30 KiB
MSH core
Документ описывает core-часть формата MSH: геометрию, узлы, батчи, LOD и slot-матрицу.
Связанный формат контейнера: NRes / RsLi.
1.1. Общая архитектура
Модель состоит из набора именованных ресурсов внутри одного NRes‑архива. Каждый ресурс идентифицируется целочисленным типом (resource_type), который передаётся API функции niReadData (vtable‑метод +0x18) через связку niFind (vtable‑метод +0x0C, +0x20).
Рендер‑модель использует rigid‑скининг по узлам (нет per‑vertex bone weights). Каждый batch геометрии привязан к одному узлу и рисуется с матрицей этого узла.
1.2. Общая структура файла модели
┌────────────────────────────────────┐
│ NRes‑заголовок (16 байт) │
├────────────────────────────────────┤
│ Ресурсы (произвольный порядок): │
│ Res1 — Node table │
│ Res2 — Model header + Slots │
│ Res3 — Vertex positions │
│ Res4 — Packed normals │
│ Res5 — Packed UV0 │
│ Res6 — Index buffer │
│ Res7 — Triangle descriptors │
│ Res8 — Keyframe data │
│ Res10 — String table │
│ Res13 — Batch table │
│ Res19 — Animation mapping │
│ [Res15] — UV1 / доп. поток │
│ [Res16] — Tangent/Bitangent │
│ [Res18] — Vertex color │
│ [Res20] — Доп. таблица │
├────────────────────────────────────┤
│ NRes‑каталог │
└────────────────────────────────────┘
Ресурсы в квадратных скобках — опциональные. Загрузчик проверяет их наличие перед чтением (niFindRes возвращает −1 при отсутствии).
1.3. Порядок загрузки ресурсов (из sub_10015FD0 в AniMesh.dll)
Функция sub_10015FD0 выполняет инициализацию внутренней структуры модели размером 0xA4 (164 байта). Ниже приведён точный порядок загрузки и маппинг ресурсов на поля структуры:
| Шаг | Тип ресурса | Поле структуры | Описание |
|---|---|---|---|
| 1 | 1 | +0x00 |
Node table (Res1) |
| 2 | 2 | +0x04 |
Model header (Res2) |
| 3 | 3 | +0x0C |
Vertex positions (Res3) |
| 4 | 4 | +0x10 |
Packed normals (Res4) |
| 5 | 5 | +0x14 |
Packed UV0 (Res5) |
| 6 | 10 (0x0A) | +0x20 |
String table (Res10) |
| 7 | 8 | +0x18 |
Keyframe / animation track data (Res8) |
| 8 | 19 (0x13) | +0x1C |
Animation mapping (Res19) |
| 9 | 7 | +0x24 |
Triangle descriptors (Res7) |
| 10 | 13 (0x0D) | +0x28 |
Batch table (Res13) |
| 11 | 6 | +0x2C |
Index buffer (Res6) |
| 12 | 15 (0x0F) | +0x34 |
Доп. vertex stream (Res15), опционально |
| 13 | 16 (0x10) | +0x38 |
Доп. vertex stream (Res16), опционально |
| 14 | 18 (0x12) | +0x64 |
Vertex color (Res18), опционально |
| 15 | 20 (0x14) | +0x30 |
Доп. таблица (Res20), опционально |
Производные поля (вычисляются после загрузки)
| Поле | Формула | Описание |
|---|---|---|
+0x08 |
Res2_ptr + 0x8C |
Указатель на slot table (140 байт от начала Res2) |
+0x3C |
= Res3_ptr |
Копия указателя positions (stream ptr) |
+0x40 |
= 0x0C (12) |
Stride позиций: sizeof(float3) |
+0x44 |
= Res4_ptr |
Копия указателя normals (stream ptr) |
+0x48 |
= 4 |
Stride нормалей: 4 байта |
+0x4C |
Res16_ptr или 0 |
Stream A Res16 (tangent) |
+0x50 |
= 8 если +0x4C != 0 |
Stride stream A (используется только при наличии Res16) |
+0x54 |
Res16_ptr + 4 или 0 |
Stream B Res16 (bitangent) |
+0x58 |
= 8 если +0x54 != 0 |
Stride stream B (используется только при наличии Res16) |
+0x5C |
= Res5_ptr |
Копия указателя UV0 (stream ptr) |
+0x60 |
= 4 |
Stride UV0: 4 байта |
+0x68 |
= 4 или 0 |
Stride Res18 (если найден) |
+0x8C |
= Res15_ptr |
Копия указателя Res15 |
+0x90 |
= 8 |
Stride Res15: 8 байт |
+0x94 |
= 0 |
Зарезервировано/unk94: инициализируется нулём при загрузке; не является флагом Res18 |
+0x9C |
NRes entry Res19 +8 |
Метаданные из каталожной записи Res19 |
+0xA0 |
NRes entry Res20 +4 |
Метаданные из каталожной записи Res20 (заполняется только если Res20 найден и открыт, иначе 0) |
Примечание к метаданным: поле +0x9C читается из каталожной записи NRes для ресурса 19 (смещение +8 в записи каталога, т.е. attribute_2). Поле +0xA0 — из каталожной записи для ресурса 20 (смещение +4, т.е. attribute_1) только если Res20 найден и niOpenRes вернул ненулевой указатель; иначе +0xA0 = 0. Индекс записи определяется как entry_index * 64, после чего считывается поле.
