【Unity动画系统】详解Root Motion动画在Unity中的应用（一）_unity root motion

Root Motion动画与普通动画的区别

普通动画：动画文件里记录的是物体的绝对坐标和方向，在播放动画时，Unity会根据Animation中记录的值，直接修改游戏对象的坐标和方向，每一帧的坐标和方向都是通过插值计算得出来的，所以在动画播放的下一个循环的开头时，游戏对象的坐标值或者角度值都会被直接修改成初始值。

Root Motion动画：一般是动画师在制作动作的时候会在动画上添加逻辑驱动物体运动。

Unity中应用RootMotion，Unity会通过动画文件里记录的绝对坐标和方向，以及当前游戏对象的缩放比例，计算出游戏对象在上一帧的相对位移和相对转角，然后再根据相对位移和相对转角来移动游戏对象，所以当动画播放到下一个开头时，游戏对象的坐标并不会被修改成初始值。Unity会让游戏对象乘以缩放矩阵、旋转矩阵以及平移矩阵。

在Unity中应用Root Motion，需要在Animator组件上勾选。

总结：

动画文件会直接修改每一帧里游戏对象的坐标值和角度值，Root Motion动画则通过相对位移和转角来移动对象。

控制Root Motion动画

Root Motion通过动画文件计算出游戏对象上一帧的位移，那么我们就可以使用deltaPosition来获取位移量。

在游戏对象使用OnAnimatorMove方法，Unity就不会用动画来驱动游戏对象的移动，把控制权交给我们，此时Root Motion也把操控权交给了脚本。

我们可以用代码来复现Root Motion：

Animator animator;
 
void Start(){
	animator = GetComponent<animator>();
}
 
private void OnAnimatorMove(){
	transform.position += animator.deltaPosition;	//游戏对象坐标值直接加上位移量
}

Generic动画中的Root Motion机制

Root Motion在Generic动画中指的就是将角色根骨骼的运动应用到游戏对象身上。

Generic下根骨骼只有一根，一般根骨骼在Unity中会设置为Root Node，唯一作用就是记录模型的位移和旋转。

在Generic动画中，应用Root Motion指的就是把动画中根骨骼节点上的绝对坐标和绝对角度，转换为游戏对象的相对位移和相对转角。

Humanoid动画中的Root Motion机制及相关配置

        在Humanoid动画中，由于使用了Avatar系统，动画文件不再包含对具体骨骼的描述，也就无法通过指定根骨骼来应用root motion。

        Unity为解决这个问题，在humanoid动画中通过分析骨骼的结构，计算出模型的重心center of mass，也可以称为body transform。

点击上述按键，可以在预览动画中看见重心

脚本中通过animator.BodyPosition和BodyPosition来访问它的坐标和方向。

Root Transform Rotation：root motion的旋转特指绕y轴的旋转。

Root Transform Position(Y)：沿y轴的位移。

Root Transform Position(XZ)：沿x和z轴的位移，也就是水平平面的位移。

Unity会根据具体动画计算重心在水平平面的投影，把投影当作Root Motion的“根骨骼节点”来对待。

中心点被称作Root transform，脚本中通过animator.RootPosition和RootRotation来访问它的坐标和指向。

在humanoid动画中，Unity会计算出一个Root Transform。Root Motion会把动画文件中描述的Root Transform的坐标和角度值，转换为相对位移和相对转角，并以此来移动游戏对象.

Humanoid 动画下root motion原理：在这里Avatar把互不兼容的骨骼结构下的根位移转，转换为了统一的Unity重心位移，这样一来，同一套带有root motion的动画就可以在不同骨骼结构的人形角色上表达位移。

Root Transform Rotation

Humanoid中没有根骨骼，就把重心body transform的方向当作动画的朝向.一般是root motion动画直接选Original。

Root Transform Position(Y)

Feet和Original的区别：

在humanoid动画中，因为动画的复用会使得动画发生一系列的变形， 简单来说，动画原本是针对A模型制作的，那么original或者说原点就是A模型播放动画时的原点，当我们使用B模型复用这个动画时，没办法保证Avatar转移后的原点还能够保证其原来的准确性。

如果选择Original效果不佳，可以考虑选择Feet。

Root Transform Position(XZ)

Based Upon：指的是重心在水平平面的投影位置

为什么角色移动会下沉？不该处理垂直位移的动画在控制角色对象的垂直位移

为什么角色走着走着变歪了？说明不该处理旋转的动画在处理游戏对象的旋转

动画属性中Root Motion的变换

Root Transform Rotation：root motion的旋转特指绕y轴的旋转。

Root Transform Position：沿y轴的位移。

Root Transform Position：沿x和z轴的位移，也就是水平平面的位移。

Root Transform Rotation

Bake Into pose：表示把它当作普通的骨骼动画来处理，而不是将根骨骼节点的旋转当作root motion的一部分处理。

不勾选的话会启用上面的Root动画，勾选的话则会启用下面的Hips动画。

解释：比如我们做前进动画的时候,由于左右肩膀是会跟着晃动的(正常),所以在动画片段里面会产生旋转.而我们只把它当做是前进移动的动画,所以作为控制的时候只需要它的z轴上的位移来计算速度,以符合脚步的频率.由走路引起的旋转,只是作为走路姿态(bake into pose 其中pose 的意思就是姿态)的一部分,而不应该作为root motion控制移动的计算条件(因为root motion自己是不能判断你拿这个动画是作为前进动画还是旋转动画,所以就只能由你来指定)。

总结：

什么时候勾选Bake into pose，当不希望动画带动游戏对象旋转时。

在旋转的动画中一般是不用勾选的，因为就需要用它来带动我们的角色对象旋转。

但在比如前进、后退、待机等动画来说，我们就可以勾选这里，以避免因动画文件本身的瑕疵而给我们带来的旋转。

loop match：代表了这个动画在角度上的吻合度。

如果这个动画在播放中转角过大，那么就会显示红色，告诉我们如果勾选bake into pose，则会带来不好的效果。

要不要勾选Bake into pose这个选项取决于我们需不需要动画来驱动游戏对象的旋转，而至于能不能勾选，则要参考loop match是红色还是绿色了。

Based Upon：游戏对象在动画开始时对准的方向是哪里。

Root Node Rotation：让游戏对象在动画开始时对准跟骨骼节点的指向方向，是Unity根据整个动画片段中root node的姿态算出来的，一般不准，如果想要修正动画的话，可以在下面的Offset（偏移量）进行修改。

Original：这个动画本来的朝向。

Root Transform Position(Y)

Bake into pose:把它当作普通的骨骼动画来处理, 而不要将骨骼节点在垂直方向上的位移当作root motion的一部分来处理。

勾选后的跳跃中骨骼不会被计算，动画的跳跃不会带动游戏对象，不会产生瑕疵。

Based Upon：垂直方向上把模型的哪个位置对齐到游戏对象的原点上。

Offset：偏移量

Root Transform Position(XZ)

一般待机动画、原地转身动画、原地起跳动画都可以勾选。