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    Unity Mecanim动画系统 之 动画混合树(Blend Trees)的简单使用

     

    目录

    Unity Mecanim动画系统 之 动画混合树(Blend Trees)的简单使用

    一、简单介绍

    二、官网的 Blend Trees 的解释

    1)Blend Trees

    2)1D Blending

    3)2D Blending

    三、注意事项

    四、效果预览

    五、实现步骤

    六、关键代码


     

    一、简单介绍

    Unity中的一些基础知识点。便于后期开发使用。

    Unity动画系统,也称为“Mecanim”,提供了以下功能:

    •         简单的工作流程,设置动画的所有元素,包括对象,角色和属性。

    •         支持导入外部创建的动画片段和使用内置动画编辑器制作的动画片段。

    •         人型动画重新定位,动画角色的运动控制可以被所有的角色模型共享,即角色的外观(SkinedMesh)和运动(Animator)是分离的,它们互相组合之后形成最终的动画。

    •         用于编辑动画状态的的简化工作流程,即动画控制器。

    •         方便预览动画片段,以及片段之间的插值过渡。 这使得动画师可以独立于程序员工作,在不运行游戏的情况下,可以对原型和预览动画进行预览。

    •         管理动画与可视化编程工具之间的复杂交互。

    •         不同的身体部位可以使用不同的动画逻辑控制。

    •         动画的分层和掩蔽功能。

    状态机之中的状态不仅可以是单个剪辑,也可以是一个混合树。构建和编辑复杂的状态机和混合树,以便完全控制的角色如何运动。Unity编辑器提供强大的工具,用于分割、创建循环和从导入的动画文件中提取轨迹。然后可以把这些动画短片用作一个多层混合树的叶子,或者作为分层状态机中的一种状态。混合树让您只使用几个动画剪辑就能创建各种各样的运动。在混合树编辑器中,您可以定义混合参数并在3D视图中预览混合动画。混合树和动画剪辑一样,可以用作分层状态机中的状态。

    动画混合树,就是多个动画切换更自然和谐,并且使得脚本控制更加容易,本节简单的介绍,混合树 Blend Trees 的使用。

     

    二、官网的 Blend Trees 的解释

    1)Blend Trees

    A common task in game animation is to blend between two or more similar motions. Perhaps the best known example is the blending of walking and running animations according to the character’s speed. Another example is a character leaning to the left or right as it turns during a run.

    It is important to distinguish between Transitions and Blend Trees. While both are used for creating smooth animation, they are used for different kinds of situations.

     

    2)1D Blending

    The first option in the Inspector
     of a Blend Node
     is the Blend Type. This drop-down is used to select one of the different blend types that can blend according to one or two parameters. 1D Blending blends the child motions according to a single parameter.

    After setting the Blend Type, the first thing you need is to select the Animation Parameter that will control this Blend Tree. In this example, the parameter is direction which varies between –1.0 (left) and +1.0 (right), with 0.0 denoting a straight run without leaning.

     

    3)2D Blending

    The first option in the Inspector of a Blend Node is the Blend Type. This drop-down is used to select one of the different blend types that can blend according to one or two parameters. The 2D blending types blends the child motions according to two parameters.

    The different 2D Blend Types have different uses that they are suitable for. They differ in how the influence of each motion is calculated.

    (1)2D Simple Directional: Best used when your motions represent different directions, such as “walk forward”, “walk backward”, “walk left”, and “walk right”, or “aim up”, “aim down”, “aim left”, and “aim right”. Optionally a single motion at position (0, 0) can be included, such as “idle” or “aim straight”. In the Simple Directional type there should not be multiple motions in the same direction, such as “walk forward” and “run forward”.

    (2)2D Freeform Directional: This blend type is also used when your motions represent different directions, however you can have multiple motions in the same direction, for example “walk forward” and “run forward”. In the Freeform Directional type the set of motions should always include a single motion at position (0, 0), such as “idle”.

    (3)2D Freeform Cartesian: Best used when your motions do not represent different directions. With Freeform Cartesian your X parameter and Y parameter can represent different concepts, such as angular speed and linear speed. An example would be motions such as “walk forward no turn”, “run forward no turn”, “walk forward turn right”, “run forward turn right” etc.

     

    三、注意事项

    1)此Animator组件中的Apply Root Motion选项如果我们勾选了的话,当播放动画时是通过动画运动的幅度来改变角色的Transform的,如果我们不勾选,我们就可以用脚本设定此角色的Tranform。

     

    四、效果预览

     

    五、实现步骤

    1、导入一个带动画的模型

     

    2、新建 Animator Controller ,在控制器添加一个 Blend Tree

     

    3、双击Blend Tree,进去编辑设置

     

    4、点击 Blend Tree,设置 Blend Type

     

    5、添加自己要控制的 Parameters (在 Animaor Controller 中构建的参数)

     

    6、添加自己需要控制的动画

     

    7、因为我们这里是要控制人物向前走,跑,左转右转,所以首先 Compute Positions 选择 Velocity XZ

     

    8、然后,参考动画 左转右转 使用 角度控制更合适

     

