Unity Animancer插件（三）运动

淩亂°似流年 2023-09-23 19:11 28阅读 0赞

## 一、根运动 ##

Animancer的根运动系统与原生的工作原理完全相同，但我们可以通过继承`Transition`类型或实现`ITransition`接口，来将额外的数据与动画绑定，从而更方便地控制根运动。

在下面这个示例中，我们通过自定义的`Transition`类实现动画根运动的灵活控制。  
首先创建一个脚本`RootMotion`，并编写如下代码

// 自定义Transition类,将是否启用根运动封装
    [Serializable]
    public class MotionTransition:ClipTransition
    {
        
    	[SerializeField,Tooltip("是否启用根运动")]
    	private bool applyRootMotion;
    
    	// 在Play()时调用
    	public override void Apply(AnimancerState state)
    	{
        
    		base.Apply(state);
    		state.Root.Component.Animator.applyRootMotion = applyRootMotion;
    	}
    }
    
    public class RootMotion : MonoBehaviour
    {
        
    	[SerializeField]
    	private MotionTransition[] animations;
    	[SerializeField]
    	private AnimancerComponent animancer;
    
    	private void OnEnable()
    	{
        
    		// 启用时播放第一段动画
    		Play(0);
    	}
    	
    	/// <summary>
    	/// 播放指定动画
    	/// </summary>
    	/// <param name="index"></param>
    	public void Play(int index)
    	{
        
    		animancer.Play(animations[index]);
    	}
    }

接下来给角色挂载这个脚本并指定两个动画，一个动画启用根运动，另一个不启用  
![859666fee014538115ac7ca351289538.png][]

再通过UI动态控制角色播放的动画。看下效果  
![7419142326dbcec277ae90cfeb68736c.gif][]

当然，在Animancer中我们也可以通过`OnAnimatorMove`方法来控制根运动

[SerializeField] private Rigidbody rigid;
    private void OnAnimatorMove()
    {
        
    	rigid.MovePosition(rigid.position+animancer.Animator.deltaPosition);
    	rigid.MoveRotation(rigid.rotation*animancer.Animator.deltaRotation);
    }

## 二、线性混合 ##

通过Animancer，我们可以很方便地控制动画状态机进行播放。通过`ControllerTransition`可以接收一个动画状态机，并通过Animancer进行播放

public class LinearBlendTreeLocomotion : MonoBehaviour
    {
        
    	[SerializeField] private AnimancerComponent animancer;
    	[SerializeField] private ControllerTransition controller;
    
    	private void OnEnable()
    	{
        
    		animancer.Play(controller);
    	}
    }

但动画状态机中可能存在许多变量，并通过这些变量控制状态的切换或混合。比如下面的混合树  
![c597b6a6d81a0bf81951123709272702.png][]

对于这种情况，Animancer提供了封装好参数的`ControllerTransition`类型。上面的混合树只需要一个float类型的参数`Speed`，所以我们可以直接通过如下方式对参数进行控制

public class LinearBlendTreeLocomotion : MonoBehaviour
    {
        
    	[SerializeField] private AnimancerComponent animancer;
    	[SerializeField] private Float1ControllerTransition controller;
    
    	private void OnEnable()
    	{
        
    		animancer.Play(controller);
    	}
    	
    	// 设置Speed参数
    	public float Speed
    	{
        
    		set => controller.State.Parameter = value;
    		get => controller.State.Parameter;
    	}
    }

在Inspector面板中可以对参数进行绑定  
![56fc8955765cb3b1eb8ea9417efdf209.png][]

接下来，我们可以通过一个Slider对`Speed`属性进行控制，效果如下  
![4a6b7989819580b85f5c72487903e5b5.gif][]

如果有许多角色应用了相同的动画状态机和参数，我们也不必为每个角色单独设置。只需要将前面的`Float1ControllerTransition`更改为`Float1ControllerTransitionAsset.UnShared`类型，就可以直接指定一个配置文件。  
右键「Create -> Animancer -> Controller Transition -> Float 1」创建一个配置文件，然后对其中的属性赋值。  
![27672872ec769952d03d0aab6dec0d89.png][]

接下来就可以复用这个配置文件了，将其拖拽到相应的位置即可。  
![d001771cfb39ad96f8064b7e3effa927.png][]

也可以抛弃动画状态机，完全使用Animancer封装好的混合树（在Animancer中叫混合器）。混合器本质上就是在运行时构建的混合树。它的使用方法如下

public class LinearBlendTreeLocomotion : MonoBehaviour
    {
        
    	[SerializeField] private AnimancerComponent animancer;
    	[SerializeField] private LinearMixerTransition controller;
    
    	private void OnEnable()
    	{
        
    		animancer.Play(controller);
    	}
    	
    	// 设置权重
    	public float Speed
    	{
        
    		set => controller.State.Parameter = value;
    		get => controller.State.Parameter;
    	}
    }

只是将前面代码中的`ControllerTransition`类型换成了`LinearMixerTransition`。通过改变其中的参数可以控制动画的权重，从而实现混合效果。接下来只需要在Inspector面板中指定动画即可。注意：对于Idle这种动画应该关闭Sync选项。Sync是为了同步每个状态的时间，以解决两个状态混合时动作错位的问题（比如walk动画左脚迈出，run动画右脚迈出，此时两个动画混合会产生问题）。但一般情况下Idle动画会比walk或run动画时间长的多，此时如果开启时间同步，就会导致walk动画播放速度慢很多。  
![bb3bfe1a10b3785357a43ff47d950e01.png][]

