GOM（Game Oriented Model Format)草案

GOMフォーマット仕様書 
 Game Oriented Model Format (.gom)
Version 1.0 (Complete Specification) 
 
 1. 目的 
 GOMは、FBX等のDCCデータをゲーム実行向けに最適化し、
オフライン変換して保存するためのフォーマットである。 
 設計目標 
 
 スキニングはモデル（geometry）空間で完結 
 インスタンスごとに別Transform・別アニメ時間を安全に扱える 
 FBX差（ノード階層・geometry transform）を吸収 
 ワールド直スキニング事故を防止 
 実行時にFBXSDKやufbxなどのライブラリに依存しない 
 同一FBXから常に同一GOMが生成される（決定性保証） 
 
 
 2. 空間設計ポリシー（不変条件） 
 Invariant A: 頂点空間 
 
 頂点は常に geometry（=モデルローカル）空間 
 スキニング結果も geometry 空間 
 instanceWorld は描画直前に1回のみ適用 
 
 禁止事項 
 
 スキニング途中で world に焼く 
 geometry_to_world を途中適用する 
 
 
 3. 行列規約（最終固定） 
 GOM v1では以下を固定する。 
 
 数値型：float32 
 メモリ並び：row-major 
 演算規約：row-vector 右掛け（p' = p * M） 
 行列は常に 4x4 
 座標系：Left-handed / Y-up / meters 
 
 
 4. ファイル形式 
 GOMはテキスト形式（GOMT0001）とバイナリ形式（GOMB0001）を持つ。 
 マジックナンバー（先頭8バイト） 
 
 GOMT0001 
 GOMB0001 
 
 
 5. テキスト形式（GOMT0001） 
 UTF-8（BOMなし）、構造リテラル形式。 
 5.1 Skeleton 
 Skeleton = {
 boneCount = <int>,
 bones = [
 {
 parent = <int>,
 name = "<string>",
 path = "<string>",
 bindLocal = [[...],[...],[...],[...]]
 }
 ]
}
 
 
 bones配列順がboneIndex 
 pathは同名衝突対策 
 
 5.2 MeshPart 
 Meshes = [
 {
 name = "<string>",
 meshBindGeoToModel = [[...],[...],[...],[...]],
 vertices = [ { p,n,t,uv,bi,bw } ],
 indices = [ ... ],
 submeshes = [ { materialIndex, indexStart, indexCount } ],
 inverseBind = [ [[...]] ]
 }
]
 
 ウェイト規約（必須） 
 
 最大4影響 
 合計1.0正規化 
 weight降順、同値はboneIndex昇順タイブレーク 
 
 5.3 Animation 
 Animations = [
 {
 name = "<string>",
 duration = <float>,
 rootBoneIndex = <int>,
 flags = ["HasRootMotion"],
 tracks = [ { bone, keys[] } ]
 }
]
 
 補間：T/S=linear、R=slerp 
 
 6. MeshPart規約 
 Rule M1 
 
 FBXメッシュノード単位でMeshPart生成 
 マテリアル分割はSUB0で表現 
 
 Rule M2 
 以下の場合はMeshPartを分割する： 
 
 別スケルトン参照 
 inverseBindが異なる 
 頂点レイアウトが異なる 
 
 
 7. バイナリ形式（GOMB0001） 
 7.1 固定ヘッダ（512 bytes） 
 Little Endian固定。 
 7.1.1 固定値 
 
 magic は常に GOMB0001 （8 bytes ASCII） 
 headerSize は常に 512 
 formatVersion は常に 1 
 
 7.1.2 列挙値（enum）定義 
 本仕様の enum はすべて uint32 とする。
未知の enum 値を受け取った場合、読み込みはエラーとする（v1）。 
 endianness（将来用） 
 v1ではファイルはLittle Endian固定だが、将来拡張のためヘッダに enum を持つ。 
 
 ENDIAN_LE = 1 （v1は常にこれ） 
 ENDIAN_BE = 2 （予約） 
 
 coordinateSystem 
 
 CS_LH_YUP_METERS = 1 
 
 matrixConvention 
 行列の「格納順＋演算規約」を表す。 
 
 MC_ROW_MAJOR_ROW_VECTOR_RIGHT_MUL = 1 
 
 定義： 
 
 行列は row-major で格納される（m00,m01,m02,m03,m10,...） 
 位置は row-vector として扱い p' = p * M （p=[x y z 1]） 
 
 7.1.3 validationFlags（bitfield） 
 validationFlags は uint32 。 
 
 bit0（1<<0）: bindPosePass 
 bit1（1<<1）: weightsPass 
 bit2（1<<2）: submeshMaterialsPass 
 
