第一，了解骨骼结构（Skeletal Structures）和骨层级（Bone Hierarchies）： 骨骼结构就是连续很多的骨头（Bone）相结合，形成的骨层级。第一个骨头叫做根骨（root bone）,是形成骨骼结构的关键点。其它所有的骨骼作为孩子骨（child bone）或者兄弟骨（sibling bone）附加在根骨之上。所谓的“骨”用一个帧（frame）对象表示。在Directx中，用一个D3DXFRAME结构或者X文件中的Frame template来表示帧对象。下面看一下Frame template和D3DXFRAME结构的定义： template Frame
{
< 3D82AB46-62DA-11cf-AB39-0020AF71E433 >
FrameTransformMatrix frameTransformMatrix; // 骨骼相对于父节点的坐标变换矩阵，就是一个matrix
Mesh mesh; // 骨骼的Mesh
} typedef struct _D3DXFRAME
{
LPSTR Name; // 骨骼名称
D3DXMATRIX TransformationMatrix; // 相对与父节点的坐标变换矩阵
LPD3DXMESHCONTAINER pMeshContainer; // LPD3DXMESHCONTAINER对象，
//用来加载MESH，还有一些附加属性,见SDK
struct _D3DXFRAME *pFrameSibling; // 兄弟节点指针，和下面的子节点指针
// 一块作用构成骨骼的层次结构。
struct _D3DXFRAME *pFrameFirstChild; // 子节点指针
} D3DXFRAME, *LPD3DXFRAME; 注意D3DXFRAME * pFrameSibling和D3DXFRAME * pFrameFirstChild，主要是利用这两个指针形成骨层级。pFrameSibling把一个骨头连接到兄弟层级，相对的，pFrameFirstChild把一个骨头连接到子层级。通常，你需要用建模软件为你的程序创建那些骨骼结构，输出骨层级到X文件以便使用。Microsoft有3D Studio Max和Maya的输出插件（exporter），可以输出骨骼和动画数据到X文件。很多建模程序也都有这样的功能。 利用D3DXFRAME pointers指针形成了一个兄弟帧和孩子帧的链表。 在前面template Frame中已经提及过每个Frame数据对象中存放着一个变换矩阵，这个矩阵描述了该骨骼相对于父骨骼的位置。另外在根Frame数据对象中内嵌了一个标准的Mesh数据对象。Frame定义了骨骼的层级，而Mesh中的SkinWeights数据对象定义了Frame代表的骨头。我们用D3DXFRAME结构容纳从X文件加载进来的Frame数据对象。为了更好的容纳Frame数据对象，我们需要扩展下D3DXFRAME结构： struct D3DXFRAME_EX : D3DXFRAME
{
D3DXMATRIX matCombined; // 组合变换矩阵，用于储存变换的骨骼矩阵
D3DXMATRIX matOriginal; // 从X文件加载的原始变换矩阵
D3DXFRAME_EX()
{
Name = NULL;
pMeshContainer = NULL;
pFrameSibling = pFrameFirstChild = NULL;
D3DXMatrixIdentity(&matCombined);
D3DXMatrixIdentity(&matOriginal);
D3DXMatrixIdentity(&TransformationMatrix);
} ~D3DXFRAME_EX()
{
delete [] Name; Name = NULL;
delete pFrameSibling; pFrameSibling = NULL;
delete pFrameFirstChild; pFrameFirstChild = NULL;
}
} 利用我们以前介绍的cXParse类可以遍历X文件的数据对象，从而加载出Frame数据对象。下面的代码都是写在方法ParseObject中，如下： // 判断当前分析的是不是Frame节点
if( objGUID == TID_D3DRMFrame )
{
// 引用对象直接返回，不需要做分析。一个数据段实际定义一次后可以被其他模板引用,例
//如后面的Animation动画模板就会引用这里的Frame
// 节点，标识动画关联的骨骼。
if( pDataObj->IsReference() )
return true;
// D3DXFRAME_EX为D3DXFRAME的扩展结构，增加些数据成员
D3DXFRAME_EX *pFrame = new D3DXFRAME_EX(); // 得到名称
pFrame->Name = GetObjectName( pDataObj ); // 注意观察文件就可以发现一个Frame要么是根Frame，父节点不存在， 要么作为某 //个Frame的孩子Frame而存在。
if( NULL == pData )
{
// 作为根节点的兄弟节点加入链表。
pFrame->pFrameSibling = m_pRootFrame;
m_pRootFrame = pFrame;
pFrame = NULL;
// 将自定义数据指针指向自己，供子节点引用。
pData = ( void** )&m_pRootFrame;
}
else
{
// 作为传入节点的子节点
D3DXFRAME_EX *pDataFrame = ( D3DXFRAME_EX* )( *pData );
pFrame->pFrameSibling = pDataFrame->pFrameFirstChild;
pDataFrame->pFrameFirstChild = pFrame;
pFrame = NULL;
pData = ( void** )&pDataFrame->pFrameFirstChild;
}
} 记住我们只需要做一件事情，判断类型，分配匹配的对象然后拷贝数据，下面来分析Frame中的matrix, // frame的坐标变换矩阵, 因为matrix必然属于某个Frame所以pData必须有效
