骨骼动画解释(转)
关于骨骼动画及微软示例Skinned Mesh的解析骨骼动画是D3D的一个重要应用。尽管微软DXSDK提供了示例Skinned Mesh，但由于涉及众多概念和技术细节，示例相对于初学者非常复杂，难以看懂。在此，提供一些重要问题评论，以使初学者走出迷局，顺利上手。文中所述都是参照各种资料加上自己的理解，也有可能出些偏差，有则回贴拍砖，无则权当一笑。一 骨骼动画原理原理方面在网上资料比较多，大家都基本明白。在此说一下重点：总体上，绝大部分动画实现原理一致，就是“提供一种机制，描述各顶点位置随时间的变化”。有三种方法：1.1 关节动画：由于大部分运动，都是皮肤随骨骼在动，皮肤相对于它的骨骼本身并没有发生运动，所以只要描述清楚骨骼的运动就行了。用矩阵描述各个骨骼的相对于父骨骼运动。(大多运动都是旋转型) 易知，从子骨骼用矩阵乘法累积到最顶层根骨骼，就可以得到每个子骨骼相对于世界坐标系的转换矩阵。
这种动画，只须用普通Mesh保存最初始的各顶点坐标，以及一系列后续时刻所对应的各骨骼的运动矩阵。不用保存每时刻的顶点数据，节省了大量存储空间。而且比较灵活，可以利用关键帧插值运算，便于通过运算调节动作。缺点是在两段骨骼交接处，容易产生裂缝，影响效果。
1.2 渐变动画：通过保存一系列时刻的顶点坐标来完成动画。虽然比较逼真，但占用大量空间，灵活性也不高。
1.3 骨骼蒙皮动画(skinned Mesh)
相当于上面两方法的折中。现在比较流行。
在关节动画的基础上，利用顶点混合(Vertex Blend)技术，对于关节附近的顶点，由影响这些顶点的两段(或多段)骨骼运动，分别赋以权值，共同决定顶点位置。相当于在骨骼关节上动态蒙皮，有效解决了裂缝问题。
这里，引入一个D3D技术概念：“Vertex Blending”——顶点混合技术。比如说，你肯定用过SetTransform(D3DTS_WORLD，……)，但SetTransform(D3DTS_WORLDMATRIX(i)，……)是不是很奇怪？这个问题后文会讲到。 你也可以在微软的DXSDK的帮助文件中搜索“Geometry Blending”主题，有裂缝及其解决办法图示。
二 X文件如何保存骨骼动画理解X文件格式，对用好相关的DX函数是非常重要的。
不含动画的普通X文件，有一个Mesh单元，保存了各顶点信息、各三角面的索引信息、材质种类及定义等。
动画X文件，则在这个单元中增加了“各骨骼蒙皮信息”、“骨骼层次及结构信息”、“各时刻骨骼矩阵信息”等。
2.1 网格蒙皮信息：首先，在Mesh{}单元中，在原有的普通网格顶点数据基础上，新增了XSkinMeshHeader{}结构，以及多个SkinWeights{}结构。用以描述各个骨骼的蒙皮信息。
其中，XSkinMeshHeader是总括，举一实例，如下：
XSkinMeshHeader { 2，//一个顶点可以受到骨骼影响的最大骨骼数，可用于计 算共同作用时减少遍历次数
4，//一个三角面可以受到骨骼影响的最大骨骼数。这个数字对硬件顶点混合计算提出了基本要求。
35 //当前Mesh的骨骼总数。
}由于每个骨骼的蒙皮信息都需要用SkinWeights结构去描述，所以有多少块骨骼，在Mesh中就有多少个SkinWeights对象。
注意，一般把SkinWeights视作Mesh的一部分。这种Mesh又称Skinned Mesh (蒙皮网格)
SkinWeights 结构如下：{ STRING transformNodeName； //骨骼名
DWORD nWeights； //权重数组的元素个数，即该骨骼相关的顶点个数
array DWORD vertexIndices[nWeights]；//受该骨骼控制的顶点索引，实际上定义了该骨骼的蒙皮
array float weights[nWeights]； //蒙皮各顶点的受本骨骼影响的权值Matrix4x4 matrixOffset； //骨骼偏移矩阵，用来从初始Mesh坐标，反向计算顶点在子骨骼坐标系中的初始坐标。
}在有的书中，把上面的matrixOffset叫骨骼权重矩阵，是不恰当的。应该称为骨骼偏移矩阵比较合适。
[问题] 在整个动画过程中，子骨骼运动矩阵的数值是不断变化的。上面的骨骼偏移矩阵变化吗？有没有必要重新计算？它在什么时候使用？
答：各骨骼的偏移矩阵matrixOffset专门用来从原始Mesh数据计算出各顶点相对于骨骼坐标系的原始坐标。在绘制前，把它与当前变换矩阵相乘，就可以得到该骨骼的当前的最终变换矩阵。 总之，骨骼偏移矩阵是与原始Mesh顶点数值相关联的，在整个动画过程中是不变的，也不应该变。在动画过程中变化是当前骨骼变换矩阵，可由。X中的AnimatonKey中的各时刻矩阵得到。这个矩阵乘法在示例中的对应代码如下：D3DXMatrixMultiply( &matTemp， &pMeshContainer->pBoneOffsetMatrices[iMatrixIndex]， pMeshContainer->ppBoneMatrixPtrs[iMatrixIndex] )；即，D3DXMatrixMultiply(输出最终世界矩阵， 该骨骼的偏移矩阵， 该骨骼的变换矩阵)
2.2 骨骼层次信息在X文件中，Frame是基本的组成单元。又称框架Frame. 一个。x可以有多个Frame.(注意此处的Frame不是帧，与帧没什么关系)
框架Frame允许嵌套，这样就存在父子框架了。而并列的框架，称为兄弟框架。这两种关系组合在一起，即可以纵深，又可以并列，形成一种层次结构。这种结构，可用二叉树描述。
每个框架结构的最前面，有一个FrameTransformMatrix矩阵数据，描述了该框架相对于父框架的变换矩阵。也就是说，该框架中的坐标，与该矩阵相乘，可转换为父框架坐标系的坐标。
