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253
gamedata/shaders/r3/skin.h
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253
gamedata/shaders/r3/skin.h
Normal file
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@ -0,0 +1,253 @@
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#ifndef SKIN_H
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#define SKIN_H
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#include "common.h"
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struct v_model_skinned_0
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{
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int4 P : POSITION; // (float,float,float,1) - quantized // short4
|
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float3 N : NORMAL; // normal // DWORD
|
||||
float3 T : TANGENT; // tangent // DWORD
|
||||
float3 B : BINORMAL; // binormal // DWORD
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||||
int2 tc : TEXCOORD0;// (u,v) // short2
|
||||
};
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struct v_model_skinned_1 // 24 bytes
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{
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||||
int4 P : POSITION; // (float,float,float,1) - quantized // short4
|
||||
float4 N : NORMAL; // (nx,ny,nz,index) // DWORD
|
||||
float3 T : TANGENT; // tangent // DWORD
|
||||
float3 B : BINORMAL; // binormal // DWORD
|
||||
int2 tc : TEXCOORD0;// (u,v) // short2
|
||||
};
|
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struct v_model_skinned_2 // 28 bytes
|
||||
{
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||||
int4 P : POSITION; // (float,float,float,1) - quantized // short4
|
||||
float4 N : NORMAL; // (nx,ny,nz,weight) // DWORD
|
||||
float3 T : TANGENT; // tangent // DWORD
|
||||
float3 B : BINORMAL; // binormal // DWORD
|
||||
int4 tc : TEXCOORD0; // (u,v, w=m-index0, z=m-index1) // short4
|
||||
};
|
||||
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||||
struct v_model_skinned_3 // 28 bytes
|
||||
{
|
||||
int4 P : POSITION; // (float,float,float,1) - quantized // short4
|
||||
float4 N : NORMAL; // (nx,ny,nz,weight0) // DWORD
|
||||
float4 T : TANGENT; // (tx,ty,tz,weight1) // DWORD
|
||||
float4 B : BINORMAL; // (bx,by,bz,m-index2) // DWORD
|
||||
int4 tc : TEXCOORD0; // (u,v, w=m-index0, z=m-index1) // short4
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct v_model_skinned_4 // 28 bytes
|
||||
{
|
||||
int4 P : POSITION; // (float,float,float,1) - quantized // short4
|
||||
float4 N : NORMAL; // (nx,ny,nz,weight0) // DWORD
|
||||
float4 T : TANGENT; // (tx,ty,tz,weight1) // DWORD
|
||||
float4 B : BINORMAL; // (bx,by,bz,weight2) // DWORD
|
||||
int2 tc : TEXCOORD0;// (u,v) // short2
|
||||
float4 ind : TEXCOORD1;// (x=m-index0, y=m-index1, z=m-index2, w=m-index3) // DWORD
|
||||
};
|
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||||
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
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||||
float4 u_position (float4 v) { return float4(v.xyz*(12.f / 32768.f), 1.f); } // -12..+12
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//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
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||||
//uniform float4 sbones_array [256-22] : register(vs,c22);
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//tbuffer SkeletonBones
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//{
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||||
float4 sbones_array [256-22];
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||||
//}
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||||
float3 skinning_dir (float3 dir, float3 m0, float3 m1, float3 m2)
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||||
