Blender VRM插件中VRM输出时骨骼轴向异常问题技术分析

Blender VRM插件中VRM输出时骨骼轴向异常问题技术分析

【免费下载链接】VRM-Addon-for-Blender VRM Importer, Exporter and Utilities for Blender 2.93 or later 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/vr/VRM-Addon-for-Blender

问题现象描述

在使用Blender VRM插件进行VRM1.0模型输出时，开发者发现了一个关于骨骼轴向变化的异常问题。具体表现为：

1. 在Blender中正确设置的约束系统（如手臂弯曲控制翅膀开合）在VRM输出后出现骨骼扭曲现象
2. 输出后的VRM文件在Unity中导入时，翅膀等部位不再保持平面状态，而是出现不规则变形
3. 在Blender中重置骨骼姿态可以暂时解决问题，但再次输出时问题重现

问题根源分析

经过技术团队深入调查，发现该问题主要由以下几个技术因素导致：

1. T-Pose处理机制问题：VRM插件在输出时会执行T-Pose转换流程，包括：

   • 保存当前姿态
   • 转换为T-Pose
   • 执行输出
   • 恢复原始姿态 这个过程中的姿态恢复环节存在缺陷

2. 矩阵计算方式不当：原始代码使用PoseBone.matrix进行姿态恢复，这可能导致计算精度不足

3. 姿态指定选项差异：插件提供的"当前姿态"和"休息位置"两种T-Pose指定方式，在相同姿态下会产生不同的输出结果

技术解决方案

开发团队针对上述问题实施了以下修复措施：

1. 姿态恢复算法优化：将姿态恢复计算从单一的PoseBone.matrix改为分解处理：

   • PoseBone.matrix_basis
   • PoseBone.location
   • PoseBone.rotation_mode
   • PoseBone.rotation_quaternion
   • PoseBone.rotation_euler
   • PoseBone.rotation_axis_angle 这种分解处理提高了计算精度

2. T-Pose处理流程改进：优化了自动T-Pose转换流程的稳定性，确保姿态保存和恢复的准确性

3. 选项一致性修复：确保"当前姿态"和"休息位置"选项在相同输入下产生一致输出

用户临时解决方案

在等待完整修复期间，用户可采用以下临时解决方案：

1. 使用"休息位置"选项：在VRM导出面板的Humanoid设置中，选择"VRM T-pose"下的"休息位置"而非"当前姿态"

2. 手动T-Pose设置：在导出前确保模型处于标准T-Pose状态

3. 插件重新安装：确保使用最新版本插件(2.32.1或更高)，必要时完全卸载后重新安装

技术启示

此案例揭示了3D模型格式转换中的几个重要技术点：

1. 姿态转换的精度要求：骨骼动画的姿态转换需要极高的计算精度，简单的矩阵运算可能不足

2. 数据恢复的完整性：任何临时性的数据转换都应确保能完全还原原始状态

3. 用户选项的一致性：提供给用户的不同选项路径应保证结果的一致性

该问题的解决不仅修复了特定功能，也为处理复杂骨骼约束系统提供了更稳健的技术基础。对于开发者而言，理解这些底层机制有助于更好地利用VRM格式进行角色动画开发。

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