Unity动画系统详解6:如何做好角色的移动动画?(Root Motion详解)
摘要:Root Transform是body transform在Y平面上的投影,并且是运行时计算的。每一帧Root Transform的变化实时计算。然后Transform的变化会被应用到GameObject上从而让物体移动。
洪流学堂,让你快人几步。你好,我是跟着大智学Unity的萌新,我叫小新,这几周一起来复(yu)习(xi)动画系统。
“智哥,自从用了混合树来做人物移动,腰不酸腿不疼,思路更清晰了,一口气能写12小时代码!”
“哟,疗效这么好,我看你应该再码12个小时”
“那也没问题,你来看看我做的这个人物的混合树是不是棒极了”
小新信心满满地打开混合树,给大智看。
“嗯,这个混合树确实做的不错,不过你这个角色还不能用啊!”
“怎么不能用了,你看这个走起来不是走的好好的么?”
“你走到那个坡上去试试”
小新操作人物往坡上走,只见直接穿了进去。
“哎?我好像忘了给人物加碰撞了,等我给他加上”
小新给角色加上Collider和Rigidbody组件,再次操作人物往坡上怼过去。
“智哥,你看现在OK了吧?”
“别急,你再下坡看看”
“哎,这怎么不受重力啊,怎么不会掉下去!明明加了刚体组件啊”
“这个是因为动画在控制人物的Y轴,所以才没有掉下去”
“但是我不都设置Apply Root Motion了么,咋还这样呢?”
“那你知道Root Motion到底是什么?”
“那不就是……人物的动画会带动人物移动嘛”
“这只是他的一个表现,这时候你该去好好理解下Root Motion到底是什么了,这个Unity的文档中有,你去好好看一下吧!”
“好嘞”
下面是小新的学习笔记。
Root Motion
首先要分清Body Transform和Root Transform。
Body Transform(身体变换)
Body Transform是角色的质心(重心)。用于Mecanim系统的重定向引擎中来提供稳定的模型移动。身体朝向是角色模型在T姿势下上身和下身朝向的平均值。
Body Transform和朝向存储在Animation Clip中,这两个是Animation Clip中存储的唯二世界空间的曲线,其他的动画曲线都是以相对body transform的形式存储的。
T-Pose T姿势
角色模型的胳膊向外伸直,整个身体呈T字型,一般的角色模型应该为这个姿态。
Root Transform(根变换)
Root Transform是body transform在Y平面上的投影,并且是运行时计算的。每一帧Root Transform的变化实时计算。然后Transform的变化会被应用到GameObject上从而让物体移动。
调整Root Transform
通过对Animation Clip的设置来控制Body Transform投影到Root Transform的结果。
可以调整的有Root Transform Rotation, Root Transform Position (Y) 和 Root Transform Position (XZ) 。基于设置,Body Transform的部分数值可以转移到Root Transform中。例如你可以选择动画中的Y曲线是Root Motion的一部分,还是Body Transform(pose)的一部分。
Root Transform Rotation
用于设置Root Transform的朝向(旋转)。
Bake into Pose:选中后,角色的朝向会基于body transform(Pose)。Root Orientation会是一个常量,意味着Animation Clip不会旋转这个物体。
只有AnimationClip的开始和结束位置旋转相似的时候,才应该使用这个选项。可以通过右边的绿灯判断。通常用于向前直行的走或跑的动画。
Base Upon:可以设置动画的朝向基于的地方。
- Body Orientation:动画会朝向身体正前方。这个设置适用于大多数身体朝前的动画,比如走跑跳。但是如果动画是向左或向右平移的话,会有问题。这时候可以使用下面的Offset来调节角色的朝向。
- Original:有的动画师会给动画手动加上旋转,确保动画的朝向正确,这时候可以使用这个选项,一般就不用再手动调整Offset了。
Offset:基于Base Upon的设置,调整偏移量。
Root Transform Position (Y)
用于设置Root Transform位置的Y轴位置。
Bake into Pose:选中后,动画的Y轴的运动会保留在Body Transform(Pose)上。Root Transform的Y轴会是一个常数(不会受动画影响变化),也就是意味着动画不会改变物体位置的Y值。右边有一个绿灯指示动画起始位置和结束位置的高度是否一致,可以看出动画是否适合使用此选项。
