source: trunk/src/gfx/skeletal_mesh.cc @ 419

Last change on this file since 419 was 419, checked in by epyon, 10 years ago
  • animation - key_channel_set simplified to data_channel_set
  • animation - raw_channel_interpolator
File size: 8.4 KB
Line 
1// Copyright (C) 2011-2015 ChaosForge Ltd
2// http://chaosforge.org/
3//
4// This file is part of Nova libraries.
5// For conditions of distribution and use, see copying.txt file in root folder.
6
7#include "nv/gfx/skeletal_mesh.hh"
8
9#include "nv/interface/context.hh"
10#include "nv/interface/device.hh"
11#include "nv/stl/unordered_map.hh"
12
13nv::skeletal_mesh_cpu::skeletal_mesh_cpu( context* a_context, const mesh_data* a_mesh_data, const mesh_nodes_data* bones )
14        : skeletal_mesh( a_context )
15{
16        const raw_data_channel* pnt_chan   = a_mesh_data->get_channel<md5_vtx_pnt>();
17        const raw_data_channel* pntiw_chan = a_mesh_data->get_channel<md5_vtx_pntiw>();
18
19        m_pntdata.assign( pnt_chan->data_cast< md5_vtx_pnt >(), pnt_chan->size() );
20        m_bone_offset.resize( bones->get_count() );
21        m_transform.resize( bones->get_count() );
22
23        for ( uint32 i = 0; i < bones->get_count(); ++i )
24        {
25                m_bone_offset[i] = transform( bones->get_node(i)->transform );
26        }
27
28        m_vtx_data  = a_mesh_data->get_channel_data<md5_vtx_pntiw>();
29        m_indices   = a_mesh_data->get_channel_size( slot::INDEX );
30        m_va        = a_context->create_vertex_array();
31
32        //array_view< raw_data_channel* > channels = a_mesh_data->get_raw_channels();
33        for ( auto& channel : *a_mesh_data )
34        {
35                //const raw_data_channel* channel = channels[ch];
36                if ( channel.size() > 0 && &channel != pntiw_chan )
37                {
38                        const data_descriptor& desc = channel.descriptor();
39                        if ( desc[0].vslot == slot::INDEX )
40                        {
41                                buffer b = a_context->get_device()->create_buffer( INDEX_BUFFER, STREAM_DRAW, channel.raw_size(), channel.raw_data() );
42                                a_context->set_index_buffer( m_va, b, desc[0].etype, true );
43                        }
44                        else
45                        {
46                                buffer b = a_context->get_device()->create_buffer( VERTEX_BUFFER, STREAM_DRAW, channel.raw_size(), channel.raw_data() );
47                                a_context->add_vertex_buffers( m_va, b, desc );
48                        }
49                }
50        }
51
52        m_pbuffer   = a_context->find_buffer( m_va, slot::POSITION );
53}
54
55void nv::skeletal_mesh_cpu::update_animation( animation_entry* a_anim, uint32 a_anim_time )
56{
57        if ( a_anim )
58        {
59                skeletal_animation_entry_cpu * anim = static_cast<skeletal_animation_entry_cpu*>( a_anim );
60                anim->update_skeleton( m_transform.data(), static_cast<float>( a_anim_time ) );
61                {
62                        size_t skeleton_size = m_bone_offset.size();
63                        size_t vertex_count  = m_pntdata.size();
64                        m_pos_offset.resize( skeleton_size );
65                        for ( unsigned int i = 0; i < skeleton_size; ++i )
66                        {
67                                m_pos_offset[i] = m_transform[i] * m_bone_offset[i];
68                        }
69
70                        fill( m_pntdata.raw_data(), m_pntdata.raw_data() + m_pntdata.raw_size(), 0 );
71                        for ( unsigned int i = 0; i < vertex_count; ++i )
72                        {
73                                const md5_vtx_pntiw& vert = m_vtx_data[i];
74
75                                for ( int j = 0; j < 4; ++j )
76                                {
77                                        unsigned index = unsigned( vert.boneindex[j] );
78                                        float weight   = vert.boneweight[j];
79                                        const quat& orient      = m_transform[index].get_orientation();
80                                        const transform& offset = m_pos_offset[index];
81                                        m_pntdata[i].position += offset.transformed( vert.position )        * weight;
82                                        m_pntdata[i].normal   += ( orient * vert.normal  ) * weight;
83                                        m_pntdata[i].tangent  += ( orient * vert.tangent ) * weight;
84                                }
85                        }
86                }
87
88                m_context->update( m_pbuffer, m_pntdata.data(), 0, m_pntdata.raw_size() );
89        }
90}
91
92
93void nv::skeletal_animation_entry_cpu::initialize()
94{
95        for ( size_t i = 0; i < m_node_data->get_count(); ++i )
96        {
97                if ( m_node_data->get_node( i )->data )
98                {
99                        m_interpolation_key = m_node_data->get_node( i )->data->get_interpolation_key();
100                        break;
101                }
102        }
103}
104
105void nv::skeletal_animation_entry_cpu::update_skeleton( transform* skeleton, float time ) const
106{
107        float frame_duration = 1000.f / static_cast<float>( m_node_data->get_frame_rate() );
108        float anim_duration = frame_duration * m_node_data->get_duration();
109        float new_time = fmodf( time, anim_duration ) * 0.001f;
110
111        float frame_num = new_time * m_node_data->get_frame_rate();
112        for ( size_t i = 0; i < m_node_data->get_count(); ++i )
113        {
114                raw_channel_interpolator interpolator( m_node_data->get_node( i )->data, m_interpolation_key );
115                skeleton[i] = interpolator.get< transform >( frame_num );
116        }
117}
118
