Unity 第三人称角色控制器：动画混合树、Cinemachine等功能或组件的使用
前言：
无论是RPG、ACT、AVG还是TPS游戏，都有大量的以第三人称为人物视角的游戏作品，尤其是TPS，直接以第三人称为特点来命名
游戏类型：
RPG：角色扮演游戏ACT：动作游戏AVG：冒险游戏SRPG：模拟类角色扮演游戏TPS：第三人称设计游戏
而对于第三人称而言，人物角色的所有状态全部暴露在玩家的视角之下，关于角色的所有的动画、逻辑、相机表现都要能够让玩家感受到最完美的体验
1，角色模型导入：
在开始使用Unity设计开发第三人称游戏之前，我们需要先获得合适的角色模型。Unity支持多种格式的模型，而当我们使用具有动画的模型时，往往选择fbx格式的模型
选择好模型后，就可以将模型导入到Unity中，然后我们需要对模型进行一些参数调整，点击模型后，就可以在Inspector面板看到这些参数：
也许大家看到这些英文参数有些蒙，没关系，可以点击右上角的问号查阅官方文档来了解这些参数的意义，同时我也在下面列出了几个关键点来帮助大家完成设置：
1，如果角色模型导入场景过大：
- 针对这个问题，大多数小伙伴可能会直接调整场景中角色的
Transform组件的Scale来进行缩放，我们要尽量避免这么做，而是在模型的Scale Factor来调整你的模型的大小：
2，对于Rig选项下的Animation Type选项的选择：
- 由于我们的角色往往是人类，所以我们一般选择
Humanoid作为Animation Type，关于这个选项还有更好的方法，选择一个可以让你动画正常播放的选项：
3，关于第三个选项Animation
- 后面会讲到
2，角色动画控制器
为了使得角色可以根据玩家的操作做出相应的动画，可以使用动画控制器来对一系列的状态动画进行管理，这里可以查看我写的关于角色动画的博客：
Unity人物动画：
- unity人物动画配置
但是本次案例，我们讲一个全新的动画配置效果：动画混合树
通过动画混合树，可以使得我们的角色动画过渡的更加平滑，使得玩家的游戏体验更加真实，而创建动画混合树的具体步骤为：
2.1，创建动画混合树：
1，在Animator面板右击选择Create state，并在其中选择From New Blend Tree即可完成创建，
创建完Blend Tree后，我们点击即可进入动画控制树配置面板：
可以看到，创建该State同时会自动创建一个参数，这个参数类似于我们添加一个float参数，可以通过调整这个值来平滑的切换几种 状态：下面我们就为该动画混合树添加几种状态：
右键刚刚创建Blend Tree，或者在右侧点击加号，即可为该树添加状态，也就是动画，
完成创建后，主要需要调整的几个地方在下面的红框里面：
关于Blend Type，即动画混合类型，通过点击倒角发现有下面 几种混合方式：
因为本案例采用速度控制动画切换的方式，因此直接选择1D来作为动画混合类型，即只需要通过最右边的一个数值框的参数来控制动画切换即可，当我们把动画拖入后，选择好三个状态对应的参数，当参数权值慢慢靠近某种状态的对应参数时，动画也会慢慢的转换，如图：
从图中可以看出，三种动画经过混合后，可以实现这种由慢到快的平滑的系列动画
2.2，如何通过脚本使用混合树：
和Unity人物动画配置那一章类似，我们可以直接使用Blend来实现动画平滑移动，比如说，人物从静止到移动的动画切换，可以通过一个插值来获取动画需要切换的速度：
private float Blend;
private Animator ani;
private void Start()
{
ani = this.GetComponent<Animator>();
}
private void Update()
{
if(Input.GetKey(KeyCode.W))
{
Blend = Mathf.Lerp(Blend, 0.5f, 0.01f);
}
if (!Input.GetKey(KeyCode.W))
{
Blend = Mathf.Lerp(Blend, 0, 0.01f);
}
ani.SetFloat("Blend", Blend);
}
这样当我们按下W时，控制动画混合树的参数就会插值增加，直到0.5（对应移动状态）而不按W时，动画插值回到0，人物慢慢停止移动
3，角色移动旋转控制
3.1，为角色添加组件
在进行脚本编写之前，我们需要为场景中模型添加一些组件来帮助我们实现角色移动、旋转，以及角色动画控制等功能：
