Unity之SkinMeshRenderer带骨骼的人体模型换装

SkinMeshRenderer系统

这里只介绍了用到的4个数据。
最直观的3个数据，在Inspector界面中可以看到的Mesh、Root Bone、Materials；还有一个是所有的骨骼节点（bones），但在Inspector界面并没有显示出来，但可以在脚本中找到。下面都有例图，这里我使用的版本是2019.4.4f1，亲测2018版本也可以。

• Mesh：是网格数据；
• Root Bone：是骨骼根节点；
• Materials：是材质球。
  
• bones：是所有相关的骨骼节点。
  

条件

两个模型在制作时是必须基于同一套骨骼，导出模型部位时连着该部位的骨骼一起导出，这样导入到Unity的模型就带有SkinnedMeshRenderer组件。
这个条件是非常重要的，所以必须着重说明。如图例：

使用的两个模型的骨骼节点，包括结构、位置数据等完全相同。

换装解决方案

根据SkinMeshRenderer系统的这四个数据值，以及同一骨骼的必要条件，关于换装，其实是可以分成两种解决方案的。

第一种解决方案

是在原有的GameObject节点上更换蒙皮网格和材质球。
这种方案有一个必要的要求：更换的位置所使用的骨骼节点的数量、顺序都必须与原有的被更换部位完全一致，代码上就是两个SkinnedMeshRenderer脚本中的骨骼节点数组bones的名称，及其数量、顺序都必须相同，不然就会出现很奇怪的效果。
除非是将原有的骨骼节点数组bones的顺序完全按照替换的骨骼节点数组bones的顺序重新排列，多余节点移除，缺失节点查找补充之后，才会出现正常的效果。

同时，如果有需要合并蒙皮网格需求的同学，可以打开下方的2号链接或者我分离出的一段代码，欢迎测试。

第二种解决方案

简单的讲，是将替换的模型加载到场景中，再将该模型的骨骼节点数组bones，按照该模型的替换成原模型的节点。之后再将原有的部位模型隐藏即可。

方案选择

以上两种方案，我都亲测过，简单阐述一下我个人的看法。
就效率上讲，方案2要优于方案1。

1. 首先无论哪种方案，都需要将更换的模型加载到场景中。方案1是需要获取蒙皮网格和材质球（当然如果有我不知道的优化获取方法，另说，如果有知道的同学，也请留言告知，大家一起讨论）；方案2是要直接使用。
2. 再者，方案2就是方案1后面填补漏洞的部分，实用性更加广泛，对程序的扩展性有益。

所以，我这里只将方案2，写了出来。如果对方案1有需要的，可以参考文章最后，下面的两个链接。

代码

using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class BonesObjectManager : InnerClassSingleton<BonesObjectManager>
{
     
    private BonesObjectManager()
    {
     
        m_allBones = new Dictionary<string, Transform>();
    }

    private Transform m_rootBone = null;
    private readonly Dictionary<string, Transform> m_allBones = null;

    /// 

    /// 根节点
    /// 
    public Transform RootBone
    {
     
        set
        {
     
            m_rootBone = value.Find("Hips");
            Transform[] allbones = m_rootBone.GetComponentsInChildren<Transform>();
            for (int i = 0; i < allbones.Length; i++)
            {
     
                m_allBones[allbones[i].name] = allbones[i];
            }
        }
    }

    /// 

    /// 获取骨骼节点
    /// 
    /// 骨骼的名称
    /// 骨骼节点
    public Transform GetBoneObject(string name)
    {
     
        if (m_allBones.ContainsKey(name))
        {
     
            return m_allBones[name];
        }
        if (null == m_rootBone)
        {
     
            Debug.LogError("还未设置根节点");
        }
        return null;
    }
}

上面的脚本是一个单例管理者，就是通过设置原来模型的骨骼根节点，获取所有的各个节点，并将其存入一个字典，每个节点的名字name作为其节点在字典种对应的“键”。
这里因为我的例项，是只有一套骨骼，所以这里使用了单例，使用时比较方便。对于其他情况，同学们可以自行变化。

/// 

/// 设置Mesh骨骼节点
/// 
/// 目标对象
private void SetMeshBones(Transform target)
{
     
    SkinnedMeshRenderer[] targetSkin = target.GetComponentsInChildren<SkinnedMeshRenderer>();
    for (int i = 0; i < targetSkin.Length; i++)
    {
     
        if (null != targetSkin[i].rootBone)
        {
     //替换骨骼根节点
            Transform tf = BonesObjectManager.GetInstance().GetBoneObject(targetSkin[i].rootBone.name);
            if (targetSkin[i].rootBone == tf)
            {
     //增加效率，如果已经替换过骨骼节点，就不需要再次替换
                return;
            }
            else
            {
     
                targetSkin[i].rootBone = tf;
            }
        }
        Transform[] tfs = new Transform[targetSkin[i].bones.Length];
        for (int j = 0; j < targetSkin[i].bones.Length; j++)
        {
     //替换所有骨骼节点
            if (null == targetSkin[i].bones[j])
            {
     //如果骨骼节点为null
                Debug.LogWarning(targetSkin[i].name + "  " + j);
            }
            else
            {
     
                tfs[j] = BonesObjectManager.GetInstance().GetBoneObject(targetSkin[i].bones[j].name);
            }
        }
        targetSkin[i].bones = tfs;
    }
    UnityEngine.Object.Destroy(target.Find("Hips").gameObject);//删除加载的原有的骨骼节点
}

这个就是比较核心的代码，也比较简单。就是根据原有的骨骼节点的名字name，对照上面生成的骨骼字典查找出对应的节点，然后替换（包括骨骼根节点）。
代码中，做了一些对于空值null和重复操作的防护；另外我是通过新建Transform数组进行替换的，别问我为什么不直接在循环中一个对应一个的替换，因为这样出来的结果就是没有替换成功，而且Unity也没有报错。
这个问题，我现在也不知道这是为什么。

脚本中的bones是属性，我记得直接赋值是没有问题的，就此我还怀疑是我记错了。就专门试了一下，果然我记得没错，自己建了一个属性Transform数组，再对其进行循环逐一修改替换，是没问题的。

如果就这个问题，有知道的同学麻烦留言告诉我一下。万分感谢！！！

效果

• 原模型显示。
  
  下面是模型节点。
  
• 更换后模型显示。
  
  替换后的模型节点。
  
  可以看到，替换后的模型，即使播放动画，也没有任何问题。

参考链接

1. https://blog.csdn.net/dengsaxian4248/article/details/102281987
2. https://blog.csdn.net/kenkao/article/details/79928166
   注：该链接中有合并蒙皮网格的步骤，换装中有需要的可以借鉴。