 予約：bit3以降は将来用。v1では0。 
 7.1.4 ChunkTableの指定 
 
 chunkTableOffset == 0 の場合：ChunkTableなし 
 chunkTableOffset != 0 の場合：ファイル先頭からのバイトオフセットで ChunkTable 先頭を指す 
 chunkTableCount はエントリ数 
 
 
 char magic[8] // GOMB0001
uint32 headerSize // 512
uint32 formatVersion // 1
uint32 coordinateSystem // enum
uint32 matrixConvention // enum
uint8 sourceHash[32] // SHA-256 raw
uint32 converterVersionStr // STR0 index
uint32 validationFlags // bitfield
uint32 chunkTableOffset
uint32 chunkTableCount
uint8 reserved[...] // 0埋め
 
 
 8. バイナリ全体の堅牢ルール（バイナリ専用） 
 8.1 Endianness 
 
 Little Endian固定 
 
 8.2 アライメント 
 
 チャンクは16バイト境界にアライン 
 
 8.3 チャンク基本構造 
 uint32 fourcc
uint32 size
uint32 version
uint32 flags
byte payload[size]
pad to 16
 
 8.4 チャンクサイズ上限チェック（必須） 
 
 sizeがファイル末尾を超える場合は即エラー 
 sizeが実装上限を超える場合はエラー 
 
 8.5 未知チャンク 
 
 未対応fourccはsize分スキップ可能 
 
 8.6 ChunkTable（任意） 
 
 chunkTableOffset!=0 の場合、ChunkEntry配列を保持 
 
 8.7 MSH0.flags（任意） 
 
 bit0 = indices16 
 bit1 = hasGBTM 
 予約ビットは0 
 
 
 9. バイナリチャンク厳密レイアウト 
 STR0 
 uint32 stringCount
uint32 offsets[stringCount]
uint32 dataSize
uint8 data[dataSize]
 
 SKEL 
 uint32 boneCount
int32 parent[boneCount]
uint32 nameId[boneCount]
uint32 pathId[boneCount]
float32 bindLocal[boneCount][16]
 
 MSH0 
 uint32 meshNameId
uint32 vertexFormat
uint32 vertexCount
uint32 indexCount
uint32 boneCount
uint32 flags
uint32 reserved[2]
 
 VB0 
 uint32 vertexCount
uint32 stride
uint32 vertexFormat
uint32 reserved
uint8 data[vertexCount*stride]
 
 IB0 
 uint32 indexCount
uint32 indexSizeBytes
uint32 reserved[2]
uint8 data[indexCount*indexSizeBytes]
 
 SUB0 
 uint32 submeshCount
struct { int32 materialIndex; uint32 indexStart; uint32 indexCount; }
 
 IBND 
 uint32 boneCount
float32 inverseBind[boneCount][16]
 
 BND0 
 float32 aabbMin[3]
float32 aabbMax[3]
float32 sphereCenter[3]
float32 sphereRadius
 
 GBTM（任意） 
 float32 meshBindGeoToModel[16]
 
 ANIM 
 uint32 clipCount
 
 CLP0 
 uint32 clipNameId
float32 duration
float32 sampleRate
int32 rootBoneIndex
uint32 flags
uint32 trackCount
 
 Track構造： 
 int32 boneIndex
uint32 keyCount
for each key:
 float32 time
 float32 tr[3]
 float32 rot[4]
 float32 sc[3]
 
 
 10. 変換ツール検証（必須） 
 
 Bind整合 
 ウェイト合計 
 Submesh完全被覆 
 boneIndex範囲チェック 
 index範囲チェック 
 
 
 
 11. 実装安全規約（v1推奨） 
 11.1 読み込み上限値（推奨） 
 実装は以下の上限を持つことを推奨する（超過時はエラー）。 
 
 maxBoneCount = 4096 
 maxVertexCount = 10,000,000 
 maxIndexCount = 30,000,000 
 maxClipCount = 1024 
 maxTrackCount = 8192 
 maxKeyCount = 1,000,000（クリップ単位） 
 
 ※ 実装側で変更可能だが、無制限読み込みは禁止。 
 
 11.2 必須チャンク条件（バイナリ） 
 各 MSH0 は以下の子チャンクを必須とする： 
 
 VB0 
 IB0 
 SUB0 
 IBND 
 BND0 
 
 GBTM は任意。 
 IB0.indexSizeBytes は 2 または 4 のみ許可。
それ以外は読み込みエラー。 
 
 11.3 アニメキー時刻規約 
 
 keys[].time は昇順必須 
 0 <= time <= duration 
 ループ再生時は time = fmod(time, duration) を推奨 
 
 
 11.4 inverseBind の定義 
 inverseBind[i] は、bind姿勢における boneWorld[i] の逆行列に相当する。 
 スキニングパレットは以下で構成される： 
 palette[i] = boneWorld_current[i] * inverseBind[i] 
 これにより、geometry 空間内でスキニングが完結する。 
 
 End of GOM Specification v1.0