今天实现的内容:
动画机设计理念
要我说,动画机真的是老生常谈的东西了。做了好几次了,目前也就是将角色的地面动画做进去。
设计理念就是使用混合树ground将地面移动动画统一管理起来。
动画机的运用及模型旋转
要运用动画机,需要将动画机和输入模块串接起来。所以我们需要新的脚本,没错,PlayerController。同样的,顺手解决角色的旋转功能,旋转的思路为直接修改模型的forward。
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class PlayerController : MonoBehaviour
{
// 玩家的人物模型 用来获取模型身上的动画机以及其它
public GameObject model;
// 输入模块
public PlayerInput pi;
// 动画机
private Animator anim;
// Awake适合用来做GetComponent
void Awake()
{
anim = model.GetComponent<Animator>();
pi = GetComponent<PlayerInput>();
}
// Update is called once per frame
void Update()
{
// 将输入转换为速度 赋值给动画机相关参数
anim.SetFloat("forward", pi.dirMag);
// 只在有速度时能够旋转 防止原地旋转
if(pi.dirMag > 0.1f)
model.transform.forward = pi.dirVec;
}
}
在我们的方案中,旋转的只是模型,PlayerController所在的父物体节点不会旋转
我们可以将旋转和输入的模长计算放到PlayerInput中进行,能让我们的代码看起来更漂亮。
// 玩家的输入模长量 用于当成向前量大小作为动画控制
public float dirMag;
// 玩家的方向 用于旋转模型
public Vector3 dirVec;
// Update is called once per frame
void Update()
{
// 计算输入模长
dirMag = Mathf.Sqrt((dirUp * dirUp) + (dirRight * dirRight));
// 计算玩家的方向
dirVec = dirRight * transform.right + dirUp * transform.forward;
// ...
}
玩家角色的位移
对于移动,这次我们将采用Rigidbody方案。通过直接修改刚体的位置来移动。
// 刚体
public Rigidbody rigidbody;
// 行走速度
public float walkSpeed = 2.0f;
// 角色的位移大小
private Vector3 movingVec;
// Update is called once per frame
void Update()
{
// ...
// 计算移动量 速度向量
movingVec = pi.dirMag * model.transform.forward * walkSpeed;
}
// 处理刚体的操作
private void FixedUpdate()
{
// 直接修改position实现位移
rigidbody.position += movingVec * Time.fixedDeltaTime;
}
爬坡测试
据说黑魂里面的斜楼梯实际上都是斜坡,这就是我们采用Rigidbody的原因,因为Rigidbody处理爬坡比较简单,相对的CharacterController处理爬楼梯比较简单。
坡度比较缓的坡我们可以爬上去,将来会继续完善爬坡的能力。
跑步
在原基础上加入奔跑。首先加入新的输入按键。并且在Update中判断是否按下对应按键。
public string keyRun; //跑步键
// 是否正在奔跑 按压信号
public bool run;
// Update is called once per frame
void Update()
{
// 跑步信号
run = Input.GetKey(keyRun);
// ...
}
根据run的真假来调整PlayerController中的动画参数和移动速度。
// Update is called once per frame
void Update()
{
// 将输入转换为速度 赋值给动画机相关参数
anim.SetFloat("forward", pi.dirMag * (pi.run ? 2.0f : 1.0f));
// 计算移动量 速度向量
movingVec = pi.dirMag * model.transform.forward * walkSpeed * (pi.run ? runMultiplier : 1.0f);
// ...
}
旋转的优化
按照之前的设计,旋转速度会很快。这里我们使用Slerp给旋转一个缓动的效果。
// Update is called once per frame
void Update()
{
// 只在有速度时能够旋转 防止原地旋转
if(pi.dirMag > 0.1f)
{
// 运用旋转 使用Slerp进行效果优化
model.transform.forward =
Vector3.Slerp(model.transform.forward, pi.dirVec, 0.3f);
}
// ...
}
跑步动画的优化
// 将输入转换为速度 赋值给动画机相关参数
anim.SetFloat("forward", pi.dirMag * (pi.run ? 2.0f : 1.0f));
按以上代码设计,如果我们在走路时突然切换到跑步,由于dirMag是不变的,我们只是直接将它乘以2,会导致混合树的参数直接突变到2,行走到跑步动画的切换就没有一个过渡了。
void Update()
{
// 将现在的动画参数forward值通过lerp变化得到
anim.SetFloat("forward", Mathf.Lerp(anim.GetFloat("forward"), pi.dirMag * (pi.run ? 2.0f : 1.0f), 0.1f));
// ...
}
采用以上方案能改善问题,forward的值将通过lerp去修改。
BUG以及缺陷:
模型旋转错误,不管向那个方向旋转,只要松开按键,输入变成0,模型就会自动回归原方向的旋转。这是因为旋转控制参数dirVec受输入归零的影响。要解决这个物体,我们可以在dirMag小于某个值时不再进行旋转。但是这样会导致无法在不移动时原地旋转,话说黑魂能不能原地旋转来着?好像不能吧。
// 只在有速度时能够旋转 防止原地旋转
if(pi.dirMag > 0.1f)
model.transform.forward = pi.dirVec;
移动还是要注意那个问题,在这里也就是要将dirMag最大设置为1。否则同时按下两个方向时速度会因为叠加变快。
这里老师找了一篇专门解决这个问题的论文。因为如果按照之前处理FPS的办法,会导致斜向虽然最大速度一致,但加速还是快于单向。
这个实现的应该是,将方形映射到圆形,这样以前是根号2的对角现在长度也变成1了。这样我们在程序中运用下面这个公式就行。
// Update is called once per frame
void Update()
{
// ...
// 转换输入的坐标从方向到圆形
m_dirAxis = SquareToCircle(new Vector2(dirRight, dirUp));
// 计算输入模长
dirMag = Mathf.Sqrt(m_dirAxis.y * m_dirAxis.y + m_dirAxis.x * m_dirAxis.x);
// 计算玩家的方向
dirVec = m_dirAxis.x * transform.right + m_dirAxis.y * transform.forward;
// ...
}
// 用于将得到的输入从方形坐标映射到圆形坐标 实现不同输入得到的dirMag长度都一致
private Vector2 SquareToCircle(Vector2 input)
{
Vector2 output = Vector2.zero;
// 运用公式
output.x = input.x * Mathf.Sqrt(1 - (input.y * input.y) / 2.0f);
output.y = input.y * Mathf.Sqrt(1 - (input.x * input.x) / 2.0f);
return output;
}
关于使用rigidbody.velocity来实现位移有一个问题,这个办法需要你在传入rigidbody.velocity的vector3的y分量中有关于重力的计算。否则关于重力的速度计算会被你完全清零。
上图没有考虑重力方向的速度,下图为解决方案。
值得注意的:
GetComponent更适合在Awake中做,而不是Start
// Awake适合用来做GetComponent
void Awake()
{
anim = model.GetComponent<Animator>();
pi = GetComponent<PlayerInput>();
// ...
}
不要在Update中对Rigidbody做任何操作,逻辑上的设置除外,Rigidbody中的操作要在FixedUpdate中做。因为在Unity中Update的调用速度和Rigidbody的物理模拟速度很可能不一样。
控制器还会有跳跃,落地,翻滚等功能。这些将写在别的随手记中