Unity游戏开发之游戏动画(Unity动画系统)

Unity动画系统

Unity动画系统分为

• 动画片段 Animation Clip： 动画资源，与模型无关
• 动画状态机 Animator Controller：帮助我们跟踪当前动画的播放状态，并且根据设置觉得如何切换动画片段
• 动画组件 Animator Component：玩家角色需要播放动画功能时，需要动画组件，将游戏对象需要的动画状态机（以及替身）放入该组件，之后便可以在游戏脚本中自由访问该组件，从而自由控制游戏对象动画。
• 替身 Avatar：人形动画骨骼的标准，所有按照同一标准配置好的人形角色都可以播放同一套动画。

动画片段 Animation Clip

在Unity中制作动画

1. 点击Window，打开animatioin窗口
2. 选中需要制作动画的物体，点击create，选择一个位置保存。
   Unity为我们在保存位置生成了一个动画片段（.anim） 文件和一个pivet 动画状态机（.controller）,
   并且，在需要制作动画的物体上挂在了一个 Animator组件

注：动画片段文件（.anim）是使用标记语言YAML编写的文件（Unity中绝大多数文件都是使用YAML来记录的）

3. 选中物体，切换到Animation视图，选中这里的add Property，选择要对哪些属性进行变换
   
4. 时间标尺的默认长度为1s，在起始位置0s和结束位置1s处各有一个关键帧。
5. 选择对应的关键帧，或在任意位置修改数据，即可创建关键帧。修改关键帧后，中间的帧可根据两边关键帧插值计算得到。
   
6. 点击左下角的Curves，我们就能已曲线的形式观察并修改当前的动画片段
7. 打开动画片段文件(.anim)，在检视视图下看到Euler：1，说明包含一段欧拉角运动。
   

动画复用

当动画文件只对应一个物体的时候，可以复用到任何一个物体上。

当动画文件要处理多个物体或多个游戏对象时，会在文件中写上该物体的对象名称，unity会通过文件里的这个名称找到正确的游戏对象。
如果游戏对象的名字和动画文件中的不一致，就无法正常播放。

动画复用，当骨骼结构一致，命名也一致，就可以对动画文件进行复用。

当骨骼结构相似，但动画命名不一致时，修改命名以及骨骼系统就可以复用动画，但Unity对人形骨骼有简便的处理方式：Avator

替身系统 Avatar

当两个角色的命名方式不一样时，动画不能复用。
如下：名称不匹配，会在Animation窗口显示Missing!

使用替身系统，需要为两个模型都添加替身，使得两模型替身命名方式相同。

1. 对模型创建Avatar，对所有模型创建，并可在Avatar配置中对模型的修改量进行参数设置。具体可看【Unity动画系统详解 四】八分钟理解并掌握Avatar和人形动画复用【Unity开发入门教程12】 5：05
2. 对A模型的动作配置A模型的Avatar，对B模型的动作配置B模型的Avator。
3. 新建Animator Controller，在动画状态机中添加动作。
4. 对场景中的角色模型添加Animator组件，不同的模型选择不同的Avatar，但可以共用相同的动画状态机。

Animator 组件 Animator Component

• Controller 动画状态机
• Avatar 替身系统：在组件这里，还担任了一个传令兵的职责，会在当前对象以及子对象中层层寻找符合要求的模型。
• Apply Root Motion：有些动画自带位移，如果希望动画位移应用在游戏上，则勾选。
• update mode：动画的刷新模式（重新计算每个骨骼结点的位置转向和缩放的数值）
  • normal：和帧率同步（update()）
  • Animate Physics:与物理引擎同步(fixedUpdate())
  • Unscaled Time:和帧率同步，但会忽略时间标尺，及当修改时间标尺（游戏中1s对应现实2s，则Unscaled Time不受影响）
• Culling Mode 剔除模式： 当游戏对象没有被看到时，如何处理
  • Always Animate : 动画不受影响
  • Cull Update Transforms：剔除关于IK之类的操作
  • Cull Completely：完全停止动画