演示效果与前面相同，这里不再赘述。

## 三、定向混合 ##

除了前面的1D混合树效果，Animancer也可以通过`MixerTransition2D`实现2D混合树的效果。

下面我们来通过`MixerTransition2D`实现一个机器人跟随鼠标移动的效果。首先将之前写过的`SpiderBot`脚本拿过来，将`move`的类型替换为`MixerTransition2D`

public class SpiderBot2 : MonoBehaviour
    {
        
    	public AnimancerComponent animancer;
    	public ClipTransition wakeUp;
    	// 将原本的ClipTransition替换为MixerTransition2D
    	public MixerTransition2D move;
    	private bool _isMoving;
    
    	public bool IsMoving
    	{
        
    		get => _isMoving;
    		set
    		{
        
    			if (value)
    				WakeUp();
    			else
    				GoToSleep();
    		}
    	}
    	
    	/// <summary>
    	/// 睡眠
    	/// </summary>
    	private void GoToSleep()
    	{
        
    		if (!_isMoving) return;
    		_isMoving = false;
    		// 反向播放Wake Up动画
    		var state = animancer.Play(wakeUp);
    		state.Speed = -1;
    
    		if (state.Weight == 0 || state.NormalizedTime > 1)
    		{
        
    			state.NormalizedTime = 1;
    		}
    	}
    
    	/// <summary>
    	/// 唤醒
    	/// </summary>
    	private void WakeUp()
    	{
        
    		if (_isMoving) return;
    		_isMoving = true;
    		// 正向播放Wake Up动画
    		var state = animancer.Play(wakeUp);
    		state.Speed = 1;
    
    		animancer.Playable.UnpauseGraph();
    	}
    
    	private void Awake()
    	{
        
    		animancer.Play(wakeUp);
    		// 暂停整个图
    		animancer.Playable.PauseGraph();
    		// 计算第一帧
    		animancer.Evaluate();
    
    		wakeUp.Events.OnEnd = OnWakeUpEnd;
    	}
    
    	private void OnWakeUpEnd()
    	{
        
    		// 速度大于0时唤醒
    		if (wakeUp.State.Speed > 0)
    		{
        
    			animancer.Play(move);
    		}
    		// 否则是睡眠
    		else
    		{
        
    			animancer.Playable.PauseGraph();
    		}
    	}
    }

将这个脚本挂载到机器人身上，即可在Inspector面板中看到2D混合树界面  
![edcde2841393e6370e244f705d57e2a4.png][]

接下来编写机器人的移动脚本`SpiderBotController`

public class SpiderBotController : MonoBehaviour
    {
        
    	[SerializeField] private SpiderBot2 spider;
    	[SerializeField] private Rigidbody body;
    	// 移动速度
    	[SerializeField] private float moveSpeed;
    	// 旋转速度
    	[SerializeField] private float rotateSpeed;
    	// 加速倍率
    	[SerializeField] private float sprintMultiplier;
    
    	// 2D混合器
    	private MixerState<Vector2> _moveState;
    	// 移动方向
    	private Vector3 _moveDir;
    
    	private void Awake()
    	{
        
    		// 获取混合器
    		var state = spider.animancer.States.GetOrCreate(spider.move);
    		_moveState = (MixerState<Vector2>) state;
    	}
    	
    	/// <summary>
    	/// 获取移动方向
    	/// </summary>
    	/// <returns></returns>
    	private Vector3 GetMoveDir()
    	{
        
    		// 射线检测
    		var ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);
    		
    		if (!Physics.Raycast(ray, out RaycastHit hit))
    			return default;
    		// 移动方向
    		var dir = hit.point - transform.position;
    		dir.y = 0;
    		// 一帧移动的距离
    		var movementThisFrame = moveSpeed * sprintMultiplier * Time.fixedDeltaTime;
    		var distance = dir.magnitude;
    		// 目标距离小于一帧移动的距离,则返回zero
    		if (distance <= movementThisFrame)
    			return default;
    		return dir.normalized;
    	}
    
    	private void Update()
    	{
        
    		_moveDir = GetMoveDir();
    		spider.IsMoving = _moveDir != default;
    		
    		if (_moveState.IsActive)
    		{
        
    			// 旋转
    			var eulerAngles = transform.eulerAngles;
    			var targetEulerY = Camera.main.transform.eulerAngles.y;
    			eulerAngles.y = Mathf.MoveTowardsAngle(eulerAngles.y, targetEulerY, rotateSpeed * Time.deltaTime);
    			transform.eulerAngles = eulerAngles;
    			
    			// 设置混合器参数
    			_moveState.Parameter = new Vector2(
    				Vector3.Dot(transform.right, _moveDir),
    				Vector3.Dot(transform.forward, _moveDir));
    			
    			// 鼠标左键按下奔跑
    			var isSprinting = Input.GetMouseButton(0);
    			_moveState.Speed = isSprinting ? sprintMultiplier : 1;
    		}
    		else
    		{
        
    			// 混合器未激活,将速度和参数归零
    			_moveState.Parameter = default;
    			_moveState.Speed = 0;
    		}
    	}
    
    	private void FixedUpdate()
    	{
        
    		// 利用刚体移动
    		body.velocity = _moveState.Speed * moveSpeed * _moveDir;
    	}
    }

看下效果  
![b89cb4a3c072e708074b36462314be40.gif][]

## 四、参考资料 ##

\[1\]. https://kybernetik.com.au/animancer/docs/examples/locomotion/

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[27672872ec769952d03d0aab6dec0d89.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/27672872ec769952d03d0aab6dec0d89.png
[d001771cfb39ad96f8064b7e3effa927.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/d001771cfb39ad96f8064b7e3effa927.png
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