{
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||||
float3 U = unpack_normal (dir);
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||||
return float3
|
||||
(
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||||
dot (m0, U),
|
||||
dot (m1, U),
|
||||
dot (m2, U)
|
||||
);
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||||
}
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||||
float4 skinning_pos (float4 pos, float4 m0, float4 m1, float4 m2)
|
||||
{
|
||||
float4 P = float4(pos.xyz*(12.f / 32768.f), 1.f); // -12..+12
|
||||
return float4
|
||||
(
|
||||
dot (m0, P),
|
||||
dot (m1, P),
|
||||
dot (m2, P),
|
||||
1
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||||
);
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||||
}
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||||
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||||
v_model skinning_0 (v_model_skinned_0 v)
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||||
{
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||||
// Swizzle for D3DCOLOUR format
|
||||
v.N = v.N.zyx;
|
||||
v.T = v.T.zyx;
|
||||
v.B = v.B.zyx;
|
||||
|
||||
// skinning
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||||
v_model o;
|
||||
o.P = float4(v.P.xyz*(12.f / 32768.f), 1.f); // -12..+12
|
||||
o.N = unpack_normal(v.N);
|
||||
o.T = unpack_normal(v.T);
|
||||
o.B = unpack_normal(v.B);
|
||||
o.tc = v.tc *(16.f / 32768.f); // -16..+16
|
||||
return o;
|
||||
}
|
||||
v_model skinning_1 (v_model_skinned_1 v)
|
||||
{
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||||
// Swizzle for D3DCOLOUR format
|
||||
v.N.xyz = v.N.zyx;
|
||||
v.T.xyz = v.T.zyx;
|
||||
v.B.xyz = v.B.zyx;
|
||||
|
||||
// matrices
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||||
int mid = v.N.w * 255 + 0.3;
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||||
float4 m0 = sbones_array[mid+0];
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||||
float4 m1 = sbones_array[mid+1];
|
||||
float4 m2 = sbones_array[mid+2];
|
||||
|
||||
// skinning
|
||||
v_model o;
|
||||
o.P = skinning_pos(v.P, m0,m1,m2 );
|
||||
o.N = skinning_dir(v.N, m0,m1,m2 );
|
||||
o.T = skinning_dir(v.T, m0,m1,m2 );
|
||||
o.B = skinning_dir(v.B, m0,m1,m2 );
|
||||
o.tc = v.tc *(16.f / 32768.f); // -16..+16
|
||||
return o;
|
||||
}
|
||||
v_model skinning_2 (v_model_skinned_2 v)
|
||||
{
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||||
// Swizzle for D3DCOLOUR format
|
||||
v.N.xyz = v.N.zyx;
|
||||
v.T.xyz = v.T.zyx;
|
||||
v.B.xyz = v.B.zyx;
|
||||
|
||||
// matrices
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||||
int id_0 = v.tc.z;
|
||||
float4 m0_0 = sbones_array[id_0+0];
|
||||
float4 m1_0 = sbones_array[id_0+1];
|
||||
float4 m2_0 = sbones_array[id_0+2];
|
||||
int id_1 = v.tc.w;
|
||||
float4 m0_1 = sbones_array[id_1+0];
|
||||
float4 m1_1 = sbones_array[id_1+1];
|
||||
float4 m2_1 = sbones_array[id_1+2];
|
||||
|
||||
// lerp
|
||||
float w = v.N.w;
|
||||
float4 m0 = lerp(m0_0,m0_1,w);
|
||||
float4 m1 = lerp(m1_0,m1_1,w);
|
||||
float4 m2 = lerp(m2_0,m2_1,w);
|
||||
|
||||
// skinning
|
||||
v_model o;
|
||||
o.P = skinning_pos(v.P, m0,m1,m2 );
|
||||
o.N = skinning_dir(v.N, m0,m1,m2 );
|
||||
o.T = skinning_dir(v.T, m0,m1,m2 );
|
||||
o.B = skinning_dir(v.B, m0,m1,m2 );
|
||||
o.tc = v.tc *(16.f / 32768.f); // -16..+16
|
||||
return o;
|
||||
}
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||||
v_model skinning_3 (v_model_skinned_3 v)
|
||||
{
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||||
// Swizzle for D3DCOLOUR format
|
||||
v.N.xyz = v.N.zyx;
|
||||
v.T.xyz = v.T.zyx;
|
||||
v.B.xyz = v.B.zyx;
|
||||
|
||||
// matrices
|
||||
int id_0 = v.tc.z;
|
||||
float4 m0_0 = sbones_array[id_0+0];
|
||||
float4 m1_0 = sbones_array[id_0+1];
|