    9、返回 Blend Tree ,在 Compute Position 选择 X Position From 的 Angular Speed(Deg)

     

    10、再根据需要,合理调整一下一些参数数值

     

    11、退出 Blend Tree 编辑

     

    12、新建一个脚本,来控 Animator Controller 的参数,来控制动画切换

     

    13、把脚本,挂载到场景模型上

     

    14、运行效果,如下

     

    15、动画参数,混合树数量,根据自己需要调整

     

    六、关键代码

    using System.Collections;
    using System.Collections.Generic;
    using UnityEngine;
    
    public class Player : MonoBehaviour
    {
        // 动画控制机
        private Animator anim;
    
        // 参数 转为 StringToHash ID
        private int speedForwardId = Animator.StringToHash("SpeedForward");
        private int turnLeftRightId = Animator.StringToHash("TurnLeftRight");
    
        // Start is called before the first frame update
        void Start()
        {
            // 获取 动画控制机
            anim = GetComponent<Animator>();
        }
    
        // Update is called once per frame
        void Update()
        {
            if (anim !=null) {
                // 根据混合数的数值上下限设置后面的 乘以比例
                anim.SetFloat(speedForwardId,Input.GetAxis("Vertical")*4.15f);
                anim.SetFloat(turnLeftRightId, Input.GetAxis("Horizontal")*122.8f);
               
            }
            
        }
    }
    

     

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  • 动画系统 动画混合树

    2019-02-24 22:10:04
    人物移动使用混合树:  右键创建混合树 添加动画 下面的为添加二级混合树 根据需求添加动作数量 设置所需变量 放置每个动画的位置 更改对应的变量值就可以拉  ...

    人物移动使用混合树:

          右键创建混合树

    添加动画 下面的为添加二级混合树

    根据需求添加动作数量

    设置所需变量

    放置每个动画的位置

    更改对应的变量值就可以拉

     

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  • 一,介绍 在 动画混合树Blend Tree

    介绍

    在动画与动画的切换过程中,常因为两个动画之间的差距过大,而显得动画的切换很不自然。
    这时候就需要动画混合树Blend Tree这个功能。使用混合树可以将多个动画混合在一起,例如在处理角色的移动中,走动画与跑动画切换的时候,在走动画与跑动画中生成多个过渡用的插值动画以达到平滑得切换的功能。

    创建混合树

    在Animator窗口的空白处右键,Create State > From New Blend Tree,然后双击Blend Tree进入混合树。笔者使用的是unity2019.4的版本,现在混合树有5种类型,可以在右侧展开Blend Type看到。
    在这里插入图片描述
    分别为:

    • 1D
    • 2D Simple Directional
    • 2D Freeform Directional
    • 2D Freeform Cartesian
    • Direct

    1D

    1D混合只有一个参数,比如如果使用混合树去制作人物从站立到走到跑的混合,就比较适合使用1D混合。右键点击混合树根节点,点击Add Motion添加结点,或者直接在右侧菜单点击加号来添加动画。
    在这里插入图片描述
    添加后
    在这里插入图片描述
    这里笔者添加了三个动画。
    第一个是idle,站立不动,只有微弱的呼吸起伏
    在这里插入图片描述
    第二个是run
    在这里插入图片描述
    第三个是带着武器冲刺sprint的姿势
    在这里插入图片描述
    根据threshold的不同,可以产生出不同的融合动画效果
    现在我们已知idle的threshold设定为0,run是0.5,sprint是1
    参数是0到1,那我们就可以通过控制参数的大小来控制动画的播放。
    比如,我们现在要取一个介于sprint和run中的动画,控制参数在0.5到1之间。
    我们可以拖动上方的红线,预览融合后的动画。

    现在红线的位置大约在0.75多一点的位置。
    在这里插入图片描述
    可以看到是介于上面图二和图三的某种动画
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    这幅图中倒数第二列,小表下面的1是控制动画的播放速度,最后一列小人下面勾选的话,表示动画镜像播放。
    之后我们就可以使用Animator.SetFloat(“Blend”,float a)来播放你想要播放的动画。

    2D

    2D的三种融合方式,官方手册上是这么说的
    官方文档关于2D融合树的描述: https://docs.unity.cn/cn/current/Manual/BlendTree-2DBlending.html
    2D Simple Directional:最好在运动表示不同方向(例如“向前走”、“向后退”、“向左走”和“向右走”或者“向上瞄准”、“向下瞄准”、“向左瞄准”和“向右瞄准”)时使用。根据需要可以包括位置 (0, 0) 处的单个运动,例如“空闲”或“瞄准”。在 Simple Directional 类型中,在同一方向上_不_应该有多个运动,例如“向前走”和“向前跑”。

    2D Freeform Directional:运动表示不同方向时,也使用此混合类型,但是您可以在同一方向上有多个运动,例如“向前走”和“向前跑”。在 Freeform Directional 类型中,运动集应始终包括位置 (0, 0) 处的单个运动,例如“空闲”。