这种层次结构，使得X文件能描述许多复杂的物体。如地形场景。
在骨骼动画文件中，框架结构可直接拿来描述人物骨骼的层次结构。框架的名字通常为对应的骨骼名。
如“左上臂->左前臂->手掌->手指”就形成一个父子骨骼链。而左上臂与右上臂是并行关系。
数据示例： D：\D9XSDK\Samples\Media\tiny.x Frame ……{……
Frame Bip01_R_Calf { //子骨骼FrameTransformMatrix { 1.000000，-0.000691，-0.000000，0.000000，0.000691，1.000000，-0.000000，0.000000，0.000000，0.000000，1.000000，0.000000，119.231522，0.000021，-0.000011，1.000000；；} Frame Bip01_R_Foot {//——孙子骨骼FrameTransformMatrix { 0.988831，0.124156，0.082452，0.000000，-0.122246，0.992109，-0.027835，0.000000，-0.085257，0.017445，0.996206，0.000000，119.231476，-0.000039，0.000023，1.000000；；}……缩进}
[问题]查看示例tiny.x文件，发现只有根框架下有一个Mesh，包含了所有顶点信息。其它各个Frame都没有Mesh数据。怎么理解？
答： 一般来说，每个动画文件只有一个Mesh网格，包含物体所有顶点信息。
其它Frame，只是借用来描述各骨骼的层次信息，没必要再定义骨骼网格。每块骨骼对应的蒙皮顶点信息，由根Mesh中的相应骨骼的SkinWeights中蒙皮顶点索引描述的。在动画过程中，各个顶点的新坐标，要借助SkinWeights中的顶点索引来进行重新计算。
2.3 动画信息：由一系列AnimatonKey组成，数据示例如下：AnimationKey { 4；——动画类型 4表示矩阵62； ——动画帧数，即下面矩阵个数0；16；1.000000，-0.000691，-0.000000，0.000000，0.000691，1.000000，0.000000，0.000000，0.000000，-0.000000，1.000000，0.000000，119.231514，-0.000005，0.000001，1.000000；；，80；16；0.992696，-0.120646，-0.000000，0.000000，0.120646，0.992696，0.000000，0.000000，-0.000000，-0.000000，1.000000，0.000000，119.231514，0.000002，-0.000002，1.000000；；，……上面红数字表示时刻tick，兰数字表示数值的个数。
……其它各时刻矩阵……
{ Bip01_R_Calf }——对应的骨骼对象引用}注意：(1)每块骨骼都有一个AnimationKey{}.(2)在上面数据结构中，主要保存了各典型时刻的该骨骼相对于父的变换矩阵。
(3)在0时刻的矩阵，与该骨骼对应的前面的Frame所对应的矩阵是相同的。如Frame Bip01_R_Calf{}中的变换矩阵，与Bip01_R_Calf所对应的AnimationKey 的第0时刻矩阵是一样的。这说明，在以后动画运行时，DX会提供一种功能，用AnimatonKey中的对应数据刷新初始的变换矩阵(也可能启用关键帧插值算法)。这个功能对应于示例中的m_pAnimController->SetTime(……)语句。
三 怎样从X文件加载骨骼动画信息？
3.1 负责加载的函数：可能有多种加载方式，在此以SDK中的示例为准，叙述一种标准加载方式，需要用到DX函数D3DXLoadMeshHierarchyFromX()，函数字面意思是读取Mesh层次信息。
HRESULT WINAPI D3DXLoadMeshHierarchyFromX(
LPCSTR Filename,//.x文件名
DWORD MeshOptions， //Mesh选项，一般选D3DXMESH_MANAGED LPDIRECT3DDEVICE9 pD3DDevice， //指向D3D设备Device LPD3DXALLOCATEHIERARCHY pAlloc， //自定义数据容器LPD3DXLOADUSERDATA pUserDataLoader， //一般选NULL
LPD3DXFRAME *ppFrameHierarchy， //返回根Frame指针，指向代表整个骨架的Frame层次结构
LPD3DXANIMATIONCONTROLLER *ppAnimController //返回相应的动画控制器)；
这个函数后面的两个输出参数很重要，也很好理解，但输入参数中的自定义数据容器是怎么回事呢？
原来，鉴于动画数据的复杂性，需要你配合完成加载过程。比如你是否用到自定义扩展结构，Mesh等数据保存在哪里，怎样使用户自己创建容器，自己决定卸载等等。
DX提供了ID3DXALLOCATEHIERARCHY接口，提供了这个自定义的机会，你重载这个接口的虚函数，在加载过程中，它就像回调函数那样运作。
你需要像下面这样建立一个自定义数据容器类：
class CAllocateHierarchy： public ID3DXAllocateHierarchy
{ public：
STDMETHOD(CreateFrame)(THIS_ LPCTSTR Name， LPD3DXFRAME *ppNewFrame)；
