Unity3D動畫系統(Mecanim)
Mecanim概述：
Mecanim是Unity提供個豐富而復雜的動畫系統，提供了：
- 針對人形角的簡易的工作流和動畫創建能力
- Retargeting(運動重定向)功能，即把動畫從一個角模型應用到另一個角模型上的能力。
- 針對Animations Clips(動畫片段)的簡易工作流，針對動畫片段及他們之間的過度和交互預覽能力。
- 一個用于管理動畫間復雜交互作用的可視化窗口。
- 通過不同邏輯來控制不同身體部位的運動能力。
Mecanim工作流：
1.資源導入，這一階段由美術師或動畫師通過三維工具來完成。
2.角的建立，主要分為以下兩種方式。
- 人形角的建立，Mecanim通過擴展的圖形操作界面和動畫重定向功能，為人物模型提供了一種殊的工作流，它包括Avatar的創建和對肌肉定義(Musicle Definitions)的調節。
- 一般角的建立，一般為運動物體和四足動物而設定，動畫重定向對此不適用。
3.角的運動，包括設定動畫片段以及其相互間的交互作用，也包括建立狀態機和混合樹、調整動畫參數以及通過代碼控制動畫等。
獲取人形網格模型
1.人形網格模型，為了充分利用Mecanim的人形動畫系統和動畫重定向功能，需要一個具有骨骼綁定和蒙皮的人形網格模型。
- 人形網格模型一般由一組多邊形或三角形網格組成，創建模型的過程稱為建模(modelling);
- 為了控制角的運動，必須為其創建一個骨骼關節層(joint hierarchy);
- 人形網格模型必須與關節層級關聯起來，通過指定關節的動畫來控制定網格的運動，這個過程稱為蒙皮(skinning);
一句話來總結，創建好人物模型后(建模modelling)，為其創建一個骨骼關節(joint hierarchy)，*后異步將人物網格模型和關節關聯起來(蒙皮skinning)。[ modelling > joint hierarchy > skinning ]
2.獲取模型，在Mecanim系統中，可以通過三種途徑來獲取人物網格模型：
- 使用一個過程試的人物建模工具，Poser 、 Makehum或Mixamo等。其中有些三維軟件可以在建模的同時進行骨骼綁定和蒙皮操作。應該盡可能的減少人形網格的面片數量，從而更好的在unity中使用。
- 在Unity Asset Store下載。
- 通過三維建模軟件來創建新的人形模型，這類軟件包括3Dmax、Maya、Blender等。
3.導出和驗證模型，unity引擎可以導入一系列的常用3D文件格式，推薦使用FBX 2012，因為改格式允許：導出的網格中包含關節層級、法線、紋理以及動畫信息；也可以導入不包含網格的動畫信息。
動畫分解：
1.預分解動畫模型：*容易使用的動畫模型是含有預分解動畫片段模型，這種動畫模型在導入項目后，可看到面板中包含多個可用的動畫片段列表，還可對每個動畫片段的幀數范圍進行編輯調整。
2.未分解動畫模型：提供單一連續動畫片段的模型，這種情況可自行設定每個動畫的片段所需要的幀。如該模型動畫一共有100幀，1-10幀為待機喘息狀態，11-30幀為行走，31-60幀為奔跑，61-80幀為攻擊，81-100幀為死亡動畫。
3.為模型添加動畫：用戶可以為任意模型的動畫組建添加動畫片段，該模型甚至可以沒有肌肉定義(非Mecanim模型)，進而在Animations屬性中指定一個默認的動畫片段和所有可用的動畫片段。在非Mecanim模型上添加動畫片段也必須采用非Mecanim的方式進行，即將Muscle Definition屬性設置為None。
對具有肌肉定義的Mecnim模型處理過程如下：
- 創建一個Animator Controller。
- 打開Animator Controller窗口。
- 將定的動畫片段拖到Animator Controller窗口。
- 將模型資源拖入到Hierarchy視圖中。
4.通過模型文件來導入動畫片段：該方法是遵循Unity指定的動畫文件命名方案，用戶可以創建立的模型文件并按照modelName@animaionName.fbx的格式來命名。例如一個魔法師的模型(wizard.fbx)，待機、行走、攻擊分別命名為 wizard@idle.fbx、wizard@walk.fbx 、wizard@attack.fbx。只有在這種情況下，動畫數據才會被使用。
使用人形角動畫
Mecanim動畫系統*適合用于人形角的動畫制作，因為人形模型均具有相同的基本結構，所以用戶可以實現將動畫效果從一個人形骨架映射到另外一個人形骨架上去，從而實現動畫重定向的功能。
創建一個動畫的基本步驟就是創建一個從Mecanim系統的簡化人形骨架結構到用戶實際提供的骨架結構的映射，這種映射關系稱為Avatar，下面就介紹如何為一個模型創建一個Avatar。
