【Unity动画系统】动画系统汇总篇

kyuskoj

前言

动画，是有魔力的！

这篇文章是 Randy：学习笔记 --- Unity动画系统 文章的学习笔记，就记一些自己不懂的知识点
1. Mecanim 动画系统

Unity的Mecanim动画系统，是一套基于状态机的动画控制系统，是一个面向动画应用的动画系统

2. 角色模型动画的创建与应用工作流程

3dmax(或者其他建模软件)==》FBX==》Unity
3. AnimtionClip 动画片段

Unity中的动画片段分为两种

• 通过剪辑FBX中的整段动画生成的动画切片（Clip）
  
• 以及由Animation窗口创建出的动画片段（Clip）
  

4. Animator

Avatar：动画节点导引替身，与动画复用（尤其是人形动画复用）有关，通过配置和应用Avatar，可以实现不同FBX模型之间的动画复用
Apply Root Motion：是否将动画中的根节点位移，植入到Unity中的物体位移上：详细见第7点
Culling Mode：剔除模式

• Always Animate：无论物体是否被摄像机可见，总是计算所有节点的运动，完整的进行动画播放
  
• Cull Update Transforms：当物体不被摄像机可见时，仅计算根节点的位移植入，保证物体位置上的正确
  
• Cull Completely：当物体不被摄像机可见时，完全终止动画的运行
  

对于玩家操作的主角人物，或者与主角密切相关的，在绝大多数情况下均可见的角色，我们通常使用Always Animate模式
对于一些配角，例如怪物，小兵，这些部分情况下可见的角色，不妨使用Cull Update Transform模式来进行优化，这样在摄像机无法看见它们的时候，它们的根节点运动仍然正确

5. AnimatorController

条件控制or：从一个状态到另一个状态可以有多条过渡，它们将组成并集的效果


条件控制and：


Has Exit Time：勾选时上一个状态对于的动画片段必须被播放到末尾，才允许这个过渡被触发，不勾选可以在任意时刻进行过渡
Interruption Source：打断来源，允许该过渡被来自CurrentState或NextState的其它过渡打断

被CurrentState打断则发生了“跳转”，NextState的指向被改变（例如受击打断了攻击）
被NextState打断则发生了“跃进”，动画迅速的完成了两个状态的过渡（例如从站立状态快速过渡到冲刺斩，奔跑状态被越过）
合理的运用打断，实现快节奏的状态切换，是制作动作游戏的基础

Ordered Interruption：针对CurrentState出发的过渡，是否只允许比当前过渡优先级高的过渡打断该过渡


Solo：勾选时，该State只能进行该过渡，其它过渡将无效（反选其他）
Mute：勾选时，这个过渡将无效（有点Disable的意思）
这个功能通常被用于调试，进行一些单向的过渡，或禁止向某个状态进行过渡，从而在限制性的范围内，观测状态机的运行

6、AnimatorOverrideController

动态修改State里的AnimatorClip 不支持，只能用 AnimatorOverrideController 去实现 clip 动态替换，先新建一个 AnimatorController ，   然后可以运行时生成 AnimatorOverrideController 组件，动态换掉动画状态机

Animator animator = GetComponent<Animator>();
AnimatorOverrideController overrideController = new AnimatorOverrideController();
overrideController.runtimeAnimatorController = animator.runtimeAnimatorController;
overrideController["name"] = newAnimationClip;
animator.runtimeAnimatorController = overrideController;详细见：王江荣：Unity中Animator Override的性能问题
使用AnimatorControllerOverride的坑_chqj_163的博客-CSDN博客
7. 关于Apply Root Motion

• Apply Root Motion 不勾选：原地运动
  
• Apply Root Motion 勾选：向前运动
  
• 脚本中实现了OnAnimatorMove，根节点控制权移交
  

8. Avatar的作用与配置

9. 动画系统脚本API

9.1 StateMechineBehavior

• StateMechineBehavior 挂在State上：OnStateEnter/OnStateUpdate/OnStateExit
  
• StateMechineBehavior 挂在Layer上：
  
• StateMechineBehaviour与Mono的通信
  

//Awake OR Start

var smb = animator.GetBehaviour<StateMechine>();
//这里会是从父动画组到子动画组以及其中包含的State，这个遍历顺序下，遇到的第一个StateMechine

var smbS = animator.GetBehaviours<StateMechine>();
//返回一个数组包含Controller中所有的StateMechine
10. 动画分层

