浅谈高级运动系统的动画蓝图

推荐学习视频：深入浅出高级运动系统

一、动画蓝图状态机

打开高级运动系统的状态机，映入眼帘的就是这张蓝图结构，看起来十分复杂，但是整体的框架结构还是比较清晰的，根据作者的注释，我们可以逐步拆分这些内容。

在这里插入图片描述
以下是来自原作者红框中的注释

理想情况下，每个动画图表的布局都应该根据每个项目的具体需求来确定。
因此，很可能需要修改此动画图表和链接层图的部分（或全部），以满足项目的特定需要。
值得庆幸的是，由于UE4动画系统的高度灵活性，完全可以保留/重新排列这些图形的部分（或该系统的概念），同时使用完全不同的设置。

1. 整体构造

通过图中可以看到，整体动画的混合逻辑如下

Layer Blending——分层混合，主要处理移动、跳跃等状态动画的行为并进行混合，最终输出一个通过玩家操作后得到的动画结果
Apply Offsets——应用瞄准偏移或手动脊柱旋转等，主要处理对应游戏模式下需要对动画结果进行的偏移操作
IK——添加手部/脚部IK行为，让最终输出的结果更合理
Ragdoll Override ——混合布娃娃效果

这里可以看到主要的动画切换逻辑都是在分层混合中实现，后面的3种混合都是为了让结果更加合理精确，那我们详细看一下分层混合的逻辑

2. 基础动画混合实现——Layer Blend

在这里插入图片描述

这里可以看到作者最外层分成了3层

BaseLayer：基础层，输出最基本的动作姿势跟角色的行为相关（移动、奔跑或跳跃等）
OverlayLayer：叠加层，输出一个姿势状态与基础层进行混合，例如拿着武器移动等
BasePoses：基础姿势，输出最原本的站立/默认姿势

并将这三层的结果进行混合计算，混合模式如下
在这里插入图片描述

混合的计算这里看起来比较复杂，我们可以先跳过，大概只要知道是通过输出的这三个结果进行了一个混合，得到最后的动作结果就行

2.1 BaseLayer——基础动画层

打开BaseLayer，能看到以下蓝图，这里作者分了好几种状态进行输出
这些状态机都是同步运行的，只要满足对应的状态需求就会进行切换，然后输出姿势进行缓存，确保最终输出的姿势是正确的
在这里插入图片描述
注：这里先不考虑蹲伏模式，这样看起来状态机没那么复杂，同理地面的状态切换也没用了，因为他主要是处理蹲伏和站立的切换

因此我们首先看站立状态的输出逻辑
站立状态分成了3个状态机和对应的输出，分别是
Locomotion Cycles、Locomotion Detial、Locomotion Satets
在这里插入图片描述

① Locomotion Satets

最基本的动画状态，检测是否有移动行为进行切换
在这里插入图片描述

注:这里的RotateLeft/right状态是属于自动朝向旋转的逻辑，由于不使用这里不多做介绍

Not Moving状态：输出了默认的站立姿势/动画
Stop状态：处理从运动到停止的脚步缓慢偏移（效果不太好，建议无视）
Moving状态：输出Locomotion Detial的输出缓存姿势

NotMoving ——> Moving：判断是否需要移动（根据当前速度/是否有输入操作等逻辑判断）
Moving——>Stop：通过动画权重判断是否还在移动中，但是已经没有移动行为输入
Stop——>Moving：动画权重已经处于停止状态

② Locomotion Detial

进入移动行为后就会进入到这个状态机中
在这里插入图片描述

注：在Running上面的2个Pivot状态可以忽略，正常情况不会用到

Walk：步行状态，根据步态和速度进行判断，输出Locomotion Cycles状态机的姿势
->Run：进入奔跑，当时出冲刺或者奔跑行为会先进入这个状态进行缓冲，并不会有任何输出
Walk->Run：如果之前处于步行，则从步行切换到奔跑，并播放小幅度的过渡姿势（动画混合）
Run Start：直接从静止切换到奔跑，播放一个大幅度的过渡姿势（动画混合）
Running：奔跑状态，同Walk，输出Locomotion Cycles状态机的姿势

可以看到不管是步行状态还是奔跑状态，最终的输出都是根据Locomotion Cycles的结果输出的，那主要的移动动画逻辑应该都在Locomotion Cycles中
Ps:冲刺和奔跑都是属于Running状态

③ Locomotion Cycles

在这里插入图片描述
这里看起来比较复杂，其实可以简单理解为：
由4个计算得来的变量控制最终的每种动画混合的姿势结果，并把所有姿势进行缓存，再用对应的状态机控制需要播放哪个姿势

首先我们用Stride Blend、Walk Run Blend这2个变量（通过玩家操作的行为事件计算得到的结果），作为动画混合的参数（X轴和Y轴），得出了每个方向的动画混合姿势（前、后、左前、左后，右前、右后）ps：正常的移动状态下，只会使用前方向的动画姿势
Play Rate用于控制动画的播放速率，实现步态切换的平缓
Standing Play Rate作为冲刺混合的参数，得到混合后的冲刺姿势**（这个姿势之后只会用于前方向混合，因为只有前方向有冲刺）**
CycleBlending：缓存了6个姿势结果，并把冲刺姿势与前方向姿势混合，得到最终的前方向姿势
Diretional States：CycleBlending输出姿势结果的状态机

如果不处于瞄准移动模式，该状态机只会处于Move F的状态
Move F状态内容如下