天行健 君子當自強而不息

漸變（tweening）網格模型是Direct3D中實現模型動畫最簡單的方式和途徑，它的原理也非常簡單。例如對于場景內的某個網格模型，最初只記錄t0時刻和t1時刻該網格模型的狀態（即這兩個時刻網格模型中所有頂點的位置），對于t0到t1這段時間內的任意時刻t_current，根據該時刻距離t0和t1時刻的遠近，實時地分配給這兩個網格模型不同的權重，然后按照這兩個網格模型中頂點的不同位置和它們各自的權重進行插值，計算出t_current時刻整個網格模型中所有頂點的位置，從而實現動畫效果。

通常將t0時刻的網格模型稱為源網格模型，將t1時刻的網格模型稱為目標網格模型，將最后擬合得到的網格模型稱為結果網格模型。當然初始條件還可以是3個或更多時刻網格模型的狀態，再根據時間的推移對這些網格模型進行插值而實時得到當前時刻網格模型的狀態。

事實上，漸變網格模型就是對一系列已知的網格模型進行插值得到最終的網格模型。

首先，我們需要從.x文件加載源網格模型和目標網格模型:

V_RETURN(D3DXLoadMeshFromXW(L"source.x", D3DXMESH_MANAGED, pd3dDevice, NULL, NULL, NULL, &g_num_materials, 
							&g_source_mesh));

V_RETURN(D3DXLoadMeshFromXW(L"target.x", D3DXMESH_MANAGED, pd3dDevice, NULL, NULL, NULL, &g_num_materials, 
							&g_target_mesh));

由于我們僅對兩個網格模型中的頂點位置坐標和法向量進行插值，所以在創建好源網格模型和目標網格模型后，需要按照指定的頂點格式克隆源網格模型、目標網格模型和結果網格模型，使這時的源網格模型、目標網格模型和結果網格模型僅包含頂點位置和法向量：

ID3DXMesh* cloned_mesh;

// clone source mesh with specified vertex format
g_source_mesh->CloneMeshFVF(g_source_mesh->GetOptions(), CUSTOM_VERTEX_FVF, pd3dDevice, &cloned_mesh);
release_com(g_source_mesh);
g_source_mesh = cloned_mesh;

// clone target mesh with specified vertex format
g_target_mesh->CloneMeshFVF(g_target_mesh->GetOptions(), CUSTOM_VERTEX_FVF, pd3dDevice, &cloned_mesh);
release_com(g_target_mesh);
g_target_mesh = cloned_mesh;

// clone result mesh with specified vertex format from target mesh
g_target_mesh->CloneMeshFVF(g_target_mesh->GetOptions(), CUSTOM_VERTEX_FVF, pd3dDevice, &g_result_mesh);

g_source_mesh->GetVertexBuffer(&g_source_vb);
g_target_mesh->GetVertexBuffer(&g_target_vb);
g_result_mesh->GetVertexBuffer(&g_result_vb);

其中源網格模型的狀態如下圖所示：

目標網格模型的狀態如下圖所示：

最后我們根據程序當前運行時間，分別計算源網格模型和目標網格模型的權重，利用計算出的權重對源網格模型和目標網格模型的頂點坐標和法向量進行插值，得到當前時刻的結果網格模型：

sVertex* source_vertices;
sVertex* target_vertices;
sVertex* result_vertices;

g_source_vb->Lock(0, 0, (void**) &source_vertices, 0);
g_target_vb->Lock(0, 0, (void**) &target_vertices, 0);
g_result_vb->Lock(0, 0, (void**) &result_vertices, 0);

float time_factor = (float)(timeGetTime() % 2000) / 1000.0f;
float scalar	  = (time_factor <= 1.0f) ? time_factor : (2.0f - time_factor);

for(DWORD i = 0; i < g_result_mesh->GetNumVertices(); i++)
{
	result_vertices[i].x = source_vertices[i].x * (1.0f - scalar) + target_vertices[i].x * scalar;
	result_vertices[i].y = source_vertices[i].y * (1.0f - scalar) + target_vertices[i].y * scalar;
	result_vertices[i].z = source_vertices[i].z * (1.0f - scalar) + target_vertices[i].z * scalar;

	result_vertices[i].nx = source_vertices[i].nx * (1.0f - scalar) + target_vertices[i].nx * scalar;
	result_vertices[i].ny = source_vertices[i].ny * (1.0f - scalar) + target_vertices[i].ny * scalar;
	result_vertices[i].nz = source_vertices[i].nz * (1.0f - scalar) + target_vertices[i].nz * scalar;
}

g_source_vb->Unlock();
g_target_vb->Unlock();
g_result_vb->Unlock();

為了讓海豚動起來，我們還必須修改世界坐標矩陣：

// move dolphin around circle

float kick_freq = float(2.0f * fTime);
float phas       = float(fTime) / 3.0f;

D3DXMATRIX mat_dolphin, mat_trans, mat_rot_y, mat_rot_z;

D3DXMatrixScaling(&mat_dolphin, 0.01f, 0.01f, 0.01f);
D3DXMatrixRotationZ(&mat_rot_z, -cosf(kick_freq) / 6);
D3DXMatrixRotationY(&mat_rot_y, phase);
D3DXMatrixTranslation(&mat_trans, -5 * sinf(phase), sinf(kick_freq)/2, 10 - 10 * cosf(phase));

mat_dolphin = mat_dolphin * mat_rot_z * mat_rot_y * mat_trans;;

pd3dDevice->SetTransform(D3DTS_WORLD, &mat_dolphin);

運行效果圖：

主程序：

下載示例工程