二、Unity5.x Mecanim Animator使用详解

2019-04-24  本文已影响0人  李昀熹1112

转自：http://blog.csdn.net/yupu56/article/details/53468023

1. 简介

Mecanim把游戏中的角色设计提高到了一个新的层次，使用Mecanim可以通过Retargeting(重定向)来提高角色动画的重用性。在处理人类角色动画时，用户可以使用动画状态机来处理动画之间的过渡及动画之间的逻辑。

Mecanim支持运动重定向(Retargeting)功能：即把动画从一个角色模型应用到另一个角色模型上的功能。

2. Animator关键元素

2.1 Animator组件

 有Animator动画的Gameobject必须有Animator组件，Animation组件如下图所示：
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Animator组件负责把动画分配给GameObject。Animator包含以下两个关键元素：
1) Animator Controller
2) Avatar (仅当GameObject是人形角色时，才定义Avatar)

下图示意：一个游戏对象的Animator组件如何把Animation Clips、Animator Controller和Avatar资源组合在一起。
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2.2 Avatar

创建动画的一个基本步骤就是建立一个从**Mecanim系统的简化人形骨架结构**到**用户实际提供的骨架结构**的映射，这种映射关系称为Avatar。
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2.2.1 创建Avatar

 ** 创建Avatar是使用Mecanim的关键步骤。Avatar的创建过程，就是分析导入的角色资源的骨骼结构，其内部过程就是与Mecanim中已有的、简化的、标准的人类骨骼进行对比，最后将其转换或标识为Mecanim可以识别的骨骼结构。**

** 通过Avatar的创建，可以实现角色之间的Retargeting。**

  1）导入角色模型文件(如FBX)之后，在Project窗口中选中导入的角色，然后在其Inspector窗口中指定模型的的Rig为Humanoid，然后点【Apply】按钮
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2）点【Apply】之后，Mecanim尝试把角色已经存在骨骼结构匹配到Avatar的骨骼结构(在大部分情况下，Mecanim能自动完成)，如果匹配成功，在【Configure】旁边有一个“V”的符号，如下图所示：

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3）在成功匹配之后，Avatar子资产被增加到模型资产的下面，其在Project窗口中如下图所示：

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4）选中Avatar子资产（如上图中的EthanAvatar)，Inspector窗口如下图所示，点【Configure Avatar】之后，可配置Mapping和Muscles。


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2.2.2 配置Avatar

Avatar是Mecanim系统中极为重要的模块，因此为模型资源正确地设置Avatar也就变得至关重要。不管Avatar的自动创建是否成功，用户都需要进入到Configure Avatar界面中去确认Avatar的有效性，即确认用户提供的骨骼结构与Mecanim预定义的骨骼结构已经正确匹配起来，并且模型已经处于T形姿态。

  1) 实线圆圈：骨骼是必须匹配的

  2) 虚线圆圈：骨骼是可选匹配的
  可选匹配骨骼的运动会根据必须匹配骨骼的状态来自动插值计算。为了方便Mecanim进行骨骼匹配，用户提供的骨架中应包含所有必须匹配的骨骼。为了提高匹配的几率，应尽量通过骨骼代表的部位给骨骼命名(如：左手命名为LeftArm)。

  3) Avatar自动创建成功，其界面如下：
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  4) Avatar自动创建失败，其 界面如下：
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 5) Avatar Configure Inspector (骨骼映射)
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6) 如果auto-mapping(Mapping->Automap)部分或完全失败，可以在Scene中拖动骨骼以进行分配。如果Mecanim认为骨骼合理，则在Avatar Inspector中以绿色显示，否则以红色显示。
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7) 如果骨骼绑定正确，但是角色姿势不对（不是标准的T形）,在Scene中可看到消息“Character not in T-Pose”，解决此问题可通过Pose->Enforce T-Pose或旋转其它的骨骼。
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2.2.3 肌肉设定

   1) Mecanim允许使用“肌肉”来控制不同骨骼的运动范围。
   2) 当Avatar被创建且被成功配置之后，Mecanim可理解骨骼结构，且允许在Avatar Inspector的【Muscles】选项卡中调节相关参数。在此可以调整角色的运动范围，以确保骨骼运动起来真实、自然。

       详细使用方法参见:[http://www.unitymanual.com/thread-1211-1-1.html](http://www.unitymanual.com/thread-1211-1-1.html)

  3) 通过设置各个关节的旋转范围来控制不现骨骼的运动范围。
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2.3 Animator Controller

 负责定义使用哪些动画素材，以及何时、如何播放(融合<blend>和过渡<transition>)这些动画素材。

  Animator Controller以状态机（State Machine）的方式维护一系列动画，且当隶属的角色发生特定事件时，切换播放的动画。

2.3.1 创建Animator Controller

  在Project窗口中，创建Animator Controller，然后双击刚创建的Animator Controller可在Animator窗口中进行编辑。创建Animator Controller如下图所示：
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2.3.2 编辑Animator Controller

2.3.2.1 创建状态节点

     把Animation Clip从Project窗口中拖到Animator窗口，则自动创建了一个对应的状态节点，第一个拖入的Animation Clip为默认状态节点，如下图所示：
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2.3.2.2 设置状态变换

    状态变换：即从一个状态变换到另一个状态，如从IdleShort状态变换到Jump状态。
2.3.2.2.1 角色自动运动
   **简单且不用编程的状态变换，程序不能控制**
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    从一个状态变换到另一个状态的带箭头的线表示：这些箭头线用于设置变换条件，如：在什么条件下才从IdleShort状态变换到Jump状态。

   设置状态变换时，先选中箭头线，然后在Inspector中设置变换条件，如下图根据播放的百分比来设置变换条件。
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   当IdleShort状态播放到90%时，则切换到Run状态。

