层次模型动画—坦克2

XNA使用ModelBone类对象表示一个部件，如前所述，一个部件是一个刚性物体，部件中的所有顶点同时只能做一种运动，即部件中的顶点都具有相同的世界变换矩阵，部件具有相同的材质和纹理。一个部件必须有一个ModelMesh对象，ModelMesh对象用于在计算机显示器屏幕显示该部件的外观。ModelBone类的常用属性如下：

Name：记录了部件在.x文件中的名称，例如，Tank.x文件表示一辆坦克，文件中根部件的名称是“Body”，则代表根部件的ModelBone类对象的Name属性为“Body”。
Transform：部件本身运动所使用的世界变换矩阵，包括部件初始变换矩阵和部件运动变换矩阵，不包括父部件运动的世界变换矩阵。
Children数组：记录了该部件的所有子部件，Children数组元素也是ModelBone类对象，根部件第一个子节点是Children[1]，注意索引不是0，根部件第二个子节点是Children[2]等。
Parent：表示部件的父部件。
Index：一个3D模型的所有部件都保存在Model类属性Bones数组中，本属性是本部件在数组Bones中的索引号。

.x文件中定义的部件，必须在3D程序中转变为ModelBone类的对象，才能最终在显示器屏幕显示。使用ContentManager类方法Load来装载包含层次关系的.x文件：

Model tankModel=Content.Load<Model>(“tank”);

该方法将创建在.x文件中定义的每一个部件的ModelBone类对象，部件也称为骨骼(bone)。Model类对象记录一个3D模型的所有ModelBone类对象、ModelBone类对象所使用的ModelMesh类对象以及ModelBone类对象的阶层关系。Model类的一些常用属性和方法如下：

Bones：记录3D模型的所有ModelBone类对象(即部件对象)数组。可以使用索引号得到部件对象，也可以使用部件对象的名称得到该部件，例如tankModel.Bones[“Gun”]。
Meshes：ModelMesh类数组，保存3D模型所有部件使用的ModelMesh对象。
Root：3D模型的根部件，是ModelBone类对象(即部件对象)。其属性Children数组记录了根部件的所有子部件，Children数组元素是ModelBone类对象，数组元素之间是兄弟关系。一个子部件可能也有自己的子部件(根部件的孙部件)，孙部件在其父部件的属性Children数组中。用这种方法描述具有层次关系的3D模型。
public void CopyAbsoluteBoneTransformsTo(Matrix[]BoneTransforms)方法：将Model类对象中所有部件的完整的世界变换矩阵，复制到外部矩阵数数组中，以便在渲染时使用。

用如下代码得到这个矩阵数组：

Matrix[] boneTransforms;
boneTransforms＝new Matrix[tankModel.Bones.Count]; 
tankModel.CopyAbsoluteTransformsTo[boneTransforms];

XNA代码

1．在Game1类中添加变量：

Model tankModel; Matrix[] boneTransforms;

//分别引用坦克Body、Turret和Gun部件 
ModelBone BodyBone, TurretBone, GunBone; 

//坦克Body、Turret和Gun部件的变换矩阵 
Matrix BodyTransform, TurretTransform, GunTransform; 

//分别为坦克Body部件的移动距离，炮塔旋转弧度，火炮上下转动弧度 
float BodyMove = 0, GunUpDown = 0, TurreRound = 0; 2;

修改Game1类的LoadContent方法：

tankModel = Content.Load<Model>("Tank"); 
		
//得到坦克Body部件的ModelBone对象 
BodyBone = tankModel.Bones["Body"]; 
TurretBone = tankModel.Bones["Turret"]; 
GunBone = tankModel.Bones["Gun"]; 

//得到部件的初始世界矩阵 
BodyTransform = BodyBone.Transform; 
TurretTransform = TurretBone.Transform; 
GunTransform = GunBone.Transform; 

boneTransforms = new Matrix[tankModel.Bones.Count];

3．修改Update方法：

CheckInput(); 
GunBone.Transform = Matrix.CreateRotationX(GunUpDown) * GunTransform; 
TurretBone.Transform = Matrix.CreateRotationY(TurreRound) * TurretTransform; 
BodyBone.Transform = Matrix.CreateTranslation(0, BodyMove,0) * BodyTransform; 

tankModel.CopyAbsoluteBoneTransformsTo(boneTransforms); 

base.Update(gameTime);

并添加CheckInput方法：

KeyboardState newState = Keyboard.GetState(); 

//键盘上下控制坦克的移动 
if (newState.IsKeyDown(Keys.Down)) 
    BodyMove += 0.5f; 
if (newState.IsKeyDown(Keys.Up)) 
    BodyMove -= 0.5f; 
    
//键盘PageUp，PageDown控制炮管上下
if (newState.IsKeyDown(Keys.PageUp)) 
{
    GunUpDown -= 0.05f; 
    if (GunUpDown < -0.6) 
        GunUpDown = -0.6f; 
}
if (newState.IsKeyDown(Keys.PageDown)) 
{
    GunUpDown += 0.05f; 
    if (GunUpDown > 0) 
        GunUpDown = 0.01f; 
}

//键盘左右控制炮塔旋转
if (newState.IsKeyDown(Keys.Left)) 
{
    TurreRound -= 0.05f; 
    if (TurreRound < -1f) 
        TurreRound = -1f; 
}
if (newState.IsKeyDown(Keys.Right)) 
{
    TurreRound += 0.05f; 
    if (TurreRound > 1f) 
        TurreRound = 1f; 
}

4． Draw方法中的代码如下：

GraphicsDevice.Clear(Color.CornflowerBlue); 

foreach (ModelMesh mesh in tankModel.Meshes) 
{
    foreach (BasicEffect effect in mesh.Effects) 
    { 
        effect.EnableDefaultLighting(); 
        effect.World = boneTransforms[mesh.ParentBone.Index]; 
        effect.View = Matrix.CreateLookAt(new Vector3(0, 100.0f, 200.0f), Vector3.Zero ,Vector3 .Up ); 
        effect.Projection = Matrix.CreatePerspectiveFieldOfView(MathHelper.ToRadians(45), 
        (float)graphics.GraphicsDevice.Viewport.Width / (float)graphics.GraphicsDevice.Viewport.Height, 1.0f, 400.0f); 
    }
    mesh.Draw(); 
}
base.Draw(gameTime);

运行程序后，可使用键盘上下控制坦克前进后退，键盘PageUp，PageDown控制炮管上下，/键盘左右控制炮塔旋转，截图如下：

程序截图

发布时间：2009/6/8 上午10:19:42 阅读次数：7631

层次模型动画—坦克2

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