Coupling Animation and Navigation - Unity 手册

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Creating the Animation Controller

为了获得响应迅速且多功能的动画控制器（涵盖各种动作），我们需要一组向不同方向移动的动画。有时将其称为扫射集 (strafe-set)。

除了移动动画，我们还需要一段站立角色的动画。

我们继续将扫射集组织在 2D 混合树中；选择混合类型： 2D Simple Directional ，并使用 Compute Positions > Velocity XZ 放置动画

为进行混合控制，我们添加两个浮点参数 velx 和 vely ，并将它们分配给混合树。

在这里，我们将放置 7 段奔跑动画，每段都有不同的速度。除了前进（+左/右）和后退（+左/右），我们还使用了原地奔跑的动画剪辑。后者在下面的 2D 混合图的中心位置进行了突出显示。采用原地奔跑动画有两个原因，首先，该动画可在与其他动画混合时保持奔跑风格；其次，该动画可以防止混合时出现脚滑。

现在将新创建的动画控制器放在要移动的角色上。

按 Play 并在 Hierarchy 窗口 中选择该角色。现在可在 Animator 窗口 中手动控制动画值，并更改移动状态和速度。

下一步是创建其他控制动画参数的方法。

Navigation Control

Place a NavMesh Agent component on the character and adjust the radius, height and to match the character - additionally change the speed property to match the maximum speed in the animation blend tree.

为放入角色的场景创建导航网格。

接下来，我们需要告诉角色要导航的目标。此设置通常与具体应用有非常大的关联性。在这里，我们选择“单击进行移动”(click to move) 行为：根据用户点击屏幕的位置，角色移动到世界中的相应点。

