本次發(fā)布的全新動(dòng)畫(huà) AnimGraph Sample 構(gòu)建了全新的角色移動(dòng)（Locomotion）動(dòng)畫(huà)框架，整合了 Facing Warp、Stride Warping、Distance Matching 等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。該框架能夠在運(yùn)行時(shí)將角色朝向與物理運(yùn)動(dòng)解耦，并通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)下肢跨步間距、基于空間位移精確驅(qū)動(dòng)動(dòng)畫(huà)幀，以及符合物理狀態(tài)的自然姿態(tài)偏移，使角色在全向移動(dòng)、起停切換與快速變向等場(chǎng)景下呈現(xiàn)更真實(shí)、更穩(wěn)定且更具控制力的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。

在通常游戲的開(kāi)發(fā)流程中，角色移動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)建長(zhǎng)期面臨靈活性與真實(shí)感難以兼得的技術(shù)約束。若采用以膠囊體驅(qū)動(dòng)配合動(dòng)畫(huà)狀態(tài)機(jī)的常規(guī)方案，動(dòng)畫(huà)通常僅按照固定時(shí)間軸及混合參數(shù)播放，難以與角色實(shí)際的物理位移保持嚴(yán)格一致，進(jìn)而容易產(chǎn)生滑步等問(wèn)題。為緩解這一矛盾，開(kāi)發(fā)者往往會(huì)引入根運(yùn)動(dòng)（Root Motion）來(lái)接管角色位移。該方案雖然能夠從機(jī)制上減少滑步現(xiàn)象，但也會(huì)同步削弱系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)可控性與靈活性。

本次推出的 Locomotion 框架，正是針對(duì)上述痛點(diǎn)所作出的優(yōu)化。通過(guò)使用上述節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)在保留膠囊體驅(qū)動(dòng)所帶來(lái)的高響應(yīng)性與高擴(kuò)展性的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)畫(huà)姿勢(shì)與跨步表現(xiàn)的實(shí)時(shí)校準(zhǔn)。由此，角色即使在動(dòng)態(tài)變化下，也能夠呈現(xiàn)接近甚至優(yōu)于傳統(tǒng)根運(yùn)動(dòng)方案的運(yùn)動(dòng)一致性與視覺(jué)真實(shí)感。

歡迎體驗(yàn) AnimGraph Sample

丨體驗(yàn)步驟

為獲得最佳游戲體驗(yàn)，請(qǐng)使用 Tuanjie Editor 1.9.0 或更高版本。

1. 下載或克隆本項(xiàng)目：

git clone https://cnb.cool/tuanjie/Animation/AnimGraph_Sample

2. 使用 團(tuán)結(jié)引擎 打開(kāi)該項(xiàng)目，引擎版本需為 1.9.0 或以上。

3. 打開(kāi)Assets/AnimGraph_Sample/AnimGraph_Sample.scene場(chǎng)景文件。

關(guān)鍵技術(shù)

丨朝向扭曲

朝向扭曲（Facing Warp）節(jié)點(diǎn)功能的主要作用是在保持角色上半身朝向的同時(shí)，動(dòng)態(tài)調(diào)整下半身的移動(dòng)方向。在傳統(tǒng)的動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)中，通常需要制作八個(gè)方向的移動(dòng)動(dòng)畫(huà)并配合 BlendTree 使用，容易在過(guò)渡時(shí)出現(xiàn)腳步交叉或穿模。

通過(guò)配置 Facing Warp節(jié)點(diǎn)，在運(yùn)行時(shí)節(jié)點(diǎn)通過(guò)讀取計(jì)算出的速度矢量與控制朝向的夾角差，在骨骼鏈上分布旋轉(zhuǎn)扭曲，從而使用較少的動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn)自然的全向移動(dòng)效果。

步幅扭曲

步幅扭曲（Stride Warping）允許開(kāi)發(fā)者動(dòng)態(tài)調(diào)整角色邁步的物理跨度，使其在播放過(guò)程中動(dòng)態(tài)地匹配動(dòng)態(tài)變化的膠囊體移動(dòng)速度。在傳統(tǒng)的動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)中，如果游戲邏輯修改了角色的移動(dòng)速度，若只調(diào)整動(dòng)畫(huà)播放速率來(lái)適配，會(huì)導(dǎo)致角色出現(xiàn)“滑步”或由于頻率過(guò)快導(dǎo)致的“小碎步”。

Stride Warping 節(jié)點(diǎn)通過(guò)計(jì)算“期望速度”與“動(dòng)畫(huà) Root Motion 速度”的比值，動(dòng)態(tài)拉長(zhǎng)或縮短角色腿部的跨步距離，從而使角色步幅適配不同的移動(dòng)速度。

