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Mecanim概述：

Mecanim是Unity提供個(gè)豐富而復雜的動(dòng)畫(huà)系統，提供了：

• 針對人形角的簡(jiǎn)易的工作流和動(dòng)畫(huà)創(chuàng )建能力
• Retargeting(運動(dòng)重定向)功能，即把動(dòng)畫(huà)從一個(gè)角模型應用到另一個(gè)角模型上的能力。
• 針對Animations Clips(動(dòng)畫(huà)片段)的簡(jiǎn)易工作流，針對動(dòng)畫(huà)片段及他們之間的過(guò)度和交互預覽能力。
• 一個(gè)用于管理動(dòng)畫(huà)間復雜交互作用的可視化窗口。
• 通過(guò)不同邏輯來(lái)控制不同身體部位的運動(dòng)能力。

Mecanim工作流：

1.資源導入，這一階段由美術(shù)師或動(dòng)畫(huà)師通過(guò)三維工具來(lái)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(guò)擴展的圖形操作界面和動(dòng)畫(huà)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(chuàng )建和對肌肉定義(Musicle Definitions)的調節。
• 一般角的建立，一般為運動(dòng)物體和四足動(dòng)物而設定，動(dòng)畫(huà)重定向對此不適用。

3.角的運動(dòng)，包括設定動(dòng)畫(huà)片段以及其相互間的交互作用，也包括建立狀態(tài)機和混合樹(shù)、調整動(dòng)畫(huà)參數以及通過(guò)代碼控制動(dòng)畫(huà)等。

獲取人形網(wǎng)格模型

1.人形網(wǎng)格模型，為了充分利用Mecanim的人形動(dòng)畫(huà)系統和動(dòng)畫(huà)重定向功能，需要一個(gè)具有骨骼綁定和蒙皮的人形網(wǎng)格模型。

• 人形網(wǎng)格模型一般由一組多邊形或三角形網(wǎng)格組成，創(chuàng )建模型的過(guò)程稱(chēng)為建模(modelling);
• 為了控制角的運動(dòng)，必須為其創(chuàng )建一個(gè)骨骼關(guān)節層(joint hierarchy);
• 人形網(wǎng)格模型必須與關(guān)節層級關(guān)聯(lián)起來(lái)，通過(guò)指定關(guān)節的動(dòng)畫(huà)來(lái)控制定網(wǎng)格的運動(dòng)，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為蒙皮(skinning);

一句話(huà)來(lái)總結，創(chuàng )建好人物模型后(建模modelling)，為其創(chuàng )建一個(gè)骨骼關(guān)節(joint hierarchy)，*后異步將人物網(wǎng)格模型和關(guān)節關(guān)聯(lián)起來(lái)(蒙皮skinning)。[ modelling > joint hierarchy > skinning ]

2.獲取模型，在Mecanim系統中，可以通過(guò)三種途徑來(lái)獲取人物網(wǎng)格模型：

• 使用一個(gè)過(guò)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(shí)進(jìn)行骨骼綁定和蒙皮操作。應該盡可能的減少人形網(wǎng)格的面片數量，從而更好的在unity中使用。
• 在Unity Asset Store下載。
• 通過(guò)三維建模軟件來(lái)創(chuàng )建新的人形模型，這類(lèi)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(wǎng)格中包含關(guān)節層級、法線(xiàn)、紋理以及動(dòng)畫(huà)信息；也可以導入不包含網(wǎng)格的動(dòng)畫(huà)信息。

動(dòng)畫(huà)分解：

1.預分解動(dòng)畫(huà)模型：*容易使用的動(dòng)畫(huà)模型是含有預分解動(dòng)畫(huà)片段模型，這種動(dòng)畫(huà)模型在導入項目后，可看到面板中包含多個(gè)可用的動(dòng)畫(huà)片段列表，還可對每個(gè)動(dòng)畫(huà)片段的幀數范圍進(jìn)行編輯調整。

2.未分解動(dòng)畫(huà)模型：提供單一連續動(dòng)畫(huà)片段的模型，這種情況可自行設定每個(gè)動(dòng)畫(huà)的片段所需要的幀。如該模型動(dòng)畫(huà)一共有100幀，1-10幀為待機喘息狀態(tài)，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(dòng)畫(huà)。

3.為模型添加動(dòng)畫(huà)：用戶(hù)可以為任意模型的動(dòng)畫(huà)組建添加動(dòng)畫(huà)片段，該模型甚至可以沒(méi)有肌肉定義(非Mecanim模型)，進(jìn)而在A(yíng)nimations屬性中指定一個(gè)默認的動(dòng)畫(huà)片段和所有可用的動(dòng)畫(huà)片段。在非Mecanim模型上添加動(dòng)畫(huà)片段也必須采用非Mecanim的方式進(jìn)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(guò)程如下：

• 創(chuàng )建一個(gè)Animator Controller。
• 打開(kāi)Animator Controller窗口。
• 將定的動(dòng)畫(huà)片段拖到Animator Controller窗口。
• 將模型資源拖入到Hierarchy視圖中。

4.通過(guò)模型文件來(lái)導入動(dòng)畫(huà)片段：該方法是遵循Unity指定的動(dòng)畫(huà)文件命名方案，用戶(hù)可以創(chuàng )建立的模型文件并按照modelName@animaionName.fbx的格式來(lái)命名。例如一個(gè)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(dòng)畫(huà)數據才會(huì )被使用。

