【Unity动画系统】详解Root Motion动画在Unity中的应用(一)

发布于:2024-04-28 ⋅ 阅读:(29) ⋅ 点赞:(0)

Root Motion动画与普通动画的区别

普通动画:动画文件里记录的是物体的绝对坐标和方向,在播放动画时,Unity会根据Animation中记录的值,直接修改游戏对象的坐标和方向,每一帧的坐标和方向都是通过插值计算得出来的,所以在动画播放的下一个循环的开头时,游戏对象的坐标值或者角度值都会被直接修改成初始值。

Root Motion动画:一般是动画师在制作动作的时候会在动画上添加逻辑驱动物体运动

Unity中应用RootMotion,Unity会通过动画文件里记录的绝对坐标和方向,以及当前游戏对象的缩放比例,计算出游戏对象在上一帧的相对位移和相对转角然后再根据相对位移和相对转角来移动游戏对象,所以当动画播放到下一个开头时,游戏对象的坐标并不会被修改成初始值。Unity会让游戏对象乘以缩放矩阵、旋转矩阵以及平移矩阵。

在Unity中应用Root Motion,需要在Animator组件上勾选

总结:

动画文件会直接修改每一帧里游戏对象的坐标值和角度值,Root Motion动画则通过相对位移和转角来移动对象。

控制Root Motion动画

Root Motion通过动画文件计算出游戏对象上一帧的位移,那么我们就可以使用deltaPosition来获取位移量。

在游戏对象使用OnAnimatorMove方法,Unity就不会用动画来驱动游戏对象的移动,把控制权交给我们,此时Root Motion也把操控权交给了脚本。

我们可以用代码来复现Root Motion:

Animator animator;

void Start(){
	animator = GetComponent<animator>();
}

private void OnAnimatorMove(){
	transform.position += animator.deltaPosition;	//游戏对象坐标值直接加上位移量
}

Generic动画中的Root Motion机制

Root Motion在Generic动画中指的就是将角色根骨骼的运动应用到游戏对象身上。

Generic下根骨骼只有一根,一般根骨骼在Unity中会设置为Root Node,唯一作用就是记录模型的位移和旋转。

在Generic动画中,应用Root Motion指的就是把动画中根骨骼节点上的绝对坐标和绝对角度,转换为游戏对象的相对位移和相对转角

Humanoid动画中的Root Motion机制及相关配置

        在Humanoid动画中,由于使用了Avatar系统,动画文件不再包含对具体骨骼的描述,也就无法通过指定根骨骼来应用root motion。

        Unity为解决这个问题,在humanoid动画中通过分析骨骼的结构,计算出模型的重心center of mass,也可以称为body transform。

点击上述按键,可以在预览动画中看见重心

脚本中通过animator.BodyPosition和BodyPosition来访问它的坐标和方向。

Root Transform Rotation:root motion的旋转特指绕y轴的旋转。

Root Transform Position(Y):沿y轴的位移。

Root Transform Position(XZ):沿x和z轴的位移,也就是水平平面的位移。

Unity会根据具体动画计算重心在水平平面的投影,把投影当作Root Motion的“根骨骼节点”来对待。

中心点被称作Root transform,脚本中通过animator.RootPosition和RootRotation来访问它的坐标和指向。

在humanoid动画中,Unity会计算出一个Root Transform。Root Motion会把动画文件中描述的Root Transform的坐标和角度值,转换为相对位移和相对转角,并以此来移动游戏对象.

Humanoid 动画下root motion原理:在这里Avatar把互不兼容的骨骼结构下的根位移转,转换为了统一的Unity重心位移,这样一来,同一套带有root motion的动画就可以在不同骨骼结构的人形角色上表达位移。

Root Transform Rotation

Humanoid中没有根骨骼,就把重心body transform的方向当作动画的朝向.一般是root motion动画直接选Original。

Root Transform Position(Y)

Feet和Original的区别:

在humanoid动画中,因为动画的复用会使得动画发生一系列的变形, 简单来说,动画原本是针对A模型制作的,那么original或者说原点就是A模型播放动画时的原点,当我们使用B模型复用这个动画时,没办法保证Avatar转移后的原点还能够保证其原来的准确性。

如果选择Original效果不佳,可以考虑选择Feet。

Root Transform Position(XZ)

Based Upon:指的是重心在水平平面的投影位置

为什么角色移动会下沉?不该处理垂直位移的动画在控制角色对象的垂直位移

为什么角色走着走着变歪了?说明不该处理旋转的动画在处理游戏对象的旋转

动画属性中Root Motion的变换

Root Transform Rotation:root motion的旋转特指绕y轴的旋转。

Root Transform Position:沿y轴的位移。

Root Transform Position:沿x和z轴的位移,也就是水平平面的位移。

Root Transform Rotation

Bake Into pose:表示把它当作普通的骨骼动画来处理,而不是将根骨骼节点的旋转当作root motion的一部分处理。

不勾选的话会启用上面的Root动画,勾选的话则会启用下面的Hips动画。

解释:比如我们做前进动画的时候,由于左右肩膀是会跟着晃动的(正常),所以在动画片段里面会产生旋转.而我们只把它当做是前进移动的动画,所以作为控制的时候只需要它的z轴上的位移来计算速度,以符合脚步的频率.由走路引起的旋转,只是作为走路姿态(bake into pose 其中pose 的意思就是姿态)的一部分,而不应该作为root motion控制移动的计算条件(因为root motion自己是不能判断你拿这个动画是作为前进动画还是旋转动画,所以就只能由你来指定)。

总结:

什么时候勾选Bake into pose,当不希望动画带动游戏对象旋转时。

在旋转的动画中一般是不用勾选的,因为就需要用它来带动我们的角色对象旋转。

但在比如前进、后退、待机等动画来说,我们就可以勾选这里,以避免因动画文件本身的瑕疵而给我们带来的旋转。

loop match:代表了这个动画在角度上的吻合度。

如果这个动画在播放中转角过大,那么就会显示红色,告诉我们如果勾选bake into pose,则会带来不好的效果。

要不要勾选Bake into pose这个选项取决于我们需不需要动画来驱动游戏对象的旋转,而至于能不能勾选,则要参考loop match是红色还是绿色了。

Based Upon:游戏对象在动画开始时对准的方向是哪里。

Root Node Rotation:让游戏对象在动画开始时对准跟骨骼节点的指向方向,是Unity根据整个动画片段中root node的姿态算出来的,一般不准,如果想要修正动画的话,可以在下面的Offset(偏移量)进行修改。

Original:这个动画本来的朝向。

Root Transform Position(Y)

Bake into pose:把它当作普通的骨骼动画来处理, 而不要将骨骼节点在垂直方向上的位移当作root motion的一部分来处理。

勾选后的跳跃中骨骼不会被计算,动画的跳跃不会带动游戏对象,不会产生瑕疵。

Based Upon:垂直方向上把模型的哪个位置对齐到游戏对象的原点上。

Offset:偏移量

Root Transform Position(XZ)

一般待机动画、原地转身动画、原地起跳动画都可以勾选。


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