119void nv::skeletal_animation_entry_gpu::initialize()
120{
121        m_prepared  = false;
122        m_children  = nullptr;
123        m_offsets   = nullptr;
124        uint32 node_count = m_node_data->get_count();
125        m_bone_ids  = new sint16[ node_count ];
126
127        NV_ASSERT( m_node_data, "node data empty!" );
128
129        if ( !m_node_data->is_flat() )
130        {
131                m_children = new vector< uint32 >[ node_count ];
132                for ( uint32 n = 0; n < node_count; ++n )
133                {
134                        const mesh_node_data* node = m_node_data->get_node(n);
135                        if ( node->parent_id != -1 )
136                        {
137                                m_children[ node->parent_id ].push_back( n );
138                        }
139                }
140        }
141}
142
143void nv::skeletal_animation_entry_gpu::update_skeleton( mat4* data, uint32 time ) const
144{
145        float tick_time = ( time * 0.001f ) * m_frame_rate;
146        float anim_time = m_start;
147        if ( m_duration > 0.0f ) anim_time += fmodf( tick_time, m_duration );
148
149        if ( !m_node_data->is_flat() )
150        {
151                animate_rec( data, anim_time, 0, mat4() );
152                return;
153        }
154
155        for ( uint32 n = 0; n < m_node_data->get_count(); ++n )
156                if ( m_bone_ids[n] >= 0 )
157                {
158                        const mesh_node_data* node = m_node_data->get_node(n);
159                        nv::mat4 node_mat( node->transform );
160
161                        if ( node->data )
162                        {
163                                raw_channel_interpolator interpolator( node->data, m_interpolation_key );
164                                node_mat = interpolator.get< mat4 >( anim_time );
165                        }
166
167                        sint16 bone_id = m_bone_ids[n];
168                        data[ bone_id ] = node_mat * m_offsets[ bone_id ];
169                }
170}
171
172void nv::skeletal_animation_entry_gpu::prepare( const mesh_nodes_data* bones )
173{
174        if ( m_prepared ) return;
175        unordered_map< std::string, nv::uint16 > bone_names;
176        m_offsets = new mat4[ bones->get_count() ];
177        for ( nv::uint16 bi = 0; bi < bones->get_count(); ++bi )
178        {
179                const mesh_node_data* bone = bones->get_node(bi);
180                bone_names[ bone->name ] = bi;
181                m_offsets[bi] = bone->transform;
182        }
183
184        for ( uint32 n = 0; n < m_node_data->get_count(); ++n )
185        {
186                const mesh_node_data* node = m_node_data->get_node(n);
187                sint16 bone_id = -1;
188
189                auto bi = bone_names.find( node->name );
190                if ( bi != bone_names.end() )
191                {
192                        bone_id = sint16( bi->second );
193                }
194                m_bone_ids[n] = bone_id;
195
196                if ( m_interpolation_key.size() == 0 && node->data )
197                        m_interpolation_key = node->data->get_interpolation_key();
198
199        }
200        m_prepared = true;
201}
202
203void nv::skeletal_animation_entry_gpu::animate_rec( mat4* data, float time, uint32 node_id, const mat4& parent_mat ) const
204{
205        // TODO: fix transforms, which are now embedded,
206        //       see note in assimp_loader.cc:load_node
207        const mesh_node_data* node = m_node_data->get_node( node_id );
208        mat4 node_mat( node->transform );
209
210        if ( node->data )
211        {
212                raw_channel_interpolator interpolator( node->data, m_interpolation_key );
213                node_mat = interpolator.get< mat4 >( time );
214        }
215
216        mat4 global_mat = parent_mat * node_mat;
217
218        sint16 bone_id = m_bone_ids[ node_id ];
219        if ( bone_id >= 0 )
220        {
221                data[ bone_id ] = global_mat * m_offsets[ bone_id ];
222        }
223
224        for ( auto child : m_children[ node_id ] )
225        {
226                animate_rec( data, time, child, global_mat );
227        }
228}
229
230nv::skeletal_animation_entry_gpu::~skeletal_animation_entry_gpu()
231{
232        delete[] m_offsets;
233        delete[] m_children;
234        delete[] m_bone_ids;
235}
236
237nv::skeletal_mesh_gpu::skeletal_mesh_gpu( context* a_context, const mesh_data* a_mesh, const mesh_nodes_data* a_bone_data )
238        : skeletal_mesh( a_context ), m_bone_data( a_bone_data ), m_transform( nullptr )
239{
240        m_va          = a_context->create_vertex_array( a_mesh, nv::STATIC_DRAW );
241        m_index_count = a_mesh->get_channel_size( slot::INDEX );
242        if ( m_bone_data )
243        {
244                m_transform = new mat4[ m_bone_data->get_count() ];
245        }
246}
247
248void nv::skeletal_mesh_gpu::update_animation( animation_entry* a_anim, uint32 a_anim_time )
249{
250        if ( m_bone_data && a_anim )
251        {
252                skeletal_animation_entry_gpu * anim = static_cast<skeletal_animation_entry_gpu*>( a_anim );
253                anim->prepare( m_bone_data );
254                anim->update_skeleton( m_transform, a_anim_time );
255        }
256}
257
258void nv::skeletal_mesh_gpu::update( program a_program )
259{
260        if ( m_bone_data )
261                m_context->get_device()->set_opt_uniform_array( a_program, "nv_m_bones", m_transform, m_bone_data->get_count() );
262}
263
264nv::transform nv::skeletal_mesh_gpu::get_node_transform( uint32 node_id ) const
265{
266        if ( node_id == 0 ) return transform();
267        return transform( m_transform[ node_id ] );
268}
269
270nv::mat4 nv::skeletal_mesh_gpu::get_node_matrix( uint32 node_id ) const
271{
272        return m_transform[ node_id ];
273}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.