天行健 君子当自强而不息

渐变（tweening）网格模型是Direct3D中实现模型动画最简单的方式和途径，它的原理也非常简单。例如对于场景内的某个网格模型，最初只记录t0时刻和t1时刻该网格模型的状态（即这两个时刻网格模型中所有顶点的位置），对于t0到t1这段时间内的任意时刻t_current，根据该时刻距离t0和t1时刻的远近，实时地分配给这两个网格模型不同的权重，然后按照这两个网格模型中顶点的不同位置和它们各自的权重进行插值，计算出t_current时刻整个网格模型中所有顶点的位置，从而实现动画效果。

通常将t0时刻的网格模型称为源网格模型，将t1时刻的网格模型称为目标网格模型，将最后拟合得到的网格模型称为结果网格模型。当然初始条件还可以是3个或更多时刻网格模型的状态，再根据时间的推移对这些网格模型进行插值而实时得到当前时刻网格模型的状态。

事实上，渐变网格模型就是对一系列已知的网格模型进行插值得到最终的网格模型。

首先，我们需要从.x文件加载源网格模型和目标网格模型:

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));

由于我们仅对两个网格模型中的顶点位置坐标和法向量进行插值，所以在创建好源网格模型和目标网格模型后，需要按照指定的顶点格式克隆源网格模型、目标网格模型和结果网格模型，使这时的源网格模型、目标网格模型和结果网格模型仅包含顶点位置和法向量：

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);

其中源网格模型的状态如下图所示：

目标网格模型的状态如下图所示：

最后我们根据程序当前运行时间，分别计算源网格模型和目标网格模型的权重，利用计算出的权重对源网格模型和目标网格模型的顶点坐标和法向量进行插值，得到当前时刻的结果网格模型：

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();

为了让海豚动起来，我们还必须修改世界坐标矩阵：

// 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);

运行效果图：

主程序：

下载示例工程