Unity插件 - MeshEditor（五） 網格頂點動畫

這次加入的功能比之前幾次的實用性明顯要高些，像什麼破碎啊，融化啊，其實細想一下會發現......沒什麼卵用，模型的頂點數據還是應該交給GPU繪制才是正道，CPU刷新模型頂點始終是個吃力不討好的事（不過我好像至始至終就是在干吃力不討好的事來著），所以今天要講的網格頂點動畫也還是別用到過於復雜的模型之上，畢竟到頭來吃力的只會是你的項目，不過一些簡單的模型倒不用擔心，像什麼旗幟飄揚什麼的，不用打開3DMAX（前提是得會用這東西K動畫），不用局限於Unity的animator系統（畢竟給你一個做得像旗幟的cube，你能用animator調一個飄動的動畫？），只需簡單的幾步拖拽便可以K出一個動畫，並且可以將動畫信息保存為本地文件，實現多項目間復用，同時，頂點數相同的模型也可以復用動畫（這感覺也沒什麼卵用）。

 

今天所提的網格頂點動畫完全不同於Unity Animator系統的機制，事實上跟它半毛錢關系都沒有，所以這兩種動畫在同一物體上是可以共同存在的，事實上，眾所周知，Animator的關鍵幀只會記錄物體的transform組件的position、rotation以及scale的數值變化，其余的任何屬性改變都不會被它視為有另一關鍵幀產生，而網格頂點動畫只會記錄模型的頂點數據作為關鍵幀，完全不會改動transform組件的屬性，所以這兩種動畫完全可以共存。

好了，進入正題，我以給一個cube調一個動畫為例子講解一下整個流程及實現的思路。

 

第一步、為cube添加我們的網格頂點動畫編輯器組件（MeshAnimation）

添加動畫幀：以Scene場景中當前物體的狀態信息保存為一個新的關鍵幀，這裡的代碼主要是記錄每個頂點的位置

/// 

    /// 添加動畫幀
    /// 
    public void AddFrame()
    {
        Vector3[] vertices = new Vector3[_Vertices.Length];
        for (int i = 0; i < _Vertices.Length; i++)
        {
            vertices[i] = _Vertices[i].transform.position;
        }
        _VerticesAnimationArray.Add(vertices);
    }

我們最好先在cube的初始狀態就添加一個動畫幀，以便於播放動畫時它會從初始狀態開始

 

第二步、現在我們多添加幾個關鍵幀，目前每幀的狀態都是保持在初始形態

 

第三步、我們的第一幀就讓他保持初始狀態，現在選中第二幀，同時在場景中調節cube的形態，當你覺得滿意的時候，點擊apply應用就可以將物體的狀態應用到當前的第二幀數據，當然如果這一關鍵幀不想要了，點擊delete刪除即可

 

/// 

    /// 應用動畫幀
    /// 
    public void ApplyFrame()
    {
        //如果當前動畫幀數據存在，則應用當前物體的各頂點數據至當前動畫幀
        if (_NowSelectFrame >= 0 && _NowSelectFrame < _VerticesAnimationArray.Count)
        {
            for (int i = 0; i < _Vertices.Length; i++)
            {
                _VerticesAnimationArray[_NowSelectFrame][i] = _Vertices[i].transform.position;
            }
        }
    }

 

/// 

    /// 刪除動畫幀
    /// 
    public void DeleteFrame()
    {
        //如果當前動畫幀數據存在，則刪除當前動畫幀數據
        if (_NowSelectFrame >= 0 && _NowSelectFrame < _VerticesAnimationArray.Count)
        {
            _VerticesAnimationArray.RemoveAt(_NowSelectFrame);
            _NowSelectFrame = -1;
        }
    }

 

我們將cube調節成這個樣子，然後點擊apply應用關鍵幀

 

第四步、選中第三個關鍵幀，再調到自己滿意的形態，並再點擊apply應用

 

第五步、選中第四個關鍵幀，這裡我們要讓他有個緩沖的效果，也就是說跟第三幀的差距小一點

然後我們的第四幀就調成了這個慫樣~

 

