Import Collada To Engine

最近把Collada文件导进了Engine里面，主要是为了读取的模型和动画，有段时间没有写博客了，这里记一下。

整个这块的结构：

Collada就属于最底下的那一层，中间层包含能个构建Engine对应Resource的所有数据， 并且负责导入到Engine里面。

Collada大概的结构：
在Collada里面有很多的libirary节点(比如geometry，animation等等)，正如名称一样，这些是一些库节点，里面包含了各自类型的一些模板对象，这些模板对象有一个唯一id。而其他地方就通过id来实例化一个实际对象。
所以：里面实例化一个visual_scene(在中定义),visual_scene里面包含一个node graph，每一个node可以引用到其他library里面的实例。

主要过程：
1：构建visual_scene里面的node graph，对于一个node如果包含geometry_instane或者controler_instance则添加这个node下面的mesh列表，geometry_instance为static mesh，controler_instance为skin mesh。一个Node里面包含自己的所有孩子节点和mesh列表。
2：遍历node graph，构建Middle Layer上的mesh list。并且根据mesh的名字来构建mesh的LOD列表。
3：根据mesh list下面的skin mesh构建Middle Layer上的skeleton list。
4：构建mesh list上每一个mesh的geometry数据。
5：构建animation list和每一个animation上的数据。
6：导入到Engine里面。

上面skeleton list依赖mesh list创建，而animation list依赖skeleton list创建。

导入Mesh
    在node节点里面instance_geometry和instance_controler会被解析为Mesh。instance_geometry比较简单，可以直接通过url找到library_geometry的里面的geometry，然后构建mesh。instance_controler下面包含了两部分：skin，skeleton。skin里面则包含了mesh geometry数据和mesh跟skeleton联系上的skin数据(每个vertex上的weight,base pose上的joint matrix)。
    各个节点的引用关系如下：
    
   geometry 数据的解析：
   下面的是节点，mesh节点里面包含很多的节点，在collada里面表示一个数据源，包含实际的数据，这个数据的类型以及读取的格式。所以position，normal，uv等等这些数据就分别分散在各自的里面。另外的是primitive节点，他负责组装这些构造vertex数据。
    一个primitive节点：    
   
         
         
         
         
         
         

89 0 1783 0 0 1 1784 1 7 ...

   triangles>
   
   这里面

里面的数据都是在source里面的索引，里面的offset则是一个vertex在

的偏移，根据offset可以知道一个vertex在p里面要用占多少个数字,set表示一个semantic的n，比如d3d里面texcoord的texcoord0，texcoord1...。
   根据上面：一个vertex占4个。
   89 0 1783 0为一个顶点对应vertex，normal，texcoord，(textangent,texbinormal)的索引。注意textangent,texbinormal的offset一样，所以他们只占一个数字。
   

里面的数字个数/4/3 = 三角形的个数。
    
    顺便说一下，collada的格式很灵活，解析起来就很麻烦。我这里用的是dom，有的代码直接用的Torque的。

   Skin数据的解析：
   这个过程主要构建两个数据：vertex weights和bone inverse bind matrix(将vertex从model space转换到bone space)。注意：的matrix是将geometry里的local space转换到model space。

导入Skeleton
    这个过程比较简单，在mesh list里面所有的skin mesh可以拿到skeleton的root node，因此直接可以生成skeleton。
    
导入Animation
    Animation这个过程比较麻烦，在Torque里面，Animation是单独在一个.dae文件里面，而mesh和skeleton在一个.dae里面。但是Animation的.dae里面仍然有一个skeleton node结构，这个和在mesh那个文件里是保持一致的，这样Animation才能够根据bone的index来保存动画帧的数据。
   各个节点的引用关系如下：
   
   通过上面的关系图，一个channel影响一个bone（target指向的node），注意：一个bone可能被多个channel影响。把source指向的sampler里面的三个inputs : 时间线，每个时间点对应的matrix，对应的插值方法。来分别生成每一个bone对应每一帧的transform matrix，如果需要的一个时间点不是input array里面的时间点，则需要用interpolation指定的插值方法来计算。
   我是通过translation，quaternion来保存一帧的变换，scale没有保留，感觉用处不多。
  Animation里面一个bone对应一个track，这个track包含这个bone的所有帧的变换。所有的bone的帧数需要一样。

后记：
    写了骨骼动画一段时间了，单一个动画播放已经完成，但quaternion的一个问题一直不能解决。
   原因是Quaternion在差值的时候不能确定是选择长路径还是段路径，当两个动画合成的时候，就会出现某一个骨骼突然跳到另一个方向上去。

Reference :
    Torque Web ：    Torque Git ：