尧图网络 高端网站定制 · 原创设计
免费咨询热线
400-888-6620
免费获取方案
GPU PRO 5 - 5.1 Quaternions Revisited 笔记
本笔记仅为个人的理解如果有误欢迎指出。Quaternions Revisited重新审视四元数感觉更符合的翻译应该是复习四元数本文主要讲述了四元数在游戏开发中的几个应用场景并进行了性能和资源占用方面的对比1.法线贴图2.通用变换与实例化渲染3.蒙皮动画4.模型变化/混合形变1.法线贴图传统的法线贴图中要求在模型表面的每一个位置建立一个TBN坐标系通常这都是在模型顶点处计算传到片元渲染的时候之前会进行插值计算。文章用四元数要解决的问题就在这里发生。TBN坐标系的坐标轴计算插值的时候至少需要六个插值通道TBN坐标占用3个另外3个可能是其他必要数据比如uv顶点坐标阴影坐标。而使用四元数的话就能将TBN坐标占用的三个插值通道降低到一个。用四元数代替TBN所要面对的一个问题是四元数的插值问题。四元数插值存在方向的问题如果两个四元数点积为正则会沿着最短路径进行否则会沿着最长路径进行对于三角形内部的顶点法线通常希望用最短路径去插值。例如图中的A点如果不做任何处理的话他的插值路径就是ABCDA解决这个问题的方案是调整UV接缝处的四元数符号从而完成四元数对齐相关代码代码上可以看到他遍历整个网格把所有共享边的顶点四元数统一符号。2.通用变换与实例化渲染用四元数可以用更少的数值完成变换矩阵的作用变换矩阵需要位置、旋转、缩放 每个四个共12个数值来表示但是用四元数仅仅需要8个数值即可。两个3x3旋转矩阵相乘需要45次标量计算而两个四元数相乘只需要28次标量计算。但四元数计算还是会存在一些问题1四元数连续相乘导致的归一化问题一个单位四元数q如果不断与自身相乘会逐渐偏离单位长度变得越来越非单位化。这个问题的解决办法是在每次四元数乘法之后重新进行归一化。2四元数对非均匀缩放的限制如果一个特效需要在空间中两个任意位置之间进行拉伸就需要对模型进行非均匀缩放。限制的主要来源于SQT将缩放与旋转完全解耦限制一只能轴对齐的非均匀缩放限制二缩放始终发生在对象空间3.蒙皮动画利用四元数进行蒙皮的方法是应用骨骼旋转之前对不同骨骼的四元数进行插值。实践上当一个顶点同时受到多个骨骼影响时这些骨骼相对于绑定姿态具有较大的旋转差异时该方法会产生错误结果造成这个问题的原因还是因为四元数不能进行正确的线性混合。主要是因为四元数的计算不满足交换律例如图中的四元数不同的加算顺序得到的四元数就不同。文章中对此的处理是不直接混合四元数而是先用骨骼四元数分别计算顶点变换再对变换后的顶点位置按权重进行混合。4.模型变化/混合形变Skyforge这款MMORPG存在一个允许玩家连续调整角色身体比例的功能。这个功能通过对两个形态的模型之间的每个顶点进行插值来实现。既然是通过顶点插值来实现那么同样就可以把每个顶点的TBN转换成四元数然后再套用之前说的四元数插值以及对齐的办法代替
RELATED

相关推荐

智能文件整理工具:基于AI的多维度分类与优化实践

智能文件整理工具:基于AI的多维度分类与优化实践

1. 为什么我们需要智能文件整理工具?作为一名长期与各种项目文件打交道的开发者,我深刻理解文件管理带来的痛苦。每天面对下载文件夹里混杂的PDF、代码片段、会议记录和临时截图,手动分类不仅耗时耗力,还经常出现"整理完反而…

📅 2026/10/29 1:55:53
知识蒸馏在智能助手中的优化实践与架构解析

知识蒸馏在智能助手中的优化实践与架构解析

1. 知识蒸馏在OpenClaw智能助手中的技术实践作为一名长期从事AI模型优化的工程师,我见证了知识蒸馏技术从学术论文到工业落地的完整演进过程。在OpenClaw智能助手的开发中,我们发现当模型参数量超过50亿时,单纯的硬件升级已经无法满足实时响应…

📅 2026/10/8 18:27:01
C++与OpenCV实战:从零构建视频运动检测系统

C++与OpenCV实战:从零构建视频运动检测系统

1. 项目概述:从零开始理解视频行为分析最近在社区里看到不少朋友对“视频行为分析”这个听起来有点AI范儿的东西感兴趣,但又觉得门槛太高,尤其是看到C和OpenCV的组合就有点发怵。其实,这事儿没想象中那么复杂。今天我就以一个从业…

📅 2026/9/11 10:55:36
MORE NEWS

更多资讯

📰

AMD MI250部署DeepSeek-V4-Flash:先修正确性再谈性能

前阵子帮朋友在实验室的 AMD MI250(CDNA2)机器上部署 DeepSeek-V4-Flash,模型倒是跑起来了,GPU 利用率也看着正常,可生成出来的内容总透着一股“不对劲”——有些句子读不通,有些甚至出现重复 token 的死循…

📰

会用AI工具不等于具备AI实力:完整项目才是能力证明

"熟练使用AI工具"这句话,最近越来越多地出现在简历、作品集和项目介绍里,人人都想用它证明自己的真实能力,但真正能做到的人少之又少。前阵子我帮朋友做了一轮AI方向的实战评估,候选人里十个有八个说自己日常用Kimi、De…

📰

CUDA手写SGEMM优化实战:从0.4到10.23 TFLOPS的完整优化链路

先说结论:我没用 Tensor Core,没上 cuBLAS,就是老老实实用 CUDA C 手写 SGEMM(单精度矩阵乘法),在 RTX 3090 上把性能从最初的 0.4 TFLOPS 一路提到 10.23 TFLOPS,也就是跨过了 10000 GFLOPS 这…

📰

WordPress博客贡献热力图开发指南

1. 项目背景与核心价值 作为一名长期运营技术博客的创作者,我一直在寻找能够直观展示写作活跃度的解决方案。GitHub的贡献热力图给了我灵感——那种通过颜色梯度清晰呈现每日活跃度的设计,既美观又实用。但在WordPress生态中,并没有现成的插件…

📰

拆解 Agent Harness:大模型智能体的七个核心模块与最小实现

做 agent 相关项目的人这两年大概都有同一个体感:模型能力每隔几个月就往上跳一档,但真正卡住产品落地的,往往不是模型,而是模型外面那一圈东西。这一圈东西,业内现在有个比较统一的叫法——Agent Harness,…

📰

ArcGIS外业质检插件开发:提升农田调查效率的解决方案

1. 项目背景与痛点分析 在外业调查项目中,质检环节一直是让从业人员头疼的"老大难"问题。以高标准农田外调项目为例,一个完整的质检流程通常涉及以下数据源: 空间数据 :存储在ArcMap中的点、线、面要素 属性数据 &…

TODAY

今日更新

THIS WEEK

本周精选

THIS MONTH

本月热门

读完文章,想聊聊您的网站?

告诉我们您的行业与需求,资深顾问一对一梳理方案与报价,全程免费。

📞 💬