AnimGraph & RigGraph & IK Retarget：實現(xiàn)可視化動畫編輯

復(fù)雜動畫的實現(xiàn)往往需要大量代碼控制，同時要有精細(xì)的骨骼綁定與動作設(shè)置，需要復(fù)雜的技術(shù)與操作。但在團(tuán)結(jié)引擎 1.7.0_preview 版本起，更新的動畫系統(tǒng)基于原有框架，引入動畫節(jié)點編輯器(AnimGraph)、骨骼程序化綁定編輯器(RigGraph)、逆向運動解算與骨骼重定向(IK & Retarget)三大核心功能，顛覆傳統(tǒng)工作流，實現(xiàn)可視化節(jié)點動畫編輯、IK、動作遷移等新功能，更好賦能開發(fā)創(chuàng)作者，使用團(tuán)結(jié)引擎實現(xiàn)節(jié)點式的動畫制作。

新功能關(guān)鍵特性介紹
AnimGraph（動畫節(jié)點編輯器）
告別代碼堆砌，通過節(jié)點拖拽實現(xiàn)復(fù)雜動畫邏輯：

• 不同于以往的代碼控制動畫的觸發(fā)、順序、混合等，AnimGraph 采用節(jié)點圖編程范式，通過圖形化界面構(gòu)建、調(diào)試、運行動畫邏輯流程，能夠在可視化界面上支持 Clip 播放、Pose 混合、狀態(tài)機(jī)控制及腳本參數(shù)驅(qū)動等功能。

• 同時支持引入多種類型參數(shù)，可根據(jù)需要自定義圖表行為，實現(xiàn)動畫的靈活控制。

• 可視化的動畫節(jié)點編輯器用于控制節(jié)點化的動畫功能編輯和動畫節(jié)點的執(zhí)行順序。

• Eventgraph & Function Graph 可視化的腳本編輯用于各種事件響應(yīng)，控制動畫參數(shù)和動畫執(zhí)行邏輯。

• 支持自定義的節(jié)點反射為 Node 到 Graph 中使用，在 ProjectSettings 中添加需要反射的腳本，即可使用自定義節(jié)點，同時不會產(chǎn)生大量無用節(jié)點反射，做到方便管理節(jié)點

• Playable 系統(tǒng)作為 Unity 的底層動畫框架，團(tuán)結(jié)引擎的動畫系統(tǒng)以 Playable 為核心單元，通過節(jié)點化層級，原子化操作實現(xiàn)動畫的組合、混合與控制，突破傳統(tǒng)狀態(tài)機(jī)限制，支持靈活構(gòu)建復(fù)雜動畫邏輯。

• 而 AnimGraph 在此基礎(chǔ)上，采用可視化節(jié)點的方式進(jìn)行上述的原子化操作，優(yōu)勢顯著：可自由組合細(xì)粒度單元，靈活構(gòu)建復(fù)雜動畫；能精準(zhǔn)控制單個 Playable 屬性，實現(xiàn)細(xì)膩表現(xiàn)；按需創(chuàng)建 Playable 節(jié)點，優(yōu)化性能；便于單獨調(diào)試，提升復(fù)用性，降低復(fù)雜動畫實現(xiàn)門檻。

團(tuán)結(jié)引擎的 Graph 系統(tǒng)中，Statemachine 每個 State 對應(yīng)獨立 PoseOutput ，支持更靈活的狀態(tài) Pose 編輯。這意味著一個 State 可以更高維度地融合角色Pose，不僅僅為傳統(tǒng)的 clip 和 blendtree，大大增加了可操作的空間。

這種高維度融合突破傳統(tǒng)層級限制，各維度動畫可獨立調(diào)整權(quán)重，既保持運動連貫性，又實現(xiàn)細(xì)節(jié)豐富的復(fù)合動畫效果，大幅提升表現(xiàn)力與開發(fā)效率。

動畫功能節(jié)點舉例

• Constraints Node

Constraints Node（約束節(jié)點）在 AnimGraph 中通過位置、旋轉(zhuǎn)、縮放等約束把一個骨骼實時對齊到目標(biāo)；常用于裝備附著、道具跟隨、IK 對齊，減少武器動畫制作工作量。

• Apply Additive Node

Apply Additive Node 提供了一種新的動畫疊加模式，將設(shè)定為 additive 模式的動畫與選定的一幀靜態(tài)姿態(tài)做差值，將該變化量疊加到另外一個 base 動畫上，以實現(xiàn)提取動作語義并應(yīng)用動作語義的效果。

• BlendTree Node 資產(chǎn)化

BlendTree Node 資產(chǎn)化提供了創(chuàng)建資產(chǎn)、使用資產(chǎn)、保存資產(chǎn)等使用方式，可以實現(xiàn)同一個 BlendTree Node 在多個角色上的資產(chǎn)復(fù)用。

• Mirror Node

基于通用骨骼的動畫鏡像節(jié)點可以在運行時將角色動畫進(jìn)行鏡像，提升動畫資源復(fù)用效率。

RigGraph（骨骼程序化綁定編輯器）
基于圖編程范式的新綁定系統(tǒng)

和 AnimGraph 類似，RigGraph 同樣采用節(jié)點圖編程范式，通過連接可視化節(jié)點來組織動畫邏輯，直觀呈現(xiàn)構(gòu)建角色運動控制流程。

