|
|
前言
' Y- b$ U2 R8 J }$ A+ [, M' ^% a6 ?6 } y0 q/ J: \4 Z; Q. P
MikuMikuDance(简称MMD)是一款动画软件,早期视为Vocaload角色制作动画的软件,现在还经常能在B站等视频网站,或一些动画网站(某I站)看到MMD作品。
- }' Y. O" G: p8 R, [6 b 我在高中也简单学过操作这款软件以及PE、水杉等软件,学会了简单k帧、套动作、调渲染、加后期、压缩等技术,这与我学习计算机专业有很大的关系(虽然学校学的和这个八竿子打不着,或许我应该学美术去),现在已经分不清很多东西了,封面静画就是杂七杂八过气MME一锅扔的成果,得益于G渲的强大,还能看出一点效果。+ o+ e1 o9 P/ Q7 z' l7 G3 ?
现在我想学一些3D的开发,包括用程序读取模型、动作等,很快我就想到之前用过的MMD。
, R7 P' w; C: A 一些3D姿势估计(3D pose estimate)或许能得到骨骼位置以及PAF(骨骼间关系),但我需要知道3D动画是如何储存动作数据的,才能想到怎样将姿势估计得到的数据转化为动作数据。$ Q: Z' w* z4 W! t! C* H
因此我找了一些资料解析MMD的动作数据VMD(Vocaload Mation Data)文件,并写下这篇记录。9 p" d& S2 K7 Q7 [' T
6 j; [8 c. V) p6 e# f
根据MMD的规矩,上借物表:
! K w+ N, w( B. c! F" q| 名称 | 来源 | | MikuMikuDanceE_v803 | 圝龙龍龖龘圝 | | 八重樱 | 神帝宇 |
5 G3 B: ]9 L" g) Z3 q' `
, d6 l8 D& P3 I封面静画:
( }/ r# }% H% I$ K# Q| 名称 | 类别\来源 | | LightBloom | 背光 | | AutoLuminousBasic | 自发光特效 | | HgSAO | 阴影 | | SoftLightSB | 柔化 | | SvSSAO | 阴影 | | XDOF | 景深 | | dGreenerShader | G渲 | | Tokyo Stage | 场景 | / k& r$ W/ n& _: O, T$ l/ D& b. @- [3 A
一、格式说明
# L' V3 b8 z. x3 `! W; }1 x; `8 U' B+ e2 m
首先,vmd文件本身是一个二进制文件,里面装着类型不同的数据:uint8、uint32_t、float,甚至还有不同编码的字符串,因此我们需要二进制流读入这个文件。
. ~: A1 T/ J% A% W5 v0 l vmd格式很像计算机网络的协议格式,某某位是什么含义,区别是,vmd文件的长度理论上是无限的,让我们来看看。9 g3 N& z6 X* q+ {# S
vmd的大致格式如下: i+ N# p0 l. i
$ Q! O! y' G0 Y7 N: N1 f# ^
头部
( \/ d$ _) l$ m. X* B 关键帧数量/ E: v, |+ w3 L, y. K, G
关键帧7 v* p; c$ }* L) n
; z5 J! q5 h! _$ l
头部* a; U+ z" n1 J# S. A; I4 [# o
) u4 a- B* w/ |0 O# G 最开始的就是头部(header),看到这就有十分强烈的既视感:' d" d! B- y: T' y
类型
3 O- h; M' o: l% U; ?0 {6 d& G | 长度 | 含义 | | byte | 30 | 版本信息 | | byte | 10 or 20 | 模型名称 |
2 R& ]3 J, T: E; p- i% @ a4 H% j/ `" m
其中,版本信息(VersionInformation)长度为30,是ascii编码的字符串,翻译过来有两种,一为“Vocaloid Motion Data file”,二为“Vocaloid Motion Data 0002”,长度不足30后用\0(或者说b'\x00')填充。这是由于vmd版本有两种,大概是为了解决模型名称长度不足,因此后续只影响模型名称的占用长度。& Z I8 c8 L+ t
模型名称(ModelName),是动作数据保存时用的模型的模型名,通过这个我们可以获取到那个名称,我们知道,一个动作数据想要运作起来,只要套用模型的骨骼名称是标准的模板就可以,因此我想象不出这个名称有何用处,或许某些模型带有特殊骨骼,例如翅膀之类的,这样能方便回溯?模型名称的长度根据版本而决定,version1为10,version长度为20。编码原文写的是shift-JIS,是日语编码,这样想没错,然而我试验后发现并非如此,例如经常改模型的大神神帝宇的模型,他的模型名称用shift-JIS为乱码,用gb2312竟然能正常读出来;还有机动牛肉大神的模型,他的模型名称用gb2312无法解码,用shift-JIS解码竟然是正常的简体中文???怎么做到的?8 C/ j. @. j+ E4 ~' B% C1 L
骨骼关键帧(BoneKeyFrame)8 {( ?/ T% [3 ?* G
1 S' o* H" `; x7 u; v
骨骼关键帧,分为两部分:骨骼关键帧数、骨骼关键帧记录:
4 N# u* s8 x% a| 类型 | 长度 | 含义 | | uint32_t | 41 ]/ L! N0 R, \: p