// ClickToMove.cs
using UnityEngine;
using UnityEngine.AI;
[RequireComponent (typeof (NavMeshAgent))]
public class ClickToMove : MonoBehaviour {
    RaycastHit hitInfo = new RaycastHit();
    NavMeshAgent agent;
    void Start () {
        agent = GetComponent<NavMeshAgent> ();
    void Update () {
        if(Input.GetMouseButtonDown(0)) {
            Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);
            if (Physics.Raycast(ray.origin, ray.direction, out hitInfo))
                agent.destination = hitInfo.point;
现在按下 Play，然后在场景中单击，便会看到角色在场景中移动。但是，动画与动作完全不符。我们需要将代理的状态和速度传达给动画控制器。
为了将代理的速度和状态信息传输到动画控制器，我们将添加另一个脚本。
// LocomotionSimpleAgent.cs
using UnityEngine;
using UnityEngine.AI;
[RequireComponent (typeof (NavMeshAgent))]
[RequireComponent (typeof (Animator))]
public class LocomotionSimpleAgent : MonoBehaviour {
    Animator anim;
    NavMeshAgent agent;
    Vector2 smoothDeltaPosition = Vector2.zero;
    Vector2 velocity = Vector2.zero;
    void Start ()
        anim = GetComponent<Animator> ();
        agent = GetComponent<NavMeshAgent> ();
        // 不要自动更新位置
        agent.updatePosition = false;
    void Update ()
        Vector3 worldDeltaPosition = agent.nextPosition - transform.position;
        // 将"worldDeltaPosition"映射到局部空间
        float dx = Vector3.Dot (transform.right, worldDeltaPosition);
        float dy = Vector3.Dot (transform.forward, worldDeltaPosition);
        Vector2 deltaPosition = new Vector2 (dx, dy);
        // 对 deltaMove 进行低通滤波
        float smooth = Mathf.Min(1.0f, Time.deltaTime/0.15f);
        smoothDeltaPosition = Vector2.Lerp (smoothDeltaPosition, deltaPosition, smooth);
        // 如果时间推进，则更新速度
        if (Time.deltaTime > 1e-5f)
            velocity = smoothDeltaPosition / Time.deltaTime;
        bool shouldMove = velocity.magnitude > 0.5f && agent.remainingDistance > agent.radius;
        // 更新动画参数
        anim.SetBool("move", shouldMove);
        anim.SetFloat ("velx", velocity.x);
        anim.SetFloat ("vely", velocity.y);
        GetComponent<LookAt>().lookAtTargetPosition = agent.steeringTarget + transform.forward;
    void OnAnimatorMove ()
        // 将位置更新到代理位置
        transform.position = agent.nextPosition;
对于此脚本，需要进行一点说明。此脚本放置在角色上，而角色已附加 Animator 和 NavMeshAgent 组件以及上面的 click to move 脚本。
首先，脚本告诉代理不要自动更新角色位置。我们处理脚本中最后的位置更新。方向由代理进行更新。
通过读取代理速度来控制动画混合。该速度转换为相对速度（基于角色方向），然后经过平滑。然后，转换后的水平速度分量将传递到 Animator，另外，空闲状态和移动状态之间的状态切换由速度（即速度幅度）进行控制。
在 OnAnimatorMove() 回调中，我们更新角色的位置以便与 NavMeshAgent 匹配。
再次播放场景显示动画在最大限度上与动作匹配。
提高导航角色的质量
为了提高动画和导航角色的质量，我们将探索几个可能性。
让角色注视和转向兴趣点对于表现注意力和期待效果十分重要。我们将使用动画系统 lookat API。因此需要另一个脚本。
// LookAt.cs
using UnityEngine;
using System.Collections;
[RequireComponent (typeof (Animator))]
public class LookAt : MonoBehaviour {
    public Transform head = null;
    public Vector3 lookAtTargetPosition;
    public float lookAtCoolTime = 0.2f;
    public float lookAtHeatTime = 0.2f;
    public bool looking = true;
    private Vector3 lookAtPosition;
    private Animator animator;
    private float lookAtWeight = 0.0f;
    void Start ()
        if (!head)
            Debug.LogError("No head transform - LookAt disabled");
            enabled = false;
            return;
        animator = GetComponent<Animator> ();
        lookAtTargetPosition = head.position + transform.forward;
        lookAtPosition = lookAtTargetPosition;
    void OnAnimatorIK ()
        lookAtTargetPosition.y = head.position.y;
        float lookAtTargetWeight = looking ? 1.0f : 0.0f;
        Vector3 curDir = lookAtPosition - head.position;
        Vector3 futDir = lookAtTargetPosition - head.position;
        curDir = Vector3.RotateTowards(curDir, futDir, 6.28f*Time.deltaTime, float.PositiveInfinity);
        lookAtPosition = head.position + curDir;
        float blendTime = lookAtTargetWeight > lookAtWeight ? lookAtHeatTime : lookAtCoolTime;
        lookAtWeight = Mathf.MoveTowards (lookAtWeight, lookAtTargetWeight, Time.deltaTime/blendTime);
        animator.SetLookAtWeight (lookAtWeight, 0.2f, 0.5f, 0.7f, 0.5f);
        animator.SetLookAtPosition (lookAtPosition);
将该脚本添加到角色，并将 head 属性分配给角色变换层级视图中的 head 变换。LookAt 脚本没有导航控制的概念；所以为了控制注视位置，我们回到 LocomotionSimpleAgent.cs 脚本，并添加几行代码来控制注视。在 Update() 末尾添加：
        LookAt lookAt = GetComponent<LookAt> ();
                if (lookAt)
                    lookAt.lookAtTargetPosition = agent.steeringTarget + transform.forward;
这样就会告诉 LookAt 脚本将兴趣点设置为沿路径的大致下一个角点，或者如果没有角落，设置为路径的末端。
自己尝试一下。
使用导航的动画驱动角色
到目前为止，角色完全由代理指定的位置控制。这确保了对其他角色和障碍物的躲避直接转换为角色位置。但是，如果动画未跟上建议的速度，则可能导致脚滑现象。在这里，我们将稍微放松一下对角色的约束。大体上，我们将用躲避质量换取动画质量。
将 LocomotionSimpleAgent.cs 脚本上的 OnAnimatorMove() 回调行替换为以下代码
    void OnAnimatorMove ()
            // 根据动画移动情况使用导航表面高度来更新位置
            Vector3 position = anim.rootPosition;
            position.y = agent.nextPosition.y;
            transform.position = position;
尝试运行此代码时，您可能会注意到，角色现在可以游离于代理位置（绿色线框圆柱体）。您可能需要限制该角色动画游离问题。为此，可将代理拉向角色，或者将角色拉向代理位置。在 LocomotionSimpleAgent.cs 脚本上的 Update() 方法末尾添加以下代码。
        // 将角色拉向代理
                if (worldDeltaPosition.magnitude > agent.radius)
                    transform.position = agent.nextPosition - 0.9f*worldDeltaPosition;
或者，如果希望代理跟随角色，请添加以下代码。
        // 将代理拉向角色
                if (worldDeltaPosition.magnitude > agent.radius)
                    agent.nextPosition = transform.position + 0.9f*worldDeltaPosition;
具体哪种方法最合适取决于具体的用例。
我们已经设置一个使用导航系统移动的角色并相应地设置了动画。调整混合时间数字、注视权重等可以改善视觉效果，也是进一步探索此设置的好方法。