STDMETHOD(CreateMeshContainer)(THIS_ LPCTSTR Name， LPD3DXMESHDATA pMeshData，LPD3DXMATERIAL pMaterials， LPD3DXEFFECTINSTANCE pEffectInstances， DWORD NumMaterials，DWORD *pAdjacency， LPD3DXSKININFO pSkinInfo，LPD3DXMESHCONTAINER *ppNewMeshContainer)；
STDMETHOD(DestroyFrame)(THIS_ LPD3DXFRAME pFrameToFree)；
STDMETHOD(DestroyMeshContainer)(THIS_ LPD3DXMESHCONTAINER pMeshContainerBase)；
CAllocateHierarchy(CMyD3DApplication *pApp) ：m_pApp(pApp) {} public：CMyD3DApplication* m_pApp；}；
[问题]上面的STDMETHOD是什么意思？
答：相当于virtual HRESULT __stdcall 的宏。<评论> 因为这种类要与D3D的COM接口打交道，不仅仅在C++内部使用，所以，所有类方法必须做成stdcall的，可对外开放的。
#define STDMETHOD(method) virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE method
#define STDMETHODCALLTYPE __stdcall
这样当写一个函数STDMETHOD(op1(int i))
展开后成为： virtual HRESULT __stdcall op1(int i)；
3.2 自定义数据容器以及具体的读取过程：根据。X文件，在加载过程中，主要有两方面数据需要保存，一个是骨架Frame信息，一个是网格蒙皮Mesh信息。这两个信息保存在如下结构中。
框架信息(对应于骨骼)
typedef struct _D3DXFRAME { LPSTR Name；
D3DXMATRIX TransformationMatrix； //本骨骼的转换矩阵LPD3DXMESHCONTAINER pMeshContainer； //本骨骼所对应Mesh数据struct _D3DXFRAME *pFrameSibling； //兄弟骨骼struct _D3DXFRAME *pFrameFirstChild； //子骨骼}
D3DXFRAME， *LPD3DXFRAME；自定义数据容器，其数据来源由上面接口的
CreateMeshContainer()函数提供
typedef struct _D3DXMESHCONTAINER { LPSTR Name； //容器名D3DXMESHDATA MeshData； //Mesh数据，可创建SkinMesh取代这个Mesh
LPD3DXMATERIAL pMaterials； //材质数组LPD3DXEFFECTINSTANCE pEffects；
DWORD NumMaterials；//材质数
DWORD* pAdjacency； //邻接三角形数组
LPD3DXSKININFO pSkinInfo； //蒙皮信息,其中含.x中的各个skinweight蒙皮顶点索引及各骨骼偏移矩阵等.
struct _D3DXMESHCONTAINER *pNextMeshContainer；
}D3DXMESHCONTAINER， *LPD3DXMESHCONTAINER；
[评论]。在动画文件中，框架通常用来描述骨骼。可以把Frame视做骨骼，所以不细加区分。。在上面D3DXFRAME结构中，pFrameSibling， pFrameFirstChild两个指针，常用于递归函数中，遍历整个骨架。在D3DXFRAME结构中有一个pMeshContainer指针，难道框架与Mesh是一一对应的吗？
有一个框架(骨骼)就有一个Mesh吗？怎么.X文件中只有一个Mesh？难道加载时拆开存放？
答：从D3DXFrame结构上看，每个Frame都有一个pMeshContainer指针。这就有三种解释：第一种，加载到内存后所有的pMeshContainer都指向同一个全局Mesh第二种，加载到内存后，只有一个主框架的pMeshContainer不为空，其它Frame的pMeshContainer均为NULL，因为在。X中，它们没有定义自己的Mesh第三种，加载到内存后，D3D将Mesh拆分，分开到各骨骼所对应的Frame，每个Frame都有自己的Mesh.这个问题我以前也不是很清楚，通过查看示例源码及跟踪发现，正确解释应该是第2种。唯一的一个全局Mesh存放在Frame "body"下的无名Frame中。而其它Frame由于没有自己专门的Mesh而指向NULL. 应该大致如此。这个问题之所以让人困绕，是因为从后续代码上看，在渲染DrawFrame时，是遍历每一个frame分别绘制它们对应的Mesh. 如果对应于同一个mesh，就绘制多遍。如果对应各自mesh，那么变换矩阵怎么组织运算等等。所以，根据第二种解释，由于只有一个pMeshContainer不为NULL，所以参与绘制及蒙皮的只有这一个MeshContainer，人体所有顶点数据及蒙皮信息都在这个mesh中。
所以，读取tiny.x文件后，会产生多个D3DXFRAME对象，但只有一个D3DXMESHCONTAINER对象。
在示例代码的CMyD3DApplication：：InitDeviceObjects()中，有：