第六步、第五幀我們就要讓他發射出去（前幾幀是收縮，蓄勢，然後第五幀猛地彈出~~有沒有一種發射炮彈的感覺~~），當然如果你想復制某一幀的話，只需選中這一幀，點擊添加關鍵幀，最後面就會多出來與此幀相同的一幀，然後在此基礎上調節下一幀更方便

 

第七步、之後就是給他K幾個反彈回來的緩沖關鍵幀，注意這裡選中任意一幀場景中的cube就會變化到那一幀的形態（這種方式是仿Animator的），隨意修改之後點擊應用可以保存，不點擊應用默認改動無效

 /// 

    /// 選定指定幀
    /// 
    public void SelectFrame(int frameIndex)
    {
        //如果當前動畫幀數據存在，則選定當前動畫幀，所有頂點應用當前動畫幀數據
        if (frameIndex >= 0 && frameIndex < _VerticesAnimationArray.Count)
        {
            _NowSelectFrame = frameIndex;
            for (int i = 0; i < _Vertices.Length; i++)
            {
                _Vertices[i].transform.position = _VerticesAnimationArray[frameIndex][i];
            }
        }
    }

 

完成之後點擊預覽按鈕就可以馬上在Scene界面看到cube的動畫效果，這裡沒截圖，後面用動畫播放器播放的時候再截圖

因為腳本就算添加了編輯器執行的標識，它的update函數依然不會逐幀執行，而是在場景物體發生變化的時候才執行，所以這裡的動畫預覽函數不能放在update裡，那麼只有將之加入到Unity編輯器逐幀刷新周期了

/// 

    /// 預覽動畫
    /// 
    public void PlayAnimation()
    {
        //沒有動畫可以預覽
        if (_VerticesAnimationArray.Count <= 0)
        {
            return;
        }
        //預覽從第一幀開始（頂點動畫數組下標0）
        _AnimationIndex = 0;
        //重置記錄動畫播放上一序列的變量
        _AnimationLastIndex = -1;
        //重建新的動畫片段
        _AnimationFragment = new Vector3[_Vertices.Length];
        //重置動畫播放控制器
        _AnimationPlayControl = 0;
        //動畫進入到第一幀
        for (int i = 0; i < _Vertices.Length; i++)
        {
            _Vertices[i].transform.position = _VerticesAnimationArray[0][i];
        }
        _IsPlay = true;
        //將刷新動畫函數注冊到Unity編輯器幀執行模塊
        EditorApplication.update += PlayingAnimation;
    }

動畫刷新函數采用將每個關鍵幀切分為動畫片段的方式，將片段循環累加給cube的網格頂點

/// 

    /// 動畫預覽中
    /// 
    void PlayingAnimation()
    {
        if (_IsPlay)
        {
            //動畫播放至最後一幀，動畫播放完畢
            if (_AnimationIndex + 1 >= _VerticesAnimationArray.Count)
            {
                //動畫播放完畢
                _IsPlay = false;
                //清除刷新動畫函數的注冊
                EditorApplication.update -= PlayingAnimation;
                //動畫回歸到第一幀
                for (int i = 0; i < _Vertices.Length; i++)
                {
                    _Vertices[i].transform.position = _VerticesAnimationArray[0][i];
                }
                return;
            }
            //當前動畫播放序列不等於上一幀序列，則進入下一幀
            if (_AnimationIndex != _AnimationLastIndex)
            {
                _AnimationLastIndex = _AnimationIndex;
                //分割動畫片段
                for (int i = 0; i < _AnimationFragment.Length; i++)
                {
                    _AnimationFragment[i] = (_VerticesAnimationArray[_AnimationIndex + 1][i] - _VerticesAnimationArray[_AnimationIndex][i])/ _AnimationPlaySpeed;
                }
            }
            //動畫進行中
            for (int i = 0; i < _Vertices.Length; i++)
            {
                _Vertices[i].transform.position += _AnimationFragment[i];
            }
            //動畫控制器計數
            _AnimationPlayControl += 1;
            //動畫控制器記錄的一個動畫幀播放完畢
            if (_AnimationPlayControl >= _AnimationPlaySpeed)
            {
                _AnimationPlayControl = 0;
                _AnimationIndex += 1;
            }
            RefishMesh();
        }
    }

