Qt 3D Animation C++ Classes

Description détaillée

Ce module est encore en cours de développement mais est disponible en tant qu'aperçu technologique. Cela signifie qu'il est instable, susceptible d'être modifié et qu'il n'est fourni qu'à titre de commodité.

#include <Qt3DAnimation>

Pour établir un lien avec la bibliothèque C++ correspondante, ajoutez ce qui suit à votre fichier de projet qmake :

QT += 3danimation

Les classes, les types et les fonctions sont déclarés dans l'espace de noms Qt3DAnimation.

Vue d'ensemble

Le module d'animation Qt 3D permet de spécifier et d'utiliser des animations qui peuvent être appliquées aux propriétés des objets de votre simulation. Au départ, ce module prend en charge les animations basées sur les images clés. En d'autres termes, les propriétés ont des valeurs "clés" à certains moments et, lors de la lecture, les valeurs des propriétés sont calculées par interpolation entre les valeurs connues dans les images clés. Toute l'évaluation de l'animation au sein du module d'animation Qt 3D s'effectue sur le pool de threads Qt 3D. Cela permet aux animations de se dérouler en douceur et de s'adapter à un débit élevé.

Données d'animation

Les données d'animation des images clés peuvent être créées de manière programmatique via les API d'animation de Qt 3D telles que Qt3DAnimation::QKeyFrameData ou provenir d'outils de création de contenu numérique (DCC) tels que Blender, Maya ou 3D Studio Max. Qt 3D fournit un exemple de script d'exportation de données d'animation pour Blender. Le format utilisé actuellement par Qt 3D Animation est un format simple basé sur JSON. Il permet aux développeurs et aux artistes de travailler facilement avec les données d'animation. D'autres formats optimisés pour la consommation en cours d'exécution seront ajoutés ultérieurement.

Les données d'animation des images clés peuvent être chargées à partir d'un fichier à l'aide de la classe Qt3DAnimation::QAnimationClipLoader. Pour spécifier les données d'animation de manière programmatique, utilisez la classe Qt3DAnimation::QAnimationClip.

Par défaut, les données de l'image clé sont spécifiées à l'aide de courbes de Bézier cubiques. Cela permet de créer des animations fluides à partir d'un petit nombre de points de données d'images clés. D'autres types d'interpolation seront ajoutés ultérieurement.

Lecture d'animations

Outre les données d'animation contenant les images clés, Qt 3D Animation fournit également des API permettant de jouer les animations et de mapper les valeurs des propriétés résultantes sur les propriétés des objets de votre simulation. Il existe actuellement deux façons de jouer les animations :

• Qt3DAnimation::QClipAnimator
• Qt3DAnimation::QBlendedClipAnimator

Ces deux méthodes sont mises en œuvre en tant que sous-classes de Qt3DCore::QComponent, ce qui signifie que les objets de ces types peuvent être agrégés par des objets Qt3DCore::QEntity pour ajouter des capacités d'animation à vos entités simulées.

Lecture d'une animation simple

La classe Qt3DAnimation::QClipAnimator permet la lecture d'une seule Qt3DAnimation::QAbstractAnimationClip à la fois. Pour ajouter une animation à une entité, il suffit d'ajouter une instance de la classe Qt3DAnimation::QClipAnimator à la propriété components de votre entité.

Le module d'animation Qt 3D adopte une approche légèrement différente de celle des modules QPropertyAnimation et AbstractAnimation. Avec ces cadres d'animation, l'animation spécifie à la fois les valeurs d'animation et les objets et propriétés cibles. Les composants d'animation de Qt 3D séparent ces deux concepts orthogonaux. Par exemple, le composant Qt3DAnimation::QClipAnimator possède une propriété clip pour spécifier les données d'animation (Qt3DAnimation::QAnimationClip ou Qt3DAnimation::QAnimationClipLoader).

Cela permet de calculer les valeurs animées, mais des informations supplémentaires sont nécessaires pour faire correspondre ces valeurs aux propriétés des objets. Pour ce faire, on utilise une propriété Qt3DAnimation::QChannelMapper qui contient une liste d'objets Qt3DAnimation::QChannelMapping. Un Qt3DAnimation::QChannelMapping est utilisé pour mapper un canal spécifique d'un clip d'animation sur une propriété nommée d'un objet cible. En séparant ainsi les données d'animation et les mappages de propriétés, la même animation peut être appliquée à de nombreux objets sans qu'il soit nécessaire d'avoir plusieurs copies des données d'animation ou des objets. Cela permet également de recibler facilement les données d'animation sur d'autres objets.