hr = D3DXLoadMeshHierarchyFromX(strMeshPath， D3DXMESH_MANAGED， m_pd3dDevice， &Alloc， NULL， &m_pFrameRoot， &m_pAnimController)；
if (FAILED(hr))
return hr；
其中的Alloc是就自定义的数据容器对象。m_pFrameRoot是根骨骼，对遍历很重要。m_pAnimController是动画控制器，对刷新矩阵很重要。
你在运行完这句话后，下一个断点，观察m_pFrameRoot，会发现如下内容：m_pFrameRoot 0x00c59380 {Name=0x00c53630 "Scene_Root" ……} //根框架pMeshContainer 0x00000000 pFrameSibling 0x00000000 pFrameFirstChild 0x00c59428 {Name=0x00c53ca8 "body" pMeshContainer=0x00000000……}//子框架 骨骼body +—— pMeshContainer 0x00000000 +—— pFrameSibling 0x01419f00 {Name=0x00c5ffd8 "Box01" pMeshContainer=0x00000000 ……}//兄弟框架+—— pFrameFirstChild 0x00c594d0
{Name=0x00000000 pMeshContainer=0x00c59828 //子框架——该框架就是。x中含有唯一全局Mesh的无名框架可见，在内存中的Frame布局是与。x中一一对应的。除了pFrameFirstChild 0x00c594d0这个地方的Frame中的pMeshContainer不为空，其它框架的这个mesh指针都是空值。
另外一点可以看出，并不是每个Frame都对就一块骨骼，有的是别的用途。也就是说Frame对象的个数可能多于骨骼数。
3.3 分析CAllocateHierarchy类下面继续研究自定义数据容器CAllocateHierarchy，顾名思义，该类是在加载过程中自行分配层次数据空间。它有4个成员，都是重载D3D的接口虚函数。
它的成员CreateFrame()是用来创建D3DXFrame对象的，而CreateMeshContainer()是用来创建Mesh数据对象的。你可以在这两个函数中下断点，发现CreateFrame会运行多次，而CreateMeshContainer只运行一次，再次验证了上面的说法。
值得注意的是，示例对上面的D3DXFRAME，D3DXMESHCONTAINER两个结构做了扩展，分别代之以D3DXFRAME_DERIVED结构和D3DXMESHCONTAINER_DERIVED结构，以集中存储数据方便程序处理。
CreateFrame()处理比较简单，你只是new一个Frame对象空间，填入传进来的Name，其它内容由DX负责维护填充。
CreateMeshContainer()较为复杂。它的任务一是保存传入的网格数据数据，二是根据这些数据及蒙皮信息调用GenerateSkinnedMesh()函数生成蒙皮网格。只有这个新的BlendMesh才能在Render()时支持顶点混合，完成蒙皮的显示。在D3DXMESHCONTAINER_DERIVED结构中，用pOrigMesh保存旧的Mesh普通网格信息。而Meshdata.Mesh则指向新产生的BlendMesh在这个函数中，多次用到了AddRef()，对COM不熟悉的新手容易困惑。D3D是COM组件，它在服务进程中运行，而不在当前的客户进程中。在DX组件运行过程中，要创建一系列接口对象，如CreateDevice()返回接口指针，这些接口及其占用内存什么时候释放，要通过“引用计数”的技术来解决。AddRef()给这个接口指针的计数加1，而Release()会将之减1.一旦减到0，表示没有客户使用了，相关的接口就释放了。 由此可知，每次调用Rlease()后，并不一定会释放内存，而是当引用计数归0时释放内存。
这样，对接口指针的使用，就像维护堆栈的平衡一样，要仔细，而且按照某种约定规则使用。
但平时D3D编程中，怎么不用AddRef()呢？这是由于一个接口指针，如ID3DDevice，或VertexBuf指针，都是D3DXCreate出来的，在Create时候，在内部已经事先AddRef()了，你就不需要再做这工作了。只要你在不用时，调用 p指针->Relase()就释放了。一般编程，特别是小型示例程序，都是初始化时建立一次，关闭时释放，都遵守了这种约定，所以不存在这种问题。
但在CreateMeshContainer()函数中，以多种方式使用了指针，在局部指针变量中来回传递，所以问题复杂化了。在COM编程中约定，任何时候地接口指针赋值(复制)，都要AddRef()，在指针变量结束生命期前，再Release()。 但许多程序员都不是严格这么做。因为在局部变量用完就废了，先AddRef()增加计数再Release()减少，和直接使用最后是等效的。几乎是多此一举。这与编程习惯有关系。一旦引用计数不对，如果没有统一的习惯，不好排查。在CreateMeshContainer()中，对接口指针的使用有三种方式，例举如下：方式一：不使用AddRef()。和普通指针一样，临时变量是左值，接口指针是右值，直接赋值使用。如：pMesh = pMeshData->pMesh；这是由于pMesh是局部变量，它只是临时引用一下，没必要为它先AddRef()，后Release()。