1.3.1. Ссылки на функции и паттерны вызовов (для проверки реверса)
AniMesh.dll!sub_10015FD0— загрузка ресурсов модели через vtable интерфейса NRes:niFindRes(type, ...)вызывается черезcall [vtable+0x20]niOpenRes(...)/ чтение указателя — черезcall [vtable+0x18]
AniMesh.dll!sub_10015FD0выставляет производные поля (Res2_ptr+0x8C, stride'ы), обнуляетmodel+0x94, и при отсутствии Res16 обнуляет только указатели потоков (+0x4C,+0x54).AniMesh.dll!sub_10004840/sub_10004870/sub_100048A0— использование runtime mapping‑таблицы (+0x18, индексboneId*4) и таблицы указателей треков (+0x08) после построения анимационного объекта.
1.4. Ресурс Res2 — Model Header (140 байт) + Slot Table
Ресурс Res2 содержит:
┌───────────────────────────────────┐ Смещение 0
│ Model Header (140 байт = 0x8C) │
├───────────────────────────────────┤ Смещение 140 (0x8C)
│ Slot Table │
│ (slot_count × 68 байт) │
└───────────────────────────────────┘
1.4.1. Model Header (первые 140 байт)
Поле Res2[0x00..0x8B] используется как 35 float (без внутренних таблиц/индексов). Это подтверждено прямыми копированиями в AniMesh.dll!sub_1000A460:
qmemcpy(this+0x54, Res2+0x00, 0x60)— первые 24 float;- копирование
Res2+0x60размером0x10— ещё 4 float; qmemcpy(this+0x134, Res2+0x70, 0x1C)— ещё 7 float.
Итоговая раскладка:
| Диапазон | Размер | Тип | Семантика |
|---|---|---|---|
0x00..0x5F |
0x60 |
float[24] |
8 вершин глобального bounding‑hull (vec3[8]) |
0x60..0x6F |
0x10 |
float[4] |
Глобальная bounding‑sphere: center.xyz + radius |
0x70..0x8B |
0x1C |
float[7] |
Глобальный «капсульный»/сегментный bound: A.xyz, B.xyz, radius |
Для рендера и broadphase движок использует как слот‑bounds (Res2 slot), так и этот глобальный набор bounds (в зависимости от контекста вызова/LOD и наличия слота).
1.4.2. Slot Table (массив записей по 68 байт)
Slot — ключевая структура, связывающая узел иерархии с конкретной геометрией для конкретного LOD и группы. Каждая запись — 68 байт (0x44).
Важно: смещения в таблице ниже указаны в десятичном формате (байты). В скобках приведён hex‑эквивалент (например, 48 (0x30)).
| Смещение | Размер | Тип | Описание |
|---|---|---|---|
| 0 | 2 | uint16 | triStart — индекс первого треугольника в Res7 |
| 2 | 2 | uint16 | triCount — длина диапазона треугольников (Res7) |
| 4 | 2 | uint16 | batchStart — индекс первого batch'а в Res13 |
| 6 | 2 | uint16 | batchCount — количество batch'ей |
| 8 | 4 | float | aabbMin.x |
| 12 | 4 | float | aabbMin.y |
| 16 | 4 | float | aabbMin.z |
| 20 | 4 | float | aabbMax.x |
| 24 | 4 | float | aabbMax.y |
| 28 | 4 | float | aabbMax.z |
| 32 | 4 | float | sphereCenter.x |
| 36 | 4 | float | sphereCenter.y |
| 40 | 4 | float | sphereCenter.z |
| 44 (0x2C) | 4 | float | sphereRadius |
| 48 (0x30) | 20 | 5×uint32 | Хвостовые поля: unk30..unk40 (см. §1.4.2.1) |
AABB — axis‑aligned bounding box в локальных координатах узла. Bounding Sphere — описанная сфера в локальных координатах узла.