   设置完之后，关闭Animator窗口中。至此，一个简单的且不用编程的Animator Controller已经设置完成。
2.3.2.2.2 程序控制角色运动

** 1. 创建混合树**

   1) 若一个状态节点支持多种运动（如：Run支持RunDirect、RunLeft、RunRight），选中此节点点右键，然后点【Create new BlendTree in State】，则此状态节点的Motion为：**Blend Tree**
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  2) 创建BlendTree之后，双击此状态节点，则进入混合树的编辑。
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  1. 选中混合树，在其Inspector面板中，点按钮【+】然后点【Add Motion Field】增加3个Motion，然后并设置对应的Motion，其结果如下：
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   **2\. 创建控制参数并设置变换条件**

   1) 创建控制参数
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   2) 设置箭头线变换条件

       首先选中箭头线，然后设置此箭头的变换条件。
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  3) 设置混合树变换条件
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 Direction:

      -1： 播放动画RunLeft

       0： 揪放动画Run

       1：播放动画RunRight

 Blend Type: 1D（表示一个参数控制混合树的动画播放）

2.3.2.3 动画合成

 比如角色一边跑，一边挥剑，则需要把两个动画进行合成。要实现两个动画的合成，需要单独创建一个动画层。
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Weight：动画层的权重值

Mask： 本层的动作影响身体的哪一部分(遮罩)

  1. 创建Avatar Mask：在Project窗口中创建一个Avatar Mask

  2. 点击不受影响的部位，使之变红，如下图只有右手的运动才参与计算，即只有右手的动作才发生作用，从而达到屏蔽身体其它部位的目的，从而提高了效率(IK：表示把风向动力学)

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  1. 把Avatar Mask应用于特定的动画层

  2. 在脚本中设置状态变换条件，然后再把此脚本绑在角色身上。

总结：一个Animator Controller中可包含多个动画层，每个动画层按照其设定的状态机单独进行运行，然后根据其Weight把各动画层进行合成，后面的动画层(除Base Layer)只显示其Avatar Mask绿色的部分。

2.3.3 应用Animator Controller

    1) 在Hieratchy窗口中选择需要Animator动画的角色         

    2) 把Project中的Animator Controller资源拖到角色对象的Animator组件的Controller输入框，或点旁边的按钮进行选择

3. Animator重定向功能

    重定向功能：就是把应用在一个角色上的动作应用到另一个角色身上。

     即同一个Animator Controller可用于不同的Animators。

4. Animator详细参数

Animator详细参数参见：[http://docs.unity3d.com/ScriptReference/Animator.html](http://docs.unity3d.com/ScriptReference/Animator.html)

http://edu.china.Unity3D.com/learning_document/getData?file=/Manual/MecanimAnimationSystem.html

5. 设置动画状态过渡代码

设置动画状态过渡代码例子（IdleRunJump.cs）如下：

[csharp] view plaincopy

<embed id="ZeroClipboardMovie_1" src="http://csdnimg.cn/public/highlighter/ZeroClipboard.swf" loop="false" menu="false" quality="best" bgcolor="#ffffff" width="16" height="16" name="ZeroClipboardMovie_1" align="middle" allowscriptaccess="always" allowfullscreen="false" type="application/x-shockwave-flash" pluginspage="http://www.macromedia.com/go/getflashplayer" flashvars="id=1&width=16&height=16" wmode="transparent" style="box-sizing: border-box; outline: 0px;">

在CODE上查看代码片 [图片上传失败...(image-5afd0c-1519718835744)]

  1. using UnityEngine;

  2. using System.Collections;

  3. public class IdleRunJump : MonoBehaviour {

  4. protected Animator animator;

  5. public float DirectionDampTime = .25f;

  6. public bool ApplyGravity = true;

  7. // Use this for initialization

  8. void Start ()

  9. {

  10. animator = GetComponent<Animator>();

  11. if(animator.layerCount >= 2)

  12. animator.SetLayerWeight(1, 1);

  13. }

  14. // Update is called once per frame

  15. void Update ()

  16. {

  17. if (animator)

  18. {

  19. AnimatorStateInfo stateInfo = animator.GetCurrentAnimatorStateInfo(0);

  20. if (stateInfo.IsName("Base Layer.Run"))

  21. {

  22. if (Input.GetButton("Fire1")) animator.SetBool("Jump", true);

  23. }

  24. else

  25. {

  26. animator.SetBool("Jump", false);

  27. }

  28. if(Input.GetButtonDown("Fire2")&&animator.layerCount >= 2 )

  29. {

  30. animator.SetBool("Hi", !animator.GetBool("Hi"));

  31. }

  32. float h = Input.GetAxis("Horizontal");

  33. float v = Input.GetAxis("Vertical");

  34. animator.SetFloat("Speed", hh+vv);

  35. animator.SetFloat("Direction", h, DirectionDampTime, Time.deltaTime);

  36. }

  37. }

  38. }

6. 为Mecanim系统创建角色

为Mecanim系统创建角色主要包括以下三个阶段：

1) 建模

     角色模型有合理的拓扑结构；模型导出设置；模型导入Unity3D；使角色处于T-Pose；去掉不需要的面、顶点及隐藏的面、顶点；

2) 骨骼设置

3) 蒙皮

     把多边形的网格顶点绑定到骨骼上的过程。

7. 肌肉设置与身体遮罩的区别

1) 肌肉设置：是对Avatar进行设置，所以它修改了Avatar的输入设置，对所有动画有效。

2) 身体遮罩：是对动画进行设置(每个Animation Clip有一个Body Mask)，只修改本动画的属性，即只对本动画有效。
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