方式二：隐式的使用AddRef()。 由于用到了一些内部有AddRef()动作的函数，就要按照COM约定，在子程序结束前Release()
pMesh->GetDevice(&pd3dDevice)；//此处d3d设备引用计数已经加1……
SAFE_RELEASE(pd3dDevice)；//——此处将引用计数减1，并不是真的释放d3d设备在本例中，pd3dDevice在GetDevice()中已经Addref()过了，所以，在退出CreateMeshContainer()前，必须pd3dDevice->Release()
方式三：显式的使用AddRef()。 如果一个指针值，不是由D3DXCreate出来的，而是通过赋值方式复制给一个全局变量或长期变量的。 所以，可以通过AddRef()的方式来延迟该对象的释放。因为，如果不AddRef()，极有可能在函数返回该对象就可能释放了。它就像一个加油站，使得传入对象的寿命延长至自己控制范围内。用了AddRef()，就要在相关的Destroy中添加Release()。
在本函数，有三处这样的语句：
pMeshContainer->MeshData.pMesh = pMesh；
pMeshContainer->MeshData.Type = D3DXMESHTYPE_MESH；
pMesh->AddRef()；……
pMeshContainer->pSkinInfo = pSkinInfo；
pSkinInfo->AddRef()；
pMeshContainer->pOrigMesh = pMesh；
pMesh->AddRef()；……
将来在DestroyMeshContainer()中，要释放这些指针：……
SAFE_RELEASE( pMeshContainer->MeshData.pMesh)；SAFE_RELEASE( pMeshContainer->pSkinInfo )；SAFE_RELEASE( pMeshContainer->pOrigMesh )；由于这些指针值的创建、更改等都是用户自己经营的，所以务必要加前后吻合，在CreateMeshContainer()中AddRef()，在DestroyMeshContainer()中Release()
再来看数据的保存部分。
在CreateMeshContainer()的传入参数中，有pMeshData，pMaterials，pEffectInstances，NumMaterials，pAdjacency，pSkinInfo你需要把这些数据保存到自己的D3DXMESHCONTAINER对象中。并且其中的所有数组所需的空间都要在全局堆中new出来。所以在该代码中，有如下new：
pMeshContainer = new D3DXMESHCONTAINER_DERIVED；//自定义的扩展数据容器对象
memset(pMeshContainer， 0， sizeof(D3DXMESHCONTAINER_DERIVED))；//初始化pMeshContainer，清0……
pMeshContainer->pMaterials = new D3DXMATERIAL[pMeshContainer->NumMaterials]；//准备保存材质
pMeshContainer->ppTextures=new LPDIRECT3DTEXTURE9[pMeshContainer->NumMaterials]；//准备创建纹理对象。它声明在扩展部分。
pMeshContainer->pAdjacency = new DWORD[NumFaces*3]；//准备保存邻接三角形数组，NumFaces = pMesh->GetNumFaces()；然后，对数据进行memcpy保存。pEffectInstances由于在绘制中不需要，并没进行保存。对于没有贴图的赋以默认材质属性。
值得注意的是，所有这些new，必须在DestroyMeshContainer()时进行delete.接下来的处理中，如果发现Mesh的FVF中没有法向量，要用CloneMeshFVF()重建Mesh，计算顶点平均法向量。以备光照处理。
最后，我们看看蒙皮信息pSkinInfo的处理。这是重头戏。
如果发现pSkinInfo！=NULL，就准备着手从各个蒙皮骨骼信息创建SkinMesh.首先，用扩展容器结构D3DXMESHCONTAINER_DERIVED中的各属性保存原Mesh指针值，pMeshContainer->pOrigMesh = pMesh， 因为接下来我们要创建SkinMesh替代原Mesh.然后，把SkinInfo中的各骨骼的偏移矩阵保存到
pMeshContainer->pBoneOffsetMatrices中cBones = pSkinInfo->GetNumBones()；pMeshContainer->pBoneOffsetMatrices = new D3DXMATRIX[cBones]；……
每个“骨骼偏移矩阵”pBoneOffsetMatrices，在将来DrawMeshContainer()中是必须要用的。因为原始Mesh中的顶点数据乘以“骨骼偏移矩阵”，再乘以“变换矩阵”，才能求得各骨骼顶点在世界坐标系中的坐标。 即：骨骼上各点在世界坐标系中的新坐标=初始网格中的各点坐标*骨骼偏移矩阵*骨骼当前的变换矩阵其中，“初始网格中的各点坐标*骨骼偏移矩阵” = 骨骼上各点初始时刻在该骨骼坐标系中的局部坐标做了以上工作后，调用GenerateSkinnedMesh(pMeshContainer)，创建SkinMesh. 接下来，我们看看GenerateSkinnedMesh()做了哪些工作。
3.4 怎样生成蒙皮网格SkinMesh?
