# 🦴 Deformers（デフォーマー） FBX では、****メッシュ変形（Mesh deformation）**** は **Deformer** を通じて実装されています。 ****ufbx**** は以下の 3 種類の FBX デフォーマーをサポートしています。 - 🦴 `ufbx_skin_deformer` → ボーンに頂点を重み付きで結びつける「スキニング」 - 😶‍🌫️ `ufbx_blend_deformer` → ブレンドシェイプ（モーフターゲット）による頂点オフセット - 💾 `ufbx_cache_deformer` → ディスクキャッシュからメッシュデータを置き換えるデフォーマーこれらのデフォーマーはメッシュに接続されています。例：`ufbx_mesh.skin_deformers[]` や `ufbx_mesh.blend_deformers[]`。もし正確な適用順序が必要な場合は、 `ufbx_mesh.all_deformers[]` ですべてのデフォーマーを型なしリストで取得できます。 --- ## 🦾 Skin Deformer（スキンデフォーマー） FBX のスケルトンは、通常のノード（`ufbx_node`）で構成され、多くの場合ボーン属性（`ufbx_bone`）を持ちます。ボーン属性はスキニングに必須ではありませんが、可視化やスケルトン検出に役立ちます。 ### 📐 クラスタ（Cluster）ボーンによる影響は ****クラスタ (**`ufbx_skin_cluster`**)**** で定義されます。クラスタはメッシュをボーンに結びつけ、 `ufbx_skin_cluster.geometry_to_bone` はメッシュ空間からボーン空間への変換を表します。これはいわゆる「逆バインド行列（inverse bind matrix）」です。影響を受ける頂点は `ufbx_skin_cluster.vertices[]` と対応する `ufbx_skin_cluster.weights[]` に格納されています。 --- ### 🧮 頂点ごとの重み情報どのボーンが各頂点に影響するかを解析するのはよくある処理です。そこで **ufbx** は便利な簡略アクセスとして： - `ufbx_skin_deformer.vertices[]` - `ufbx_skin_deformer.weights[]` を提供しています。これらは****影響度の高い順****にソートされているため、もし 4 ～ 8 つのウェイトしか対応しない場合は上位 `N` 個を取るだけで十分です。 --- ### 💻 C 言語サンプル ```c #define MAX_WEIGHTS 4 typedef struct Vertex { ufbx_vec3 position; ufbx_vec3 normal; float weights[MAX_WEIGHTS]; uint32_t bones[MAX_WEIGHTS]; } Vertex; Vertex get_skinned_vertex(ufbx_mesh *mesh, ufbx_skin_deformer *skin, size_t index) { Vertex v = { 0 }; v.position = ufbx_get_vertex_vec3(&mesh->vertex_position, index); v.normal = ufbx_get_vertex_vec3(&mesh->vertex_normal, index); uint32_t vertex = mesh->vertex_indices.data[index]; ufbx_skin_vertex skin_vertex = skin->vertices.data[vertex]; size_t num_weights = skin_vertex.num_weights; if (num_weights > MAX_WEIGHTS) num_weights = MAX_WEIGHTS; float total_weight = 0.0f; for (size_t i = 0; i < num_weights; i++) { ufbx_skin_weight skin_weight = skin->weights.data[skin_vertex.weight_begin + i]; v.bones[i] = skin_weight.cluster_index; v.weights[i] = (float)skin_weight.weight; total_weight += (float)skin_weight.weight; } // FBX では重みの正規化が保証されていないため再正規化する for (size_t i = 0; i < num_weights; i++) { v.weights[i] /= total_weight; } return v; } ``` --- ### 💻 C++ 版 ```cpp #define MAX_WEIGHTS 4 struct Vertex { ufbx_vec3 position; ufbx_vec3 normal; float weights[MAX_WEIGHTS]; uint32_t bones[MAX_WEIGHTS]; }; Vertex get_skinned_vertex(ufbx_mesh *mesh, ufbx_skin_deformer *skin, size_t index) { Vertex v = { 0 }; v.position = mesh->vertex_position[index]; v.normal = mesh->vertex_normal[index]; uint32_t vertex = mesh->vertex_indices[index]; ufbx_skin_vertex skin_vertex = skin->vertices[vertex]; size_t num_weights = skin_vertex.num_weights; if (num_weights > MAX_WEIGHTS) num_weights = MAX_WEIGHTS; float total_weight = 0.0f; for (size_t i = 0; i < num_weights; i++) { ufbx_skin_weight skin_weight = skin->weights[skin_vertex.weight_begin + i]; v.bones[i] = skin_weight.cluster_index; v.weights[i] = (float)skin_weight.weight; total_weight += (float)skin_weight.weight; } for (size_t i = 0; i < num_weights; i++) { v.weights[i] /= total_weight; } return v; } ``` --- ### 💻 Rust 版 ```rust const MAX_WEIGHTS: usize = 4; #[derive(Clone, Copy, Default)] struct Vertex { position: ufbx::Vec3, normal: ufbx::Vec3, weights: [f32; MAX_WEIGHTS], bones: [u32; MAX_WEIGHTS], } fn get_skinned_vertex(mesh: &ufbx::Mesh, skin: &ufbx::SkinDeformer, index: usize) -> Vertex { let mut v = Vertex{ position: mesh.vertex_position[index], normal: mesh.vertex_normal[index], ..Default::default() }; let vertex = mesh.vertex_indices[index] as usize; let skin_vertex = skin.vertices[vertex]; let num_weights = (skin_vertex.num_weights as usize).min(MAX_WEIGHTS); let mut total_weight: f32 = 0.0; for i in 0..num_weights { let skin_weight = skin.weights[skin_vertex.weight_begin as usize + i]; v.bones[i] = skin_weight.cluster_index; v.weights[i] = skin_weight.weight as f32; total_weight += skin_weight.weight as f32; } for i in 0..num_weights { v.weights[i] /= total_weight; } v } ``` --- ## ⚙️ Skinning Modes（スキニングモード） FBX は `ufbx_skin_deformer.skinning_method` により複数のスキニング方式をサポートします。基本的には無視しても問題ありませんが、必要なら以下の通りです。

定数	内容
