Как анимировать в юнити

Если вы читали мои предыдущие статьи по Unity3D, то должны помнить, что мы научились создавать объекты на 3D-сцене, а также управлять с помощью C# ими. Однако, если вы их не читали, то не волнуйтесь: эта статья вам даст все необходимые знания для создания независимого проекта на Unity3D. Итак, в этом материале мы научимся создавать простую анимацию на Unity3D, а также запускать её с помощью C#.

Я собираюсь использовать Unity3D версии 5.5.1f1. Для редактирования скриптов на C# подойдет любой текстовый редактор, лично я предпочитаю Notepad++, но можно задействовать как встроенные средства юнити, так и обычный блокнот.

Первое, что нам нужно, это новый проект в Unity, и на рисунке 1 мы видим настройки, которые я выбрал для этого примера. Вы также заметите, что в окне настройки проекта есть вкладка «Начало работы»; она приведет вас к отличным учебникам, примерам и массовому сообществу Unity — именно там можно также всему научиться, если вы хорошо владеете английским языком.


Рисунок 1: Настройка нашего проекта

Затем нам нужно добавить 3D-объект в нашу сцену, которую мы будем анимировать. Один из способов сделать это — просмотреть представление иерархии, которое по умолчанию находится слева от основной рабочей области.


Рисунок 2: Создание 3D-объекта в нашей сцене

Как мы видим на рисунке 2, я добавил куб к сцене. Далее нам нужен контроллер анимации, анимация, а также скрипт C#. В представлении активов внизу сцены давайте создадим все, что нам нужно, щелкнув правой кнопкой мыши на панели, затем:

  • Create -> Animation controller
  • Create -> Animation
  • Create -> C# Script


Рисунок 3: Добавление анимации и анимационного контроллера (контроллера персонажа)

Как только они появятся в нашей сцене, все должно выглядеть так, как показано на рисунке 4:


Рисунок 4: Созданные элементы

Прежде чем идти дальше, давайте озвучим то, что мы пытаемся достичь. И как мы собираемся сделать это. Мы создадим нашу сцену, используя 3D-объект в центре — наш куб, а также мы хотим, чтобы куб вращался по левому нажатию кнопки мыши.

Во-первых, мы создадим состояние, которое из кода, который мы выполним, заставит объект вращаться. Чтобы создать это состояние, дважды щелкните по контроллеру анимации. После этого у вас будет примерно такой вид (на рисунке я ушел немного вперед):


Рисунок 5: Контроллер анимации с созданными состояниями

Два состояния, которые я уже создал, называются состояниями «Normal» и «MouseDownState». Обратите внимание, что сначала я создал нормальное состояние, и вы можете создать состояние, щелкнув правой кнопкой мыши, затем нажмите «Create State», а затем «Empty».

Теперь, если вы посмотрите между двумя созданными состояниями, мы увидим две соединяющие белые линии со стрелками на них. Они называются Tranisations, и для их создания щелкните правой кнопкой мыши состояние и выберите «Make Transition». Далее надо немного отредактировать: нажмите переход и снимите флажок «Has Exit Time». На рисунке 6 показан пример того, что вы увидите:


Рисунок 6: Выбранный переход и Has Exit Time

Если убрать галочку с опцией «Выйти», это не позволит автоматически перейти на «Нормальное» состояние «MouseDownState». Теперь, когда у нас есть базовый макет нашего контроллера, давайте создадим анимацию. Но, прежде чем мы отходим от представления контроллера анимации, нам нужно добавить анимацию в «MouseDownState».

Выбрав состояние, перетащите анимацию, созданную в assets, в поле «Motion», показанное на инспекторе. Вернитесь к нашему представлению сцены, выберите куб в сцене; затем перетащите контроллер анимации на куб. Сделайте то же самое для сценария. А теперь — при выбранном кубе — нажмите кнопку «add component» внизу панели инспектора. Когда появится диалоговое окно компонентов, нажмите «Physics», затем выберите «Box collider». Этот коллайдер поможет нам определить, действительно ли произведен щелчок мышью на 3D-объекте.