距離匹配

距離匹配（Distance Matching）節(jié)點(diǎn)的核心作用，在于將動(dòng)畫(huà)播放的驅(qū)動(dòng)邏輯由傳統(tǒng)的“時(shí)間軸驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱臻g位移驅(qū)動(dòng)”。它能夠根據(jù)角色實(shí)際移動(dòng)距離動(dòng)態(tài)匹配動(dòng)畫(huà)進(jìn)度，從而有效保證起步、急停和快速變向等場(chǎng)景下，腳步動(dòng)作與物理位移在時(shí)間和空間上的一致性。使用距離匹配首先需要在動(dòng)畫(huà) Inspector 上勾選 lockToRoot 來(lái)生成一根距離曲線，有了距離曲線之后后續(xù)節(jié)點(diǎn)會(huì)通過(guò)采樣曲線數(shù)值來(lái)計(jì)算出實(shí)際的位置。

動(dòng)畫(huà)通常依賴時(shí)間軸播放，常常導(dǎo)致膠囊體已停止但腳步還在滑動(dòng)。該功能需與基于物理預(yù)測(cè)邏輯配合使用：實(shí)時(shí)計(jì)算出角色靜止所需的預(yù)測(cè)停止距離，節(jié)點(diǎn)則據(jù)此直接跳轉(zhuǎn)至對(duì)應(yīng)的動(dòng)畫(huà)幀，確保角色移動(dòng)表現(xiàn)與物理空間位移的一致性。并引入了基于距離數(shù)據(jù)的動(dòng)畫(huà)序列評(píng)估器，支持查詢并直接輸出動(dòng)畫(huà)曲線中與距離標(biāo)記相匹配的幀姿態(tài)，可有效解決角色滑步問(wèn)題。

距離匹配需要在 Animation Graph 中通過(guò) AnimationEvaluator Node 進(jìn)行計(jì)算，不同于 Animaiton Clip Node，Evaluator 只能通過(guò)設(shè)置精確時(shí)間來(lái)采樣姿態(tài)，姿態(tài)更新需要通過(guò)在右側(cè)的 Binding Functions 欄目里根據(jù)需要執(zhí)行的頻率不同來(lái)在不同的細(xì)分類別中添加函數(shù)來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)（如果全局只需要執(zhí)行一次則在 Init Binding Functions 中添加，如果每幀都需要執(zhí)行則在 Update Binding Functions 欄里添加，如果每次進(jìn)入狀態(tài)執(zhí)行一次則在 Became Revalent Binding Functions 里添加），每個(gè)函數(shù)需要給定一個(gè) AnimEvaluator 格式的入?yún)ⅲ荒苡休敵鰠?shù)。

實(shí)際運(yùn)行時(shí)可以通過(guò) Distance Match To Target 和 Advance Time By Distance Matching 兩個(gè)函數(shù)節(jié)點(diǎn)來(lái)控制 Evaluator Node 的時(shí)間。前者通過(guò)給出指定距離，計(jì)算出當(dāng)前角色位置向前移動(dòng)指定位置到達(dá)停止的距離，通過(guò)這個(gè)距離來(lái)設(shè)置當(dāng)前角色姿態(tài)，保證角色移動(dòng)指定距離后可以停止。后者則通過(guò)給出指定距離，計(jì)算出角色當(dāng)前姿態(tài)向前移動(dòng)指定距離后的新姿態(tài)，用來(lái)控制角色前行。通過(guò)兩個(gè)函數(shù)配合，可以精確控制角色的起步和停步，有效避免滑步。

慣性混合

在團(tuán)結(jié)引擎 1.9.0 的 AnimGraph 中，慣性化（Inertialization）是一項(xiàng)用于優(yōu)化動(dòng)畫(huà)過(guò)渡體驗(yàn)的技術(shù)。下面的視頻展示了角色在轉(zhuǎn)身跑狀態(tài)快速切換動(dòng)畫(huà)的慣性混合：

該節(jié)點(diǎn)基于當(dāng)前姿態(tài)的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)骨骼位姿變化進(jìn)行平滑補(bǔ)償，使角色在狀態(tài)切換、動(dòng)作打斷或快速響應(yīng)輸入時(shí)，依然能夠保持運(yùn)動(dòng)慣性與視覺(jué)連續(xù)性。相比傳統(tǒng)的硬切換或依賴大量過(guò)渡動(dòng)畫(huà)的方式，慣性化能夠顯著減少姿態(tài)跳變等問(wèn)題，讓動(dòng)畫(huà)切換看起來(lái)更加自然、流暢且符合真實(shí)物理直覺(jué)，極大程度地保持過(guò)渡目標(biāo)動(dòng)畫(huà)的運(yùn)動(dòng)特性。

動(dòng)畫(huà)切換和動(dòng)畫(huà)疊加

AnimGraph 現(xiàn)在已支持運(yùn)行時(shí)切換動(dòng)畫(huà)，可以在 Binding Function 中通過(guò) SetAnimationClip 等節(jié)點(diǎn)切換動(dòng)畫(huà)，Apply Additive 也已支持 BlendTree。

下面的視頻演示了角色切換蹲下、行走和跑步的三種狀態(tài)動(dòng)畫(huà)的切換以及根據(jù)攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)角度的速率來(lái)傾斜角色以達(dá)到更好的真實(shí)感。

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