RigGraph 使用逆向解算控制器運動+前向解算骨骼運動，允許用戶快速將自己的動畫轉(zhuǎn)拆解成 Rig 動畫，并根據(jù)用戶想要的效果進(jìn)行控制器微調(diào)，RigGraph 同時允許單獨編輯角色肢體動畫，實現(xiàn)角色快速姿勢調(diào)整。

RigGraph 允許開發(fā)者通過默認(rèn) Rig 預(yù)制件或空白 Graph 開始自定義動畫邏輯，通過在 ScriptGraph 中自定義綁定邏輯并鏈接對應(yīng)節(jié)點，支持實時編輯調(diào)試，讓骨骼綁定、IK 約束等邏輯設(shè)計，對比傳統(tǒng)綁骨方式更加直觀高效。

RigGraph 包含了多種工作流，用戶可以使用這些工作流進(jìn)行多組件協(xié)作，例如使用 timline 錄制動畫，使用 animator 快速編輯角色動畫效果，使用 animgraph 制作程序化動畫等。

新增的基于人型(Humanoid)的高級骨骼綁定解決方案：

• RigGraph 新增了人型角色資產(chǎn)通用模板，可智能識別角色身體部位，實現(xiàn)對人型角色肢體的快速綁定，用戶只需要簡單的操作就可以讓自己的角色獲得一套高級骨骼綁定。

• 新增的人型角色資產(chǎn)通用模板包含了 IK/FK 等多種控制方式，用戶可以通過切換他們來實現(xiàn)對角色的獨特控制與使用。

和 AnimGraph 類似，RigGraph 同樣采用節(jié)點圖編程范式，通過連接可視化節(jié)點來組織動畫邏輯，直觀呈現(xiàn)構(gòu)建角色運動控制流程

獨特的 CodeGenerate 系統(tǒng)可將藍(lán)圖自動轉(zhuǎn)化為可使用 burst 編譯的高性能代碼，既保留藍(lán)圖可視化的靈活易用性，又解決了傳統(tǒng)藍(lán)圖運行效率問題，實現(xiàn)綁定邏輯開發(fā)效率與運行性能的完美平衡，大幅降低角色骨骼綁定的技術(shù)門檻與優(yōu)化成本。

在節(jié)點圖當(dāng)中執(zhí)行

Generatecode后執(zhí)行

IK & Retarget（骨骼逆向運動解算與重定向）
跨角色動作快速遷移，完美解決不同比例角色的動作適配難題：

團(tuán)結(jié)引擎的 Retarget 系統(tǒng)支持運行時重定向角色骨骼行為，能快速將現(xiàn)有動畫遷移到其他角色，無需復(fù)雜的骨骼配置與肌肉調(diào)整。無論角色體型、骨骼結(jié)構(gòu)差異如何，系統(tǒng)可自動匹配對應(yīng)骨骼運動，保留動畫精髓，大幅降低跨角色復(fù)用動畫的成本，提升資產(chǎn)利用率與開發(fā)效率。

根據(jù)客戶需求新增 PlayableGraph API

• 新增AnimationStream的Api：

  用于訪問和修改動畫驅(qū)動骨骼的位置、旋轉(zhuǎn)和縮放，可以通過骨骼名稱直接獲取或設(shè)置來自動畫評估流程上游的骨骼姿勢信息

  https://docs.unity.cn/cn/tuanjiemanual/ScriptReference/Animations.AnimationStream.GetBonePosition.html

• 新增 AnimationPlayableOutputExtensions 和 Animator 的 Api：

  用于預(yù)設(shè)運行時所需的 AnimationClip，避免在運行階段切換 SourcePlayable 時觸發(fā) Rebind

  https://docs.unity.cn/cn/tuanjiemanual/ScriptReference/Experimental.Animations.AnimationPlayableOutputExtensions.SetSourcePlayableWithoutRebind.html

  https://docs.unity.cn/cn/tuanjiemanual/ScriptReference/Animator.SetupAnimationClipsUserCache.html

• 新增 AnimationClipPlayable 的 Api：

  用于自定義PlayableGraph中的AnimationClipPlayable開啟或關(guān)閉WriteDefaults，以使已綁定但本幀未從 AnimationClip 取值的屬性使用默認(rèn)值或上一次評估值

  https://docs.unity.cn/cn/tuanjiemanual/ScriptReference/Animations.AnimationClipPlayable.SetWriteDefaultValues.html

1.點擊菜單欄，Editor -> Project Settings

2.Player -> Other Settings 當(dāng)中勾選 Add AnimationGraph Package 和 Add RigGraph Package

3.運行測試場景查看項目

??注意事項

• 盡量避免同時打開同一個角色的 Animator 和 AnimGraph

接下來，團(tuán)結(jié)引擎仍會不斷優(yōu)化、增強(qiáng)動畫系統(tǒng)的功能，繼續(xù)往“模塊化”“智能化”發(fā)展，進(jìn)一步拓展功能邊界，為開發(fā)者與創(chuàng)作者帶來更高效、更自由的動畫創(chuàng)作體驗。基于 AnimGraph、RigGraph 以及 Retarget 三大新功能模塊，繼續(xù)優(yōu)化 Graph 系統(tǒng)性能，實現(xiàn)更加流暢、高效的工作流；不斷加強(qiáng)骨骼識別算法與動態(tài)約束推理能力，增強(qiáng)骨骼的適配度；增加更多類型節(jié)點，提供更多、更靈活的動畫創(chuàng)作選擇。

更多使用指南：

https://docs.unity.cn/cn/tuanjiemanual/Manual/Animation-whats-new.html

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