GenerateSkinnedMesh()分析由于要重定义pMeshContainer->MeshData.pMesh，所以先SAFE_RELEASE( pMeshContainer->MeshData.pMesh )； 释放原pMesh在这个函数中，是根据当前绘图方式设置进行加载数据的。因为顶点混合，有无索引的顶点混合，有含索引的顶点混合，所使用的函数和对应的SkinMesh数据内容也有所不同。
在示例中，自定义了枚举m_SkinningMethod，主要分为D3DNONINDEXED和D3DINDEXED，以有纯软件渲染等。运行示例后，你可以选择菜单中的Options选择不同的渲染方式。
我们着重分析一下带索引的蒙皮网格。在程序中，就是D3DINDEXED相关的部分。
if (m_SkinningMethod == D3DINDEXED){ ……}注意！ 示例默认工作在D3DNONINDEXED下，如果要跟踪D3DINDEXED部分的代码，必须选择菜单中的Options选择indexed！
最主要的，要通过DX的ConvertToIndexedBlendedMesh()函数，生成支持“索引顶点混合”的SkinMesh.有关索引顶点混合的技术，你可以在DXSDK帮助文件中搜索“Indexed Vertex Blending”主题，对着英文和插图将就看，确有收获。
要想用硬件对顶点进行混合，那么参与混合者不能太多。也就是说同时影响一个顶点的骨骼数不能多。我们假定一个顶点最多同时受4个骨骼的影响(也就是同时最多有4个骨骼矩阵参与加权求和)，那么同时影响一个三角形面的骨骼数最多就是3*4=12个。
我们用NumMaxFaceInfl表示影响一个三角面的最多骨骼矩阵数，那么，通过调用pSkinInfo->GetMaxFaceInfluences()获取这个数值，一般也就3-4.如果这个数值太大，我们强制使用NumMaxFaceInfl = min(NumMaxFaceInfl， 12)；来最多取值12.用NumMaxFaceInfl 这个数值干什么呢？ 我们用来它分析当前的显卡倒底行不行。
if (m_d3dCaps.MaxVertexBlendMatrixIndex + 1 < NumMaxFaceInfl)
//如果显卡达不到该要求
{ //很奇怪。2005年底买的GeForce 6600GT显卡，竟然
m_d3dCaps.MaxVertexBlendMatrixIndex=0，
不支持索引顶点混合！是驱动问题还是怎么了？
//但它支持非索引混合。或者，也许要用HLSL支持混合。看起来，3D编程要多考虑
……
pMeshContainer->UseSoftwareVP = true；//用软件渲染顶点。显然不实用。
}
else {
pMeshContainer->NumPaletteEntries = min( (m_d3dCaps.MaxVertexBlendMatrixIndex + 1 ) / 2，
pMeshContainer->pSkinInfo->GetNumBones() )；//——什么意思？
pMeshContainer->UseSoftwareVP = false；//采用硬件顶点混合。
Flags |= D3DXMESH_MANAGED；}
[评论]在上面有一行代码：pMeshContainer->NumPaletteEntries = min( ( m_d3dCaps.MaxVertexBlendMatrixIndex + 1 ) / 2，pMeshContainer->pSkinInfo->GetNumBones() )；尽管作者加了大段注释，还是让人一头雾水。其实，我们做一个实验，反尔更能理解它的用途。
第一步，你在这句话后面下一个断点，看一下在你机器上这个数值。我的ATI 9550显卡机器上是19.比tiny.x中的骨骼数35少很多。
第二步，你将上面=右边瞎填一个大于4的数字，比如6.编译后照样运行。而且效果上几乎看不出任何差别。
为什么会这样呢？ 我们在绘制代码部分，看看这个数值起什么作用。
在DrawMeshContainer()代码中，我们查找D3DINDEXED相关的部分。在mesh各子集的DrawSubset()之前，有如下代码：
for (iAttrib = 0； iAttrib < pMeshContainer->NumAttributeGroups； iAttrib++)
{ // first calculate all the world matrices
for (iPaletteEntry = 0； iPaletteEntry < pMeshContainer->NumPaletteEntries； ++iPaletteEntry)
{
iMatrixIndex = pBoneComb[iAttrib].BoneId[iPaletteEntry]；
if (iMatrixIndex ！= UINT_MAX)
{
D3DXMatrixMultiply( &matTemp， &pMeshContainer->pBoneOffsetMatrices[iMatrixIndex]， pMeshContainer->ppBoneMatrixPtrs[iMatrixIndex] )；
m_pd3dDevice->SetTransform( D3DTS_WORLDMATRIX( iPaletteEntry )， &matTemp )；
}……
}
先注意看其中奇怪的D3DTS_WORLDMATRIX()宏，我们以前还没这样用过。它是做什么用的呢？通过查DXSDK帮助，我们在Geometry Blending主题中找到相关说明，并在"Indexed Vertex Blending"主题中给出了内部实现原理。原来，当你用m_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_INDEXEDVERTEXBLENDENABLE， TRUE)；开启了索引顶点混合后，在硬件上就启用了“palette of matrices”，即矩阵寄存器组，它最多支持同时256个索引。就像过去用256色调色板来表现彩色一样。D3DTS_WORLDMATRIX()宏就是有256-511这256个数表示矩阵索引号。