Lecture d'animations mixtes

Le composant Qt3DAnimation::QBlendedClipAnimator permet d'aller au-delà de ce qui est possible avec Qt3DAnimation::QClipAnimator en mélangeant plusieurs clips d'animation avant d'appliquer les changements de propriétés aux propriétés cibles. Le composant animator prend toujours un mappeur de canaux comme le composant standard Qt3DAnimation::QClipAnimator. Cependant, au lieu de spécifier un seul clip d'animation, il est nécessaire de définir la propriété blendTree pour qu'elle pointe vers le nœud racine d'un arbre de fusion.

Un arbre de fusion est une structure de données représentant la manière dont les clips d'animation sont agrégés ou fusionnés en fonction des propriétés des nœuds de l'arbre de fusion. L'ensemble des nœuds de l'arbre de fusion actuellement pris en charge sont les suivants :

• Qt3DAnimation::QClipBlendValue
• Qt3DAnimation::QLerpClipBlend
• Qt3DAnimation::QAdditiveClipBlend

Les entrées du clip d'animation source sont spécifiées en tant que nœuds de feuille dans l'arbre de fusion à l'aide d'instances de la classe Qt3DAnimation::QClipBlendValue. Ces clips d'animation peuvent être combinés de nombreuses façons. Pour l'instant, le module Qt3D Animation propose des opérations d'interpolation linéaire (LERP) et de mélange additif. D'autres types de nœuds de fusion seront ajoutés au fil du temps. Ceux-ci devraient inclure au moins un nœud LERP généralisé et un nœud LERP barycentrique.

Prenons l'exemple de l'arbre de mélange suivant :

Clip0----
        |
        Lerp Node----
        |           |
Clip1----           Additive Node
                    |
            Clip2----

Supposons que Clip0 représente un cycle d'animation de marche d'une durée de 3 secondes et que Clip1 est un cycle d'animation de course d'une durée de 2 secondes. Il s'agit des deux entrées (et dépendances) du nœud de fusion Lerp. Le résultat de l'évaluation du nœud Lerp dépend de la propriété blendFactor du nœud Lerp. Cette propriété pourrait être liée à la vitesse d'un personnage humanoïde, par exemple. Lorsque la vitesse du personnage augmente, l'animation passe progressivement de l'animation de marche ( Clip0 ) à l'animation de course ( Clip1).

En outre, supposons que Clip2 représente une animation de variation qui peut être ajoutée (en agitant les bras ou en secouant la tête, par exemple). La quantité de clip additif ajoutée peut être contrôlée par la propriété additiveFactor du nœud de mélange Additive.

Lors de l'évaluation d'un arbre de fusion, le temps normalisé (ou la phase) est utilisé afin que des clips de durées différentes puissent être fusionnés sans problème. Par exemple, même si les clips d'animation de marche et de course sont de longueurs différentes, tant qu'ils sont créés par l'animateur de manière à ce que les chutes de pieds s'alignent sur la même phase, ils peuvent être agréablement interpolés.

Cela implique que la durée du clip mélangé est en fait une fonction des facteurs de mélange des nœuds de l'arbre. Si l'on considère uniquement le nœud Lerp dans l'exemple ci-dessus, lorsque le facteur de fusion du nœud Lerp est de 0, seule l'animation de marche du clip0 est utilisée, ce qui donne une durée de 3 secondes. Avec un facteur de fusion de 1, la durée obtenue sera de 2 secondes. Pour les facteurs de fusion intermédiaires, la durée sera interpolée linéairement entre 3 et 2 secondes.

En définissant vos propres arbres de fusion, vous avez un contrôle total sur la façon de combiner votre collection de clips d'animation d'entrée. L'arbre de fusion peut être configuré par les propriétés des nœuds de fusion. Notez également que les propriétés des nœuds de fusion eux-mêmes ne sont que des propriétés standard, de sorte qu'elles peuvent à leur tour être pilotées par d'autres animations si vous le souhaitez.

Référence

• Qt 3D Animation C++ Classes
• Qt 3D Exemples