AdvancedLocomotionV4学习笔记(3)——思路整理

前言

AdvancedLocomotionV4是一个不错的Ue4动画项目,它的动画蓝图的层级结构与数据处理结构可以说是教科书级别,不管是拿来学习,还是直接拿来做项目都是不错的选择。本人通过将这个项目手动移植到自己的Demo中进行学习,现写此文作为学习笔记并分享给打算学习该项目者。在大致了解这个项目的思路以后不但可以少走一些弯路,提升学习速度,而且可以将这个设计思想用在公司的其他项目中。

动画蓝图逻辑部分

首先应该从动画蓝图部分开始看起,它的位置在:

CharacterAssets\MannequinSkeleton\ALS_AnimBP

动画蓝图分为事件图表动画图表,这里先看动画图表部分。

动画图表

我认为这里的动画层级比较值得学习。

在这里我会简单介绍几个状态机以及层级关系,至于虚拟骨骼与IK部分则会放在后面的文章中。

针对流程不通用的动画:ALS_AnimBP只要针对地面上的运行动画(Locomotion),所以对于一些特殊动画需求,比如攀爬系统。因为之前的骨骼控制流程与RagDoll不能共用,所以还是适合制作一个子动画蓝图。至于是将子动画蓝图嵌入主动画蓝图中,进行Pose融合;还是在Character中直接对动画蓝图进行切换。就看大家选择了。

状态机与动画融合部分

AdvancedLocomotionV4采用了主Pose与细节动画叠加、多个状态机OutputPose融合的方式实现动画融合逻辑。

将动画拆分Pose与细节动画做法,我能想到的好处有: 1. 能更方便地调整动画融合结果(参数化而且不用返回Dcc软件中调整)。 2. 可以通过动画节点对一些细节动画进行重用。 3. 增量式的修改,不会影响其他部分的融合结果。

当然这需要动画师掌握Maya里的动画层功能(Max我不太清楚)。想要了解我上述说的优点可以去看一下Locomotion Detail状态机。

AdvancedLocomotionV4里2个运动类型,站姿类型与蹲姿类型。也因此里面会有多个状态机。多个状态机OutputPose融合的方式会让一些刚学习的开发者遇到困难,所以下面会对各个状态机进行大致介绍,当你对每个状态机都有一个大概理解后,看这个动画融合过程就轻松多了。

BasePose

基础Pose控制。切换站姿与蹲姿基础Pose。

OverlayState

通过叠加的方式切换上半身的Pose。

BaseLayer

这里才是真正的主要动画融合。因为本人的Demo没有蹲姿状态,所以蹲姿相关的融合逻辑就麻烦读者自己去研究了。

MainMovementState

这个状态机就和Ue4第三人称模板有点像,控制着几个优先级较高的状态:着落、跳跃、空中与下落。在LandMovement与Grounded状态中会引用MainGroundedStates这个状态机。

MainGroundedStates

这里主要是翻滚、站姿势与蹲姿切换。因为本人的Demo不需要蹲姿,翻滚会用Montage来做,所以本人在自己的Demo把这个状态机去掉了。在Standing状态中会引用(N) Locomotion States状态机;在Crouching LF状态中会引用(CLF) Locomotion States状态机。

(N)Lococmotion States

基础运动状态:主要是运动、停止运动以及站立时的角色旋转切换。其中在Moving与Stop状态中有引用(N)Lococmotion Details状态机。

(N)Lococmotion Details

运动细节修饰:AdvancedLocomotionV4在这里做了重心偏移效果。这里所有的状态都引用了N)Lococmotion Cycles状态机。

(N)Lococmotion Cycles

运动循环动画:4方向跑步与走路的动画融合(其中左右各有2个前后切换用动画)。

状态机制作顺序与思考

本人介绍的顺序是有外到内,高层到基础。但如果实际制作项目,其顺序应该是相反的。当然你也可以在搭建完的运动循环动画部分后按照AdvancedLocomotionV4,把这些结构先搭好(创建对应的状态机并直接引用),之后就需要考虑哪些是可以共用的状态与流程(在最外层与BaseLayer中),最后再进行细化。

在AdvancedLocomotionV4中展示了基础运动状态、运动细节修饰、运动循环,这种经典三段论,可以以此为基础进行开发,之后再针对需求进行更多的细化。同时还展示了如何插入不同BasePose的动画(蹲姿与站姿)。我认为学习与熟悉这些思路才是这个项目的真正意义。

事件图表

AdvancedLocomotionV4将Tick事件单独剔除作为UpdateGraph。

另外事件图表中的内容大致为BlueprintInitializeAnimation、AnimNotify、蓝图接口实现与其他自定义事件。其中BlueprintInitializeAnimation的逻辑,就只是用当前Pawn给Character变量赋值,以方便后续从Character获取各种变量。

UpdateGraph:

  • UpdateCharacterInfo:调用角色类的2个接口函数,获取驱动动画用的数据。(AnimBP只通过这连个接口函数获取所需的角色数据)
  • UpdateAimValues:使用之前获取的数据计算Aim动画所需变量。(包括头部与身体Aim,类似黑魂的目标锁定)
  • UpdateLayerValue:从动画Asset中获取对应的曲线值并更新对应变量。
  • UpdateFootIk:使用之前获取的数据计算脚部Ik效果所需变量。

下面就是根据不同的运动状态进行计算。

动画数据处理部分

动画所需的数据处理逻辑位于角色类中,它的位置在:

Blueprints\CharacterLogic
  • ALS_AnimMan_CharacterBP 一些更换SkeletonMesh之类的逻辑。
  • ALS_Base_CharacterBP 动画数据处理与输入控制等其他基础逻辑。
  • ALS_Player_Controller UI与摄像机(CameraManager)控制部分。

另外说明一下AdvancedLocomotionV4会通过表进行一些基础运动数值控制,位置在

AdvancedLocomotionV4\Data\DataTables\MovementModelTable

两个接口函数实现:



换句话说,如果出现动画bug,也只需要从这些变量开始找问题即可。这些变量都是tick函数中进行更新,下面是tick:

因为结构比较清晰,而且看函数名就知道是干什么的关系,这里我就不详细介绍了。

虚拟骨骼

AdvancedLocomotionV4的虚拟骨骼都是用来制作Ik效果的,除了VB Curves,这个骨骼我也搞明白是干什么的。因为4.24版本无法在一个骨骼上创建多个虚拟骨骼,这导致了非HumanIK骨骼无法套用AdvancedLocomotionV4的IK效果。所以套用这个模板时,最好使用Ue4的骨骼结构。

Animation Insights

另外推荐4.25新推出的Animation Insights。

目前感觉有点难用,没有开始与结束捕获的快捷键。也不知道支不支持记录使用自动测试框架的动画结果。

有关项目移植

首先需要按照蓝图中InputGraph的输入事件名,在项目设置中添加对应的输入事件。

之后重新定义蓝图的父类,在蓝图编辑器的File-ReparentBlueprint。至于动画蓝图,则可以在对应的Asset上右键Retarget AnimationBlueprint-Duplicate AnimationBlueprint And Target。

PS.我前几天才知道蓝图有一个重新设置父类的功能,之前学习的时候都是手动一个一个复制的……

发布于 2020-07-10 15:27