动画状态机 Animator Controller

动画状态

动画状态的类型

• 单独的动画片段

添加单独动画片段的三种方法
1. 新建空状态，再添加动画
2. 选中动画，右键添加
3. 直接拖动动画

• 多个动画片段组成的混合书 Blend Tree
• 另一个动画状态机

动画状态的属性

1. 名称：修改状态机中展示的文本，以便管理
2. 标签Tag：给不同的动画状态打上标签进行分类，可在脚本中便于统一管理

//获取当前状态机正在播放的动画状态
AnimatorStateInfo stateInfo = animator.GetCurrentAnimatorStateInfo(animator.GetLayerIndex("层级名称"));
//通过标签对不同的标签动画，做不同的事
if(stateInfo.isTag("标签名称")){
	......
}

3. Motion :动画片段或混合树
4. Speed：动画的播放速度（不能通过脚本更改）
5. Multiplier：动画实际速度为Speed与Multiplier的乘积（设置Parameter后，可通过脚本修改参数）
6. Motion Time：播放动画的时间点（注意：只会播放单帧）【适合制作单帧2D动画】
7. Mirror：镜像动画
8. Cycle Offset：动画播放的起始位置[0,1]
9. Foot IK：使用了IK的动画矫正机制
10. Write Defaults ：默认开启，是否为其运动未动画化的属性写回默认值。但是有很大的坑，一般情况下禁用。
    [Unity] AnimatorStates中的write defaults详解：https://blog.csdn.net/rickshaozhiheng/article/details/77838379

动画状态机----动画转换

点击状态，可看到状态下的所有转化。

• 如果有勾选Solo的转化，只对勾选Solo的状态转换，
  • 哪个转换的条件先满足，就执行哪个转换。
  • 如果条件同时满足，则执行最上面的转换
• 如果没有勾选Solo的转换
• 对勾选了Mute的转换永远不会执行

转换属性的配置面板

• Has Exit Time : 当前动画状态播放到某个时间点的时候，就执行这个转换。如果不勾选，就必须在Conditions下对转换添加其他条件。
• 展示图
  
  • 最上方的白线：Root motion动画在水平方向上的位移
• Exit Time：动画开始转化的时间（勾选Has Exit Time下有效）
• Fixed Duration : 转换的持续时间
  • 勾选（按秒读），后面有(s)
  • 不勾选（按百分比读），后面有(%)
• Transition Offset：进入下一个动画片段时下一个动画开始播放的偏移量，取值[0,1]。
• Interruption Source : 表示哪些转化可以打断当前这个转换
  • None：当前这个状态不可被打断
  • Current State：可以被当前出发状态的其他转换打断
  • Next State：可被从目的状态出发的其他转换打断
  • Current State Then Next State：出发状态的其他状态优先
  • Next State Then Current State：目的状态的其他状态优先
• Ordered Interruption：默认被勾选，只有优先集比当前转换的优先级高的转换才可打断当前转换（点击状态，状态转化栏中，越靠上的优先级越高）。不勾选的话，则不考虑优先级。
• Conditions
  • 使用setTrigger，setInt等激活触发器或来改变条件的值设置值
  • 如果与Trigger相关联的动画并没有被执行，trigger就会一直处于激活状态，直到转换被执行。
  • 转换条件可以设计多条，之间的关系为逻辑与（当所有条件都满足时才会转换）

动画状态机—层级和参数

Layers 用于组合动画

• 权重：当前层级会在多大程度上影响整个动画的最终表现
• Mask用于层级遮蔽，过滤不受影响的点，既可以在Humanoid中点击设置，也可以在Transfrom中精准设置可以被影响的点
  使用Mask后，【层级会标注M来表示】。
• Blending【覆盖override、添加additive】
• sync 同步：与某个层级保持一致、状态转化相同
  • Timing
• IK Pass：当前层级使用IK则打开【层级会标注IK来表示】

越向下，优先级越高

• Parameters

//修改参数值
animator.SetFloat("参数名称",值);
animator.SetBool("参数名称",值);
//内部会自动转为Hash值，及如下方法
animator.SetFloat(Animator.StringToHash("参数名称"),值);
//获取参数值
animator.getInt("参数名称");