Unity动画系统学习笔记（三）动画层级与反向运动学

秒速五厘米 2023-09-26 11:07 50阅读 0赞

## 一、动画层级 ##

与UI和游戏物体一样，动画状态机也可以有多个层级。层级主要用来实现不同动画的混合。比如在下半身保持奔跑的情况下，上半身进行攻击动作。

在层级面板中位于下层的状态机会覆盖掉上层  
![1c568550a9a58f076c1a089a00b51ade.png][]

点击层级右侧的齿轮图标，可以对动画层进行设置。  
![4e93713da80b8d419c508e5e25dc37c9.png][]

各参数作用如下

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>参数</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Weight</td> 
   <td>代表当前层的权重。比如基础层（权重固定为1）人物的手为下垂状态，第二层人物的手为举起状态，权重设为0.5，则会产生人物的手举在半空的状态</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Mask</td> 
   <td>遮罩。可以通过创建遮罩来屏蔽当前层影响的关节</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Blending</td> 
   <td>Override（覆盖）意味着来自其他图层的信息将被忽略；Additive（附加）意味着动画将被添加到以前的图层之上</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Sync</td> 
   <td>同步层。开启后可以指定一个层使当前层的所有状态同步，不可编辑但可以替换动画。可以用来做负伤动画（动画不同但状态相同）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Timing</td> 
   <td>开启Sync后才能启用。启用后，同步层可以控制被同步层的持续时间</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>IK Pass</td> 
   <td>开启后脚本才能控制IK</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 1.1 通过分层实现移动攻击 ###

下面来尝试下通过将攻击动画设置为独立的层级，来实现边移动边攻击的效果。

首先新建一个动画层，并命名为「Attack」，并将攻击动画添加到这一层中。为了在默认状态下不影响到上层动画，我们需要建立一个空状态，并设置为默认状态。  
![39cf1f225b8794787626a5c5dd37d571.png][]

然后将这一层级的权重设置为1，混合效果设置为「Override」。重点来了，我们需要手动创建一个「Avatar Mask」用来控制这个层级影响的关节  
![0e52f514cd42c4584905250d9fead067.png][]

在检视面板中将下半身的关节点掉，使这一层级只能影响上半身。然后将这一骨骼遮罩设置到动画层上。  
![eb9d7922cff6ec6aaedff6ef877077b3.png][]

大功告成，看下效果  
![0b71cbd2bbbdd9bdb8eaf9451dc57f8d.gif][]

### 1.2 动画层同步 ###

当某一动画层只是在原动画层的基础上改变某些状态的动画时（比较典型例子的是负伤状态下的动画与未负伤状态下的动画），就会用到动画层同步功能。

新添加一个动画层，勾选「Sync」选项，就代表开启了动画层同步。「Source Layer」选项可以指定同步的目标层级。「Timing」选项如果开启的话，就会强制被同步层的动画时长与同步层的保持一致；如果关闭的话，就会强制同步层的动画时长与被同步层的保持一致。举个例子来说明，比如「Base Layer」的「Idle」动画为2秒，「Injured」的「Idle」动画为1秒。那么如果勾选「Timing」选项，则「Base Layer」的「Idle」会被缩短为1秒。反之，则「Injured」的「Idle」会被延长为2秒。  
![09285eb9f0345f524a469244b77451de.png][]

当我们开启了「Sync」并指定了目标层级，目标层级的状态就会复制到当前层级中。我们只需要更换某些状态的动画剪辑即可。然后可以通过控制「Weight」的方式实现角色状态的转换。  
![746fc6c900d67db7421797bd81006564.png][]

下面实现了一个简单的负伤状态  
![59b2b2243a5aa21735ddebd7e4cbdf73.gif][]

## 二、反向动力学 ##

反向动力学又称为IK，是指在确定子骨骼的位置后，反推出其骨骼链上的n级父骨骼的位置，从而确定整个骨骼链的方法。比如我们希望人物的手精确地抓住某个物体，或让人物的脚在不平坦的路面上也能紧贴地面，都可以使用IK。

要使用IK，我们需要开启对应动画层的「IK Pass」选项。  
![7b4554985cf258bc6f65d649db781f42.png][]

接下来需要在`OnAnimatorIK()`函数中执行IK动画的逻辑。比如一个最简单的IK动画是让角色看向手中拿的物体

private void OnAnimatorIK(int layerIndex)
    {
        
    	// 设置权重
    	_animator.SetLookAtWeight(1);
    	_animator.SetLookAtPosition(_weapon.transform.position);
    }

效果如下  
![76755745b35e56387958880d56977027.gif][]

也可以让角色的手抓住前方的某一个物体

if (target != null)
    {
        
    	_animator.SetIKPositionWeight(AvatarIKGoal.LeftHand,1);
    	_animator.SetIKRotationWeight(AvatarIKGoal.LeftHand,1);
    	_animator.SetIKPosition(AvatarIKGoal.LeftHand,target.position);
    	_animator.SetIKRotation(AvatarIKGoal.LeftHand,target.rotation);
    }

效果如下  
![b379ecb26b1f4affd13db480ae8b6c39.png][]

[1c568550a9a58f076c1a089a00b51ade.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/1c568550a9a58f076c1a089a00b51ade.png
[4e93713da80b8d419c508e5e25dc37c9.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/4e93713da80b8d419c508e5e25dc37c9.png
[39cf1f225b8794787626a5c5dd37d571.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/39cf1f225b8794787626a5c5dd37d571.png
[0e52f514cd42c4584905250d9fead067.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/0e52f514cd42c4584905250d9fead067.png
[eb9d7922cff6ec6aaedff6ef877077b3.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/eb9d7922cff6ec6aaedff6ef877077b3.png
[0b71cbd2bbbdd9bdb8eaf9451dc57f8d.gif]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/0b71cbd2bbbdd9bdb8eaf9451dc57f8d.gif
[09285eb9f0345f524a469244b77451de.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/09285eb9f0345f524a469244b77451de.png
[746fc6c900d67db7421797bd81006564.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/746fc6c900d67db7421797bd81006564.png
[59b2b2243a5aa21735ddebd7e4cbdf73.gif]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/59b2b2243a5aa21735ddebd7e4cbdf73.gif
[7b4554985cf258bc6f65d649db781f42.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/7b4554985cf258bc6f65d649db781f42.png
[76755745b35e56387958880d56977027.gif]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/76755745b35e56387958880d56977027.gif
[b379ecb26b1f4affd13db480ae8b6c39.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/b379ecb26b1f4affd13db480ae8b6c39.png