1. 簡介

    Mecanim把游戲中的角色設(shè)計(jì)提高到了一個(gè)新的層次，使用Mecanim可以通過Retargeting(重定向)來提高角色動(dòng)畫的重用性。在處理人類角色動(dòng)畫時(shí)，用戶可以使用動(dòng)畫狀態(tài)機(jī)來處理動(dòng)畫之間的過渡及動(dòng)畫之間的邏輯。

   Mecanim支持運(yùn)動(dòng)重定向(Retargeting)功能：即把動(dòng)畫從一個(gè)角色模型應(yīng)用到另一個(gè)角色模型上的功能。

 2. Animator關(guān)鍵元素

2.1 Animator組件

     有Animator動(dòng)畫的Gameobject必須有Animator組件，Animation組件如下圖所示：

    Animator組件負(fù)責(zé)把動(dòng)畫分配給GameObject。Animator包含以下兩個(gè)關(guān)鍵元素：
    1) Animator Controller
    2) Avatar (僅當(dāng)GameObject是人形角色時(shí)，才定義Avatar)

    下圖示意：一個(gè)游戲?qū)ο蟮腁nimator組件如何把Animation Clips、Animator Controller和Avatar資源組合在一起。

2.2 Avatar

    創(chuàng)建動(dòng)畫的一個(gè)基本步驟就是建立一個(gè)從Mecanim系統(tǒng)的簡化人形骨架結(jié)構(gòu)到用戶實(shí)際提供的骨架結(jié)構(gòu)的映射，這種映射關(guān)系稱為Avatar。

2.2.1 創(chuàng)建Avatar   

      創(chuàng)建Avatar是使用Mecanim的關(guān)鍵步驟。Avatar的創(chuàng)建過程，就是分析導(dǎo)入的角色資源的骨骼結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部過程就是與Mecanim中已有的、簡化的、標(biāo)準(zhǔn)的人類骨骼進(jìn)行對比，最后將其轉(zhuǎn)換或標(biāo)識為Mecanim可以識別的骨骼結(jié)構(gòu)。

      通過Avatar的創(chuàng)建，可以實(shí)現(xiàn)角色之間的Retargeting。

      1）導(dǎo)入角色模型文件(如FBX)之后，在Project窗口中選中導(dǎo)入的角色，然后在其Inspector窗口中指定模型的的Rig為Humanoid，然后點(diǎn)【Apply】按鈕

         
   2）點(diǎn)【Apply】之后，Mecanim嘗試把角色已經(jīng)存在骨骼結(jié)構(gòu)匹配到Avatar的骨骼結(jié)構(gòu)(在大部分情況下，Mecanim能自動(dòng)完成)，如果匹配成功，在【Configure】旁邊有一個(gè)“V”的符號，如下圖所示： 

   3）在成功匹配之后，Avatar子資產(chǎn)被增加到模型資產(chǎn)的下面，其在Project窗口中如下圖所示：

   4）選中Avatar子資產(chǎn)（如上圖中的EthanAvatar)，Inspector窗口如下圖所示，點(diǎn)【Configure Avatar】之后，可配置Mapping和Muscles。

2.2.2 配置Avatar

      Avatar是Mecanim系統(tǒng)中極為重要的模塊，因此為模型資源正確地設(shè)置Avatar也就變得至關(guān)重要。不管Avatar的自動(dòng)創(chuàng)建是否成功，用戶都需要進(jìn)入到Configure Avatar界面中去確認(rèn)Avatar的有效性，即確認(rèn)用戶提供的骨骼結(jié)構(gòu)與Mecanim預(yù)定義的骨骼結(jié)構(gòu)已經(jīng)正確匹配起來，并且模型已經(jīng)處于T形姿態(tài)。

      1) 實(shí)線圓圈：骨骼是必須匹配的

      3) Avatar自動(dòng)創(chuàng)建成功，其界面如下：

      4) Avatar自動(dòng)創(chuàng)建失敗，其 界面如下：

     5) Avatar Configure Inspector (骨骼映射)

    6) 如果auto-mapping(Mapping->Automap)部分或完全失敗，可以在Scene中拖動(dòng)骨骼以進(jìn)行分配。如果Mecanim認(rèn)為骨骼合理，則在Avatar Inspector中以綠色顯示，否則以紅色顯示。

    7) 如果骨骼綁定正確，但是角色姿勢不對（不是標(biāo)準(zhǔn)的T形）,在Scene中可看到消息“Character not in T-Pose”，解決此問題可通過Pose->Enforce T-Pose或旋轉(zhuǎn)其它的骨骼。

