Unity：骨骼动画

Spine Skeleton Animation(2D骨骼动画)

转自:https://blog.csdn.net/dk_0520/article/details/53945381
最近面试遇到关于骨骼动画相关问题，来学习一下

骨骼动画

首先我们来看到底什么是骨骼动画：

在早期的机器上，渲染本身已经占用了很多CPU资源，因此，对于渲染，往往采取的是一种空间换时间的策略，以避免在模型的渲染中继续加重CPU的负担。帧动画模型在这种条件下应运而生。比较著名的帧动画格式是Quake2所采用的MD2。到今天为止，帧动画依然存在，只不过帧动画更多地是来描述小且动作相对少些的物体。

GPU出现后，CPU的问题早已不像以前那么突出，一些新的手段和技术也可以被应用进来了。骨骼动画相对于帧动画而言，更加灵活多变，但同时，骨骼动画需要更多的计算量，因此骨骼动画往往应用在需要着重体现动作细节的模型中。

骨骼动画技术后于帧动画技术出现。最开始，骨骼动画仅用于非实时渲染的建模领域，如3DMax这类建模软件之中，以方便美工的建模。后来，CPU从渲染中解放后，骨骼动画才用于实时渲染的游戏中。

骨骼动画原理

骨骼动画的想法来源于人体骨骼。例如说，人的上肢所有肌肉和皮肤都受上肢骨胳的影响，而人的踝关节则分别承受小腿骨胳和脚骨的影响。根据这个我们可以将骨骼动画理解为两个概念：骨骼：用以控制蒙皮的一种抽象的概念，如人体骨骼控制皮肤。蒙皮：被骨骼控制、并显示在外的因素，如人体的皮肤被骨骼所影响。

蒙皮（SKINMESH）

在最终的渲染结果中，蒙皮将完全显示出来，蒙皮实际上就是顶点、法线和纹理坐标等将被渲染的元素。而其中，最关键的当然是顶点，顶点将直接被骨头牵扯运动，因而使得整个模型呈现骨骼所决定的样子。

骨骼（SKELETON）

骨骼是一种抽象的概念，在最终的渲染结果中，它不可见。类如人体骨骼、骨骼是若干骨头（Bone）成树状的集合体，而每块骨头又分别与若干数量的蒙皮顶点关联。当骨头运动的时候，与之关联的所有蒙皮顶点也会受骨骼的影响而运动。

骨头与蒙皮顶点的关联需要考虑到每块骨头对蒙皮顶点的影响。尽管大部分情况下，一个顶点将仅仅被一个骨头的影响，但是关节处的顶点往往被多根骨头影响，例如踝关节，可能会分别受小腿骨50％和脚骨50％的影响，这种影响叫作权重（Weight）。
在这种情况下，我们称踝关节的这些顶点，受小腿骨影响的权重是50％，受脚骨影响的权重也是50％。

Unity的骨骼动画插件

而在Unity3D中骨骼动画插件有比较多，例如Uni2D,SmoothMovoe，Puppet2D等等，但为了方便美术人员编辑我们项目使用是spine

Spine介绍

spine容易上手，并且它提供了mesh，通常来说一张纹理只有4个顶点，左下右下左上右上，但是有了mesh，我们可以抓取这个图片，并设置大量的顶点给它，之后就能通过对顶点的设置完成图片的拉伸形变，比如乳摇功能。

spine中30帧为1s，最新版中也提供了IK，可以将骨骼固定，做动作

在Unity中导入骨骼动画

1:准备好unity使用Spine所需要的运行库,可到如下地址 https://github.com/EsotericSoftware/spine-runtimes/tree/master/spine-unity

     使用git下载,或直接下载master.zip文件.

2:准备好Spine导出好的动画文件,正好最近偶尔玩一个游戏,里面使用了Spine制作的骨骼动画,我就直接使用它做好的资源记录一下步骤,仅作笔记使用.

我这里的动画文件资源如图:

     这里需要提前做一个准备工作,把上图中的enemy_hunter.atlas文件重名为enemy_hunter.atlas.txt,因为unity无法识别.atlas文件,后面无法进行资源导入.

3:现在准备工作ok了,我们可以创建一个unity工程了.

     a:把master.zip文件中spine-runtimes-master\spine-unity\Assets\spine-unity文件夹复制到工程的Assets文件夹中

b:把master.zip文件中spine-runtimes-master\spine-csharp\src文件夹中所有内容复制到工程的Assets\spine-csharp文件夹中

4:导入资源

a:这里我在资源面板右键新建一个文件夹,用来存放导入的资源,建议导入顺序为".png" “.json” “.atlas.txt”,这样在最后导入".atlas.txt"文件的时候,会自动生成enemy_hunter_Material.mat文件和enemy_hunter_Atlas.asset文件.

b:右键新建"spine skeletonData"类型文件,名称为"enemy_hunter_SkeletonData.asset",这里结合网上的资料,感觉以前的版本,应该都是自动生成的,不知道这里为什么需要手动建立这个文件,之前的版本也没有使用过,纯属猜测.文件新建好后,需要配置Skeleton JSON属性,指定"enemy_hunter.json"文件,然后点击"Attempt Reimport"的按钮即可.完成后如图:

到目前为止,骨骼动画的导入工作就完成了.

5.现在我们把这个骨骼动画加入到场景中看看效果.

新建Spine SkeletonAnimation对象,Skeleton Data Asset属性指定为"enemy_hunter_SkeletonData.asset"文件.然后Advanced中Animation属性选择一个动作,Loop属性勾上,即可循环播放.

如图:

6:现在即可在Game面板播放观看效果.至此Spine骨骼动画导入unity已完成!

在Unity中使用骨骼动画

可以使用spine制作骨骼动画来给unity使用。spine提供了unity运行包。运行包的版本一定要和spine版本一致，不然会报错。

导入spine动画：

由spine导出的动画文件有3个：xx.atlas,xx.json,xx.png。将这三个文件直接导入unity会报错，将xx.atlas改为xx.atlas.txt，这时会自动生成xx_Atlas.asset,xx_Material.mat。然后在unity里面create spine SkeletonData，指定xx_Atlas.asset和xx.json。就可以用SkeletonData生成动画了。

控制动画播放：

SkeletonAnimation skeletonAnimation; //gameobject的component。
Spine.AnimationState spineAnimationState = skeletonAnimation.state;
Spine.Skeleton skeleton;

spineAnimationState.SetAnimation(0, animationName, true);

切换动画的bug：

由于spine在切换动画的时候自动补偿，用于动画的平稳过度。但是会导致残影等bug，这时候需要在SetAnimation前调用
skeletonAnimation.skeleton.SetToSetupPose ();
spineAnimationState.ClearTracks ();
来消除前一个动画的影响。

添加事件：

skeletonAnimation.state.Start：开始播放
skeletonAnimation.state.End：动画被清除或者中断
skeletonAnimation.state.Interrupt：动画被打断
skeletonAnimation.state.Complete：播放结束
skeletonAnimation.state.Event：用户自定义事件

事件设置采用lambda表达式：

skeletonAnimation.state.Complete += (state, trackIndex,loopCount) => {
Debug.log("")；
};

动态获取slot的坐标：
Vector3 pos = skeletonAnimation.skeleton.FindSlot(“hat_1”).Bone.GetWorldPosition(transform)

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