前言

最近業務中用到Ogre做基于3D關鍵點虛擬角色骨骼驅動，但是遇到兩個問題：

• 身體、頭、眼睛、衣服等mesh的骨骼是分開的，但是骨骼結構都是一樣的，需要設置共享骨骼
• 驅動的時候可以直接修改骨骼旋轉量，或者將旋轉量存到動畫幀里面去，后者會根據播放時間間隔自動插幀

國際慣例，參考博客：

Ogre3D 實現角色換裝

【Ogre-windows】旋轉矩陣及位置解析

Ogre 換裝系統 shareSkeletonInstanceWith

代碼實現

下面分別包括：共享骨骼、關節驅動、動畫幀驅動、遇到的坑

其中關節驅動和動畫幀驅動方法所創建的運動為左小腿伸直彎曲，再伸直彎曲，再回到伸直彎曲，如此反復。

共享骨骼

核心函數是shareSkeletonInstanceWith，能夠指定將誰的骨骼共享給誰

但是需要注意，共享與被共享的骨骼具有同樣的拓撲結構，不然會報錯。

如果想強制共享，那就需要使用_notifySkeleton，官方描述如下：

Internal notification, used to tell the Mesh which Skeleton to use without loading it. @remarks This is only here for unusual situation where you want to manually set up a Skeleton. Best to let OGRE deal with this, don't call it yourself unless you really know what you're doing.

意思就是說，告訴一個mesh用另一個骨骼，但是不要輕易去用它，因為很容易出現問題，待會實驗就知道了。

額外代碼就不貼了，源碼看文末就行。

首先讀取三個模型：兩個Sinbad.mesh和一個jaiqua.mesh

//主模型 ent = scnMgr->createEntity("Sinbad.mesh"); SceneNode* node = scnMgr->getRootSceneNode()->createChildSceneNode(); node->attachObject(ent); // 副模型1 ent1 = scnMgr->createEntity("jaiqua.mesh"); SceneNode* node1 = node->createChildSceneNode(); node1->setPosition(10, 0, 0); node1->attachObject(ent1);//副模型2 ent2 = scnMgr->createEntity("Sinbad.mesh"); SceneNode* node2 = node->createChildSceneNode(); node2->setPosition(-10, 0, 0); node2->attachObject(ent2);

然后共享骨骼：

ent1->shareSkeletonInstanceWith(ent); ent2->shareSkeletonInstanceWith(ent);

會發現報錯：

case Exception::ERR_RT_ASSERTION_FAILED: throw RuntimeAssertionException(number, desc, src, file, line);

就是因為jaiqua.mesh與Sinbad.mesh的骨骼不一樣，所以對于jaiqua.mesh必須增加：

ent1->getMesh()->_notifySkeleton(const_cast<SkeletonPtr&>(ent->getMesh()->getSkeleton()) );

如此便能成功運行了，如下圖所示，左到右分別是：副模型2、主模型、副模型1；由于副模型1和主模型具有不同的骨骼，所以無法正常驅動。

共享骨骼的作用就在于：有時候同一個模型，分成了幾部分設計，比如頭和身體是分開的，便于將表情驅動和肢體驅動分開，但是它倆在設計的時候都是完整的人體骨骼，所以需要共享骨骼做一個同步。

修改關節旋轉的驅動

動畫幀驅動方法

分為兩種，一種是一邊創建一邊播放，另一種是創建完畢再播放

先創建再播放

首先要知道你想創建的動畫時長、幀率、播放速度，我這里為了測試幀的插值效果，創建了6s的動畫幀序列，首先初始化：

anim = skel->createAnimation("myanim", 6); anim->setInterpolationMode(Animation::IM_SPLINE); tracksnew = anim->createNodeTrack(lknee->getHandle(), lknee); createAnim(); //創建動畫幀//animation play as = ent->getAnimationState("myanim"); as->setEnabled(true); as->setLoop(false);

接下來就是創建動畫幀，具體的創建方法，在之前的博客已經介紹過，這里直接貼代碼：

void MyTestApp::createAnim() {for (int i = 0; i < 6; i++) {TransformKeyFrame *newKF = tracksnew->createNodeKeyFrame(i);Quaternion quat;quat.FromAngleAxis(Degree(i%2? 0.0f: -90.0f), Vector3::UNIT_X);newKF->setRotation( quat);prev_rotate = quat;}ent->refreshAvailableAnimationState(); }