2.2.3 肌肉設(shè)定

       1) Mecanim允許使用“肌肉”來控制不同骨骼的運(yùn)動(dòng)范圍。
       2) 當(dāng)Avatar被創(chuàng)建且被成功配置之后，Mecanim可理解骨骼結(jié)構(gòu)，且允許在Avatar Inspector的【Muscles】選項(xiàng)卡中調(diào)節(jié)相關(guān)參數(shù)。在此可以調(diào)整角色的運(yùn)動(dòng)范圍，以確保骨骼運(yùn)動(dòng)起來真實(shí)、自然。

           詳細(xì)使用方法參見:http://www./thread-1211-1-1.html

      3) 通過設(shè)置各個(gè)關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)范圍來控制不現(xiàn)骨骼的運(yùn)動(dòng)范圍。

2.3 Animator Controller

     負(fù)責(zé)定義使用哪些動(dòng)畫素材，以及何時(shí)、如何播放(融合<blend>和過渡<transition>)這些動(dòng)畫素材。

      Animator Controller以狀態(tài)機(jī)（State Machine）的方式維護(hù)一系列動(dòng)畫，且當(dāng)隸屬的角色發(fā)生特定事件時(shí)，切換播放的動(dòng)畫。

2.3.1 創(chuàng)建Animator Controller

      在Project窗口中，創(chuàng)建Animator Controller，然后雙擊剛創(chuàng)建的Animator Controller可在Animator窗口中進(jìn)行編輯。創(chuàng)建Animator Controller如下圖所示：

2.3.2 編輯Animator Controller

2.3.2.1 創(chuàng)建狀態(tài)節(jié)點(diǎn)

         把Animation Clip從Project窗口中拖到Animator窗口，則自動(dòng)創(chuàng)建了一個(gè)對應(yīng)的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，第一個(gè)拖入的Animation Clip為默認(rèn)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，如下圖所示：

2.3.2.2 設(shè)置狀態(tài)變換

        狀態(tài)變換：即從一個(gè)狀態(tài)變換到另一個(gè)狀態(tài)，如從IdleShort狀態(tài)變換到Jump狀態(tài)。

2.3.2.2.1 角色自動(dòng)運(yùn)動(dòng)

       簡單且不用編程的狀態(tài)變換，程序不能控制

        從一個(gè)狀態(tài)變換到另一個(gè)狀態(tài)的帶箭頭的線表示：這些箭頭線用于設(shè)置變換條件，如：在什么條件下才從IdleShort狀態(tài)變換到Jump狀態(tài)。

       設(shè)置狀態(tài)變換時(shí)，先選中箭頭線，然后在Inspector中設(shè)置變換條件，如下圖根據(jù)播放的百分比來設(shè)置變換條件。

       當(dāng)IdleShort狀態(tài)播放到90%時(shí)，則切換到Run狀態(tài)。

       設(shè)置完之后，關(guān)閉Animator窗口中。至此，一個(gè)簡單的且不用編程的Animator Controller已經(jīng)設(shè)置完成。

2.3.2.2.2 程序控制角色運(yùn)動(dòng)

       1. 創(chuàng)建混合樹

       1) 若一個(gè)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)支持多種運(yùn)動(dòng)（如：Run支持RunDirect、RunLeft、RunRight），選中此節(jié)點(diǎn)點(diǎn)右鍵，然后點(diǎn)【Create new BlendTree in State】，則此狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的Motion為：Blend Tree

      2) 創(chuàng)建BlendTree之后，雙擊此狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，則進(jìn)入混合樹的編輯。   

    3) 選中混合樹，在其Inspector面板中，點(diǎn)按鈕【+】然后點(diǎn)【Add Motion Field】增加3個(gè)Motion，然后并設(shè)置對應(yīng)的Motion，其結(jié)果如下：

       2. 創(chuàng)建控制參數(shù)并設(shè)置變換條件

       1) 創(chuàng)建控制參數(shù)

       2) 設(shè)置箭頭線變換條件

           首先選中箭頭線，然后設(shè)置此箭頭的變換條件。

      3) 設(shè)置混合樹變換條件

     Direction:

          -1： 播放動(dòng)畫RunLeft

           0： 揪放動(dòng)畫Run

           1：播放動(dòng)畫RunRight

     Blend Type: 1D（表示一個(gè)參數(shù)控制混合樹的動(dòng)畫播放） 

2.3.2.3 動(dòng)畫合成

     比如角色一邊跑，一邊揮劍，則需要把兩個(gè)動(dòng)畫進(jìn)行合成。要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)動(dòng)畫的合成，需要單獨(dú)創(chuàng)建一個(gè)動(dòng)畫層。

   Weight：動(dòng)畫層的權(quán)重值

   Mask： 本層的動(dòng)作影響身體的哪一部分(遮罩)