添加角色控制器：
- 为了实现动画控制，需要为角色添加一个
Animator来承载我们刚刚创建的Player动画控制器，同时需要讲模型的骨骼拖入到Avater中，至于下面的参数可以根据需要调整
添加刚体组件：
- 运动的物体需要通过刚体来模拟其物理效果，我们需要控制角色的移动和旋转，因此需要该组件，但是同时，该组件的某些物体特性又是我们不需要的：
-
因为我们控制物体时旋转时，仅仅需要其在Y轴上的效果，而X轴或者Z轴的旋转往往会导致我们的角色倾倒在地，这显然不是我们需要的，所以我们可以通过在
Constraints中的Freeze Rotation中勾选X和Z来冻结其旋转功能
添加碰撞体：
- 为了确保角色可以尽量真实，而不是无敌到可以穿越墙体或地面，就需要给其添加合适的碰撞体，可以点击
Edit Collider在Scene面板调整其大小，也可以直接调整下面三行参数来调整：
3.2、脚本控制角色运动
第一种方案：
移动：
- 首先是角色的移动，通过系列计算来计算出角色移动的位置，然后使用
rigidbody.MovePosition()方法来控制角色移动到该位置
旋转：
- 判断角色的面对的方向与移动方向的角度来判断是否需要旋转，如果角度大于0，则可以通过
Vector3.Slerp()方法来进行插值旋转
动画：
- 监控玩家键盘的输入，插值改变控制动画播放的参数，并将该参数与移动旋转结合，这样动画就可以完美适配角色的状态的改变
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class PlayerControl : MonoBehaviour
{
private Transform m_transform;
private Rigidbody rigidbody;
private Animator ani;
//移动速度与旋转速度
private float transloatSpeed=2.5f;
private float rotateSpeed=5;
private Vector3 targetPos;
private float Blend;
//获取前面添加的组件
private void Start()
{
m_transform = this.transform;
rigidbody = this.GetComponent<Rigidbody>();
ani = this.GetComponent<Animator>();
}
private void Update()
{
//引入动画参数
ani.SetFloat("Blend", Blend);
//通过监控用户输入，判定角色移动向量，并在FixUpdate中控制角色移动到目标位置
Vector3 v3 = new Vector3(Input.GetAxis("Horizontal"), 0, Input.GetAxis("Vertical")).normalized;
targetPos = v3 * Time.deltaTime * transloatSpeed * Blend;
//通过角色移动目标向量与角色自身的正方向插值决定旋转角度，并使用rotation进行旋转
Vector3 targetDir = Vector3.Slerp(m_transform.forward, v3, rotateSpeed * Time.deltaTime);
m_transform.rotation = Quaternion.LookRotation(targetDir);
//监控用户输入，控制动画参数
if (Input.GetKey(KeyCode.W)||Input.GetKey(KeyCode.S)|| Input.GetKey(KeyCode.A) || Input.GetKey(KeyCode.D))
{
if(Input.GetKey(KeyCode.LeftShift))
{
Blend = Mathf.Lerp(Blend, 1f, 0.03f);
return;
}
Blend = Mathf.Lerp(Blend, 0.5f, 0.03f);
}
if (!(Input.GetKey(KeyCode.W) || Input.GetKey(KeyCode.S) || Input.GetKey(KeyCode.A) || Input.GetKey(KeyCode.D)))
