臂和两个手指。Clavicle锁骨是一个关节,它是上臂的原点,同样肘关节elbowjoi
t是前臂的原点,腕关节wrist是手指骨骼的原点。关节既决定了骨骼空间的位置,又是骨骼空间的旋转和缩放中心。为什么用一个4X4矩阵就可以表达一个骨骼,因为4X4矩阵中含有的平移分量决定了关节的位置,旋转和缩放分量决定了骨骼空间的旋转和缩放。我们来看前臂这个骨骼,其原点位置是位于上臂上某处的,对于上臂来说,它知道自己的坐标空间某处(即肘关节所在的位置)有一个子空间,那就是前臂,至于前臂里面是啥就不考虑了。当前臂绕肘关节旋转时,实际是前臂坐标空间在旋转,从而其中包含的子空间也在绕肘关节旋转,在这个例子中是fi
ger骨骼。和实际生物骨骼不同的是,我们这里的骨骼并没有实质的骨头,所以前臂旋转时,他自己没啥可转的,改变的只是坐标空间的朝向。你可以说上图的蓝线在转,但实际蓝线并不存在,蓝线只是画上去表示骨骼之间关系的,真正转的是骨骼空间,我们能看到在转的是wristjoi
t,也就是两个fi
ger骨骼的坐标空间,因为他们是子空间,会跟随父空间运动,就好比人跟着地球转一样。骨骼就是坐标空间,骨骼层次就是嵌套的坐标空间。关节只是描述骨骼的位置即骨骼自己的坐标空间原点在其父空间中的位置,绕关节旋转是指骨骼坐标空间(包括所有子空间)自身的旋转,如此理解足矣。但还有两个可能的疑问,一是骨骼的长度问题,由于骨骼是坐标空间,没有所谓的长度和宽度的限制,我们看到的长度一方面是蒙皮后的结果,另一方面子骨骼的原点(也就是关节)的位置往往决定了视觉上父骨骼的长度,比如这里upperarm线段的长度实际是由elbowjoi
t的位置决定的。第二个问题,手指的那个端点是啥啊?实际上在我们的例子中手指没有子骨骼,所以那个端点并不存在:那是为了方便演示画上去的。)实际问题中总有最下层的骨骼,他们不能决定其他骨骼了,他们的作用只剩下控制Mesh顶点。对了,那么手指的长度如何确定?我们看到的长度应该是由蒙皮决定的,也就是由Mesh中属于手指的那些点离腕关节的距离决定。
经过一段长篇大论,我们终于清楚骨骼和骨骼层次是啥了,但是为什么要将骨骼组织成层次结构呢?答案是为了做动画方便,设想如果只有一块骨骼,那么让他动起来就太简单了,动画每一帧直接指定他的位置即可。如果是
块呢?通过组成一个层次结构,就可以通过父骨骼控制子骨骼的运动,牵一发而动全身,改变某骨骼时并不需要设置其下子骨骼的位置r