 

第八步、這裡是重點了，記得點擊導出動畫，如果你直接點擊編輯完成或是突然有了什麼好想法跑去VS裡隨意改了下腳本導致Unity編輯器重新編譯的話，很遺憾你的動畫數據都會丟失，記得導出完畢了之後再點擊編輯完成

使用scriptableobject序列化動畫數據至asset文件中，這裡的坑是真坑，路徑必須還得是Asset開頭，後綴必須還得是asset，剛開始坑了我不少無辜的時間

/// 

    /// 導出動畫
    /// 
    public void ExportAnimation()
    {
        //動畫幀數小於等於1不允許導出
        if (_VerticesAnimationArray.Count <= 1)
            return;
        //創建動畫數據文件
        MeshAnimationAsset meshAnimationAsset = ScriptableObject.CreateInstance();
        //記錄動畫頂點數
        meshAnimationAsset._VertexNumber = _RecordAllVerticesList.Count;
        //記錄動畫幀數
        meshAnimationAsset._FrameNumber = _VerticesAnimationArray.Count;
        //記錄動畫幀數據
        meshAnimationAsset._VerticesAnimationArray = new Vector3[_VerticesAnimationArray.Count * _RecordAllVerticesList.Count];
        for (int n = 0; n < _VerticesAnimationArray.Count; n++)
        {
            for (int i = 0; i < _VerticesAnimationArray[n].Length; i++)
            {
                for (int j = 0; j < _AllVerticesGroupList[i].Count; j++)
                {
                    int number = n * _RecordAllVerticesList.Count + _AllVerticesGroupList[i][j];
                    EditorUtility.DisplayProgressBar("導出動畫", "正在導出頂點數據（" + number + "/" + meshAnimationAsset._VerticesAnimationArray.Length + "）......", 1.0f / meshAnimationAsset._VerticesAnimationArray.Length * number);
                    meshAnimationAsset._VerticesAnimationArray[number] = transform.worldToLocalMatrix.MultiplyPoint3x4(_VerticesAnimationArray[n][i]);
                }
            }
        }
        //創建本地文件
        string path = "Assets/" + GetComponent().sharedMesh.name + "AnimationData.asset";
        AssetDatabase.CreateAsset(meshAnimationAsset, path);

        EditorUtility.ClearProgressBar();
    }

 

如下就是我們導出來的動畫數據，可以看到裡面包含了10個關鍵幀，適用於一切有24個網格頂點的模型（網格頂點是可操控頂點的3倍），當然他的原主是cube

 

第九步、然後，為cube添加網格頂點動畫播放器組件（MeshAnimationPlayer）並為其添加我們的CubeAnimationData，每一個MeshAnimationPlayer對應一個AnimationData文件，暫不支持代碼中動態變更

MeshAnimationAsset：動畫播放器的目標asset文件，頂點數量需與當前掛載物體一致

AnimationPlaySpeed：動畫播放速度，注意，這裡是值越小播放越快

另外兩個參數是開啟循環播放和啟動時即播放，我們勾選啟動播放，然後運行程序，下面是動態效果圖

我們可以看到動畫有點丑~~當然這只是隨便調調，畢竟我不是美術

MeshAnimationPlayer的播放有外部可控開關

/// 

    /// 播放動畫
    /// 
    public void Play()
    {
        //從第一幀開始播放（頂點動畫數組下標0）
        _AnimationIndex = 0;
        //重置記錄動畫播放上一序列的變量
        _AnimationLastIndex = -1;
        //重置動畫播放控制器
        _AnimationPlayControl = 0;
        //動畫跳轉到第一幀
        SelectFrame(_AnimationIndex);
        _IsPlaying = true;
    }
    /// 

    /// 停止播放
    /// 
    public void Stop()
    {
        _IsPlaying = false;
        //動畫回歸到第一幀
        SelectFrame(0);
    }

以及要獲取當前動畫是否播放中，可以直接讀取_IsPlaying屬性。