Modellkomponente

Defold ist im Kern eine 3D-Engine. Selbst wenn du ausschließlich mit 2D-Material arbeitest, erfolgt das gesamte Rendering in 3D, wird aber orthografisch auf den Bildschirm projiziert. Defold ermöglicht dir, vollständige 3D-Inhalte zu nutzen, indem du 3D-Assets oder Modelle (models) in deine Sammlungen (collections) einbindest. Du kannst reine 3D-Spiele ausschließlich mit 3D-Assets erstellen oder 3D- und 2D-Inhalte nach Belieben mischen.

Eine Modellkomponente erstellen

Modellkomponenten werden genauso erstellt wie jede andere Komponente (component) eines Spielobjekts (game object). Dafür gibt es zwei Möglichkeiten:

• Erstelle eine Modelldatei, indem du im Browser Assets einen Rechtsklick auf einen Speicherort ausführst und New... ▸ Model auswählst.
• Erstelle die Komponente direkt in ein Spielobjekt eingebettet, indem du in der Ansicht Outline einen Rechtsklick auf ein Spielobjekt ausführst und Add Component ▸ Model auswählst.

Nachdem du das Modell erstellt hast, musst du einige Eigenschaften festlegen:

Modelleigenschaften

Neben den Eigenschaften Id, Position und Rotation gibt es die folgenden komponentenspezifischen Eigenschaften:

Scene

Die glTF-Datei .gltf oder .glb, die die Geometrie des Modells enthält. Enthält die Datei Morph Targets, werden diese zusammen mit der Szene importiert. Diese Eigenschaft hieß zuvor Mesh.

Mesh

Ein optionales benanntes Mesh aus der ausgewählten Scene. Lasse dieses Feld leer, um die gesamte Szene mit ihren importierten Transformationen zu rendern. Wähle ein Mesh, um es einmal in seinen lokalen Koordinaten ohne glTF-Knotentransformationen zu rendern. Positioniere, drehe und skaliere die Modellkomponente oder ihr Spielobjekt, um das ausgewählte Mesh zu platzieren.

Create GO Bones

Aktiviere diese Option, um für jeden Knochen des Modells ein Spielobjekt zu erstellen. Du kannst diese Spielobjekte verwenden, um andere Spielobjekte anzuhängen, beispielsweise Waffen an Handknochen und so weiter.

Skeleton

Diese Eigenschaft sollte auf die glTF-Datei mit der Erweiterung .gltf oder .glb verweisen, die das für die Animation zu verwendende Skelett enthält. Beachte, dass Defold einen einzigen Wurzelknochen in deiner Hierarchie voraussetzt.

Animations

Setze diese Eigenschaft auf die Animationssatzdatei, die die Animationen enthält, die du für das Modell verwenden möchtest.

Default Animation

Dies ist die Animation (aus dem Animationssatz), die automatisch auf dem Modell abgespielt wird.

Zusätzlich zu den oben genannten Eigenschaften gibt es für jedes Mesh des Modells ein Feld, in dem du ein Material zuweisen kannst:

Material

Setze diese Eigenschaft auf ein für das Modell geeignetes Material. Verwende ein integriertes gltf-Material für physikalisch basiertes Rendering der glTF-Materialeigenschaften, ein integriertes model-Material für allgemeine Modellschattierung oder ein eigenes Material. Siehe die Materialvarianten unten und das PBR-Handbuch.

Je nach Material gibt es eine oder mehrere Textureigenschaften:

Texture

Diese Eigenschaft sollte auf das Texturbild zeigen, das auf das Objekt angewendet werden soll. Es kann ein separates Projekt-Asset oder ein eingebettetes Bild unter einer glTF- oder GLB-Datei im Bereich Assets sein.

Bei der Auswahl einer glTF- oder GLB-Scene oder beim Ändern ihrer Mesh-Auswahl kann das Ausfüllen von Material- und Texturbindungen angeboten werden. Auto Fill ersetzt vorhandene Bindungen durch die der Quelle; Keep Current behält deine Bindungen bei und übernimmt dabei die neue Szenen- oder Mesh-Auswahl. Siehe den Ablauf des Modellimports.

Bearbeitung im Editor

Sobald die Modellkomponente vorhanden ist, kannst du die Komponente und/oder das Spielobjekt, das sie enthält, mit den üblichen Werkzeugen des Scene Editor bearbeiten und verändern, um das Modell nach deinen Wünschen zu verschieben, zu drehen und zu skalieren.

Änderungen zur Laufzeit

Du kannst Modelle zur Laufzeit über verschiedene Funktionen und Eigenschaften verändern (Hinweise zur Verwendung findest du in der API-Dokumentation).

Animation zur Laufzeit

Defold bietet umfangreiche Unterstützung für die Steuerung von Animationen zur Laufzeit. Mehr dazu findest du im Handbuch zu Modellanimationen:

local play_properties = { blend_duration = 0.1 }
model.play_anim("#model", "jump", go.PLAYBACK_ONCE_FORWARD, play_properties)

Der Wiedergabecursor der Animation kann entweder von Hand oder über das System für Eigenschaftsanimationen animiert werden:

-- set the run animation
model.play_anim("#model", "run", go.PLAYBACK_NONE)
-- animate the cursor
go.animate("#model", "cursor", go.PLAYBACK_LOOP_PINGPONG, 1, go.EASING_LINEAR, 10)

Modelle können auch glTF-Animationen mit Morph-Zielen verwenden. Die Gewichtungen der Morph-Ziele werden wie andere Modellanimationen mit model.play_anim() animiert und können zur Laufzeit mit model.get_blend_weights() und model.set_blend_weights() gelesen oder überschrieben werden. Einzelheiten findest du im Abschnitt zu Morph-Zielen im Handbuch zu Modellanimationen.