1.4.2.1. Точная семантика triStart/triCount
В AniMesh.dll!sub_1000B2C0 слот считается «владельцем» треугольника triId, если:
triId >= slot.triStart && triId < slot.triStart + slot.triCount
Это прямое доказательство, что slot +0x02 — именно count диапазона, а не флаги.
1.4.2.2. Хвост слота (20 байт = 5×uint32)
Последние 20 байт записи слота трактуем как 5 последовательных 32‑битных значений (little‑endian). Их назначение пока не подтверждено; для инструментов рекомендуется сохранять и восстанавливать их «как есть».
+48 (0x30):unk30(uint32)+52 (0x34):unk34(uint32)+56 (0x38):unk38(uint32)+60 (0x3C):unk3C(uint32)+64 (0x40):unk40(uint32)
Для culling при рендере: AABB/sphere трансформируются матрицей узла и инстанса. При неравномерном scale радиус сферы масштабируется по max(scaleX, scaleY, scaleZ) (подтверждено по коду).
1.4.3. Восстановление счётчиков элементов по размерам ресурсов (практика для инструментов)
Для toolchain надёжнее считать count'ы по размерам ресурсов (а не по дублирующим полям других таблиц). Это полностью совпадает с тем, как рантайм использует fixed stride'ы в sub_10015FD0.
Берите unpacked_size (или фактический размер распакованного блока) соответствующего ресурса и вычисляйте:
node_count=size(Res1) / 38vertex_count=size(Res3) / 12normals_count=size(Res4) / 4uv0_count=size(Res5) / 4index_count=size(Res6) / 2tri_count=index_count / 3(если примитивы — список треугольников)tri_desc_count=size(Res7) / 16batch_count=size(Res13) / 20slot_count=(size(Res2) - 0x8C) / 0x44anim_key_count=size(Res8) / 24anim_map_count=size(Res19) / 2uv1_count=size(Res15) / 8(если Res15 присутствует)tbn_count=size(Res16) / 8(если Res16 присутствует; tangent/bitangent по 4 байта, stride 8)color_count=size(Res18) / 4(если Res18 присутствует)
Валидация:
- Любое деление должно быть без остатка; иначе ресурс повреждён или stride неверно угадан.
- Если присутствуют Res4/Res5/Res15/Res16/Res18, их count'ы по смыслу должны совпадать с
vertex_count(или быть ≥ него, если формат допускает хвостовые данные — пока не наблюдалось). - Для
slot_countдополнительно проверьте, чтоsize(Res2) >= 0x8C.
Проверка на реальных данных (435 MSH):
Res2.attr1 == (size-140)/68,Res2.attr2 == 0,Res2.attr3 == 68;Res7.attr1 == size/16,Res7.attr3 == 16;Res8.attr1 == size/24,Res8.attr3 == 4;Res19.attr1 == size/2,Res19.attr3 == 2;- для
Res1почти всегдаattr3 == 38(один служебный outlier:MTCHECK.MSHсattr3 == 24).
Эти формулы достаточны, чтобы реализовать распаковщик/просмотрщик геометрии и батчей даже без полного понимания полей заголовка Res2.
1.5. Ресурс Res1 — Node Table (38 байт на узел)
Node table — компактная карта слотов по уровням LOD и группам. Каждый узел занимает 38 байт (19 × uint16).
Адресация слота
Движок вычисляет индекс слова в таблице:
word_index = nodeIndex × 19 + lod × 5 + group + 4
slot_index = node_table[word_index] // uint16, 0xFFFF = нет слота
Параметры:
lod: 0..2 (три уровня детализации). Значение−1→ подставляетсяcurrent_lodиз инстанса.group: 0..4 (пять групп). На практике чаще всего используетсяgroup = 0.
Раскладка записи узла (38 байт)
┌───────────────────────────────────────────────────────┐
│ Header: 4 × uint16 (8 байт) │
│ hdr0, hdr1, hdr2, hdr3 │
├───────────────────────────────────────────────────────┤
│ SlotIndex matrix: 3 LOD × 5 groups = 15 × uint16 │
│ LOD 0: group[0..4] │
│ LOD 1: group[0..4] │
│ LOD 2: group[0..4] │
└───────────────────────────────────────────────────────┘
| Смещение | Размер | Тип | Описание |
|---|---|---|---|
| 0 | 8 | uint16[4] | Заголовок узла (hdr0..hdr3, см. ниже) |
| 8 | 30 | uint16[15] | Матрица слотов: slotIndex[lod][group] |
slotIndex = 0xFFFF означает «слот отсутствует» — узел при данном LOD и группе не рисуется.