这些矩阵参与如下计算：
V最终顶点位置=V*M[索引值1]*权重1 + V*M[索引值2]*权重2 + ……+V*M[索引n]*(1-其它权重和)
这个公式的来源，相信大家在众多资料上见过，不赘述。 当然，我们也可以用程序完成这个蒙皮计算过程，但逐个读顶点却很麻烦。现在是由硬件代劳了。我们只设矩阵就行了。
我们用
m_pd3dDevice->SetTransform(D3DTS_WORLDMATRIX(iPaletteEntry),&matTemp;
这种方式设定各索引对应的矩阵。
那么权重呢？我们怎么设？原来在上面所说的DX提供的ConvertToIndexedBlendedMesh()函数中，生成SkinMesh时，各网格顶点格式FVF已经有变化了，增加了新格式，D3DFVF_XYZB2，D3DFVF_LASTBETA_UBYTE4，用以记录顶点对应的权重值以及矩阵索引。如下
struct VERTEX {
float x，y，z；
float weight；
DWORD matrixIndices；
float normal[3]；
}；
#define D3DFVF_CUSTOMVERTEX (D3DFVF_XYZB2 | D3DFVF_LASTBETA_UBYTE4 |D3DFVF_NORMAL)；
D3DFVF_LASTBETA_UBYTE4对应于DWORD数值，用于矩阵索引时，每个字节表示一个索引，最多可以允许4个索引，同时有4个矩阵参于该点的混合。如果一次绘制中涉及了9块骨骼矩阵，你可以把这9个矩阵全部用SetTransform设置到矩阵寄存器中，但每个顶点在渲染时，最多使用其中的4个。由此可知，pMeshContainer->NumPaletteEntries这个数值，确定了一趟DrawSubset绘制所用到的矩阵个数，个数越多，在一趟绘制中就可以纳入的更多顶点。所以，当我们减少pMeshContainer->NumPaletteEntries这个数值时，pMeshContainer->NumAttributeGroups数值就会增加。也就是说，一趟绘制中所允许涉及的骨骼数越少，那么子集的数量NumAttributeGroups就会增加，需要多绘几趟。
你可以在此下断点观察，
当NumPaletteEntries=19时，NumAttributeGroups=3
当NumPaletteEntries=6时，NumAttributeGroups=12
当NumPaletteEntries=4时，NumAttributeGroups=31，
几乎和无索引时的分组一样多了。
顶点中的权重weight存放了它当前骨骼的权重。(一个顶点对应的多个骨骼权重怎么存放？是不是在当前子集中有多个同样的顶点，权重不同，对应的矩阵索引不同，然后混合)
由上所述，ConvertToIndexedBlendedMesh()是一个很重要函数，由DX自动将Mesh顶点分组成多个子集，以便DrawSubset. 你必须把它的返回参数都记录下来，在绘制时使用。
四。 怎样绘制显示动画？
DrawFrame()用来绘制整个X框架。它遍历各个框架，找到Mesh不为空的进行绘制。(其实整个。x中通常只有一个不为空，见上文所述)
DrawMeshContainer()是绘制函数。
4.1 怎样开启顶点混合？
注意应用有关的Vertex Blending技术。如在索引方式的绘制中，
m_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_VERTEXBLEND， pMeshContainer->NumInfl - 1)；
其实是设定了 D3DVBF_2WEIGHTS或 D3DVBF_3WEIGHTS 注意要
m_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_INDEXEDVERTEXBLENDENABLE，TRUE)；
4.2 矩阵的刷新：
首先，在FrameMove()调用m_pAnimController->SetTime()设置当前时间(或在DX9.0c中用AdvanceTime()设置时间差)，从而刷新各个pFrame->TransformationMatrix，即骨骼转换矩阵其次，调用UpdateFrameMatrices()做乘法累积，计算出各骨骼坐标系到根世界转换矩阵。
最后，在绘制前，将该转换矩阵左乘偏移矩阵，得到最终的转换矩阵。
D3DXMatrixMultiply( &matTemp， &pMeshContainer->pBoneOffsetMatrices[iMatrixIndex], pMeshContainer->ppBoneMatrixPtrs[iMatrixIndex] );
由此可见，你如果注释掉了m_pAnimController->SetTime，画面肯定停了。
4.3 绘制输出 是在DrawMeshContainer()中，调用SkinMesh的DrawSubset进行绘制。一些细节内容如D3DTS_WORLDMATRIX()，在上面已经有说明，不再罗嗦。
4.4 关于示例中多种绘制方式分析在示例中，用到了多种渲染方式，包括传统的非索引顶点混合，还有新兴的HLSL方式。而且我发现，ATI RADEON 9550 显卡MaxVertexBlendMatrixIndex=37，而价格更高的Gefoce 6600GT MaxVertexBlendMatrixIndex竟然为0，不支持index vertex blending!