动画分层我的理解有点像PS的画布、Unity的Canvas，一层又一层，通过叠加模式进行叠加，最后表现出混合后的动画
使用动画分层的应用主要是以下情况

• 人物动画状态涉及分部并行逻辑，例如枪战游戏，腿部动作由键盘控制，而上半身动作需要由鼠标控制进行IK瞄准，以及武器切换
  
• 存在状态的融合/叠加效果，例如在正常走动的基础上，搬运物品时，上半身需要持握物品并进行IK绑定，下半身仍是正常走动
  
• 动作游戏中，为减轻动画师工作量，取用不同动作的部分进行组合
  

• Weight：混合权重
  
• Mask：混合蒙版
  
• Blending：混合模式，两种可选
  
  
  
  • ---Override：绝对坐标重写模式，根据权重，Overrid会令下层节点的位置逐渐替换上层节点位置（节点位置按照Weight的Lerp差值效果）
    
  • ---Additive：相对运动叠加模式，根据权重，将该层节点的相对运动效果叠加到上层节点上。如果上层节点在动画中没有运动，将完全表现下层的动画效果，如果上层有运动将与下层节点的运动组成和运动表现出来，如果下层节点不具有相对运动，那么就不对上层产生影响
    
  
  

测试
动画分层方式1：【Mask = AvatarMask】 + 【Blend = Override】 + 【Weight = 1】


新建一个 UpperBody 动画分层，BaseLayer是一个跑步动作，UpperBody 是一个跳舞动作，新建一个AvatarMask，把下半身标红遮挡住，赋值到Mask字段，然后Weight拉满，混合模式选择Override，就能实现完全的动画分层



未分层



动画分层

动画分层方式2：【Mask = none】 + 【Blend = Addicted】 + 【Weight = 1】+ 【ClipMask】
不创建AvatarMask，使用ModelImporter的Animation分页下的ClipMask进行遮罩


11. BlendTree混合树

BlendTree的作用是将多个动画状态混合成为一个动画状态，并通过动画参数来影响状态的输出结果
使用BlendTree的目的是应对状态机的高耦合导致的低扩展缺点，尤其是在人物运动相关的动作（前后左右的行走奔跑）这类繁多的动作

以跳跃为例子，



添加4个clip



设定4个变量数值

这样我们就可以在代码层，通过控制 h_moveDir 和 v_moveDir 这2个变量，对角色动画进行控制向4个方向进行跳跃动作
镜像功能：
既然UI可以镜像，动画讲道理也可以镜像，上述的4个动画，如果用上镜像功能，那就只要2个动画就行了，资源量直接减少一半。
【当然，这个镜像的前提是完全一样，像向前跳和向后跳，动作还是有点区别的，所以看情况而定】


BlendType

• 1D：1个参数
  
• 2D：2个参数，3种配置方法都是相同的，不同的混合模式区别在于动画位点之间的差值过渡方式不同（没懂）
  
  
  
  • 2D Simple Directional：整个二维平面的两个维度都被用于区分运动速度/方向的不同，每个动画都应拥有自己独特的运动方向，或者说从原点指向某个动画位点的单位向量各不相同
    
  • 2D FreeForm Direction：与前一种类似，但允许出现两个及以上动画同向异速，不过这种模式也要求在原点（0,0）点处应有一个站立/静止状态的动画，从而根据到原点的距离来区分融合同向异速的动画
    
  • 2D FreeForm Cartesian：用于融合单一方向运动以及其它非线速度效果，要求所有动画的运动方向应相同，并通过二维平面的一个维度进行速度区分，而另一个维度应是转向，转头等一些非线速度效果的动画
    
  
  

12. 杂

问题1

人物手部与目标位点匹配的偏移问题，由于射线检测位置是从人物的中心，而高度我们只能获取到BoxCollider的Size高度，因此从中心到人物左手，从Box顶部到手真正需要放的位置，我们使用了两个偏移量保证左手位置的正确




问题2

动画状态机，多个trigger同时满足，如何选择想要的transtion

1. 自己维护好 Trigger 列表，如果我们的实际需求中，不存在需要多个 Trigger 同时被触发的情况，那么记得在设置新的 Trigger 之前（当然也可以考虑优先级和权重值）将其他已经设置过但是还没有被 Animator 应用的 Trigger Reset 掉。

参考

Randy：学习笔记 --- Unity动画系统
Randy：当3dMax遇上Unity3d---模型导入的前后你需要注意的地方
大智：Unity动画系统详解3：如何播放、切换动画？
关于 Animator.SetTrigger 的一些迷思