`UFBX_SKINNING_METHOD_RIGID`	単一ボーン固定（補間なし）
`UFBX_SKINNING_METHOD_LINEAR`	一般的な線形ブレンドスキニング
`UFBX_SKINNING_METHOD_DUAL_QUATERNION`	デュアルクォータニオンスキニング
`UFBX_SKINNING_METHOD_BLENDED_DQ_LINEAR`	線形とデュアルクォータニオンを補間するモード（ `ufbx_skin_vertex.dq_weight` により制御）

--- ## 🎭 Blend Deformer（ブレンドデフォーマー） ****ブレンドシェイプ（モーフターゲット）**** は ****ブレンドチャンネル (**`ufbx_blend_channel`**)**** によって制御されます。 FBX 形式では「中間ブレンドキー（in-between keyframes）」をサポートしており、 `ufbx_blend_channel.keyframes[]` にキーが定義されています。もしそれを扱わない場合は、便利なフィールド： - `ufbx_blend_channel.target_shape` → 最後のキー（ターゲットシェイプ）を直接参照を使用できます。各ブレンドシェイプ（`ufbx_blend_shape`）は頂点の部分集合に対してオフセットを持ちます： - `ufbx_blend_shape.offset_vertices[]`：影響を受ける頂点インデックス - `ufbx_blend_shape.position_offsets[]`：対応する頂点位置のオフセット - `ufbx_blend_shape.normal_offsets[]`：法線オフセット（多くの場合は未使用またはゼロ）また、便利関数として以下も用意されています： - `ufbx_get_blend_shape_offset_index()` - `ufbx_get_blend_shape_vertex_offset()` --- ### 💻 C 例 ```c #define MAX_BLENDS 4 typedef struct Vertex { ufbx_vec3 position; ufbx_vec3 normal; ufbx_vec3 blend_offsets[MAX_BLENDS]; } Vertex; Vertex get_blend_vertex(ufbx_mesh *mesh, ufbx_blend_deformer *deformer, size_t index) { Vertex v = { 0 }; v.position = ufbx_get_vertex_vec3(&mesh->vertex_position, index); v.normal = ufbx_get_vertex_vec3(&mesh->vertex_normal, index); uint32_t vertex = mesh->vertex_indices.data[index]; size_t num_blends = deformer->channels.count; if (num_blends > MAX_BLENDS) num_blends = MAX_BLENDS; for (size_t i = 0; i < num_blends; i++) { ufbx_blend_channel *channel = deformer->channels.data[i]; ufbx_blend_shape *shape = channel->target_shape; assert(shape); v.blend_offsets[i] = ufbx_get_blend_shape_vertex_offset(shape, vertex); } return v; } ``` --- ### 💻 C++ 例 ```cpp #define MAX_BLENDS 4 struct Vertex { ufbx_vec3 position; ufbx_vec3 normal; ufbx_vec3 blend_offsets[MAX_BLENDS]; }; Vertex get_blend_vertex(ufbx_mesh *mesh, ufbx_blend_deformer *deformer, size_t index) { Vertex v = { }; v.position = mesh->vertex_position[index]; v.normal = mesh->vertex_normal[index]; uint32_t vertex = mesh->vertex_indices[index]; size_t num_blends = deformer->channels.count; if (num_blends > MAX_BLENDS) num_blends = MAX_BLENDS; for (size_t i = 0; i < num_blends; i++) { ufbx_blend_channel *channel = deformer->channels[i]; ufbx_blend_shape *shape = channel->target_shape; assert(shape); v.blend_offsets[i] = ufbx_get_blend_shape_vertex_offset(shape, vertex); } return v; } ``` --- ### 💻 Rust 例 ```rust const MAX_BLENDS: usize = 4; #[derive(Clone, Copy, Default)] struct Vertex { position: ufbx::Vec3, normal: ufbx::Vec3, blend_offsets: [ufbx::Vec3; MAX_BLENDS], } fn get_blend_vertex(mesh: &ufbx::Mesh, deformer: &ufbx::BlendDeformer, index: usize) -> Vertex { let mut v = Vertex{ position: mesh.vertex_position[index], normal: mesh.vertex_normal[index], ..Default::default() }; let vertex = mesh.vertex_indices[index] as usize; let num_blends = (deformer.channels.len() as usize).min(MAX_BLENDS); for i in 0..num_blends { let channel = &deformer.channels[i]; let shape = channel.target_shape.as_ref().expect("no blend shape, broken file"); v.blend_offsets[i] = shape.get_vertex_offset(vertex); } v } ``` --- 📘 ****備考**** このドキュメントは MIT / Public Domain ライセンスのもとで公開された [ufbx (c) 2020 Samuli Raivio](https://ufbx.github.io) の内容を翻訳・整形したものです。