Unity人物角色动画系统学习总结

使用动画系统控制人物行走、转向、、滑行、拾取木头

混合树用来混合多个动画

MatchTarget用来匹配贴合墙上的某一点，人物以此为支点跳跃

IK动画类似于MatchTarget，控制两只手上的两个点来指定手的旋转和位置，使得拾取木头时更逼真

创建AnimatorController：

首先创建一个混合树，然后双击

可以看到该混合树有五种状态机，分别是Idle、WalkForward、RunForward、RunLeft、RunRight，右边窗口可以设置混合类型，当前混合类型Blend Type为 2D FreedomDirectional，具体三种类型介绍见官方介绍  https://docs.unity3d.com/Manual/class-BlendTree.html    Compute Positions可以用来设置混合的方式， 添加的参数SpeedRotation、SpeedZ分别指定给右边的PosX和PosY，所以可以调节这两个参数来控制人物状态机的转换。

而对于人物的模型中，可以对动画进行重新编辑剪切

 

可以在右边窗口添加新的Animation，如RunRight、RunLeft, 可以对每一帧做调整。

如上图RunLeft，Loop Time表示是否循环播放动画，Loop Pose循环播放动作，一般Loop Time勾选后，Loop Pose也勾选

然后绿色代表该动画的第一帧和最后一帧匹配相同，黄色代表部分不同，红色代表完全不同，再看下面选项

Root Transform Rotation，若勾选Bake Into Pose，表示该动画不影响角色的旋转

Root Transform Position(Y)，若勾选Bake Into Pose，表示该动画不影响角色的Y坐标

Root Transform Position（XZ），若勾选Bake Into Pose，表示该动画不影响角色的X、Z坐标

 

关于Model的Rid设置：

Legacy不支持Animator

Generic支持Animator，主要适用于非人物角色，它不能通用Avatar

Humanoid支持Animator, 适用于人物角色，它可以通用Avatar, 就是可以让多个人物角色使用同一套Avatar

 

关于MatchTarget待会直接上代码，关于IK动画，这里是当人物拾取木头后需要匹配两只手的位置与木头表面贴合，方法就是在木头模型的子模型中创建两个空的节点，分别叫LeftHand，RightHand，待会通过代码的方式获取这两个，然后设置手的位置与这两个节点的位置、旋转贴合，如下图：

当然要先人物角色举着木头奔跑，那么人物在奔跑的时候也是要举着木头的，而我们之前创建的混合树，人物奔跑动画却不是手举着的，因此这里需要在Animator界面再新建一个layer层，叫HolderLog

然后创建一个新的空动画，叫Normal，Normal里面什么都没有，然后拖入HoldLog动画，HoldLog动画执行的条件，是isHoldLog为true,返回的条件为空

然后设置HoldLog层执行的类型

如上这里的混合类型有Override和Additive，Override就是重写，Weight表示权重，1即是百分百重写，所以当程序运行时，就会执行HolderLog层，不去管Base层的状态机，但是由于HolderLog层的进入的开始动画是Normal，Normal里啥都没有，所以还是执行Base层的状态机。

其次，还要设置HolderLog的Mask，即遮罩，在Project视图的Animators中创建一个Avatar Mask，然后选择需要遮罩的肢体部位，红色部分表示忽略不计，被遮罩，不被新的HolderLog层所影响，绿色部分代表影响原来的动画，人物举着木头，所以需要把手的部分设置为绿色的，设置如下：

然后将这个名为HolderLog的Avatar Mask指定给Animator的Holder层的Mask，这样HolderMask层的动画仅仅影响Base层的手

 

最后设置IK动画，需要把HolderLog层的 IK  Pass勾选，然后要使用到OnAnimatorIK(int  layerIndex)方法，该方法是Unity自己来调用的，当哪一层的 IK Pass 被勾选，layerIndex就会被设置为对应层的索引值，如该项目，HolderLog层的被勾选，索引layerIndex=1.  具体操作代码，见下：

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class Player : MonoBehaviour {

    private Animator anim;
    private int speedID = Animator.StringToHash("Speed");
    private int isSpeedID = Animator.StringToHash("IsSpeedUp");
    private int horizontalID = Animator.StringToHash("Horizontal");

    //使用混合树
    private int speedZ = Animator.StringToHash("SpeedZ");
    private int speedRotate = Animator.StringToHash("SpeedRotate");

    private int vaultID = Animator.StringToHash("Vault");
    private int slideID = Animator.StringToHash("IsSlide");

    private Vector3 matchTarget = Vector3.zero;

    private CharacterController characterCtrl;
    private int colliderID = Animator.StringToHash("Collider");

    public GameObject log;
    public Transform leftHand;
    public Transform rightHand;
    private int holdLogID = Animator.StringToHash("IsHoldLog");

	// Use this for initialization
	void Start () {
        anim = GetComponent();
        characterCtrl = GetComponent();
        //log = transform.Find("Unity_Log").gameObject;
	}
	
	// Update is called once per frame
	void Update () {
        //anim.SetFloat("Speed", Input.GetAxis("Vertical"));
        //anim.SetFloat(speedID, Input.GetAxis("Vertical") * 4.155f);
        //if (Input.GetKeyDown(KeyCode.LeftShift)) {
        //    anim.SetBool(isSpeedID, true);
        //}
        //if (Input.GetKeyUp(KeyCode.LeftShift)) {
        //    anim.SetBool(isSpeedID, false);
        //}
        //anim.SetFloat(horizontalID, Input.GetAxis("Horizontal"));