| 骨骼关键帧数量 BoneKeyFrameNumber |
5 c/ ]: t- `% l( h Q+ v" ^| 类型 | 长度 | 含义 | | byte | 15 | 骨骼名称 BoneName | | uint32_t | 4 | 关键帧时间 FrameTime | | float*3 | 12 | x,y,z空间坐标 Translation.xyz | | float*4 | 16 | 旋转四元数x,y,z,w Rotation.xyzw | | uint8_t * 16 or uint32 * 4 | 16 | 补间曲线x的坐标 XCurve
/ m8 t8 _( L/ U | | uint8_t * 16 or uint32 * 4 | 16 | 补间曲线y的坐标 YCurve | | uint8_t * 16 or uint32 * 4 | 16 | 补间曲线z的坐标 ZCurve | | uint8_t * 16 or uint32 * 4 | 16 | 补间曲线旋转的坐标 RCurve | | byte | 111 | 合计 | $ \# l. K1 L3 a0 a/ H) S8 |, k
* q, O* X/ K0 I8 l6 V 为何要分开写呢?因为骨骼关键帧数量只需要一个就够了,而后面骨骼关键帧记录的数量会和前面的骨骼关键帧数量保持一致。
( j# l/ i1 u" n( c# w9 H
4 ~5 |, X0 Z1 Q* {5 F 我们可以查一下,每个骨骼关键帧的数量为111字节。% A1 V9 o! s( v4 h% l
旋转坐标
2 O+ p ^2 Y; Z% y% i. b; {8 n4 y7 S0 f, ?% m; A2 J6 {
一开始还没发现,旋转坐标竟然有四个,分别为x, y, z, w,急的我去MMD里查看一下,发现和我印象中没有什么差别
! L1 @ f" M$ t7 d! r: i6 w都是[-180, 180]的角度值,我用程序跑的时候,这四个值完全看不懂;幸好在英文网站上找到这个表示方法:四元数。四元数是用四个值表示旋转的方法
% a" I1 i5 m% L9 u! sw+i·x+j·y+k·z
{9 J4 c) F! x+ \2 F0 a,其中8 \% H+ j. k+ K) D. p2 D
i、j、k
4 d/ @0 k7 M7 s& m都是虚数,我上网找了一堆资料,并且得到了四元数转化欧拉角的公式
, r# Q. X5 m: F* B2 z" t/ |\large X = \arcsin {(2wx-2yz)} \\ \large Y = \arctan2 {(2wy+2xz, 1-2x^2-2y^2)} \\ \large Z = \arctan2 {(2wz+2xy, 1-2x^2-2z^2)} \\
7 D2 L [1 J% |* T得到的是角度制,我们通过角度制转弧度制的公式即可算出和MMD中等同的角度表示。
, A) j7 u7 m6 Q7 @: z7 K6 i
7 g* F3 r* R" O% O' w补间曲线
8 Q% s' ]! X4 I2 u/ ^. r% Y1 O: p2 y( U, Z" _
为何补间曲线的类型不确定呢?上面csdn博客的教程说“uint8_t那里有冗余,每四个只读第一个就行”。说的没有问题,首先我们要清楚这个补间曲线坐标的含义。
9 ?- @3 f0 l' S. ]9 u) f V9 d) { 我们打开MMD,读入模型,随意改变一个骨骼点,记录帧,就会发现左下角会出现补间曲线。8 h; b0 }9 U4 @# `' w& `
补间曲线的用处,就是自动补齐当前记录帧与上一个记录帧之间动作的变化顺序,曲线斜率越高,动作变化越快,具体教程可以参照贴吧中的教程,我们可以通过拖动红色的小x改变调节线,从而改变曲线% p) m3 L, D. {) U1 ?1 X8 B5 Q. v( H
每一组小红x的坐标,就可以唯一确定一条补间曲线,因此,上面的补间曲线存储的就是小红x的坐标" n2 u: p1 a5 V' F
(x_1, y_1, x_2, y_2)" e) k5 D: \! G1 X( h! j$ K
,其中左下角调整线的小红x是看做点1,通过程序读取,我知道,小红x的坐标取值为[0~127]间的整数,因此用1字节完全可以存下,可能是当时的设计错误,用了32位整数存,高24位完全浪费了,完全可以不用读取,因此我们可以直接读取32位无符号整数或读取8位无符号整数,然后跳过24位。7 A8 V1 D% n& ~* @
如果曲线只有一个,那么为什么会有四个补间曲线呢?实际上不止一个,补间曲线框的右上角就有个下拉菜单可以选择,对于圆形骨骼,没有相对位置变化,x, y, z补间曲线没有用,只有旋转速率可以调节,而方框骨骼可以移动,因此x, y, z, 旋转补间曲线都有用处。
6 n0 b# L6 s' R9 Q6 s3 s + h7 a- V: k( M' V
回过头来,再说一下补间曲线的坐标,在这里,是以左下角为原点,横纵方向[0, 127]的坐标轴
! d1 T; T# ^* T4 P! s4 l( | 5 {' x$ P0 n2 g) a7 K6 C4 A; l
5 Q; {& j6 A) U2 R4 z( `
后面的格式与这个格式大同小异。& p- @4 @ T, f. |) y8 k
表情关键帧(MorphKeyFrame)+ R! q K5 T4 I! F9 m2 Q
