El Projecte | Sobre nosaltres | Contribuir | Donacions | Llicència
HOME Els meus cursos Finalitzats
◄ Anterior
◄

Animar Models 3D

Següent ►
►

En aquest tema, aprendrem a animar models 3D utilitzant DirectX. L'animació de models 3D és una part fonamental en el desenvolupament de jocs i aplicacions gràfiques, ja que permet donar vida als objectes i personatges dins del món virtual.

Objectius del Tema

  • Comprendre els conceptes bàsics de l'animació de models 3D.
  • Aprendre a carregar i gestionar animacions en DirectX.
  • Implementar animacions bàsiques en un model 3D.

Conceptes Bàsics de l'Animació de Models 3D

Tipus d'Animacions

  1. Animació de Transformació: Implica canvis en la posició, rotació i escala del model.
  2. Animació Esquelètica: Utilitza un esquelet intern per moure les parts del model.
  3. Animació de Targetes de Morfologia: Canvia la forma del model mitjançant la interpolació de diferents formes.

Components d'una Animació

  • Fotogrames Clau (Keyframes): Són els punts en el temps on es defineixen les posicions específiques del model.
  • Interpolació: El procés de calcular les posicions intermèdies entre fotogrames clau.

Carregar i Gestionar Animacions en DirectX

Pas 1: Carregar el Model 3D amb Animacions

Per carregar un model 3D amb animacions, necessitem un format de fitxer que suporti animacions, com ara FBX o COLLADA. Utilitzarem una biblioteca com Assimp per carregar el model i les seves animacions.

#include <assimp/Importer.hpp>
#include <assimp/scene.h>
#include <assimp/postprocess.h>

// Carregar el model amb Assimp
Assimp::Importer importer;
const aiScene* scene = importer.ReadFile("path/to/your/model.fbx", aiProcess_Triangulate | aiProcess_FlipUVs);

if (!scene || scene->mFlags & AI_SCENE_FLAGS_INCOMPLETE || !scene->mRootNode) {
    std::cerr << "Error carregant el model: " << importer.GetErrorString() << std::endl;
    return;
}

Pas 2: Processar les Animacions

Un cop carregat el model, hem de processar les animacions i emmagatzemar-les en una estructura adequada.

void ProcessAnimations(const aiScene* scene) {
    for (unsigned int i = 0; i < scene->mNumAnimations; i++) {
        aiAnimation* animation = scene->mAnimations[i];
        // Processar cada animació
        for (unsigned int j = 0; j < animation->mNumChannels; j++) {
            aiNodeAnim* channel = animation->mChannels[j];
            // Processar cada canal d'animació
        }
    }
}

Pas 3: Aplicar les Animacions

Per aplicar les animacions, hem de calcular les transformacions per a cada os del model en funció del temps actual.

void ApplyAnimation(float timeInSeconds, const aiAnimation* animation, aiNode* node, const aiMatrix4x4& parentTransform) {
    aiMatrix4x4 nodeTransformation = node->mTransformation;

    // Buscar el canal d'animació corresponent
    const aiNodeAnim* nodeAnim = FindNodeAnim(animation, node->mName);

    if (nodeAnim) {
        // Interpolar les posicions, rotacions i escales
        aiVector3D scaling = CalcInterpolatedScaling(timeInSeconds, nodeAnim);
        aiQuaternion rotation = CalcInterpolatedRotation(timeInSeconds, nodeAnim);
        aiVector3D translation = CalcInterpolatedPosition(timeInSeconds, nodeAnim);

        // Construir la matriu de transformació
        aiMatrix4x4 scalingM;
        aiMatrix4x4::Scaling(scaling, scalingM);
        aiMatrix4x4 rotationM = aiMatrix4x4(rotation.GetMatrix());
        aiMatrix4x4 translationM;
        aiMatrix4x4::Translation(translation, translationM);

        nodeTransformation = translationM * rotationM * scalingM;
    }

    aiMatrix4x4 globalTransformation = parentTransform * nodeTransformation;

    // Aplicar la transformació als ossos del model
    for (unsigned int i = 0; i < node->mNumChildren; i++) {
        ApplyAnimation(timeInSeconds, animation, node->mChildren[i], globalTransformation);
    }
}

Exercici Pràctic

Exercici 1: Carregar i Animar un Model 3D

  1. Carrega un model 3D amb animacions utilitzant Assimp.
  2. Processa les animacions i emmagatzema-les en una estructura adequada.
  3. Implementa una funció per aplicar les animacions al model en funció del temps.

Solució

#include <iostream>
#include <assimp/Importer.hpp>
#include <assimp/scene.h>
#include <assimp/postprocess.h>

// Funcions auxiliars per a la interpolació
aiVector3D CalcInterpolatedPosition(float time, const aiNodeAnim* nodeAnim);
aiQuaternion CalcInterpolatedRotation(float time, const aiNodeAnim* nodeAnim);
aiVector3D CalcInterpolatedScaling(float time, const aiNodeAnim* nodeAnim);
const aiNodeAnim* FindNodeAnim(const aiAnimation* animation, const aiString& nodeName);

void ApplyAnimation(float timeInSeconds, const aiAnimation* animation, aiNode* node, const aiMatrix4x4& parentTransform);

int main() {
    Assimp::Importer importer;
    const aiScene* scene = importer.ReadFile("path/to/your/model.fbx", aiProcess_Triangulate | aiProcess_FlipUVs);

    if (!scene || scene->mFlags & AI_SCENE_FLAGS_INCOMPLETE || !scene->mRootNode) {
        std::cerr << "Error carregant el model: " << importer.GetErrorString() << std::endl;
        return -1;
    }

    // Processar les animacions
    ProcessAnimations(scene);

    // Aplicar les animacions
    float timeInSeconds = 0.0f; // Temps actual de l'animació
    ApplyAnimation(timeInSeconds, scene->mAnimations[0], scene->mRootNode, aiMatrix4x4());

    return 0;
}

Resum

En aquest tema, hem après els conceptes bàsics de l'animació de models 3D i com carregar i gestionar animacions en DirectX. Hem implementat una funció per aplicar animacions a un model 3D en funció del temps. Aquestes habilitats són essencials per donar vida als objectes i personatges en els teus projectes de desenvolupament de jocs i aplicacions gràfiques.

◄ Anterior
◄
Següent ►
►
El Projecte | Sobre nosaltres | Contribuir | Donacions | Llicència
© Copyright 2024. Tots els drets reservats