    2D Freeform Cartesian:最好在运动不表示不同方向时使用。凭借 Freeform Cartesian,X 参数和 Y 参数可以表示不同概念,例如角速度和线速度。一个示例是诸如“向前走不转弯”、“向前跑不转弯”、“向前走右转”、“向前跑右转”之类的运动。

    在这里插入图片描述
    区别于1D融合树,2D的融合树参数变成两个。Pos X和Pos Y
    红点表示参数当前的值,灰点托入动画会变成蓝点。当参数点红点离某个蓝点越近,动画就越趋向于表现此蓝点的值。
    查阅了一些文章,还是没有彻底搞懂这三种融合方式的区别,但是就现在的了解程度来说:

    当这个player进行前后左右移动四种动画,但是player本身的朝向并不改变的话,可以使用2D Simple Directional,将红点放置在(0,0),四个动画分别放在上下左右。通过获取Vertical和horizantol的值去改变pos Y和pos X的大小。

    当这个player要进行相对复杂的运动,比如转身,左前倾,右前倾等等。可以使用2D Freeform Cartesian,即一个参数表示移动速度,一个参数表示转向这种感觉。

    Direct

    精确控制所混合的各种动画而不是只使用一个或两个参数来间接混合
    比如人物从某一个表情到某一个表情的过渡动画,就由direct模式制作。

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  • 先看效果 游戏动画中的一项常见任务是在两个或更多相似运动之间进行混合。也许最熟知的示例就是根据角色的速度来混合行走和奔跑...双击混合树 (Blend Tree) 以进入混合树视图 (Blend Tree Graph)。 Animator ...

    先看效果

     

     

     游戏动画中的一项常见任务是在两个或更多相似运动之间进行混合。也许最熟知的示例就是根据角色的速度来混合行走和奔跑动画。另一个示例是角色在奔跑期间转向时向左或向右倾斜。

    使用方法:

    1.右键单击 Animator Controller 窗口上的空白区域。 1.从显示的上下文菜单中,选择 Create State > From New Blend Tree。 1.双击混合树 (Blend Tree) 以进入混合树视图 (Blend Tree Graph)。

    Animator 窗口现在显示整个混合树的图示,而 Inspector 显示当前选定节点及其直接子节点。

     类型

    1.  1D:一维的混合,一个参数控制动画的切换。

     

    2.  2D Simple Directional(2D简单方向):当你的运动代表不同的方向,如“向前走”,“向后走”,“向左走”,“向右走”,或“向上瞄准”,“向下瞄准”,“左瞄“和”右瞄“。当然了,可以在(0,0)处包含一个默认动作类似“空闲站立”或“直线瞄准”。与1D混合树不同的是,2D Simple Directional   不是在同一个方向上的多个动作,比如“走”和“跑”。

    3.  2D Freeform Directional(2D自由方向):动画运用有不同的方向时,也可以使用这种混合类型:可以在同一个方向上有多个运动,例如“走”和“跑”。在Freeform Directional类型中,(0,0)位置必须包含一个默认动作,如“空闲站立”。

    4.  2D Freeform Cartesian(2D自由笛卡儿):当混合的2个参数不代表不同的方向时使用。使用Freeform Cartesian,参数X和Y可以表示不同的概念类型,例如角速度和线速度。举个例子:“向前走不转向”,“向前跑不转向”,“向前走并右转”,“向前跑并右转”等动作。

    如果角色动画包含站立、走、跑和转向,非常符合2D Freeform Cartesian这种类型。我们的实例中就用的这个类型。

    实例

    实例中,我们用到了17个动画,包含,静止状态,前走后走左走右走4个,左前走左后走右前走右后走4个,同理跑也是8个动画。

     

     使用Walk和Turn控制动画的播放,其中Walk为PosX轴,Turn为PosY轴,在三维世界中,分别代表人物的前后移动和左右移动。我们手动输入参数,例如当(-0.5,0)的时候代表向后,(1,1)的时候代表想右前方跑。配置好混合树以后就可以用代码控制这些参数的变化从而播放相应的动画。

    代码

    using System.Collections;
    using System.Collections.Generic;
    using UnityEngine;
    using UnityStandardAssets.CrossPlatformInput;
    
    public class RobotKyleController : MonoBehaviour
    {
        Animator m_Animator;
        private Vector3 m_Move;
    
    
        void Start()
        {
            m_Animator = GetComponent<Animator>();
        
        }
        private void FixedUpdate()
        {
            float h = CrossPlatformInputManager.GetAxis("Horizontal");
            float v = CrossPlatformInputManager.GetAxis("Vertical");
    
            if (Input.GetKey(KeyCode.LeftShift))
            {
                m_Move = v * Vector3.forward + h * Vector3.right;
            }
            else
            {
                m_Move =( v * Vector3.forward + h * Vector3.right)*0.5f;
            }
            UpdateAnimator(m_Move);
    
        }
        void UpdateAnimator(Vector3 move)
        {
            m_Animator.SetFloat("Walk", move.z, 0.1f, Time.deltaTime);
            m_Animator.SetFloat("Turn", move.x, 0.1f, Time.deltaTime);
           
        }
     
    }
    

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空空如也

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动画混合树

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