* “土豆”指的是偶像大师百万现场剧场时光（ミリシタ/MLTD）
在这篇文章里，我讲一下土豆的模型网格（mesh）和骨骼（skeleton）。虽然贴图是我后来才加上去的，不过考虑到叙述顺序，还是放到这里一起讲。
读取模型的网格还是很简单的，Unity Studio 里有比较详细的代码。由于我的应用场景不同，自然要保留它的核心逻辑，调整接口。顶点所包含的信息包括位置、法向量、切向量和 UV。一些额外的信息还有“皮肤”表（见下文）和顶点索引。顶点和顶点索引就不用细讲了，对于会用 3D 图形引擎的这都是基础知识。我绘制选择的是 OpenTK，很快就把白模显示出来了。
麻烦的地方在于，OpenTK 是右手系（Y 轴朝上），而原始数据适用于 Unity（左手系，Y 轴朝上），之后还要放到 MMD（左手系，Y 轴朝上）中。平移的变换还是很容易推导的，X、Z 两次镜像即可。不过旋转，我就没用 OpenTK.Quaternion.FromEulerAngles() 算出过正确的值。后来在 Gist 上有人写了一段代码，我最终采用的是下面评论中的函数。虽然没有仔细去理解它的计算过程，不过既然能用那就先用着吧。
可以看到，每一个网格中一般都有数个子网格（submesh）。每个子网格对应了一种材质（material），每一种材质有一个 shader，同时最多有一个主要贴图（main texture）和次要贴图（sub texture）。子网格和材质的对应顺序就要去检索 MeshRenderer 了。顶点信息中包含了 UV，所以很容易就可以将贴图贴上。通用过程应该是，用子网格索引检索材质，从而检索使用的贴图，并自动导出和链接。在这个过程中，还可以自动除重。不过我为了简单（毕竟这些自动化流程可以以后再加），直接每一个子网格分配一张贴图，剩下的自己去尝试。所以每搞定一个模型的贴图需要花上那么十来分钟。
有意思的是，土豆的位置设置是，模型面朝 +Z 方向，摄像机面朝 -Z 方向。而我在 OpenTK 中想做的是也是如此；到了 MMD 中，就变成了模型朝 -Z 而摄像机朝 +Z。所以在转换到 MMD 坐标系的时候，实际上并不用另一轮变换。
土豆的动画使用了 Unity 的动画系统。可想而知，它的骨骼也使用了 Unity 的骨骼支持。骨骼在 Unity 中的表示形式就是 avatar（翻译成“形象”好像也不对味，就保留原文吧）。如果你用过 MMD4Mecanim，很可能会见过它。MMD4Mecanim 转换生成的骨架使用的是通用（generic）avatar；如果这其实是个人物模型，可以将 avatar 的类别改为类人（humanoid），这样在应用动画和物理计算的时候似乎效果会好那么一点。转换过程和类人骨骼的要求就不多说了，各位可以自己去做实验，同时也可以参考一下这个页面。在改变类别时，Unity 会自动识别对应节点的关节。
通过上次和杨彦君玩的简单 MMD 动画系统（这玩意儿到现在还漏洞百出呢，笑），我才理解，所谓“关节”其实就是一个变换矩阵（transform matrix），“皮肤”就是作用于顶点的矩阵和对应权重。这一切都是线性的，意味着可以进行矩阵加和（权重要先归一化），再进行变换。所以，在实际动画控制中，真正变化（animate）的，是平移、旋转和缩放的值。这个，在 Unity 中就是 Transform，包含平移、旋转和缩放。Transform 是依赖于 GameObject 的，所以每个 GameObject 有它自己的 Transform（GameObject.transform 属性）。同样的层级关系实际上保存在了两个地方：avatar 和各个 Transform 实例。骨骼的总体信息也保存在了两个地方，avatar 和 SkinnedMeshRenderer 实例。Transform 和 SkinnedMeshRenderer 都是借助了 asset bundle 内 asset preload data 的序列化，通过 PPtr<T> 的方式保存引用，从而相互链接的。
土豆的每个模型都分为身体和头部两块。（为什么？难道……将来可以随便换头吗？我的意思是，自己的动画系统中确实可以随便换，不过土豆是按照命名规则搜索的资源，所以实际上现在一加载就是正常的一对。）这两块都有自己的骨骼，不过根关节不同。身体的是 MODEL_00，头部的是 KUBI。在动画过程中，二者的运动是同步的。但是在动作数据（下一篇会讲到）中，并没有出现任何头部关节。所以这就是一个暗示，可以将两副骨骼拼接起来。在我的实现中，我改变了骨骼的层次，将 KUBI 设置为 MODEL_00/BODY_SCALE/BASE/MUNE1/MUNE2/KUBI 的子关节，同时将头（KUBI/ATAMA）的运动反馈给身体（MODEL_00/BODY_SCALE/BASE/MUNE1/MUNE2/KUBI/ATAMA）。经过如上的处理，这一套合并的骨骼既适用于土豆的动作，也适用于 VMD 的动作。至于土豆中是怎么实现的，考虑到 KUBI 的初始位置就是在身体的颈部（而不是原点），我猜是先计算身体，然后同步两套 Transform 的值吧。