' }; \0 z- i: Z$ G! ?
表情关键帧分为:表情关键帧数、表情关键帧记录:
7 B- c, P1 G( p9 M A| 类型 | 长度 | 含义 | | uint32_t | 4 / A) ~8 i( M# t4 m$ a2 d" Q; v
| 表情关键帧数量 MorphKeyFrameNumber | 类型
9 x3 p- e$ p% c4 D | 长度
# A$ E5 \6 s0 m, ?" f& J | 含义4 j% D9 |$ R* _7 ]+ y2 z
| byte
$ p; c* x7 G6 x+ A9 ] | 15
0 j* U0 z% l1 ]+ C+ { | 表情名称 MorphName c. H$ ?$ V: r: A3 m! l
| uint32_t
6 g; q! c& z: @9 r | 4" I/ g( g# b3 \: Z
| 关键帧时间 FrameTime
# N( |; c2 _0 [7 j, R | float" m0 s0 e8 }2 `7 ]0 f) H
| 4
7 T1 X% I" F9 g/ n8 u/ r | 程度 Weight" N5 x8 E2 X- S; d* |2 ]
| byte: X+ |5 H' ^6 y) q1 O! F5 u
| 23
! d6 y, |# K1 i- M- X( k5 ~1 c( {7 ~ | 合计; X. _9 w) w: D4 B ^7 q
| 表情关键帧每个记录长度为23字节,其中程度(Weight)是取值为[0, 1]之间的浮点数,在MMD中的表现如下:
2 }: `+ f" L9 m6 Z, f& P6 v镜头(CameraKeyFrame)
, q, f: } y7 | O S) _% ?7 x9 T, |" t: `! F) o
镜头关键帧分为:镜头关键帧数、镜头关键帧记录:
. b% @ `+ K/ o' D| 类型 | 长度 | 含义 | | uint32_t | 4 | 镜头关键帧数量 CameraKeyFrameNumber | 5 \ ^* q1 R( {; i* u. }8 L' M5 M
| 类型 | 长度 | 含义 | | uint32_t | 4 | 关键帧时间 FrameTime | | float | 4 | 距离 Distance | | float*3 | 12 | x,y,z空间坐标 Position.xyz | | float*3 | 12 | 旋转角度(弧度制) Rotation.xyz | | uint8_t*24 | 24 | 相机曲线 Curve | | uint32_t | 4 | 镜头FOV角度 ViewAngle | | uint8_t | 1 | Orthographic相机 | | byte | 61 | 合计 | 距离是我们镜头与中心红点的距离,在MMD中,我们可以通过滑轮改变
& ?0 B! b" O! D& M6 Z 5 X/ }! _: i4 N _ [
这有什么用呢?可以看下面的图:
0 e+ |( A" u8 u, W- X0 U w当距离为0时,我们的镜头就在红点上,造成的效果是,当我们移动镜头的Y角度时,镜头就好像在我们眼睛上,视角是第一人称视角。可以看这里,是找镜头资料时偶然看到的。1 e( k+ {& Y7 n$ x
旋转角度不再是四元数,而是普通的弧度制角度,我猜大概是镜头的万向锁情况没那么严重,因此用弧度制就能表示。" y- I& O! u1 m) A
Curve是曲线的意思,按照之前的的补间曲线,确实还有一个相机曲线,不过一个曲线=两个小红x=4个坐标点=四字节,因此24字节有20字节的冗余,它的前四个字节就已经表达了坐标,后面20个字节是将这4个字节重复了5次。- z; C# t3 R, [& S/ p- L
镜头FOV角度和透视值有关,上面的博客写的是float,但实际上我试验是uint32_t,取值刚好就是MMD中的透视值。
a) U. V1 N4 [8 o
: f/ B, o5 m. O& }& F Orthographic似乎是一种特殊的相机,没有近大远小的透视关系(不确定),不过在我的实验中,它一直取值为0。和上面的已透视没有关系,当取消已透视时,透视值会强制为1。
! l: O8 E( _1 g! p 下面的骨骼追踪似乎没有记录,可能是强制转换成骨骼所在的坐标了。
/ L# b& H. Q3 C4 U% L5 P! X 后面的格式与这个格式大同小异。
6 b/ {$ m- Y9 a光线关键帧(LightKeyFrame)4 a9 b a+ N. |* _
& i+ k$ C& [4 }! c% ?
表情关键帧分为:光线关键帧数、光线关键帧记录:0 V& n. k$ E& z& o* g2 i- g
| 类型 | 长度 | 含义 | | uint32_t | 4 | 光线关键帧数量 LightKeyFrameNumber | | 类型 | 长度 | 含义 | | uint32_t | 4 | 关键帧时间 FrameTime | | float*3 | 12 | RGB颜色空间 color.rgb | float*3
+ d. a4 g; s5 F# t6 P2 H | 12 | xyz投射方向 Direction.xyz | | byte | 28 | 合计 | rgb颜色空间之[0, 1]之间的数,类似html的RGB(50%, 20%, 30%)这种表示方法,转换方式就是把RGB值分别除以256。
