Opengl 如何将2D逐帧动画放置在3d模型上（混合动画）

我想做一个卡通3D角色，面部特征是平面绘制的，并在2D中设置动画。有点像泡泡孔雀鱼的角色

我正在努力寻找一个好的方法来做这件事。我正在使用Libgdx，但我认为潜在的方法可以应用于任何游戏引擎

以下是我想到的一些想法，但每个都有缺点。有没有一种常用的方法？我只是在和我的孩子们玩一个低成本的Wii游戏，一个五分制的舞蹈游戏，用这种动画制作脸部

想法：

UV动画-是否有办法设置游戏模型FBX格式，以便将某些UV存储在各种皮肤中？然后，紫外线可以在精灵地图中跳跃到不同的地方

投影面-这个想法很复杂。使用带有顶点着色器的纹理在模型上的投影，该顶点着色器均匀移动投影纹理的UV。所以，基本上，你需要一个投影矩阵，它被设置成可以随着模型移动面部投影。但是需要在面框精灵周围添加足够的填充，以使模型的其余部分与精灵贴图的其他部分保持距离。这将导致一个复杂的片段着色器，这对于移动设备来说并不是什么好事情

使用模型移动平面3D贴花-单独显示与模型对齐并在游戏中作为单独网格批处理的3D贴花。贴花可以只是一个四边形，您可以在其中更改动画每个帧上顶点的UV属性。但是，此方法不会环绕面的曲率。也许它可以分解为每个眼睛和嘴巴的单独贴花，但仍然不太好看，并且需要创建一个单独的文件来与每个模型一起定义贴花的位置

为每个动画帧分离骨骼-为每个动画帧在网格中建模一个重复的面，并为每个骨骼指定一个唯一的骨骼。通过在0和1之间切换骨骼比例来设置面动画。如果有超过几帧的动画，这个想法很快就会崩溃

更新每个帧的蒙皮部分-将蒙皮复制到FBO中。将动画的最新帧绘制到包含面的FBO颜色纹理部分。这种方法的缺点是，对于模型的每个实例，在内存中都需要单独的纹理副本，FBO必须在每一帧执行缓冲区恢复，或者必须在每一帧中重新绘制整个蒙皮

我还有比这些更难的其他想法。感觉一定有更简单的方法

编辑：

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还有一个想法。。。统一UV偏移和顶点颜色-此方法将使用顶点颜色，因为它们在所有游戏引擎和建模软件包中都很容易得到支持，但在许多情况下是未使用的。在纹理中，创建一条动画帧。为第一帧设置面UV。使用Alpha 0为所有顶点着色，但面顶点除外，面顶点可以使用Alpha 1着色。然后将UV面偏移均匀地传递到顶点着色器，并在将其添加到UV之前将其乘以顶点颜色上的步长函数。这避免了上述所有方法的缺点：所有内容都可以包装到模型的所有实例共享的一个纹理中，并且除了可能的面所在位置之外，模型上不会有两个经过像素。这里的缺点是一个更大的模型，每个顶点有四个额外的属性，尽管颜色可能会被烘焙到一个字节。

您的着色器可以接收两个纹理，一个用于身体，一个用于面部。脸是透明的，所以你可以把它覆盖在身体的上面。然后，您只需要根据动画发送不同的面部纹理。

我在3d场景中为背景广告牌实现2d动画时遇到了同样的问题

我相信使用贴花是最简单的解决方案，实现动画就像根据动画对象更新贴花的纹理区域一样简单：

TextureRegion frame = animation.getKeyFrame(currentFrameTime, true);
decal.setTextureRegion (frame);

我猜您的案例中真正的问题是将贴花放置在场景中。 一种解决方案是使用3D建模软件对存储贴花位置的虚拟网格进行建模

幻影网格不会与所有其他3d元素一起渲染，而是用于确定贴花顶点的位置。唯一需要做的就是复制“幻影”位置顶点并将它们粘贴到贴花上

我还没有实现这个解决方案，但理论上它可以相对容易地实现

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希望这个想法能对您有所帮助，如果您发现了其他解决方案/代码，我将非常感谢您与我分享。

这可能是最简单的方法。但是有两个缺点…动画的帧不能集中到一个纹理上，所以如果屏幕上有很多角色的实例 将有大量的纹理绑定进行。此外，将有两个纹理查找每个像素的字符，即使只有脸需要两个视觉。对手机来说有点贵。我认为我的贴花想法和骨骼想法会更有效，但更难实现。