Если все вышеперечисленное было сделано, то вы должны увидеть эти компоненты в списке инспекторов, которые у вас есть как показано на рисунке 10 Теперь мы готовы создать простую анимацию вращения. В меню в верхней рабочей области нажмите «Window», а затем «Animation». Комбинация клавиш для этого — Ctrl + 6. Если у вас нет выбранного куба, сделайте это сейчас. Как только вы это сделаете, вы должны увидеть, что окно анимации становится активным, с выбранной анимацией. Взгляните на рисунок 7, а затем добавьте свойство для анимации вращения.

Читайте также:  Как в экселе вычислить разность


Рисунок 7: Окно анимации, с добавлением свойства Rotation в нашем списке анимаций

Если вы нажмете кнопку «Add Property», вы увидите всплывающее окно, которое у нас есть. Оттуда добавьте свойство вращения; теперь давайте приступим к созданию ключевого кадра, который завершит анимацию. Сначала разверните свойство и переместите маркер текущего времени в позицию по вашему выбору (красная линия), а затем отредактируйте одну из позиций x, y или z так:


Рисунок 8: Создание ключевого кадра в нашей временной строке анимации

Хочу заметить, что использование временной шкалы очень похоже на то, как мы работали с ней при создании анимированного баннера html5 в Google Web Designer или анимации на флеш в Macromedia Flash Professional 8.

После того, как вы добавили ключевые кадры во временную строку, теперь мы можем перейти к скрипту C# и заставить наш куб вращаться, когда нажмем на него.

Из кода видно, что можно получить многие объекты, свойства и все остальное, что нам нужно для построения нашей игры/приложения. Если вы затем запустите сцену и щелкните 3D-объект, мы увидим вращение.

Если вы только начинаете работать с Unity3D, то вам придется многому научиться. Но, когда вы освоите основы, все будет весело, даже если вы просто используете Unity в свое свободное время. Есть вопросы? Пишите.

статьи IT, Unity3d, анимация, си шарп

Инди-играм может не хватать визуальной привлекательности. Разберемся, как оживить персонажей и фоны с помощью самой простой анимации.

Что можно анимировать в Unity

Мини-игра к этой статье и все ассеты выложены в репозитории на GitHub.

Анимация позволяет оживить игру даже с самой примитивной графикой. Например, персонаж для игры из этой статьи выглядит вот так:

В нем нет ничего привлекательного, это набор простых фигур. Посмотрите, как он изменится, если добавить анимацию:

Теперь персонаж стал чуть более живым и даже забавным — на него гораздо приятнее смотреть, хотя внешне он не изменился.

С помощью анимации можно оживить и фоны. Например, сделать:

  • качающиеся волны;
  • блики небоскребов;
  • загорающиеся и гаснущие окна домов;
  • мерцающие звезды и так далее.

Анимацию можно добавить и в интерфейсы: переливающиеся шкалы здоровья, поблескивающие кнопки. Даже вращающаяся шестеренка вместо простой надписи «Загрузка…» украсит проект:

Пишет о разработке сайтов, в свободное время создает игры. Мечтает открыть свою студию и выпускать ламповые RPG.

Анимация «из коробки» в Unity

В Unity создавать анимацию можно с помощью:

Например, в скрипте можно прописать изменение параметров объекта при определенных условиях: обновлении масштабов, добавлении какого-либо цвета и так далее.

Что-то более продвинутое делается с помощью покадровой анимации — когда для разных состояний объекта (стоит, идет, в прыжке, атакует) создается несколько спрайтов (двумерное изображение), которые сменяют друг друга с определенным интервалом.

И, наконец, самое продвинутое, но чуть более сложное, — скелеты. Они позволяют использовать один спрайт, а потом приводить его в движение, изменяя положения отдельных частей.