使用人形角動(dòng)畫(huà)

Mecanim動(dòng)畫(huà)系統*適合用于人形角的動(dòng)畫(huà)制作，因為人形模型均具有相同的基本結構，所以用戶(hù)可以實(shí)現將動(dòng)畫(huà)效果從一個(gè)人形骨架映射到另外一個(gè)人形骨架上去，從而實(shí)現動(dòng)畫(huà)重定向的功能。

創(chuàng )建一個(gè)動(dòng)畫(huà)的基本步驟就是創(chuàng )建一個(gè)從Mecanim系統的簡(jiǎn)化人形骨架結構到用戶(hù)實(shí)際提供的骨架結構的映射，這種映射關(guān)系稱(chēng)為Avatar，下面就介紹如何為一個(gè)模型創(chuàng )建一個(gè)Avatar。

創(chuàng )建Avatar

在導入一個(gè)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(dòng)畫(huà)(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(huì )嘗試將用戶(hù)提供的骨架結構與Mecanim系統內嵌的骨架結構進(jìn)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(huì )在模型資源中添加一個(gè)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(guān)節骨骼，如果想達到更好的效果，還需要對Avatar進(jìn)行手動(dòng)調整。如果在Configure...旁邊顯示一個(gè)叉號，即不會(huì )生成相應的Avatar子資源，這種情況就需要手動(dòng)配置Avatar。

2.非人形動(dòng)畫(huà) 

Unity為非人形動(dòng)畫(huà)提供了兩個(gè)選項，一般動(dòng)畫(huà)類(lèi)型(Generic)和舊版動(dòng)畫(huà)類(lèi)型(Legacy)，一般動(dòng)畫(huà)仍可由Mecanim系統導入，但無(wú)法使用人形動(dòng)畫(huà)專(zhuān)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(guān)重要，不管Avatar自動(dòng)創(chuàng )建過(guò)程是否成功，用戶(hù)都需要進(jìn)入Configure...Avatar界面中確認Avatar的有效性，即確認用戶(hù)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(guān)聯(lián)起來(lái)，并且模型處于T形姿態(tài)。

點(diǎn)擊Configure...后Scene視圖將被用于顯示當前模型的骨骼、肌肉、和動(dòng)畫(huà)信息，同時(shí)會(huì )出現一個(gè)Avatar配置面板，可看到一個(gè)關(guān)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(shí)線(xiàn)圓圈)，哪些是可選匹配的(虛線(xiàn)圓圈)。為了方便Mecanim進(jìn)行骨骼匹配，用戶(hù)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(guò)骨骼代表的部位來(lái)給骨骼命名。

如果復發(fā)為模型找到合適的匹配，用戶(hù)也可以通過(guò)類(lèi)似Mecanim內部使用的方法來(lái)進(jìn)行手動(dòng)配置：

1.在A(yíng)vatar面板中選擇Pose下拉項中的Sample Bind-pose(得到模型的原始姿態(tài))；

2.在A(yíng)vatar面板中選擇Mapping下拉項中的Automap(基于原始姿態(tài)創(chuàng )建一個(gè)骨骼映射)；

3.在A(yíng)vatar面板中選擇Pose下拉項中的Enforce T-pose(強制模型貼近T形姿態(tài)，即Mecanim動(dòng)畫(huà)的默認姿態(tài))

如果在第二個(gè)步驟中，自動(dòng)映射的過(guò)程出現失敗或者局部失敗，用戶(hù)可通過(guò)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A(yíng)vatar面板中以綠顯示，否則以紅顯示。

如果沒(méi)有指定正確則會(huì )看到Sence視圖中會(huì )出現Character not inT-pose提示，可通過(guò)EnforceT-pose強制將模型轉換為T(mén)型姿態(tài)或者旋轉至模型為T(mén)型姿態(tài)。

上述骨骼映射信息還可奧村一個(gè)人形模版文件(Humanoid Template File).ht ，這個(gè)文件可在所有使用這個(gè)映射關(guān)系的角之間復用。

設置Muscle參數：

Mecanim使用肌肉(Muscle)來(lái)限制不同骨骼的運動(dòng)范圍，一旦Avatar配置完成，Mecanim就能解析其骨骼結構，進(jìn)而用戶(hù)就可以在Muscles選項卡中調節相關(guān)參數。在此可比較容易的調節角的運動(dòng)范圍，確?？雌饋?lái)真實(shí)自然。

用戶(hù)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(shí)進(jìn)行調整，也可在視圖下方對身體上單根骨骼進(jìn)行調整。

人形動(dòng)畫(huà)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(zhù)開(kāi)發(fā)者只需要很簡(jiǎn)單的操作即可將一組動(dòng)畫(huà)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(gè)動(dòng)畫(huà)文件：

在從三維軟件導出模型前，遵循unity3d動(dòng)畫(huà)文件命名方案，為單個(gè)動(dòng)畫(huà)模型文件命名modelName@animationName.fbx，即 模型名稱(chēng)@動(dòng)畫(huà)名稱(chēng).fbx 。

例如對于一個(gè)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(dòng)畫(huà)。

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(gè) warlock.fbx 不帶動(dòng)畫(huà)的模型文件，在導出模型前勾選 no animation選項即可，warlock.fbx模型會(huì )遵循動(dòng)畫(huà)文件命名規范來(lái)索引其他帶動(dòng)畫(huà)的模型文件。