H4 U `; T' g( I- w6 u8 ^) O+ v* W 光线投射方向是[-1, 1]之间的小数。正所对的投射方向是坐标轴的负方向,例如将Y拉到1, 光线会从上向下投影。/ S6 S$ {6 S/ v2 J- R
二、代码读取& [5 v A- Y2 P, b/ E0 T u
3 [$ M7 K1 Z' K; n1 F9 L
我依旧会使用面向对象的方式构建VMD类,不过构造方法无力,属性太多,我选择用静态方法添加属性的方式构建对象8 d7 D' ?. V3 }2 g( ^$ o
- class Vmd:
- def __init__(self):
- pass
- @staticmethod
- def from_file(filename, model_name_encode="shift-JIS"):
- with open(filename, "rb") as f:
- from functools import reduce
- array = bytes(reduce(lambda x, y: x+y, list(f)))
- vmd = Vmd()
- VersionInformation = array[:30].decode("ascii")
- if VersionInformation.startswith("Vocaloid Motion Data file"):
- vision = 1
- elif VersionInformation.startswith("Vocaloid Motion Data 0002"):
- vision = 2
- else:
- raise Exception("unknow vision")
- vmd.vision = vision
- vmd.model_name = array[30: 30+10*vision].split(bytes([0]))[0].decode(model_name_encode)
- vmd.bone_keyframe_number = int.from_bytes(array[30+10*vision: 30+10*vision+4], byteorder='little', signed=False)
- vmd.bone_keyframe_record = []
- vmd.morph_keyframe_record = []
- vmd.camera_keyframe_record = []
- vmd.light_keyframe_record = []
- current_index = 34+10 * vision
- import struct
- for i in range(vmd.bone_keyframe_number):
- vmd.bone_keyframe_record.append({
- "BoneName": array[current_index: current_index+15].split(bytes([0]))[0].decode("shift-JIS"),
- "FrameTime": struct.unpack("<I", array[current_index+15: current_index+19])[0],
- "
osition": {"x": struct.unpack("<f", array[current_index+19: current_index+23])[0], - "y": struct.unpack("<f", array[current_index+23: current_index+27])[0],
- "z": struct.unpack("<f", array[current_index+27: current_index+31])[0]
- },
- "Rotation":{"x": struct.unpack("<f", array[current_index+31: current_index+35])[0],
- "y": struct.unpack("<f", array[current_index+35: current_index+39])[0],
- "z": struct.unpack("<f", array[current_index+39: current_index+43])[0],
- "w": struct.unpack("<f", array[current_index+43: current_index+47])[0]
- },
- "Curve":{
- "x"
array[current_index+47], array[current_index+51], array[current_index+55], array[current_index+59]), - "y"
array[current_index+63], array[current_index+67], array[current_index+71], array[current_index+75]), - "z"
array[current_index+79], array[current_index+83], array[current_index+87], array[current_index+91]), - "r"
