Unity下利用 timeScale和 unscaledDeltaTime实现部分静帧

话题铺垫

看图说话

想必用Unity开发的朋友们都知道一个知识点，Time.timeScale 用于控制整个游戏运行时的时间缩放，使用它可以调整时间的流动速度，设置为0时间静默，设置为1时间按照我们真实世界的时间速度流逝。
问题往往没有这么简单，我们在实际的开发过程中会遇到各种需求。最容易想到的一个需求就是战斗中的譬如大招技能的静默问题，描述起来就是，对于特定目标时间正常流动，而对于其他物体时间静止。难点就在于Time.scale 是一个全局的状态变量，它对游戏世界里面的所有物体的时间都有效，设置 Time.timeScale 为0，所有的物体的动画和粒子特效都将不会按照时间轴进行播放了。

需求情景

要想解决这个问题，我们直观的思路就是找到另外一个让时间轴“复苏”的属性，它可以让动画和粒子按照时间轴正常播放。庆幸的是Unity 给我们提供了这样的设计。

解决方案

废话说了这么多，我们迅速干活。以我方角色大招技能正常播放，其他物体动画特效静止为例，实现方案如下：

• 第一，将 Time.timeScale设置为0；
  
  https://docs.unity3d.com/ScriptReference/Time-timeScale.html
• 第二，对于需要正常播放动画的对象，用Animation的Sample方法取样模拟时间
  
  https://docs.unity3d.com/ScriptReference/Animation.Sample.html

• 第三，对于Animator，用Animator的updateMode
  
  https://docs.unity3d.com/ScriptReference/Animator-updateMode.html

• 第四，对于粒子系统，用ParticleSystem 的Simulate方法模拟时间
  
  https://docs.unity3d.com/ScriptReference/ParticleSystem.Simulate.html

案例实操

先简单附上核心代码，后续有时间把Example补上。

模拟Animation组件的时间轴

• 利用AnimationState.normalizedTime在判断当前动画模拟播放的进度
• 利用Time.unscaledDeltaTime这个API来计时，因为它不受timeScale的影响

    /// 

    /// 模拟动画时间轴
    /// 
    /// 
    /// 
    /// 
    private IEnumerator SimulateAnimationTimeline(Animation anim, string clipName)
    {
        //获取到动画状态组件
        AnimationState animState = anim[clipName];
        if (!animState)
        {
            Debug.LogErrorFormat("can't get clip -> {0} from animation -> {1}", clipName, anim.name);
            yield break;
        }
        animState.normalizedTime = 0f;
        float timer = 0f;
        //随着动画时间轴的行进，归一化动画时间会逐步增加
        while (animState.normalizedTime < 1f)
        {
            //动画取样
            anim.Sample();
            //持续未缩放时间片段
            yield return Time.unscaledDeltaTime;
            timer += Time.unscaledDeltaTime;
            animState.normalizedTime += timer/anim.clip.length;
        }
    }

模拟Animator组件的时间线

Animator直接提供了对忽略timeScale的支持

    private void SimulateAnimatorTimeline(Animator animator)
    {
        animator.updateMode = IgnoreTimeScale ? AnimatorUpdateMode.UnscaledTime : AnimatorUpdateMode.Normal;
    }

模拟粒子系统的时间线

    /// 

    /// 模拟粒子时间轴
    /// 
    /// 
    /// 
    private void SimulateParticleTimeline(GameObject particleGo, float timePeriod)
    {
        ParticleSystem[] allPS = particleGo.GetComponentsInChildren();
        for (int i = 0; i < allPS.Length; i++)
        {
            var ps = allPS[i];
            ps.Simulate(timePeriod, false, true, false);
        }
    }

模拟Dotween这个Tween插件的时间线

比如dotween的缓动函数，是利用了Unity的Time.deltaTime的，所以受到Time.timeScale的影响。如果在静帧的时候，我们需要利用dotween来模拟缓动动画，如摄像机动画，就可以这样来模拟

针对序列Sequence

    private void SimulateDotweenTimeline(Sequence seq)
    {
        seq.SetUpdate(true);
    }

针对Tweener

    private void SimulateDotweenTimeline(Tweener tweener)
    {
        tweener.SetUpdate(true);
    }