[RS] Timeline踩坑(3)：多轨道播放不同步

闲鱼技术01 · 发表于 2023-2-14 08:05

记录环境

<hr>前置设定

项目的TML框架

自定义轨道&用法

播放角色动画的轨道OverrideAnimator：
创建新的PlayableGraph，借助AnimationClipPlayable、AnimationPlayableOutput、AnimationMixerPlayable等控制动画播放。只在ProcessFrame()里，将轨道的时间设置给ClipPlayable、MixerPlayable。其他内容都由PlayableGraph自动处理，比如何时将动画数据写入到骨骼上。
在单位节点创建特效的轨道：EffectOnNode：
这条轨道，在项目中经常被用于特定环境下，播放“附加物”使用。比如：跟随身宠物互动；跟特殊物件交互。交互实现方式是，GameOjbect激活时自动播放Animator里的动画。

<hr>案例1：执行时长差异

问题描述

两轨道动画播放不同步

TML中OverrideAnimator、EffectOnNode(Animator)同时使用，两个轨道的动画不匹配。EffectOnNode(Animator)播放的动画 超前于 OverrideAnimator的动画。并且这个差距在播放开始产生，过程中不会改变。
上图是用TML自带轨道做的，但问题跟我们自定义的一致。红色Cube用OverrideAnimator轨道控制，白色Cube用EffectOnNode控制，它们播放的动画片段完全一样。可以看到，TML进入两个轨道的Clip后，白Cube跑的比红Cube快（动画超前）。
原因说明

产生问题有以下几个要点

出现动画不一致时，帧状态示意

结合上图，出错过程如下：

在TML的第3帧（帧尾），两个轨道同时进入片段（执行EnterClip、ProcessFrame等）
1）OverrideAnimator轨道，用TML当前帧的时间播放单位的动画，取到0.033s
2）EffectOnNode轨道，把GameObject创建出来，Animator同帧自动播放，取到的时间是整个Unity帧(Time.deltaTime)，也就是 5 * 0.033s = 0.165s

这个描述可能不准确，因为Animator应该是在Unity帧的最后才同步结果给主线程，不是在第3个TML帧立刻执行完。但这个不影响对当前问题的分析。

后面两个TML帧中(4、5)
1）OverrideAnimator轨道继续，分别取当前TML帧的时候，走2 * 0.033s = 0.066s
2）EffectOnNode轨道无事可做，Animator因为这一个Unity帧已经执行完了，也不再执行最终，在开始播放的这一整个Unity帧中，Animator比TML多执行0.066s，导致两边不同步

解决方案

方案1：改资源
从上面分析可以确定，只要TML轨道、Animator取到的时间都是一整个Unity帧，就不会有问题。因此让两条轨道都顶头开始，可以规避这个问题。

方案2：设置固定帧率
从根本上讲，只要保证Unity帧跟TML帧始终保持1:1的时长，那么就不会有任何问题。恰好Unity给我们提供了相关的接口：
// 我们TML都是采用30FPSTime.captureDeltaTime = 0.03333f;
这个方案应该只用于编辑器预览，因为我们会把一些重度表演的TML录成视频在游戏中播放，所以这个方案还有价值。
特别注意一点，上面的接口有个等价的帧率设置，在处理当前问题的时候不能用：
Time.captureFramerate = 30;
理论上两个接口是等价的，但由于浮点数精度问题，在当前背景下我们项目中只能用captureDeltaTime。30FSP换算成时间是0.03333334，最后1位的4超出一点，经过误差累积也会带来不一致的问题。

方案3：改TML的用法
对于这个问题，我们没办法完全通过改代码的方式解决各种环境下的问题。只能改整体做法：统一所有播动画的方式，即由TML触发播放的动画，全部使用OverrideAnimator轨道控制播放进度。
<hr>案例2：结果生效时机差异

问题描述

正确效果

错误效果

还是OverrideAnimator、EffectOnNode两条轨道配合使用出的问题，但不是动画不同步，而是EffectOnNode创建的GameObject（沙袋）位置不对。
沙袋的创建点，是在角色的某个骨骼处。Idle动作这个骨骼在地面位置(y=0)；Born动作，会把骨骼点移动到空中，实现沙袋被吊在半空的效果。
原因说明