Подтверждённые семантики полей hdr*:
hdr1(+0x02) — parent/index-link при построении инстанса (вsub_1000A460читается как индекс связанного узла,0xFFFF= нет связи).hdr2(+0x04) —mapStartдля Res19 (0xFFFF= нет карты; fallback поhdr3).hdr3(+0x06) —fallbackKeyIndex/верхняя граница для map‑значений (используется вsub_10012880).
hdr0 (+0x00) по коду участвует в битовых проверках (&0x40, byte+1 & 8) и несёт флаги узла.
Группы (group 0..4): в рантайме это ортогональный индекс к LOD (матрица 5×3 на узел). Имена групп в оригинальных ресурсах не подписаны; для 1:1 нужно сохранять группы как «сырой» индекс 0..4 без переинтерпретации.
1.6. Ресурс Res3 — Vertex Positions
Формат: массив float3 (IEEE 754 single‑precision).
Stride: 12 байт.
struct Position {
float x; // +0
float y; // +4
float z; // +8
};
Чтение: pos = *(float3*)(res3_data + 12 * vertexIndex).
1.7. Ресурс Res4 — Packed Normals
Формат: 4 байта на вершину. Stride: 4 байта.
struct PackedNormal {
int8_t nx; // +0
int8_t ny; // +1
int8_t nz; // +2
int8_t nw; // +3 (назначение не подтверждено: паддинг / знак / индекс)
};
Алгоритм декодирования (подтверждено по AniMesh.dll)
В движке используется делитель 127.0, а не 128.0 (см. константу
127.0рядом с1024.0/32767.0).
normal.x = clamp((float)nx / 127.0, -1.0, 1.0)
normal.y = clamp((float)ny / 127.0, -1.0, 1.0)
normal.z = clamp((float)nz / 127.0, -1.0, 1.0)
Множитель: 1.0 / 127.0 ≈ 0.0078740157.
Диапазон входных значений: −128..+127 → выход ≈ −1.007874..+1.0 → после клампа −1.0..+1.0.
Почему нужен кламп: значение -128 при делении на 127.0 даёт модуль чуть больше 1.
4‑й байт (nw): используется ли он как часть нормали, как индекс или просто как выравнивание — не подтверждено. Рекомендация: игнорировать при первичном импорте.
1.8. Ресурс Res5 — Packed UV0
Формат: 4 байта на вершину (два int16).
Stride: 4 байта.
struct PackedUV {
int16_t u; // +0
int16_t v; // +2
};
Алгоритм декодирования
uv.u = (float)u / 1024.0
uv.v = (float)v / 1024.0
Множитель: 1.0 / 1024.0 = 0.0009765625.
Диапазон входных значений: −32768..+32767 → выход ≈ −32.0..+31.999.
Значения >1.0 или <0.0 означают wrapping/repeat текстурных координат.
Алгоритм кодирования (для экспортёра)
packed_u = (int16_t)round(uv.u * 1024.0)
packed_v = (int16_t)round(uv.v * 1024.0)
Результат обрезается (clamp) до диапазона int16 (−32768..+32767).
1.9. Ресурс Res6 — Index Buffer
Формат: массив uint16 (беззнаковые 16‑битные индексы).
Stride: 2 байта.
Максимальное число вершин в одном batch: 65535.
Индексы используются совместно с baseVertex из batch table:
actual_vertex_index = index_buffer[indexStart + i] + baseVertex
1.10. Ресурс Res7 — Triangle Descriptors
Формат: массив записей по 16 байт. Одна запись на треугольник.
| Смещение | Размер | Тип | Описание |
|---|---|---|---|
+0x00 |
2 | uint16 |
triFlags — фильтрация/материал tri‑уровня |
+0x02 |
2 | uint16 |
linkTri0 — tri‑ref для связанного обхода |
+0x04 |
2 | uint16 |
linkTri1 — tri‑ref для связанного обхода |
+0x06 |
2 | uint16 |
linkTri2 — tri‑ref для связанного обхода |
+0x08 |
2 | int16 |
nX (packed, scale 1/32767) |
+0x0A |
2 | int16 |
nY (packed, scale 1/32767) |
+0x0C |
2 | int16 |
nZ (packed, scale 1/32767) |
+0x0E |
2 | uint16 |
selPacked — 3 селектора по 2 бита |
Расшифровка selPacked (AniMesh.dll!sub_10013680):
sel0 = selPacked & 0x3; if (sel0 == 3) sel0 = 0xFFFF;
sel1 = (selPacked >> 2) & 0x3; if (sel1 == 3) sel1 = 0xFFFF;
sel2 = (selPacked >> 4) & 0x3; if (sel2 == 3) sel2 = 0xFFFF;
linkTri* передаются в sub_1000B2C0 и используются для построения соседнего набора треугольников при коллизии/пикинге.