        //混合树
        anim.SetFloat(speedZ, Input.GetAxis("Vertical") * 4.1f);  //行走和奔跑
        anim.SetFloat(speedRotate, Input.GetAxis("Horizontal") * 126);  //旋转

        VaultCtrl();
        SlideCtrl();
        
        characterCtrl.enabled = anim.GetFloat(colliderID) > 0.2f ? false : true; 
	}

    //跳墙
    private void VaultCtrl() {
        bool isVault = false;
        if (anim.GetFloat(speedZ) > 2.5f && anim.GetCurrentAnimatorStateInfo(0).IsName("Locomotion"))
        {
            RaycastHit hit;
            //射线检测的最大距离为4，若满足，并且当前动画状态机为Locomotion，那么就设置isVault为真
            if (Physics.Raycast(transform.position + Vector3.up * 0.3f, transform.forward, out hit, 4f))
            {
                if (hit.collider.tag == "Obstacle")
                {
                    if (hit.distance > 3)
                    {
                        //计算匹配点
                        Vector3 point = hit.point;
                        point.y = hit.collider.transform.position.y + hit.collider.bounds.size.y + 0.12f;
                        matchTarget = point;
                        isVault = true;
                    }
                }
            }
        }
        anim.SetBool(vaultID, isVault);
        //如果当前状态机为 Vault， 并且不是处于两种状态机的转化状态，就进行目标匹配
        //特别注意，如果是处于两种状态机转化状态的，是不能目标匹配的
        if (anim.GetCurrentAnimatorStateInfo(0).IsName("Vault") && anim.IsInTransition(0) == false)
        {
            //最后两个参数是目标匹配的起始和结束计算时间，以插值的方式
            anim.MatchTarget(matchTarget, Quaternion.identity, AvatarTarget.LeftHand, new MatchTargetWeightMask(Vector3.one, 0), 0.32f, 0.4f);
        }
    }
    //滑动
    private void SlideCtrl() {
        bool isSlide = false;
        if (anim.GetFloat(speedZ) > 3f && anim.GetCurrentAnimatorStateInfo(0).IsName("Locomotion")) { 
            RaycastHit hit;
            //射线检测的最大距离为4，若满足，并且当前动画状态机为Locomotion，那么就设置isVault为真
            if (Physics.Raycast(transform.position + Vector3.up * 1.5f, transform.forward, out hit, 3f))
            {
                if (hit.collider.tag == "Obstacle") {
                    if (hit.distance > 2)
                    {
                        Vector3 point = hit.point;
                        point.y = 0;
                        matchTarget = point + transform.forward * 2;
                        isSlide = true; 
                    }
                }
            }
        }
        anim.SetBool(slideID, isSlide);
        if (anim.GetCurrentAnimatorStateInfo(0).IsName("Slide") && anim.IsInTransition(0) == false)
        {
            //最后两个参数是目标匹配的起始和结束计算时间，以插值的方式
            anim.MatchTarget(matchTarget, Quaternion.identity, AvatarTarget.LeftHand, new MatchTargetWeightMask(new Vector3(1, 0, 1), 0), 0.17f, 0.67f);
        }

    }
    void OnTriggerEnter(Collider other) {
        if (other.tag == "Log") {
            Destroy(other.gameObject);
            CarryWood();    
        }
    }
    private void CarryWood() {
        log.SetActive(true);
        anim.SetBool(holdLogID, true);
    }
    void OnAnimatorIK(int layerIndex) {

        if (layerIndex == 1) {
            int weight = anim.GetBool(holdLogID) ? 1 : 0;
            //设置IK位置
            anim.SetIKPosition(AvatarIKGoal.LeftHand, leftHand.position);
            anim.SetIKPositionWeight(AvatarIKGoal.LeftHand, weight);
            anim.SetIKRotation(AvatarIKGoal.LeftHand, leftHand.rotation);
            anim.SetIKRotationWeight(AvatarIKGoal.LeftHand, weight);

            anim.SetIKPosition(AvatarIKGoal.RightHand,rightHand.position);
            anim.SetIKPositionWeight(AvatarIKGoal.RightHand, weight);
            anim.SetIKRotation(AvatarIKGoal.RightHand, rightHand.rotation);
            anim.SetIKRotationWeight(AvatarIKGoal.RightHand, weight);
        }
    }
}

相机设置如下：

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class FollowTarget : MonoBehaviour {

    private Transform player;
    private Vector3 offset;
    private float smoothing = 3;

    // Use this for initialization
    void Start()
    {
        player = GameObject.FindGameObjectWithTag("Player").transform;
        offset = transform.position - player.position;
    }

    // Update is called once per frame
    void LateUpdate()
    {
        Vector3 targetPosition = player.position + player.TransformDirection(offset);
        transform.position = Vector3.Lerp(transform.position, targetPosition, Time.deltaTime * smoothing);
        transform.LookAt(player.position);
    }
}

木头旋转代码如下：

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class RotateSelf : MonoBehaviour {

    public float rotateSpeed = 90;
	// Use this for initialization
	void Start () {
		
	}
	
	// Update is called once per frame
	void Update () {
        transform.Rotate(Vector3.up * rotateSpeed * Time.deltaTime, Space.World);
	}
}

注：以上部分为学习SIKI学院相关课程后，个人思考总结。