这个问题的关键点在于，动画对骨骼的影响何时生效！！
Animator、PlayableGrouph自身的运行都是在子线程(Job)中，它们的结果会在一帧结束前应用到主线程。

轨道帧数示例

结合上图，出错过程如下：

在TML的第1帧（帧头），两个轨道同时进入片段
1）OverrideAnimator轨道，用TML当前帧的时间设置动画里的时间。这里虽然设置的动画的时间，但是骨骼的坐标并未被修改。因为这个Unity帧还未结束。
2）EffectOnNode轨道，在骨骼点处把GameObject创建出来。这里取到的是Idle的坐标，也就是地面位置，出错！！。
TML的第2、3帧，两个轨道各自运行，对结果已经没有影响
在第3帧，OverrideAnimator轨道第3次设置完动画时间后，在帧尾应该会把坐标应用到骨骼点上，在这里取才是正确的值。

解决方案

方案1：改资源

将沙袋的出生点，放到一个不会随动画动的固定骨骼。然后沙袋自身高度提高到合适位置。
方案：改代码

每个TML帧强制更新动画的PlayableGrouph，使动画结果立刻应用到骨骼上
clipPlayable.SetTime(curTime);mixerPlayable.SetTime(tmlCtrl.Time);// 强制在主线程，用动画信息更新骨骼playableGraph.Evaluate();
这个方案也存在一些问题：

<hr>案例3：启动时机差异

问题描述

正确效果

错误效果

还是OverrideAnimator、EffectOnNode两条轨道配合使用出的问题，也是两种动画播放没有匹配上；Animator(绷带)播放超前。从现象上看跟案例1一毛一样，但是这里的两条轨道都是顶头开始的，因此可以断定与案例1不是同一个问题。
这个问题，只在模拟模式下，并且是进入养成系统的第一个展示单位才会出错。
AB包模式正常；在养成中第一次切换出来也正常。
经过Log大法的调试，最终确定在TML播放的第1个Unity帧，EffectOnNode创建的Animator就开始执行了；第2个Unity帧开始，OverrideAnimator的轨道才生效。最终导致Animator超前了1个Unity帧。
原因说明

这个问题是框架设计+业务使用两方问题共同导致的。

问题流程示例

同样结合上图：

TML框架在执行Play()时，会将自身的ManualUpdate()注册到Game.Update；同时立刻执行一次director.Evaluate()，由于没有设置时间，相当于执行了一次第0帧的演算。
1）OverrideAnimator轨道进入了，但由于没有给TML设置时间，这个轨道没有产生“进度”
2）EffectOnNode轨道也进入了，并在进入时立刻创建绷带的GameObject，然后绷带自己的Animator开始播放（Animator播放了1个Unity帧）
第2个Unity帧，Game.Update执行，驱动TML走了ManualUpdat()。这里会设置TML的时间，然后执行director.Evaluate()。
1）OverrideAnimator轨道根据TML的时间，给动画设置时间，并产生实际效果（动画第1帧的状态）
2）EffectOnNode创建的Animator，已经走到了动画第2帧的状态

到这好像不同步的问题已经说清楚了，但其实并没有！！案例3跟前面两个有一个很大的差别：它是跨越两个Unity帧才出的问题。如果是这样，应该一直都是错误状态才对，为什么在特定操作下才会出问题呢？

这个就要看，项目中其他几个框架的执行顺序了：

Unity Update
1）Res.Update：资源加载模块
2）Game.Update：游戏逻辑更新（驱动TML）
3）Scene.Update：切场景

还有一个设定：

接下来说明一种错误的情况，与两种正确的情况分别是什么流程。
错误流程：模拟模式下，切场景进入养成系统，显示的第一个单位

正确流程1：模拟模式下，在养成系统里切换单位

差异来了！Game在Input之后执行，所以在同一Unity帧，执行了ManualUpdate。
那么两条轨道的动画，同时开始，执行了相同的时长，结果自然正确

正确流程2：AB模式下，切场景进入养成系统，显示的第一个单位

解决方案：改资源

不用EffectOnNode的方式创建绷带，而是一开始就放到TML的Prefab里，也用OverrideAnimator播放动画。（由于这里涉及到多个方面的问题，暂不考虑功能上的解决方案）

		自动登录	找回密码
密码			立即注册

[RS] Timeline踩坑(3)：多轨道播放不同步

本帖子中包含更多资源