Мы рассмотрим только скриптовую и покадровую анимацию в Unity, потому что для скелетной требуются специальные ассеты, а также они могут быть сложнее для понимания.

Анимация вращения с помощью скрипта в Unity

Когда вы создаете персонажа и добавляете ему спрайт, а потом начинаете им управлять, герой всегда смотрит в одну и ту же сторону, даже если движется в другую.

Исправить это можно, создав отзеркаленную версию спрайтов, но это не лучший вариант, потому что придется делать лишнюю работу. Вместо этого правильнее написать скрипт, который будет вращать объект.

Система анимации в Unity позволяет создавать великолепно анимированных персонажей. Она поддерживает блендинг, микширование, сложение анимаций, синхронизацию цикла ходьбы, анимационные слои, контроль всех аспектов проигрывания (время, скорость, веса блендинга), скиннинг мешей с 1, 2 или 4 костями на вершину, а также основанные на физике rag-dolls (тряпичные куклы) и процедурную анимацию. Для получения лучших результатов, рекомендуется почитать о практических подходах и принципах создания персонажей с оптимальной производительностью в Unity на странице Моделирование оптимизированных персонажей.

Создание анимированного персонажа включает в себя две вещи — перемещение в пространстве сцены и соответствующая анимация. Чтобы узнать больше о перемещении персонажа, прочитайте Character Controller page. На этой странице разбираются вопросы анимации. Фактически, вся анимация может быть сделана во встроенном редакторе Unity.

Вы можете попробовать примеры показывающие готовую анимацию персонажей. Чуть позже, когда вы освоите базовые вещи, можете взглянуть на описание класса Animation.

Смешивание анимации

В современных играх, смешивание анимации является необходимой функцией для обеспечения персонажа плавными анимациями. Аниматоры создают отдельные анимации, например, цикл ходьбы, цикл бега, анимация в состоянии покоя или стрельбы. В любой момент во время игры, должна быть возможность перехода с анимации спокойствия в цикл ходьбы и обратно. Естественно, вы хотите чтобы этот переход был плавным и без внезапных рывков в движении.

Читайте также:  Ведьмак 2 кряква где взять рецепт

В этом случае смешивание анимации становится полезным. В Unity можно иметь любое количество анимаций, которые проигрываются на одном и том же персонаже. Все анимации смешиваются или складываются вместе для создания окончательной анимации.

Сначала сделаем плавный переход между анимациями спокойствия и ходьбы. Чтобы облегчить работу написания скрипта, сперва нужно изменить Wrap Mode анимации на Loop . Затем нужно отключить Play Automatically для уверенности, что никто, кроме нашего скрипта, не проигрывает анимацию.

Наш первый скрипт для анимации персонажа довольно простой; нам нужен способ для определения скорости движения персонажа, а после этого делать переход между анимациями ходьбы и покоя. Для этого простого теста мы будем использовать стандартные оси ввода:-

Чтобы использовать этот скрипт в вашем проекте:-

  1. Создайте Javascript файл используя Assets->Create Other->Javascript .
  2. Скопируйте и вставьте код в него.
  3. Перетащите скрипт на персонажа (он должен быть привязан к GameObject , который имеет анимацию).

После нажатия на кнопку Play, персонаж начнет шагать на месте, пока вы будете удерживать нажатой кнопку со стрелкой вверх, и вернется в позу ожидания, если вы отпустите ее.

Слои анимации

Слои это невероятно полезная концепция, позволяющая классифицировать анимацию и приоритезировать веса.

Система анимации Unity может смешивать несколько анимаций, в соответствие с вашими пожеланиями. Вы можете назначить веса вручную, или просто использовать animation.CrossFade() , который будет анимировать вес автоматически.

Веса смешивания всегда нормализуются перед применением

Предположим, что у вас есть цикл ходьбы и цикл бега, имеющие веса, равные 1 (100%). Когда Unity генерирует окончательную анимацию, веса нормализуются, то есть вклад цикла ходьбы составит 50% анимации, и вклад цикла бега также составит 50%.