大多数的动画应该选中此选项,除了那些会改变物体高度的动画比如跳起、跳下这些动画。
注意:Animator.gravityWeight是由Bake Into Pose position Y控制的。选中时gravityWeight = 1,不选中时gravityWeight = 0。gravityWeight用来在state转换时进行混合。
Base Upon:和Root Transform Rotation设置类似,除了Original 或 Mass Center (Body)选项外,还有一个Feet选项。Feet选项非常适合改变物体高度的动画(不勾选Bake Into Pose)。使用Feet时,Root Transform Position Y会匹配骨骼中脚部的Y位置(更低的那个)。Feet选项可以避免混合或转换时浮空的现象。
Offset:可以设置高度的偏移量。
Root Transform Position (XZ)
用于设置Root Transform位置的XZ轴位置。
Bake Into Pose:通常用于原地不动的动画(动画在XZ轴上的位置为0)。可以用来去除动画循环累计的误差,造成位置的移动。也可以通过设置Based Upon Original来强制使用动画师设置的位置,否则会使用角色的重心作为Root。
Loop Pose
Loop Pose(比如混合树或Transition中的混合)会基于Root Transform。Root Transform在每帧被计算出来后,动画的位置会相对Root Transform。开始帧和结束帧的差别会被计算出来,然后分布到动画的0-100%。完全没看明白,得问大智了
Generic Root Motion
Generic和Humanoid基本是类似的,但是Generic的动画的Root Transform是手动设置的Root Node属性。
“大智,我看完Root Motion的文档了,不过还是有点云里来雾里去的,你能不能用简单的几句话说说设置Root Transform的作用是什么?”
“简单来说,**如果不设置Root Transform中的Bake Into Pose,动画中的曲线会影响物体的Root Transform,而勾选了Bake Into Pose以后,动画的曲线就不会影响物体的Root Transform。再直白点说,比如勾选了Root Transform Position (Y)的Bake Into Pose,那动画就不会影响物体的Y轴位置了。**对于你遇到的刚体不会掉落的问题,也能解决了。”
“emmm,大概能明白,我还是得去试一试看看不同的效果。第二个问题:什么是重定向?”
“重定向就是把A角色做的动画用到B角色上。如果A和B两个角色的骨骼结构完全一样,那动画可以直接重用。但是如果A和B的骨骼结构不一样,但是是Humanoid类型的,可以使用Unity中的Retargeting系统,这个文档里也有,建议你先去看看。”
“哦,我现在貌似还用不到,等我用到的时候去查一下。最后一个问题哈,Loop Pose的作用是什么?我看了半天也没看明白是什么意思”
“看不明白很正常,文档中那个解释确实有些不太直观。这个作用是,如果一个循环动画的首尾帧有差别,选中这个选项Unity会给你插值,让首尾帧看起来是连贯的,循环起来没有缝隙,但是可能会看起来有些奇怪。不过我们使用的动画,一般动画师都会做成无缝循环的动画,所以这个选项也不经常使用。”
“这么一说我就能明白很多了,看来文档也有不靠谱的时候啊”
总结
“文档有时确实有描述不太准确或者晦涩的时候,这时候就需要你多动手。你看这个知道的‘知’字,左边是矢,也就是箭矢,右边是口,靶子也就是目标。这个字是说:不断地练习,命中目标才是知。所以要多实践。”
“哇,智哥你当个程序员亏了,应该去研究哲学去。”
今日思考题
“我也有此意,哈哈。给你布置个思考题,试下动画加上不同的Root Motion设置以后会有什么不同的效果。”
“收到!我去也!”
“收获别忘了分享出来!也别忘了分享给你学Unity的朋友,也许能够帮到他。”
扩展阅读
- Unity动画系统详解1:在Unity中如何制作动画?
- Unity动画系统详解2:如何导入使用外部的动画?
- Unity动画系统详解3:如何播放、切换动画?
- Unity动画系统详解4:如何用代码控制动画?
- Unity动画系统详解5:BlendTree混合树是什么?
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【扩展学习】在洪流学堂公众号回复
动画
可以阅读本系列所有文章,更有视频教程等着你!
呼~ 今天小新絮絮叨叨的真是够够的了。没讲清楚的地方欢迎评论,咱们一起探索。
我是大智(微信:zhz11235),你的技术探路者,下次见!
别走!点赞,收藏哦!
好,你可以走了。
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