所以，还是有必要分析一下该示例中各种vertex blending方式的处理，以便掌握多种绘制方式适应不同显卡。
经测试，示例中所涉及的多种方式，由慢到快，依次是以下几种：SOFTWARE，D3DNONINDEXED，D3DINDEXED，D3DINDEXEDVS，D3DINDEXEDHLSLVS，从最慢的SW到最快的HLSL，大约相差20%，有时会大到40%. 差别不是特别悬殊的原因，主要是顶点混合并不是瓶颈。
关于顶点处理方式，是在创建D3D设备时指定的。共有三种方式：
D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING 软件顶点运算 (简记 sw vp)
D3DCREATE_HARDWARE_VERTEXPROCESSING 硬件顶点运算。必须有这项才支持有HAL (简记 hw vp)
D3DCREATE_MIXED_VERTEXPROCESSING 混合顶点运算，即硬件+软件 (简记 mixed vp)
一旦用D3DCREATE_HARDWARE_VERTEXPROCESSING方式创建设备，就只能在硬件方式下进行顶点处理。如果调用m_pd3dDevice->SetSoftwareVertexProcessing(TRUE)来切换到软件顶点处理，HRESULT会返回失败。
所以，如果你对客户的显卡没有足够的信息，就用D3DCREATE_MIXED_VERTEXPROCESSING方式创建设备。它默认工作方式是HAL.一旦发现进行某种绘制时硬件能力不够，就可以调用调用m_pd3dDevice->SetSoftwareVertexProcessing(TRUE)切换到软件模式。在示例中就是这么做的，启动示例后，运行在mixed模式下。
在Gefoce6600GT显卡中，由于D3DINDEXED方式不支持，采用了软件混合方式，在这种方式下速度甚至比SOFTWARE慢。HLSL还好，还是最快。
要确定设备的硬件顶点处理能力，可以参考D3DCAPS9结构的VertexProcessingCaps成员。可以获取下列属性MaxActiveLights，MaxUserClipPlanes，MaxVertexBlendMatrices，MaxStreams，MaxVertexIndex(1)D3DNONINDEXED方式：首先看GenerateSkinnedMesh()中怎样创建蒙皮网格的。
这种方式下，用ConvertToBlendedMesh()建立蒙皮网格，而不是ConvertToIndexBlendedMesh()
为了绘制蒙皮，在这个函数中对Mesh各子集的顶点再次进行的分组。分组的标准是各顶点(或三角面)所涉及的骨骼矩阵个数不超过pMeshContainer->NumInfl个。(这个数字是由在ConvertToBlendedMesh()时，由参数pMaxFaceInfl返回的)。一个Mesh子集可能被拆开成多个分组。 最后，分组的属性保存在pBoneCombinationBuf中，如子集ID，该子集的各骨骼ID，起始三角面，三角面个数等供绘制时使用，分组的个数保存在pMeshContainer->NumAttributeGroups中。
接下来检查每个分组所涉及的骨骼数，是不是超过硬件允许的最大混合矩阵数——MaxVertexBlendMatrices.如果超过了就把所有分组截为两大部分，前一部分用硬件混合，后一部分采用软件混合。而且，一旦发现有需要软件混合，要采用CloneMeshFVF(D3DXMESH_SOFTWAREPROCESSING|……)的方式重新生成网格。
再来看绘制部分DrawMeshContainer()
用pBoneComb指向骨骼分组属性，扫描各分组。找出其中骨骼数满足硬件性能的用进行绘制。
然后开启软件顶点渲染m_pd3dDevice->SetSoftwareVertexProcessing(TRUE)，对那些骨骼数超出硬件性能的进行绘制。
SetSoftwareVertexProcessing()需要当前d3d设备以D3DCREATE_MIXED_VERTEXPROCESSING方式创建。
(2)D3DINDEXED，这种方式上面分析过了，从略。用pMeshContainer->UseSoftwareVP表示是否采用软件绘制。
值得注意的是在这种方式下，一旦硬件性能不足，会彻底使用软件顶点渲染，而不是像上面一样拆为两部分。
(3)D3DINDEXEDVS，D3DINDEXEDHLSLVS这种情况下使用了着色器和高级着色语言。超出本文主旨，讨论从略。
(4)SOFTWARE——软件方式？ 让人有些迷惑，与上面的m_pd3dDevice->SetSoftwareVertexProcessing(TRUE)有何区别？
从代码看，这种方式下反而比较简单。GenerateSkinnedMesh()中，先直接从原始Mesh克隆一个Mesh，然后读取它的材质属性数组。开辟一个空间m_pBoneMatrices，用以存放各块骨骼的转换矩阵。
在绘制时，从pMeshContainer中的变换矩阵乘以偏移矩阵，放在pBoneMatrices中。把这个矩阵数组，以原Mesh的顶点作为源顶点，以新克隆的MeshData.pMesh做为目标顶点，调用pSkinInfo->UpdateSkinnedMesh()，用软件方式计算各骨骼顶点的新位置(相当于软件计算方式蒙皮)。
然后调用MeshData.pMesh->DrawSubset()绘制。
可见，在SOFTWARE方式下，最终顶点的渲染还是HAL方式的，只不过蒙皮计算是由软件完成的。它和上面的m_pd3dDevice->SetSoftwareVertexProcessing(TRUE)直接设置软件顶点渲染还是有区别的。