Типично, вам захочется указать, какая анимация получает больший вес, когда проигрывается две анимации. Конечно, можно вручную убедиться, что веса суммируются в 100%, но легче просто использовать для этого слои.

Пример использования слоев

В качестве примера, вы можете использовать анимации стрельбы, ожидания и цикличной ходьбы. Анимации ходьбы и ожидания будут смешаны в зависимости от скорости игрока, но, когда игрок должен стрелять, вы хотели бы воспроизводить только анимацию стрельбы. Поэтому, фактически, анимация стрельбы имеет более высокий приоритет.

Самый простой способ добиться этого, это просто продолжать проигрывание анимаций ходьбы и покой во время стрельбы. Чтобы это сделать, нам надо удостовериться, что анимация стрельбы находится в верхнем слое над анимациями покоя и ходьбы, что означает, что анимация стрельбы будет получать веса смешивания в первую очередь. Анимации ходьбы и покой будут получать веса только если анимация стрельбы не использует все 100% веса. Так, когда начинается переход в анимацию стрельбы, вес начнется с нуля, и за короткое время станет 100%. Вначале, слой ходьбы и покоя все еще будет получать веса, но когда полностью закончится переход в анимацию стрельбы — они не получат веса вообще. И это в точности то, что нам нужно!

По умолчанию, animation.Play() и animation.CrossFade() остановят или плавно уберут анимации находящиеся в одном том же слое. Это то что требуется в большинстве случаев. В нашем примере стрельбы, покоя и бега, проигрывание покоя и бега не будет влиять на анимацию стрельбы, и наоборот (если требуется, то это поведение можно изменить опциональным параметром функции animation.CrossFade).

Смешивание анимаций

Смешивание анимаций позволяет урезать количество анимаций, который нужно создать для вашей игры. Это достигается тем, что некоторые анимации влияют только на часть тела. Это значит, что такие анимации могут быть использованы совместно с другими анимациями в разнообразных комбинациях.

Добавление трансформации смешивания анимаций производится вызовом метода AddMixingTransform() имеющегося AnimationState.

Пример смешивания

В качестве примера смешивания можно привести что-то вроде анимации махания рукой. Вы можете захотеть сделать махание рукой либо когда персонаж находится в покое, либо когда он идет. Без смешивания анимаций, вам бы пришлось сделать отдельные анимации махания рукой для состояния покоя и ходьбы. Но если вы добавите трансформацию плечей как трансформацию смешивания в анимацию махания рукой, то она будет иметь полный контроль только от плечевого сустава до руки. Так как остальное тело не будет подвержено влиянию анимации махания рукой ,оно продолжит играть анимацию покоя или ходьбы. Как следствие, понадобится только одна анимация, чтобы сделать махание рукой, тогда как остальное тело будет использовать анимацию покоя или ходьбы.

Другой пример с использованием путей.

Аддитивные (additive) анимации

Аддитивные анимации и технология смешивания анимаций позволяют уменьшить общее количество анимаций, которые вам надо создать для вашей игры, и эти техники также важны для создания лицевой анимации.

Читайте также:  Делимое на 2 без остатка

Предположим, вам захотелось создать персонажа, который наклоняется в стороны во время поворотов, когда он ходит или бегает. Это приводит к 4 комбинациям (идти-наклоняться-влево, идти-наклоняться-вправо, бежать-наклоняться-влево, бежать-наклоняться-вправо), для каждой из которых нужна анимация. Создание отдельной анимации на каждую комбинацию, очевидно, ведет к множеству дополнительной работы, даже в таком простом случае. Но количество комбинаций увеличивается с каждым добавляемым действием. К счастью, аддитивные анимации и смешивание позволяет избежать необходимости создания отдельных анимаций для комбинаций простых движений.

Пример аддитивной анимации

Аддитивные анимации позволяют накладывать эффекты одной анимации поверх любых других запущенных анимаций. Когда генерируются аддитивные анимации, Unity вычислит разницу между первым и текущим кадрами анимационного клипа. Затем разница применится поверх всех остальных проигрываемых анимаций.

