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[游戏开发]关于SkinnedMeshRenderer组件的换装功能

最近在学习换装相关的知识,建议大家搜索关键字 SkinnedMeshRenderer换装,Mesh合并等。
搜索相关资料期间我发现一个比较牛逼的插件:UWA2(写实风格)但是因为与项目的技术不符,并且学习成本巨大,最终放弃。

没有从事美术相关的职业,所以不知道骨骼动画相关的知识,第一次接触相关的功能确实令人费解,最开始借鉴的Demo项目是Git上面的一个换装解决方案,简单讲讲他的做法:
根据部位直接换上对应的网格和材质就可以运行起来。
问题1:他能够换成功(顶点不会乱)的原因估计是因为Mesh在导出的时候是以同一套骨骼来的或者他不带谷骨骼信息,我更偏向他不带骨骼信息的可能,因为替换Mesh到SkinnedMeshRenderer的时候代码里面并没有相关的骨骼刷新。
问题2:不同的衣服会绑定不同的骨骼,所以在替换Mesh和Mat的时候如果不刷新骨骼可能会失败。
问题3:关于资源处理策略(美术如何出资源,如何序列化相关信息等)。
问题4:关于打包策略以及优化相关。

解决方案相关资料总结

换装方案:

一套骨骼换上对应的网格和材质,如果是飘带可以考虑做成挂点并且Follow到某个骨骼(这样就能做到动态骨骼的传递)。

捏脸技术方案:

骨骼捏脸:
1.计算好捏脸骨骼和原始骨骼的差异值,每一帧需处理差异值。
优点: 实现简单
缺点: 由于每帧都要做额外的补偿计算,效率不高。
2.把影响蒙皮的骨骼和驱动动画的骨骼进行分离,动画数据不直接改变蒙皮骨骼的数据
优点: 实现更简单
缺点: 增加了额外的骨骼,影响效率
参与动画的骨骼不能进行调整(会被骨骼动画还原),从而限制了捏脸的自由度,对捏脸效果产生不利影响。
3: 修改骨骼Bindposes达到捏脸效果。
优点: 只计算一次,效率高。
缺点: 程序实现复杂、需要良好的数学计算基础。

MorphTarget/BlendShapes:
BlendShapes的原理:在相邻两个网格间做插值运算,从一上形状融合到另一个形状;是单个网格变形以实现许多预定义形状和任何数量之间组合的技术,在Maya/3ds Max中称变形目标。
与骨骼捏脸相比:
骨骼只适合控制整体的动作,但太局部的动作使用骨骼制作会非常繁琐,BlendShape可以很好的表现不同的面部表情,但是制作工作量相对较大,性能消耗大。

总结:
关于效果:BlendShape与骨骼动画不同,更为细腻,是直接对网格顶点上的 vertices, normals 和 tangents 数据进行操作。
关于性能消耗:骨骼动画吃CPU,BlendShape吃内存(未测试证实,该结论为同行经验所得)。

服饰以及挂饰物理模拟技术案例:

1.动态骨骼方案:插件:Magic Cloth
不适合模拟凝胶、橡胶等各方向拉伸明显的物体,物理模型适用于模拟头发、绳子等这些不容易拉伸但容易形变的物体。

2.质子-弹簧模型的方案:官方:Cloth
更真实的物理仿真

3.在设计之初就设计出最复杂的骨骼,往后的迭代中所有的衣服对于骨骼的应用<=骨骼总数,此方案意味着后续的衣物产出会有所限制。

总结:
1,2方案是实时物理仿真,虽然有JobSystem的加持,其性能消耗应该不低,但是1、3方案都是基于动骨实现,需要验证其性能消耗。

表情技术案例:

BlendShapes 就变形目标动画的一种实现,Unity该实现进行了相关支持,简单理解就是插值动画。
根据网上的技术文章其实现方式是将网格从其原始BlendShapes到目标BlendShape(另一个包含相同拓扑,但顶点位置与原始位置不同的Mesh)的混合量,也就是说Mesh替换后,BlendShape会失去原来的效果。

总结:
我们需求涉及到五官替换,可能会涉及到Mesh替换所以BlendShape效果会有所限制,和动作同学讨论得出可以将五官进行拆分,分别制作BlendShape。

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加:2022-12-25 11:39:00  更:2022-12-25 11:40:35 
 
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