3D游戏角色动画

二 3D游戏动画基础------基于时间的运动

在一个游戏项目中，计时扮演了一个重要的角色。基于时间的运动，也就是创建计时器来控制运动。它能够产生这样一种动画效果：同样处理10000毫秒的动画，在性能好的计算机上得到平滑完整的动画效果，在性能不好的计算机上显得跳帧，但也能够在10000毫秒的时候完成任务，和性能好的计算机是同步的。

基本思路是事先设置好动画关键帧序列，在主循环中判断出第一个动画关键帧和下一个动画关键帧的编号，利用一个时间计数器去定位相对于第一动画关键帧的位置。随着时间计数器的增长，不断从第一个动画关键帧的位置移动至下一个动画关键帧的位置。主要分为以下几个步骤：

1设置动画关键帧序列。

2计算出每一帧的时间Time，Time是相对于程序开始运行的毫秒数。

3定位出第一个动画关键帧和下一个动画关键帧。

4利用Time计算出相对于第一个动画关键帧的毫秒数，再利用这个偏移毫秒数计算出相对于第一个动画帧的偏移位置。

5设置变换矩阵。

6回到第2步。

上图表示了4帧的关键帧动画，其中第0帧和第3帧变换矩阵相同。下面直接看代码，我将结合代码详细叙述。

typedef struct sKeyframe

{

DWORD Time;

D3DMATRIX matTransformation;

} sKeyframe;//关键帧的结构，DWORD Time为执行该帧的时间，D3DMATRIX //matTransformation为在该帧时模型的变换矩阵。

sKeyframe g_Keyframes[4] =

{

// Keyframe 0, 0ms

{ 0, 1.000000f, 0.000000f, 0.000000f, 0.000000f,

0.000000f, 1.000000f, 0.000000f, 0.000000f,

0.000000f, 0.000000f, 1.000000f, 0.000000f,

0.000000f, 0.000000f, 0.000000f, 1.000000f },

// Keyframe 1, 40ms

{ 400, 0.000796f, 1.000000f, 0.000000f, 0.000000f,

-1.000000f, 0.000796f, 0.000000f, 0.000000f,

0.000000f, 0.000000f, 1.000000f, 0.000000f,

50.000000f, 0.000000f, 0.000000f, 1.000000f },

// Keyframe 2, 80ms

{ 800, -0.999999f, 0.001593f, 0.000000f, 0.000000f,

-0.001593f, -0.999999f, 0.000000f, 0.000000f,

0.000000f, 0.000000f, 1.000000f, 0.000000f,

25.000000f, 25.000000f, 0.000000f, 1.000000f },

// Keyframe 3, 120ms

{ 1200, 1.000000f, 0.000000f, 0.000000f, 0.000000f,

0.000000f, 1.000000f, 0.000000f, 0.000000f,

0.000000f, 0.000000f, 1.000000f, 0.000000f,

0.000000f, 0.000000f, 0.000000f, 1.000000f }

};//定义了4帧的关键动画。其中第3帧和第0帧的变换矩阵一样，为了使动画能进入循环状态。

void DoFrame() //此函数在循环内

{

static DWORD StartTime = timeGetTime();

DWORD Time = timeGetTime() - StartTime;

//用timeGetTime()得到一个操作系统运行的毫秒数，储存到static变量以后将不再改变，//DWORD Time变量不断改变，为本程序运行的毫秒数。

Time %= (g_Keyframes[3].Time+1);//得到一个不断从0到1200变化的毫秒数。

DWORD Keyframe = 0; // 从第0帧开始。

for(DWORD i=0;i<4;i++) {

// 如果Time>= 某一关键帧的时间，将关键帧定位于此帧。

if(Time >= g_Keyframes[i].Time)

Keyframe = i;

}

DWORD Keyframe2 = (Keyframe==3) ? Keyframe:Keyframe + 1;//得到接下来的关键帧，如//果Keyframe为第3关键动画帧，Keyframe2也为第3关键动画帧。

//当Keyframe=1200时这种情况才成立，几率很小。一般情况下，Keyframe2=Keyframe+1。

DWORD TimeDiff = g_Keyframes[Keyframe2].Time -

g_Keyframes[Keyframe].Time;

if(!TimeDiff)

TimeDiff=1;//计算两个sKeyframe的时间差，当Keyframe=Keyframe2=3时，TimeDiff=0，//此时另TimeDiff=1。

float Scalar = (float)(Time - g_Keyframes[Keyframe].Time) / (float)TimeDiff; // Scalar取 //值为[0，1),利用Time计算出相对于Keyframe的偏移毫秒数，再除以两//帧的时间差。

D3DXMATRIX matInt = D3DXMATRIX(g_Keyframes[Keyframe2].matTransformation) -

D3DXMATRIX(g_Keyframes[Keyframe].matTransformation);

matInt *= Scalar; //用于计算相对于Keyfrme的偏移位置。

matInt += D3DXMATRIX(g_Keyframes[Keyframe].matTransformation); // 计算出该帧处相//对于Keyfrme的偏移位置。

g_pD3DDevice->SetTransform(D3DTS_WORLD, &matInt); // 设置 world transformation matrix

设置完变换矩阵，剩下的事情就只是渲染了。创建计时器控制动画的技术是非常简单有效的，这是现代计算机游戏动画的基础，因此，必须深刻理解它的内容。