array[current_index+95], array[current_index+99], array[current_index+103], array[current_index+107]) - }
- })
- current_index += 111
- # vmd['MorphKeyFrameNumber'] = int.from_bytes(array[current_index: current_index+4], byteorder="little", signed=False)
- vmd.morph_keyframe_number = int.from_bytes(array[current_index: current_index+4], byteorder="little", signed=False)
- current_index += 4
- for i in range(vmd.morph_keyframe_number):
- vmd.morph_keyframe_record.append({
- 'MorphName': array[current_index: current_index+15].split(bytes([0]))[0].decode("shift-JIS"),
- 'FrameTime': struct.unpack("<I", array[current_index+15: current_index+19])[0],
- 'Weight': struct.unpack("<f", array[current_index+19: current_index+23])[0]
- })
- current_index += 23
- vmd.camera_keyframe_number = int.from_bytes(array[current_index: current_index+4], byteorder="little", signed=False)
- current_index += 4
- for i in range(vmd.camera_keyframe_number):
- vmd.camera_keyframe_record.append({
- 'FrameTime': struct.unpack("<I", array[current_index: current_index+4])[0],
- 'Distance': struct.unpack("<f", array[current_index+4: current_index+8])[0],
- "
osition": {"x": struct.unpack("<f", array[current_index+8: current_index+12])[0], - "y": struct.unpack("<f", array[current_index+12: current_index+16])[0],
- "z": struct.unpack("<f", array[current_index+16: current_index+20])[0]
- },
- "Rotation":{"x": struct.unpack("<f", array[current_index+20: current_index+24])[0],
- "y": struct.unpack("<f", array[current_index+24: current_index+28])[0],
- "z": struct.unpack("<f", array[current_index+28: current_index+32])[0]
- },
- "Curve": tuple(b for b in array[current_index+32: current_index+36]),
- "ViewAngle": struct.unpack("<I", array[current_index+56: current_index+60])[0],
- "Orthographic": array[60]
- })
- current_index += 61
- vmd.light_keyframe_number = int.from_bytes(array[current_index: current_index+4], byteorder="little", signed=False)
- current_index += 4
- for i in range(vmd.light_keyframe_number):
- vmd.light_keyframe_record.append({
- 'FrameTime': struct.unpack("<I", array[current_index: current_index+4])[0],
- 'Color': {
- 'r': struct.unpack("<f", array[current_index+4: current_index+8])[0],
- 'g': struct.unpack("<f", array[current_index+8: current_index+12])[0],
- 'b': struct.unpack("<f", array[current_index+12: current_index+16])[0]
- },