||||
float4 m2_0 = sbones_array[id_0+2];
|
||||
int id_1 = v.tc.w;
|
||||
float4 m0_1 = sbones_array[id_1+0];
|
||||
float4 m1_1 = sbones_array[id_1+1];
|
||||
float4 m2_1 = sbones_array[id_1+2];
|
||||
int id_2 = v.B.w*255+0.3;
|
||||
float4 m0_2 = sbones_array[id_2+0];
|
||||
float4 m1_2 = sbones_array[id_2+1];
|
||||
float4 m2_2 = sbones_array[id_2+2];
|
||||
|
||||
// lerp
|
||||
float w0 = v.N.w;
|
||||
float w1 = v.T.w;
|
||||
float w2 = 1-w0-w1;
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||||
float4 m0 = m0_0*w0;
|
||||
float4 m1 = m1_0*w0;
|
||||
float4 m2 = m2_0*w0;
|
||||
|
||||
m0 += m0_1*w1;
|
||||
m1 += m1_1*w1;
|
||||
m2 += m2_1*w1;
|
||||
|
||||
m0 += m0_2*w2;
|
||||
m1 += m1_2*w2;
|
||||
m2 += m2_2*w2;
|
||||
|
||||
// skinning
|
||||
v_model o;
|
||||
o.P = skinning_pos(v.P, m0,m1,m2 );
|
||||
o.N = skinning_dir(v.N, m0,m1,m2 );
|
||||
o.T = skinning_dir(v.T, m0,m1,m2 );
|
||||
o.B = skinning_dir(v.B, m0,m1,m2 );
|
||||
o.tc = v.tc *(16.f / 32768.f); // -16..+16
|
||||
#ifdef SKIN_COLOR
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||||
o.rgb_tint = float3 (2,0,0) ;
|
||||
if (id_0==id_1) o.rgb_tint = float3(1,2,0);
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||||
#endif
|
||||
return o;
|
||||
}
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||||
v_model skinning_4 (v_model_skinned_4 v)
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||||
{
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||||
// Swizzle for D3DCOLOUR format
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||||
v.N.xyz = v.N.zyx;
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||||
v.T.xyz = v.T.zyx;
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||||
v.B.xyz = v.B.zyx;
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||||
v.ind.xyz = v.ind.zyx;
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||||
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||||
// matrices
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float id[4];
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||||
float4 m[4][3]; // [bone index][matrix row or column???]
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||||
[unroll]
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for (int i=0; i<4; ++i)
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{
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id[i] = v.ind[i]*255+0.3;
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||||
[unroll]
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||||
for (int j=0; j<3; ++j)
|
||||
m[i][j] = sbones_array[id[i]+j];
|
||||
}
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||||
|
||||
// lerp
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||||
float w[4];
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||||
w[0] = v.N.w;
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||||
w[1] = v.T.w;
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||||
w[2] = v.B.w;
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||||
w[3] = 1-w[0]-w[1]-w[2];
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||||
|
||||
float4 m0 = m[0][0]*w[0];
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||||
float4 m1 = m[0][1]*w[0];
|
||||
float4 m2 = m[0][2]*w[0];
|
||||
|
||||
[unroll]
|
||||
for (int i=1; i<4; ++i)
|
||||
{
|
||||
m0 += m[i][0]*w[i];
|
||||
m1 += m[i][1]*w[i];
|
||||
m2 += m[i][2]*w[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
// skinning
|
||||
v_model o;
|
||||
o.P = skinning_pos(v.P, m0,m1,m2 );
|
||||
o.N = skinning_dir(v.N, m0,m1,m2 );
|
||||
o.T = skinning_dir(v.T, m0,m1,m2 );
|
||||
o.B = skinning_dir(v.B, m0,m1,m2 );
|
||||
o.tc = v.tc *(16.f / 32768.f); // -16..+16
|
||||
|
||||
return o;
|
||||
}
|
||||
|
||||
#endif
|
||||
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