{
Blend = Mathf.Lerp(Blend, 0, 0.03f);
}
}
private void FixedUpdate()
{
//通过目标向量与自身位置控制角色移动
rigidbody.MovePosition(targetPos + m_transform.position);
}
}
这样就可以有一个比较好的旋转与启动的效果，但是当我们启动后，发现角色的移动是基于世界坐标，我们按下W时，永远都是面向世界坐标的Z轴移动，而不是向着当前状态角色面对的方向移动，所以这种设计比较适合视角固定的第三人称游戏手游，比如说王者荣耀，可以得到一个较为顺滑的体验
产生 这种情况是因为：
rigidbody.MovePosition()是相对于世界坐标来计算的，而产生旋转后，角色的世界坐标方向不发生改变，所以再次移动时，依旧会以坐标轴计算
第二种方案：
大致的显示效果（类似于原神的第三人称控制效果）：
角色控制脚本：
为了可以和相机有一个更好的融合，通过对于相机方向的判断，然后决定角色的正方向，这样可以直接伴随相机来进行设计，为了有一个更好的效果，可以使用一个相机插件Cinemachine来使得游戏体验更好：
由于我们相机镜头可以自由围绕Y轴自由旋转，所以可以让相机来承担旋转人物，角色的角度可以根据相机的角度来改变，这样可以有一更好的体验：当我们按下W时，角色就会背向相机移动，给玩家更真实的体验：
大概解释一下代码：
- 1，首先当我们输入控制变量时（
WASD），动画参数blend会插值增大，同时速度也会根据该参数的变化而变化，角色会产生向前移动的效果- 2，接下来要控制角色的转向，我们角色转向的参照物是依据与相机，当玩家按下W时，我们要保证角色背对相机来移动，要实现这样的效果，首先通过
Vector3.ProjectOnPlane(cam.transform.forward, Vector3.up)方法来获取相机Z轴在世界坐标中X轴与Y轴的投影，即水平面，而如果角色forword在与相机的forwordX轴与Z轴的投影不一致，则插值旋转到相机Z轴的投影方向，这样就可以保证玩家按下W的时候，真的会有向前走的感觉，如图，让两个粉色向量方向保持一致
- 3，同理对于按下
ASD键时，分别对应相机不同轴在水平面（X轴与Z轴组合的面）的投影，让角色分别旋转到对应的角度即可- 4，通过一个
Vector3向量来控制角色移动，并加入影响速度的moveSpeed、blend两个变量
下面就是第二个控制脚本的代码，需要注意，除了之前角色添加的组件，还需要获取要跟随的相机
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class PlayerTest : MonoBehaviour
{
/// 相机插件：
在完成角色控制脚本的编写后，需要为角色添加一个跟随相机，为了有一个比较好的效果，就不自己编写脚本来实现这种跟随功能, ，而是使用一个官方的相机组件Cinemachine来完成相机的跟随自由视角的效果：
首先点击Windows中选择Package Manager打开资源管理器,然后再输入框输入Cinemachine找到该相机插件，下载后导入到项目中，由于我已经下载导入了，所以显示为Up to date：
当我们导入该插件后，就可以在上面的导航栏中看到Cinemachine的选项，点击后选择Create FreeLook Camera创建一个视角可以自由移动的相机，关于Cinemachine的具体细节大家可以查阅官方文档，这里我仅对要用的参数做一些说明：
最先调整的是Look At和Follow参数，即相机看着谁与相机要跟随谁，很明显，都是我们的角色，所以可以将角色（或者角色的一部分，比如眼睛更合适）拖入其中
接下来我们观察人物的周围，发现有三个红色的圈，标明了相机可以围绕角色移动的范围，我们同样可以在虚拟相机上面调整其参数：
完成后，我们发现在移动相机时会有一些画面卡顿的问题，这个时候，我们可以点击我们的MainCamera，来修改其中一些参数和图片中一致即可：
总结
完成这些设置，你可能得到的结果并不尽人意，但是不要灰心，并不是你做的不好，而是最终的效果是受到多个参数影响的，你可以花一些时间来慢慢调整这些参数，打磨你的游戏，最终会有一个好的结果的
在花费一定时间后，如果你还是觉得效果不尽人意，那你可能需要换一种思路来设计你的第三人称控制器。没有最好的，只有最合适的，加油