創建Avatar
在導入一個模型(例如fbx)后，在該模型面板上選中Rig選項卡指定他它的骨骼模型，包括Humanoid、Generic和Legacy這三種。
1.人形動畫(Humanoid)
對于人形骨架，選中Animation Type下拉菜單，選擇Humanoid，單擊Apply按鈕，Mecanim系統就會嘗試將用戶提供的骨架結構與Mecanim系統內嵌的骨架結構進行匹配，匹配成功后在可以看到Configure...復選框被選中。在匹配成功的情況下，會在模型資源中添加一個Avatar子資源。需要注意的是，這里匹配成功僅僅是匹配了所有必要的關節骨骼，如果想達到更好的效果，還需要對Avatar進行手動調整。如果在Configure...旁邊顯示一個叉號，即不會生成相應的Avatar子資源，這種情況就需要手動配置Avatar。
2.非人形動畫
Unity為非人形動畫提供了兩個選項，一般動畫類型(Generic)和舊版動畫類型(Legacy)，一般動畫仍可由Mecanim系統導入，但無法使用人形動畫專有的功能。
配置Avatar：
在上一步生成Avatar子資源后，即可配置Avatar。Avatat是Mecanim系統中很為重要的模塊，因此為模型資源正確的設置Avatar也至關重要，不管Avatar自動創建過程是否成功，用戶都需要進入Configure...Avatar界面中確認Avatar的有效性，即確認用戶提供的骨骼結構與Mecanim系統預定義的骨骼結構是否正確的關聯起來，并且模型處于T形姿態。
點擊Configure...后Scene視圖將被用于顯示當前模型的骨骼、肌肉、和動畫信息，同時會出現一個Avatar配置面板，可看到一個關鍵骨骼映射信息的視圖，該視圖還顯示了哪些骨骼是必須匹配的(實線圓圈)，哪些是可選匹配的(虛線圓圈)。為了方便Mecanim進行骨骼匹配，用戶提供的骨架中應半酣所有必須匹配的骨骼。此外為了提高匹配的成功率，應盡量通過骨骼代表的部位來給骨骼命名。
如果復發為模型找到合適的匹配，用戶也可以通過類似Mecanim內部使用的方法來進行手動配置：
1.在Avatar面板中選擇Pose下拉項中的Sample Bind-pose(得到模型的原始姿態)；
2.在Avatar面板中選擇Mapping下拉項中的Automap(基于原始姿態創建一個骨骼映射)；
3.在Avatar面板中選擇Pose下拉項中的Enforce T-pose(強制模型貼近T形姿態，即Mecanim動畫的默認姿態)
如果在第二個步驟中，自動映射的過程出現失敗或者局部失敗，用戶可通過Scene視圖或者Hierarchy視圖中拖出骨骼并指定骨骼，如果Mecanim認為骨骼匹配，將在Avatar面板中以綠顯示，否則以紅顯示。
如果沒有指定正確則會看到Sence視圖中會出現Character not inT-pose提示，可通過EnforceT-pose強制將模型轉換為T型姿態或者旋轉至模型為T型姿態。
上述骨骼映射信息還可奧村一個人形模版文件(Humanoid Template File).ht ，這個文件可在所有使用這個映射關系的角之間復用。
設置Muscle參數：
Mecanim使用肌肉(Muscle)來限制不同骨骼的運動范圍，一旦Avatar配置完成，Mecanim就能解析其骨骼結構，進而用戶就可以在Muscles選項卡中調節相關參數。在此可比較容易的調節角的運動范圍，確保看起來真實自然。
用戶可以在視圖上方使用預先定義的變形方法對幾根骨骼同時進行調整，也可在視圖下方對身體上單根骨骼進行調整。
人形動畫的重定向：
人形重定向是Mecanim系統中強大的功能之一，這意味著開發者只需要很簡單的操作即可將一組動畫應用到其他人形角模型上，前提是必須正確的配置Avatar。
導入單個動畫文件：
在從三維軟件導出模型前，遵循unity3d動畫文件命名方案，為單個動畫模型文件命名modelName@animationName.fbx，即 模型名稱@動畫名稱.fbx 。
例如對于一個名為warlock(魔法師)的模型，分別指定 idle(待機)，walk(行走)，attack(攻擊)，death(死亡) 等動畫。
即命名規范：
warlock@idle.fbx
warlock@walk.fbx
warlock@attack.fbx
warlock@death.fbx
另外還需導出一個 warlock.fbx 不帶動畫的模型文件，在導出模型前勾選 no animation選項即可，warlock.fbx模型會遵循動畫文件命名規范來索引其他帶動畫的模型文件。
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