- 'Direction':{"x": struct.unpack("<f", array[current_index+16: current_index+20])[0],
- "y": struct.unpack("<f", array[current_index+20: current_index+24])[0],
- "z": struct.unpack("<f", array[current_index+24: current_index+28])[0]
- }
- })
- current_index += 28
- vmd_dict = {}
- vmd_dict['Vision'] = vision
- vmd_dict['ModelName'] = vmd.model_name
- vmd_dict['BoneKeyFrameNumber'] = vmd.bone_keyframe_number
- vmd_dict['BoneKeyFrameRecord'] = vmd.bone_keyframe_record
- vmd_dict['MorphKeyFrameNumber'] = vmd.morph_keyframe_number
- vmd_dict['MorphKeyFrameRecord'] = vmd.morph_keyframe_record
- vmd_dict['CameraKeyFrameNumber'] = vmd.camera_keyframe_number
- vmd_dict['CameraKeyFrameRecord'] = vmd.camera_keyframe_record
- vmd_dict['LightKeyFrameNumber'] = vmd.light_keyframe_number
- vmd_dict['LightKeyFrameRecord'] = vmd.light_keyframe_record
- vmd.dict = vmd_dict
- return vmd& u L& C# Z( g, I% O8 K
8 H6 x1 H: E2 [0 ~( L( Z
复制代码
9 \ a& L0 [! ^! k; _; X3 x$ J" E2 q- S* c
# T- V* t5 @' I4 j" o' |+ m三、实验
) F0 H7 N( ^" [# V. ~3 O' h1 b, F( U! B9 o& T* k& |5 }
随意掰弯一些关节并注册、使用:
; c+ ^8 I7 O9 N x8 t+ S: T- if __name__ == '__main__':
- vmd = Vmd.from_file("test.vmd", model_name_encode="gb2312")
- from pprint import pprint
- pprint(vmd.dict)
- & v( V. u n- t
: ^/ s! x5 w9 l5 |
复制代码
6 O/ M+ m; h& s z1 f1 o: n/ k: Z7 woutput:
! f' e& b. N! C. }$ u4 g& m- {'BoneKeyFrameNumber': 4,
- 'BoneKeyFrameRecord': [{'BoneName': '右腕',
- 'Curve': {'r': (20, 20, 107, 107),
- 'x': (20, 20, 107, 107),
- 'y': (20, 20, 107, 107),
- 'z': (20, 20, 107, 107)},
- 'FrameTime': 0,
- 'Position': {'x': 0.0, 'y': 0.0, 'z': 0.0},
- 'Rotation': {'w': 0.9358965158462524,
- 'x': 0.0,
- 'y': -0.3522740602493286,
- 'z': 0.0}},
- {'BoneName': '首',
- 'Curve': {'r': (127, 127, 127, 127),
- 'x': (0, 127, 0, 127),
- 'y': (0, 0, 0, 0),
- 'z': (127, 0, 127, 0)},
- 'FrameTime': 60,
- 'Position': {'x': 0.0, 'y': 0.0, 'z': 0.0},
- 'Rotation': {'w': 0.9191020727157593,
- 'x': 0.0,
- 'y': -0.3940184712409973,
- 'z': 0.0}},
- {'BoneName': '右ひじ',
- 'Curve': {'r': (127, 127, 127, 127),
- 'x': (0, 127, 0, 127),
- 'y': (0, 0, 0, 0),
- 'z': (127, 0, 127, 0)},
- 'FrameTime': 60,
- 'Position': {'x': 0.0, 'y': 0.0, 'z': 0.0},
- 'Rotation': {'w': 0.9568025469779968,
- 'x': 0.0,
- 'y': -0.290740042924881,
- 'z': 0.0}},
- {'BoneName': '右腕',
- 'Curve': {'r': (20, 20, 107, 107),
- 'x': (20, 20, 107, 107),
