骨骼动画中的关节OffsetMatrix与Bindpose概念

在骨骼动画中，绑定姿势扮演着一个重要的角色，还有每个节点的OffsetMatrix，而这些概念中有什么含义及关联呢，下面针对这点进行笔记，以作备忘。

绑定姿势

• 建模人员始终以称为T Pose的姿势对3D模型进行建模，其中角色模型以某个姿势站立，而手和身体显示出类似T的图形， 建模者可以在T型姿势中对角色进行建模，以便装配者可以更轻松地装配角色。这有助于他们放置骨骼并更轻松地调整顶点权重和网格。将所有骨骼放置在3D模型中并开始蒙皮过程后，将保存骨骼的当前姿势。此姿势称为“绑定姿势”。名称显示了整个故事。绑定姿势是您开始将网格物体绑定到其相应骨架的姿势。

骨骼方向

• 骨骼方向 = 绑定姿势旋转 * 关键帧旋转。 由此，我们可以明显知道，关键帧的数据是相对于绑定姿势下的旋转变换数据，而非基于上一关键帧的相对旋转变换数据。

绑定矩阵(bind pose Matrix)

• 骨骼中，每个关节点在绑定姿势下的全局变换矩阵。如果遍历骨骼/节点层次结构，将每个骨骼/节点的局部变换（Assimp中的mTransformation）应用于其子级，我们将获得每个骨骼/节点的全局变换。可以理解为此矩阵表征的是从骨骼空间到网格/模型空间的变换。

OffsetMatrix

• 此矩阵，从意义上，称为inverseBindMatrix，更为合理，是该骨骼在绑定姿势下的全局变换的逆函数。换句话说，特定骨骼的此绑定矩阵的逆等于其offsetMatrix。它表征的是将模型上的顶点从世界空间上转换到骨骼空间。

LocalMatrix

• 每个骨骼/关节相对于父节点的变换矩阵。

动画过程中的蒙皮计算

• 蒙皮的变换 = （M_keyframe * offsetMatrix * V_world). 其中B_keyframe是骨骼在某个目标位置的全局变换，例如由动画剪辑提供。

• 这种复合变换实际上是从绑定姿势（定义了网格顶点的位置）到M_keyframe的偏移量。当应用于顶点时，（M_keyframe * offsetMatrix）会将顶点从绑定位置“移动”到M_keyframe转换到的任何位置。

• 请注意，如果M_keyframe等于绑定变换（例如，根据上述骨骼的mTransformation：s计算得出），则（M_keyframe * offsetMatrix）是标识，并且顶点不会从绑定姿势的原始位置移动。