Eigenschaften ändern

Ein Modell hat außerdem verschiedene Eigenschaften, die mit go.get() und go.set() verändert werden können:

animation

Die aktuelle Modellanimation (hash) (NUR LESBAR). Du änderst die Animation mit model.play_anim() (siehe oben).

cursor

Der normalisierte Animationscursor (number).

material

Das Material des Modells (hash). Du kannst es mit einer Materialressourceneigenschaft und go.set() ändern. Ein Beispiel findest du in der API-Referenz.

playback_rate

Die Wiedergabegeschwindigkeit der Animation (number).

textureN

Die Texturen des Modells, wobei N den Bereich 0-15 abdeckt (hash). Du kannst diese Eigenschaften mit go.get() lesen und mit einer Texturressourceneigenschaft und go.set() ändern. Defold unterstützt höchstens 16 Texturen pro Zeichenaufruf (draw call). Die Anzahl der von einem Shader nutzbaren Texturen kann auf Grafikadaptern mit einer niedrigeren Grenze für Textur-Sampler jedoch geringer sein.

Material

In 3D-Software kannst du üblicherweise Eigenschaften an den Vertices deiner Objekte festlegen, etwa zur Farbgebung und Texturierung. Diese Informationen werden in der glTF-Datei mit der Erweiterung .gltf oder .glb gespeichert, die du aus deiner 3D-Software exportierst. Je nach den Anforderungen deines Spiels musst du geeignete und leistungsfähige Materialien für deine Objekte auswählen und/oder erstellen. Ein Material kombiniert Shader-Programme mit einem Satz von Parametern für das Rendering des Objekts.

Folgende integrierte Materialien sind unter /builtins/materials/ verfügbar:

Die gltf-Materialien bieten integrierte Metallic-/Roughness-Beleuchtung mit den importierten glTF-Materialdaten. Texturbindungen, Lichtquellen und benutzerdefinierte Shader beschreibt das PBR-Handbuch.

Alle diese integrierten Materialien verwenden lokalen Vertex-Raum. Bei geskinnten Modellen kann der Vertex-Shader dadurch das Skinning auf der GPU mithilfe einer Knochenmatrixtextur durchführen; lokaler Vertex-Raum ist auch für Modellinstanzierung erforderlich. Ein benutzerdefiniertes Material für GPU-Skinning oder instanzierte Modelle sollte deshalb die Vertex-Raum-Einstellung Local verwenden.

Der Knochenmatrix-Cache verwendet eine RGBA32F-Textur. Wenn der aktive Grafikadapter dieses Texturformat nicht unterstützt, kann Defold keine animierte Modellkomponente erstellen, die ein Material mit lokalem Koordinatensystem verwendet. Bei OpenGL ES 2.0 und WebGL 1.0 hängt die Unterstützung daher von der Erweiterung des Adapters für Gleitkommatexturen ab. Für die Kompatibilität mit einem Adapter, dem diese Erweiterung fehlt, verwende ein benutzerdefiniertes Material mit Weltkoordinatensystem. Dieses verwendet CPU-Skinning und kann keine Modellinstanziierung nutzen. Die Abmessungen des Caches kannst du über die Projekteinstellungen für Model anpassen.

Wenn du benutzerdefinierte Materialien für deine Modelle erstellen musst, findest du Informationen dazu in der Materialdokumentation. Das Shader-Handbuch enthält Informationen zur Funktionsweise von Shader-Programmen.

Materialkonstanten

Das Standardmaterial für model hat die folgenden Konstanten, die du mit go.set() oder go.animate() ändern kannst (weitere Details findest du im Handbuch zu Materialien). Beispiele:

go.set("#model", "tint", vmath.vector4(1,0,0,1))
go.animate("#model", "tint", go.PLAYBACK_LOOP_PINGPONG, vmath.vector4(1,0,0,1), go.EASING_LINEAR, 2)

tint

Die Einfärbung des Modells (vector4). Der vector4 stellt die Einfärbung dar, wobei x, y, z und w den Rot-, Grün-, Blau- und Alpha-Anteilen der Einfärbung entsprechen.

Rendering

Das Standard-Renderskript zeichnet Materialien mit dem Tag model, einschließlich der integrierten Modell- und glTF-Materialien. Um sie in einem eigenen Renderskript zu rendern, erstelle ein passendes Prädikat und zeichne es mit einer für die Szene geeigneten Ansicht und Projektion. Zum Beispiel:

  function init(self)
    self.model_pred = render.predicate({"model"})
    ...
  end

  function update()
    ...
    render.set_depth_mask(true)
    render.enable_state(graphics.STATE_DEPTH_TEST)
    render.set_projection(stretch_projection(-1000, 1000))  -- orthographic
    render.draw(self.model_pred)
    render.set_depth_mask(false)
    ...
  end

Einzelheiten zur Funktionsweise von Render-Skripten findest du in der Render-Dokumentation.