《Exploring in UE4》RootMotion详解

2024-08-24 07:18

本文主要是介绍《Exploring in UE4》RootMotion详解,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

前言

Rootmotion在前面几篇文章中都有提到过,他的功能就是在游戏中让动画与速度达到完美的匹配,有着非常优秀表现的效果。那么,Rootmotion的原理是什么呢?在UE里面是如何处理的?这篇文章会详细的从源码的角度帮你分析其中的原理。

本篇文章适合有一定经验的虚幻/游戏开发者,不过为了照顾部分刚接触虚幻引擎的萌新(大佬),也会对一些引擎中的基本概念做出讲解。

知乎原文链接:https://zhuanlan.zhihu.com/p/74554876

RootMotion概述

RootMotion,根骨格位移,属于移动组与动画系统相结合的一个部分,表示角色的整体运动(包括物理)是由动画来驱动的。

一般来说,在大部分游戏的应用里面,玩家的移动与动画是分开的。移动系统只负责处理玩家的位置与旋转,动画系统只做对应的动画表现,只要移动的速度合适就可以与动画做到完美的匹配,也就是说,动画播放的位置(即Mesh的位置)是由角色移动来驱动的(UE4里面,动画是由胶囊体的位置数据来驱动)。这样的好处之一就是解耦,移动与动画之间不需要紧密的联合,只关注自己的内容即可。

但是,有一些复杂的移动是很难模拟的,比如UE4官方给出的例子:一个举着锤子的人向前挥舞,一开始速度比较慢,中间挥舞时由于角色控制不住速度会很快,到最后锤子落地时,速度又变的很慢,角色会踉跄的走两步。

实际上,无论使用哪种方法,我们都很难找到一种可以处理所有类似表现的通用模拟方案。那么我们不模拟可以么?就让玩家动画播放到很远的位置再移动胶囊体呢?也不行,因为这样的话,如果中间有墙面,角色的动画就会因为没有碰撞而穿模过去。最理想的方法就是就是交给美术去做一个带有位移的动画,玩家的位置完全交给动画去处理,不同的动画可以有不同的移动表现。(还有一种通过曲线去处理的方法,不过两者其实是类似的)

因此,我们需要有RootMotion来应对部分复杂的动画,可以让角色的移动位置与动画完美匹配。

RootMotion操作与测试

概念介绍完后,不妨动手测试一下。我们可以直接下载官方的ContentExample并打开Animation Level的案例1.9进行测试。可以看到绿色Character开启了Rootmotion,胶囊体会一直跟随动画移动,而红色Character没有开启Rootmotion所以胶囊体没有发生位移,动画由于没有任何碰撞穿了过去。

打开其角色蓝图与动画蓝图,简单看一下蓝图上的处理逻辑。

1.通过事件先设置其MovementMode为Walk,然后找到其AnimInstance转换为动画蓝图并执行事先定义好的事件——PlayRootMotionExample

2.PlayRootMotionExample位于动画蓝图,只是执行了一个Montage的播放。该Montage是由一个带位移的动画合成的,动画由动画设计师在Maya里面制作并将导出的.fbx文件导入到UE4里面。同时,需要让Montage的slot插槽设置为FullBody的并在动画图表里面播放该slot

3.只导入动画资源是不够的,需要做一些配置。首先,角色的根骨格应该在原点且无旋转的。其次,可以看到在动画序列(资源)蓝图的左边有一个RootMotion的选项栏,要勾选上EnableRootmotion。最后,在动画蓝图的右边AnimPreviewEditor(动画预览编辑器)的下面有一个RootMotionMode,点击下拉框选择RootMotionFromMontagesOnly。

RootMotionMode有四个选项,含义如下:

  • NoRootMotionExtraction 表示不会处理其动画内含的Transform数据

  • IgnoreRootMotion 表示会解压出来Transform数据但是不应用

  • RootMotionFromEverything 表示解析所有含有Rootmotion动画资源都可以去解析其Transform数据并参与到整个动画系统的权重计算

  • RootMotionFromMontagesOnly 表示只取蒙太奇的Transform数据作为Rootmotion的计算

另外,值得注意的是,该系统是支持网络同步的。当我们开启多人模式的时候,表现依旧流畅,这也是这篇文章的分析重点之一。

理论上AnimSequence, Blendspace以及AnimMontage都可以支持网络同步,但是这样在网络环境下会有几个问题,比如提高动画同步的复杂度、影响游戏性能、提高预测难度、容易破坏动画表现等,所以一般我们要关闭Montage以外的同步,将Root Motion Mode设置为Root Motion From Montages Only。如果开启了动画资源的Rootmotion但是不设置RootMotionMode会有卡顿的表现。

实际上,虽然Rootmotion支持Montages的网络同步,但是由于其预测难度远大于普通移动,在网络环境不稳定的情况下,表现是相当糟糕的。因此,在多人游戏的时候,要适度的使用Rootmotion。

至于同步的具体细节以及为什么会这样,后面会有详细的分析。

注:Youtube上有很多关于Rootmotion的教学视频,这里给出一个从零开始搭建并根据玩家输入控制的案例 

https://www.youtube.com/watch?v

这篇关于《Exploring in UE4》RootMotion详解的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1101808

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