Важно: дескрипторы не хранят индексы вершин треугольника. Индексы берутся из Res6 (index buffer) через indexStart/indexCount соответствующего batch'а.
Дескрипторы используются при обходе треугольников для коллизии и пикинга. triStart из slot table указывает, с какого дескриптора начинать обход для данного слота.
1.11. Ресурс Res13 — Batch Table
Формат: массив записей по 20 байт. Batch — минимальная единица отрисовки.
| Смещение | Размер | Тип | Описание |
|---|---|---|---|
| 0 | 2 | uint16 | batchFlags — битовая маска для фильтрации |
| 2 | 2 | uint16 | materialIndex — индекс материала |
| 4 | 2 | uint16 | unk4 — неподтверждённое поле |
| 6 | 2 | uint16 | unk6 — вероятный nodeIndex (привязка batch к кости) |
| 8 | 2 | uint16 | indexCount — число индексов (кратно 3) |
| 10 | 4 | uint32 | indexStart — стартовый индекс в Res6 (в элементах) |
| 14 | 2 | uint16 | unk14 — неподтверждённое поле |
| 16 | 4 | uint32 | baseVertex — смещение вершинного индекса |
Использование при рендере
for i in 0 .. indexCount-1:
raw_index = index_buffer[indexStart + i]
vertex_index = raw_index + baseVertex
position = res3[vertex_index]
normal = decode_normal(res4[vertex_index])
uv = decode_uv(res5[vertex_index])
Примечание: движок читает indexStart как uint32 и умножает на 2 для получения байтового смещения в массиве uint16.
1.12. Ресурс Res10 — String Table
Res10 — это последовательность записей, индексируемых по nodeIndex (см. AniMesh.dll!sub_10012530).
Формат одной записи:
struct Res10Record {
uint32_t len; // число символов без терминирующего '\0'
char text[]; // если len > 0: хранится len+1 байт (включая '\0')
// если len == 0: payload отсутствует
};
Переход к следующей записи:
next = cur + 4 + (len ? (len + 1) : 0);
sub_10012530 возвращает:
NULL, еслиlen == 0;record + 4, еслиlen > 0(указатель на C‑строку).
Это значение используется в sub_1000A460 для проверки имени текущего узла (например, поиск подстроки "central" при обработке node‑флагов).
1.14. Опциональные vertex streams
Res15 — Дополнительный vertex stream (stride 8)
- Stride: 8 байт на вершину.
- Кандидаты:
float2 uv1(lightmap / second UV layer), 4 ×int16(2 UV‑пары), либо иной формат. - Загружается условно — если ресурс 15 отсутствует, указатель равен
NULL.
Res16 — Tangent / Bitangent (stride 8, split 2×4)
- Stride: 8 байт на вершину (2 подпотока по 4 байта).
- При загрузке движок создаёт два перемежающихся (interleaved) подпотока:
- Stream A:
base + 0, stride 8 — 4 байта (кандидат: packed tangent,int8 × 4) - Stream B:
base + 4, stride 8 — 4 байта (кандидат: packed bitangent,int8 × 4)
- Stream A:
- Если ресурс 16 отсутствует, оба указателя обнуляются.
- Важно: в оригинальном
sub_10015FD0при отсутствии Res16 страйды+0x50/+0x58явным образом не обнуляются; это безопасно, потому что оба указателя равныNULLи код не должен обращаться к потокам без проверки указателя. - Декодирование предположительно аналогично нормалям:
component / 127.0(как Res4), но требует подтверждения; при импорте — кламп в [-1..1].
Res18 — Vertex Color (stride 4)
- Stride: 4 байта на вершину.
- Кандидаты:
D3DCOLOR(BGRA), packed параметры освещения, vertex AO. - Загружается условно (через проверку
niFindResна возврат−1).
Res20 — Дополнительная таблица
- Присутствует не всегда.
- Из каталожной записи NRes считывается поле
attribute_1(смещение+4) и сохраняется как метаданные. - Кандидаты: vertex remap, дополнительные данные для эффектов/деформаций.