Ссылаясь на предыдущий пример, вы могли бы создать анимации для наклонов вправо и влево, и Unity смог бы наложить их на цикл ходьбы, покоя или бега. Это может быть достигнуто с помощью кода следующим образом:-

Совет: При использовании аддитивных анимаций, очень важно также проигрывать какие-то другие не-аддитивные анимации на каждой трансформации, которая также используется в аддитивной анимации. В противном случае, анимации будут добавляться поверх результата последнего кадра. Это точно не то, что вам нужно.

Процедурная анимация персонажей

Иногда вам понадобится анимировать кости вашего персонажа процедурно. Например, вы хотите чтобы голова вашего персонажа смотрела в определенную точку в 3D пространстве. Это действие лучше всего реализовать с помощью скрипта, который отслеживает целевую точку. К счастью, Unity делает это очень простой задачей, так как кости всего лишь являются трансформациями, которые управляют кожей (skinned mesh). Вы можете управлять костями персонажа из скрипта так же, как трансформациями GameObject.

Одна из важных вещей, которую необходимо знать, это то, что анимационная система обновляет трансформации после функции Update() , и до функции LateUpdate() . Поэтому, если вам нужно вызвать функцию LookAt() , следует делать это в LateUpdate() , чтобы удостовериться, что вы на самом деле переопределяете анимацию.

Тряпичные куклы (Ragdolls) создаются таким же способом. Вам просто требуется добавить компоненты Rigidbody, Character Joint и Capsule Collider к различным костям. Это позволит вам создать анимацию вашего персонажа основанную на физике.

Воспроизведение и cэмплирование анимации

Этот раздел рассказывает о том как в Unity происходит сэмплирование анимации во время ее воспроизведения движком.

Анимационные клипы обычно являются фиксированными по частоте кадров. Например, вы можете создать анимацию в 3ds Max или Maya с частотой 60 кадров в секунду (FPS). При импорте анимации в Unity, частота кадров будет прочитана импортером, так что данные импортируемой анимации также будут 60 кадров в секунду (FPS).

Игры обычно работают с переменной частотой кадров. Частота кадров на вашем компьютере может быть выше, чем на других, и также может меняться из-за сложности отрисовки объектов в поле зрения камеры. В основном, это означает, что мы не можем сделать никаких предположений, с какой частотой кадров будет работать игра. Это значит, что даже если анимация создавалась для 60 кадров в секунду, она может быть воспроизведена на другой частоте кадров — например, 56.72, или 83.14 кадров в секунду, или любой другой.

В результате, Unity должен сэмплировать анимацию с различной частотой кадров, и не может гарантировать частоту кадров, для которой анимация создавалась. К счастью, анимации для 3D графики состоят не из дискретных кадров, а из непрерывных кривых. Так что, если игра выдает большую частоту кадров, чем частота кадров анимации, анимация будет выглядеть плавнее в игре, чем она выглядела в анимационном ПО.

Для большинства практических применений, можно игнорировать тот факт, что Unity сэмплирует анимацию на плавающей частоте кадров. Однако если присутствует игровая логика, которая опирается на анимации, которые анимируют трансформации и свойства в очень конкретные конфигурации — то вам нужно знать, что за кулисами применяется ресэмплинг. Например, если у вас есть анимация, которая поворачивает объект от 0 до 180 градусов за 30 кадров, и вы хотите знать из кода, когда была пройдена половина пути, вам не следует делать это с помощью условного выражения в коде, которое проверяет, что текущее вращение равно 90 градусам. Так как Unity сэмплирует анимацию на плавающей частоте кадров игры, сэмпл может быть взят когда вращение немного меньше 90 градусов, а следующий сэмпл — когда вращение немного больше 90 градусов. Если вы хотите получить нотификацию, когда была достигнута конкретная точка в анимации, следует использовать AnimationEvent (Анимационное событие).