else if( objGUID == TID_D3DRMFrameTransformMatrix && pData )
{
// 我们可以肯定pData指向某个Frame
D3DXFRAME_EX *pDataFrame = ( D3DXFRAME_EX* )( *pData );
// 先取得缓冲区大小，应该是个标准的4x4矩阵
DWORD size = 0;
LPCVOID buffer = NULL; hr = pDataObj->Lock( &size, &buffer );
if( FAILED( hr ) )
return false; // 拷贝数据
if( size == sizeof( D3DXMATRIX ) )
{
memcpy( &pDataFrame->TransformationMatrix, buffer, size );
pDataObj->Unlock();
pDataFrame->matOriginal = pDataFrame->TransformationMatrix;
}
}
第二，修改和更新骨骼层级： 加载完骨骼层级之后，你可以操作它，更改骨骼的方位。你需要创建一个递归函数，按照名字找到相应的Frame数据对象。这个函数如下： D3DXFRAME_EX *FindFrame(D3DXFRAME_EX *Frame, char *Name)
{
if(Frame && Frame->Name && Name) {
// 如果名字找到，返回一个Frame指针
if(!strcmp(Frame->Name, Name)) // strcmp函数比较两个字符串，如果两个字符串相等，返回0
return Frame;
}
// 在sibling frames找匹配的名字
if(Frame && Frame->pFrameSibling) {
D3DXFRAME_EX *FramePtr = FindFrame((D3DXFRAME_EX*)Frame->pFrameSibling, Name);
if(FramePtr)
return FramePtr; }
// 在child frames找匹配的名字
if(Frame && Frame->pFrameFirstChild) {
D3DXFRAME_EX *FramePtr = FindFrame((D3DXFRAME_EX*)Frame->pFrameFirstChild,Name);
if(FramePtr)
return FramePtr;
}
// 如果没有找到，返回 NULL
return NULL;
} 如果你想找到一个叫“Leg”的Frame，可以把“Leg”传入FindFrame函数，并且提供指向RootFrame的指针：
// pRootframe 为D3DXFRAME_EX root frame 指针
D3DXFRAME_EX *Frame = FindFrame(pRootFrame, "Leg");
if(Frame) {
// 可以在这里做一些处理，比如旋转操作
// 你在这里可以稍微的旋转这个骨头
D3DXMatrixRotationY(&Frame->TransformationMatrix, 1.57f);
} 一旦你修改变换骨头，你需要更新整个骨骼层级，也就是把变换的组合矩阵存入D3DXFRAME_EX结构的matCombined成员中，用于后面的渲染。下面的函数应该增加到D3DXFRAME_EX结构中，如下： void UpdateHierarchy(D3DXMATRIX *matTransformation = NULL)
{
D3DXFRAME_EX *pFramePtr;
D3DXMATRIX matIdentity;
// 如果为空，用一个全同矩阵
if(!matTransformation) {
D3DXMatrixIdentity(&matIdentity);
matTransformation = &matIdentity;
}
// 把变换矩阵组合到matCombined中
matCombined = TransformationMatrix * (*matTransformation);
// 更新兄弟层级
if((pFramePtr = (D3DXFRAME_EX*)pFrameSibling))
pFramePtr->UpdateHierarchy(matTransformation);
// 更新孩子层级
if((pFramePtr = (D3DXFRAME_EX*)pFrameFirstChild))
pFramePtr->UpdateHierarchy(&matCombined);
}
现在matCombined储存着每个骨骼相对于原点的变换矩阵，然后只要把各个顶点附在相应的骨骼上，就能渲染了。 第三，使用蒙皮网格： 蒙皮网格和普通网格的唯一不同点就是看XskinMeshHeader和SkinWeights模版是否存在。如果把这两个模版从任何一个蒙皮网格里面移走的话，就可以得到一个普通网格。在X文件中，我们将会发现一个GUID为TID_D3DRMMesh的模版，这表示模版里面存有一个网格。利用D3D的帮助函数D3DXLoadSkinMeshFromXof将会加载蒙皮网格和其它补充性数据。只需要向它传递一个IDirectXFileData指针，然后它将为你做剩下的事情。现在介绍下D3DXLoadSkinMeshFromXof函数： HRESULT D3DXLoadSkinMeshFromXof(
LPD3DXFILEDATA pxofMesh, //X文件数据接口
DWORD Options, //加载参数
LPDIRECT3DDEVICE9 pD3DDevice, //使用的三维设备
LPD3DXBUFFER * ppAdjacency, //邻接信息缓冲接口
LPD3DXBUFFER * ppMaterials, //材质缓冲接口
LPD3DXBUFFER * ppEffectInstances, //效果实例接口
DWORD * pMatOut, //材质数
LPD3DXSKININFO * ppSkinInfo, //蒙皮信息接口
LPD3DXMESH * ppMesh //加载的网格模型接口
);
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