Unity 2D 骨骼动画

前言

Unity 除了可以使用帧动画外，还提供了制作骨骼动画的工具，工具包应该是2018左右的版本加入的，目前我使用的2020.3版本已经可以直接使用了，老一点的版本需要在package manager 中下载相应的包才行。

本文参考：https://www.bilibili.com/video/BV1vt411i7p3

准备

在建立骨骼动画之前，最好先准备一张资源图片。

如上图，我将一个火柴人肢解了，这样将四肢分解之后做骨骼动画效果相对会好一些。当然直接使用一整张图也是可以的，但是经过测试，像是手臂和大腿这种需要扭动幅度较大的地方，使用整张图片会导致图形旋转的地方畸变，也可能是我水平不够。。

编辑骨骼

在sprite Editor中打开资源文件

然后点击Sprite Editor 选择下拉菜单中的skinning Editor 可以看到这样的画面

在左边可以看到三个悬浮窗口，依次是骨骼、几何形状、权重的编辑器。

1. Preview Pose 预览，可以在这个界面中调整骨骼的位置，预览资源图片跟随骨骼的变动而变动， 需要注意的是，必须为资源生成几何形状图片才会跟随骨骼移动。
2. Edit Bone 编辑骨骼，可以编辑已经创建好的骨骼，调整骨骼的位置，长短，删除。
3. Create Bone 创建骨骼，双击要创建骨骼的部位，光标会变成小圆圈，然后左键就可以创建连续的骨骼了，右键可以取消连续创建。然后再次左键选中骨骼，可以创建子骨骼。
4. Split Bone 骨骼切分，可以将骨骼一分为二

以上是关于骨骼编辑的工具，其他工具用到的时候再做介绍。

以上是创建骨骼的过程，在躯干上创建两个连续的骨骼，然后在手臂上创建了两个子骨骼，可以将子骨骼理解为分支，可以有多条分支的子骨骼。

简单的加上骨骼

如果你想让物体可以尽量做多的动作，那么久尽量多的添加骨骼，骨骼是不能弯曲的，只有骨骼的连接处才可以弯曲，可以将这些点理解为关节，那么当然是关节越多越灵活。

添加几何形状

1. Auto Geometry 自动生成集合形状，一般使用自动生成然后在手动微调。
2. Edit Geometry 编辑多边形，可以调整多边形顶点的位置。
3. Create Vertex 创建顶点
4. Create Edge 创建边
5. Split Edge 分割边

点击自动生成多边形

在右下角会看到这窗口。

1. outline Detail 多边形精度，这个值越高生成的多边形越精细，与之相对的消耗更多的性能。
2. Alpha Tolerance 透明度容忍度，这个值代表生成多边形时，会忽略掉透明度小于这个值的图片位置。
3. Subdivision 多边形顶点数量
4. Weighs 是否自动生成权重

根据需求设置参数，点击Generate For Selected 生成多边形。

这个时候在Preview Pose （预览）页面就可以预览动画的效果了。

就是这么个效果，当然其实是要给骨骼设置权重才能预览的，不过我在生成多边形勾选了自动生成权重，所以可以预览。

生成骨骼权重

1. Auto Weights 自动生成权重
2. Weight Slider 编辑顶点，边的权重
3. Weight Brush 权重笔刷，选中骨骼之后可以用笔刷增加权重
4. Bone Influence 选择骨骼用到的sprite

自动生成骨骼是，如果一个封闭区域只有一个根骨骼，那么区域内所有顶点的权重都是这跟骨骼的，但是一个区域内有多根骨骼的时候，就会根据骨骼的长度和位置来调整权重，大多数时候需要手动调整权重的情况也是这种。

这是自动添加完权重之后的样子，区域的颜色对应着童颜颜色的骨骼的权重，在使用Weight Brush 时也是通过给区域刷上颜色表示权重。

权重可以理解为，当骨骼移动时，区域中的顶点要不要跟着骨骼移动，一般来说拥有骨骼权重的顶点会跟着骨骼移动。

 这里的多边形用于骨骼移动时，对图形的变换，与用于碰撞的不是同一个

骨骼深度

像是骨骼在这样移动时，会有部分会有重叠的情况，这个时候需要让开发者决定那一部分显示在上面，这个是由骨骼的深度决定，在窗口的右下角可以看到骨骼的Name属性以外还有Depth属性。

Depth属性决定了骨骼重叠时，哪一根骨骼显示在前面，这个值越大，显示的位置就越靠前，两个骨骼的深度可以是重复的。

拼装

处理好以上这些东西之后，就可以使用资源生成一个sprite，然后添加控件 Sprite Skin 在控件中点击Create Bones 就可以在Scene Window 中看到精灵身上的骨骼了。

移动骨骼可以将精灵拼装起来，如上。

2D IK

这一步不是必须的，只是为了更好的控制骨骼，在拼装好的的精灵上添加Ik链，模拟骨骼运动时的连锁反应，所以不添加IK链也是可以的，只不过需要一根一根的去逐一调整骨骼的位置。

在精灵的Inspector Window 中添加一个 Ik Manager 2D组件，然后在组件里，添加IK Solvers

添加时选择CCD，这应该是IK链涉及到的模拟算法，暂时不太了解。

添加完之后，可以在Hierarchy Window 看到精灵多了一个子对象，这就是Ik链的对象。

1. Effector 指骨骼对象，选择在Ik链中的起始骨骼，比如要为手臂添加Ik链，那么这里应该设置为手掌位置的骨骼。
2. Chain Length 链条长度，即这个Ik链在Effector 骨骼之后，需要链接多少条骨骼。

设置好这两个属性之后，点击Create target 创建与精灵的联系。

设置好之后，在Scene Window 中可以看到精灵的手掌(Effector 骨骼)上有一个白色的小圆圈，拖动这个小圆圈就可以调整整个链条的姿态。

如果不添加IK链，拖动效果是这样的

前面的骨骼移动不会影响后面的，后面的是会影响前面的。

这就是IK链的作用了，如果你希望在手臂移动的时候胸部或者腰部也跟着移动，可以调整IK链的长度，不过长度边长之后可以移动的位置也会收到限制，这个可以根据自己的需要调整。

录制动画

在菜单中点击Window->Animation->Animation调出动画编辑器，选中精灵之后Create 一个新的Animation 文件。

点击录制按钮，然后将右边的代表动画进度条调整到你想录制的帧数，之后再Scene Window中调整精灵的动作，Animation 编辑器会自动将上一个属性平滑的过度到当前调整的动作，然后多次重复这个操作录制动画。

你甚至可以让它打一套咏春，如果你足够有耐心。

在编辑骨骼动画时，可以先在网上找到一些动作的分解图

像是这样的，然后一个动作一个动作跟着录制，就可以得到一个不错的跑步的动画了。