注意創建完畢，要刷新一下動畫的狀態，不然修改無法生效。

最后在frameRenderingQueued里面設置一下播放間隔：

as->addTime(0.033333);

表示每次播放接下來的0.0333幀數據，如果沒有，就會自動插值出來。

一邊創建一邊播放

同樣先在setup里面初始化動畫，但是記得刷新

// create animation anim = skel->createAnimation("myanim", 6); anim->setInterpolationMode(Animation::IM_SPLINE); tracksnew = anim->createNodeTrack(lknee->getHandle(), lknee); ent->refreshAvailableAnimationState();//animation as = ent->getAnimationState("myanim"); as->setEnabled(true); as->setLoop(false);

接下來直接在渲染主線程里面去寫入動畫幀，一邊渲染一邊寫

// frame rendering int i = 0; bool MyTestApp::frameRenderingQueued(const FrameEvent &evt){ i++;TransformKeyFrame *newKF = tracksnew->createNodeKeyFrame(i);Quaternion quat;quat.FromAngleAxis(Degree(i%2? 0.0f: -90.0f), Vector3::UNIT_X);newKF->setRotation(quat);ent->refreshAvailableAnimationState();std::cout << as->getTimePosition() << std::endl;as->addTime(0.033333);return true; }

這里需要注意一個問題，渲染是從第0幀開始的，但是你直接修改第0幀，這個數值在渲染進行結束前是無法生效的，也就是說在渲染線程里面修改的幀必須在當前幀渲染完畢才能生效，所以你修改的幀必須在當前渲染幀的后面，所以上述代碼，直接修改的第1幀，并不是跟先創建動畫后播放一樣修改的第0幀。

直接修改關節旋轉

非常簡單，跟創建動畫序列無任何關系，只需要在setup中，將相關關節的setManuallyControlled設置為true

SkeletonInstance *skel = ent->getSkeleton(); lshoulder = skel->getBone("Humerus.L"); lshoulder->setManuallyControlled(true); lknee = skel->getBone("Calf.L"); lknee->setManuallyControlled(true);

然后再在渲染線程中修改骨骼旋轉

int i = 0; bool MyTestApp::frameRenderingQueued(const FrameEvent &evt){ i++;Quaternion quat;quat.FromAngleAxis(Degree(i%2? 0.0f: -90.0f), Vector3::UNIT_X);lknee->setOrientation(quat);return true; }

因為這個渲染速度太快了，所以必須用斷點才能看清每一幀的驅動效果，視頻后半段是取消斷點，一直驅動的結果

很容易發現，這種方法雖然簡單，但是共享骨骼會失效，所以一旦使用此種方法驅動兩套一樣的骨骼，必須手動同步，把兩套骨骼的所有關節setManuallyControlled設置為true，記住要刪掉共享骨骼的代碼先

for (int j = 0; j < skel->getNumBones(); j++) {skel->getBone(j)->setManuallyControlled(true);skel2->getBone(j)->setManuallyControlled(true);}

然后每次修改，都要同步每個關節遍歷一遍，將兩個骨骼對應關節同步好

for (int j = 0; j < skel->getNumBones(); j++) { skel2->getBone(j)->setOrientation(skel->getBone(j)->getOrientation());}

這樣就可以同步運動啦，同樣沒有幀間平滑

注意坑

一定不要在幀動畫驅動方法中，將骨骼的setManuallyControlled設置為true了，不然每一幀都是基于上一幀的結果驅動，正常的骨骼動畫應該是類似于BVH動畫，每一幀都應該是獨立的，且基于初始姿態的變換，比如A-pos或者T-pos，假設動畫幀驅動的方法開啟了手動控制，那么動畫結果就是：

后記

本篇博文記錄了工作中遇到了多個骨骼共享同一套動作的方法，同時這種方法都支持實時驅動，比如通過3D關鍵點計算得到旋轉量以后，立馬渲染出來。

后續應該會更新unity和Unreal Engine里面的肢體驅動方法，主要是將引擎與python通過socket通信傳遞深度學習提取的3D關鍵點，然后使用FABRIK或者其它動力學方法驅動虛擬角色，有興趣可以關注一下。

本博文同步更新到微信公眾號中，有興趣可關注一波，代碼在微信公眾號簡介的github找得到，有問題直接公眾號私信。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Ogre共享骨骼与两种骨骼驱动方法的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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