- 'y': (20, 20, 107, 107),
- 'z': (20, 20, 107, 107)},
- 'FrameTime': 60,
- 'Position': {'x': 0.0, 'y': 0.0, 'z': 0.0},
- 'Rotation': {'w': 0.593818187713623,
- 'x': 0.0,
- 'y': -0.8045986294746399,
- 'z': 0.0}}],
- 'CameraKeyFrameNumber': 0,
- 'CameraKeyFrameRecord': [],
- 'LightKeyFrameNumber': 0,
- 'LightKeyFrameRecord': [],
- 'ModelName': '八重樱',
- 'MorphKeyFrameNumber': 2,
- 'MorphKeyFrameRecord': [{'FrameTime': 60, 'MorphName': 'まばたき', 'Weight': 1.0},
- {'FrameTime': 60,
- 'MorphName': 'あ',
- 'Weight': 0.36000001430511475}],
- 'Vision': 2}
0 X* Y7 P& |0 L. ? , j9 ~; R9 x; j6 ?" j* Y: M' R, D
复制代码
3 j& \( ?- @8 y. R3 B% z 因为前面提到的编码模式,我选择用gb2312解码,在很多(也许是大部分)动作数据都会报错,可以去掉编码方式:5 i# m: U$ e+ C( Y- x
- vmd = Vmd.from_file("test.vmd")
6 z2 o2 \: w' g* N
) U; ~; R6 ?5 C* n2 ~; F/ N6 h4 E复制代码4 M& U2 K7 A; L+ ~
我们没有移动方块骨骼,因此位置信息都是0。( C1 K2 E6 e g z1 P- T
不喜欢看欧拉角的话,可以写一个转换方法:
! E5 T0 j7 U0 G$ ^- @staticmethod
- def _quaternion_to_EulerAngles(x, y, z, w):
- import numpy as np
- X = np.arcsin(2*w*x-2*y*z) / np.pi * 180
- Y = -np.arctan2(2*w*y+2*x*z, 1-2*x**2-2*y**2) / np.pi * 180
- Z = -np.arctan2(2*w*z+2*x*y, 1-2*x**2-2*z**2) / np.pi * 180
- return X, Y, Z
- @property
- def euler_dict(self):
- from copy import deepcopy
- res_dict = deepcopy(self.dict)
- for index, d in enumerate(res_dict['BoneKeyFrameRecord']):
- x = d["Rotation"]["x"]
- y = d["Rotation"]["y"]
- z = d["Rotation"]["z"]
- w = d["Rotation"]["w"]
- X, Y, Z = Vmd._quaternion_to_EulerAngles(x, y, z, w)
- res_dict['BoneKeyFrameRecord'][index]["Rotation"] = {
- "X": X,
- "Y": Y,
- "Z": Z
- }
- return res_dict
7 Q( ]$ n) p3 [$ u $ P. V- c5 U; O
复制代码
% }4 a2 B' y1 ? 这样只要调用:3 U, U6 @1 u# u. d+ f S
- vmd = Vmd.from_file("test.vmd")
- from pprint import pprint
- pprint(vmd.euler_dict)
$ ]* m* k& z2 s. a, M0 F1 |# \ . h% m; B0 L+ H' f9 c) Z2 K
复制代码& C! E) X8 s% D# i
即可得到转换成欧拉角的结果,同样的方式还可以编写转换RGB、弧度、角度等. k! t d* K9 d% P$ w
python内置的json包可以很方便得将字典转换成json格式文档储存。9 h" _: e2 G5 h; w: h
我们也可以试着写一些将VMD转换成vmd文件的方法。) Q' O, Z% B5 C! n" r- K2 L8 P
四、总结
0 h0 o5 A1 }; L) |8 I
% h5 ?7 [% z" e1 r+ h7 U1 P: G7 k 通过学习VMD的文件结构,大致了解了储存动作数据的格式和一些方法,或许可以类比到一些主流的商业3D软件上。# d& m6 c0 r5 t* J6 K# c
读取程序并不难,我写程序的很多时间都是查二进制操作消耗的,通过这个程序,还巩固了二进制操作的知识。2 l8 r% T& _1 `
# r8 C: Q2 c1 d: _! g4 h
9 E& ?* o- O: [: u1 B; h |
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