   1) 創(chuàng)建Avatar Mask：在Project窗口中創(chuàng)建一個(gè)Avatar Mask

   2) 點(diǎn)擊不受影響的部位，使之變紅，如下圖只有右手的運(yùn)動(dòng)才參與計(jì)算，即只有右手的動(dòng)作才發(fā)生作用，從而達(dá)到屏蔽身體其它部位的目的，從而提高了效率(IK：表示把風(fēng)向動(dòng)力學(xué))

   3) 把Avatar Mask應(yīng)用于特定的動(dòng)畫層

   4) 在腳本中設(shè)置狀態(tài)變換條件，然后再把此腳本綁在角色身上。

   總結(jié)：一個(gè)Animator Controller中可包含多個(gè)動(dòng)畫層，每個(gè)動(dòng)畫層按照其設(shè)定的狀態(tài)機(jī)單獨(dú)進(jìn)行運(yùn)行，然后根據(jù)其Weight把各動(dòng)畫層進(jìn)行合成，后面的動(dòng)畫層(除Base Layer)只顯示其Avatar Mask綠色的部分。   

2.3.3 應(yīng)用Animator Controller

        1) 在Hieratchy窗口中選擇需要Animator動(dòng)畫的角色         

        2) 把Project中的Animator Controller資源拖到角色對象的Animator組件的Controller輸入框，或點(diǎn)旁邊的按鈕進(jìn)行選擇

3. Animator重定向功能

        重定向功能：就是把應(yīng)用在一個(gè)角色上的動(dòng)作應(yīng)用到另一個(gè)角色身上。

         即同一個(gè)Animator Controller可用于不同的Animators。

4. Animator詳細(xì)參數(shù)

    Animator詳細(xì)參數(shù)參見：http://docs./ScriptReference/Animator.html

   http://edu.china./learning_document/getData?file=/Manual/MecanimAnimationSystem.html

5. 設(shè)置動(dòng)畫狀態(tài)過渡代碼

   設(shè)置動(dòng)畫狀態(tài)過渡代碼例子（IdleRunJump.cs）如下： 

[csharp] view plain copy

1. using UnityEngine;  
2. using System.Collections;  
3.   
4. public class IdleRunJump : MonoBehaviour {  
5.   
6.   
7.     protected Animator animator;  
8.     public float DirectionDampTime = .25f;  
9.     public bool ApplyGravity = true;   
10.   
11.     // Use this for initialization  
12.     void Start ()   
13.     {  
14.         animator = GetComponent<Animator>();  
15.           
16.         if(animator.layerCount >= 2)  
17.             animator.SetLayerWeight(1, 1);  
18.     }  
19.           
20.     // Update is called once per frame  
21.     void Update ()   
22.     {  
23.   
24.         if (animator)  
25.         {  
26.             AnimatorStateInfo stateInfo = animator.GetCurrentAnimatorStateInfo(0);            
27.   
28.             if (stateInfo.IsName("Base Layer.Run"))  
29.             {  
30.                 if (Input.GetButton("Fire1")) animator.SetBool("Jump", true);                  
31.                     }  
32.             else  
33.             {  
34.                 animator.SetBool("Jump", false);                  
35.                  }  
36.   
37.             if(Input.GetButtonDown("Fire2")&&animator.layerCount >= 2 )  
38.             {  
39.                 animator.SetBool("Hi", !animator.GetBool("Hi"));  
40.             }  
41.               
42.           
43.                 float h = Input.GetAxis("Horizontal");  
44.                 float v = Input.GetAxis("Vertical");  
45.             animator.SetFloat("Speed", h*h+v*v);  
46.                     animator.SetFloat("Direction", h, DirectionDampTime, Time.deltaTime);     
47.         }               
48.     }  
49. }  

6. 為Mecanim系統(tǒng)創(chuàng)建角色

    為Mecanim系統(tǒng)創(chuàng)建角色主要包括以下三個(gè)階段：

    1) 建模

         角色模型有合理的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；模型導(dǎo)出設(shè)置；模型導(dǎo)入U(xiǎn)nity3D；使角色處于T-Pose；去掉不需要的面、頂點(diǎn)及隱藏的面、頂點(diǎn)；

    2) 骨骼設(shè)置

    3) 蒙皮

         把多邊形的網(wǎng)格頂點(diǎn)綁定到骨骼上的過程。

7. 肌肉設(shè)置與身體遮罩的區(qū)別

    1) 肌肉設(shè)置：是對Avatar進(jìn)行設(shè)置，所以它修改了Avatar的輸入設(shè)置，對所有動(dòng)畫有效。

    2) 身體遮罩：是對動(dòng)畫進(jìn)行設(shè)置(每個(gè)Animation Clip有一個(gè)Body Mask)，只修改本動(dòng)畫的屬性，即只對本動(dòng)畫有效。