【Unity】Timeline探索记（3）关于Playable

Posted on 2020-09-27 01:26 Caiger 阅读(3207) 评论(1) 编辑收藏举报

写在前面

在前几次探索中，时不时都会看到Playable的身影，比如在Timeline面板上看到的Playable Track，在写字幕轨脚本时看到的方法参数Playable Graph，我翻了翻关于Playable的相关博文，只是浏览程度的话确实没太理解博文内容。
这次探索会围绕这篇官方介绍博文“Playable API：定制你的动画系统”展开，记下我在读的过程中哪些地方没读懂，以及后来看了演示工程，自己另外写了测试，来补足理解的过程。

探索

官方介绍博文“Playable API：定制你的动画系统”：总的来说，Playable是一个系统。它支持动画，而且它是除了legacy动画、Mecanim动画外的第三种（更好的）选择。它以后还会支持音频、视频等更多功能。它的优点是，可在编辑模式下看大部分效果，不用状态机，控制得更细。

没读懂的地方

官方博文没有具体举例实现效果，直接放理论和代码，它讲的若干Playable好处我都不知道如何体现。以下是我觉得很重要但没读懂的地方：
- 【问题1】Playable Graph 怎么用？
- 【问题2】Animator怎样控制权重，Playable怎样控制权重？
- 【问题3】Clip怎样和Animator混用？

补足理解

环境

官方博文为了演示Playable Graph使用了Graph Visualizer工具，下载下来，把它安上。
官方博文中提到了示例工程Simple Animation，下载下来，打开工程看看里面有什么。
Unity2019.2.6：因为Graph Visualizer工具和示例工程Simple Animation必须在Unity2018及以上版本才可运行，所以我的测试工程都会在Unity2019.2.6版本上运行。（我试过把它们安到Unity2017版本上，但没有成功）

Graph Visualizer工具

顾名思义，这是个可视化Playable Graph的工具。下好该工具压缩包并解压后，如下图，点击Packages面板的加号按钮导入它的package.json文件，即可安装。安装后在菜单栏Windows -> Analysis -> Playable Visualizer打开。

示例工程Simple Animation

在示例工程中，有3个场景，没有说明文档。随便打开一个场景运行，看到了三个差不多的效果，再翻了翻它的代码，竟然一时不知道它要告诉我什么。

顶上三个按钮播放效果都是一样的

示例看不懂没关系，先给自己设下第一个测试小目标——怎样用Playble播放动画。毕竟要了解Playble，总得明白最简单的怎么播动画吧。再再具体一点，我设定了以下测试：

【测试1】旋转Cube

首先，我找到了一篇个人博文，它有着最基本的用Playble播放动画代码。我稍微修改了一下脚本（改了Graph起名，删注释），如下：

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.Animations;
using UnityEngine.Playables;


[RequireComponent(typeof(Animator))]
public class Playable_RotateCube : MonoBehaviour
{
    public AnimationClip clip;
    private PlayableGraph graph;

    void Start()
    {
        graph = PlayableGraph.Create("RotateCube");
        AnimationPlayableOutput animOutput = AnimationPlayableOutput.Create(graph, "Animation", GetComponent<Animator>());
        AnimationClipPlayable clipPlay = AnimationClipPlayable.Create(graph, clip);
        animOutput.SetSourcePlayable(clipPlay);
        graph.Play();

        // 另一种写法，更方便的接口
        //AnimationPlayableUtilities.PlayClip(GetComponent<Animator>(), clip, out graph);

    }

    void OnDisable()
    {
        graph.Destroy();
    }

}

我在场景中准备了Cube，和从Simple Animation示例工程拷过来的旋转动画RotateLegacy。Cube挂了上面的播动画脚本，Animator组件去掉用不着的Animator Controller，具体设置如下：

　　结果运行时报错“ArgumentException: Legacy clips cannot be used in Playables.”，官方解释脚本放的Clip不能是Legacy类型。怎么知道一个Clip是不是Legacy类型呢？将该Clip的Inspector面板切换到Debug模式，看Legacy选项是否打钩即可，如下图。

　　于是，我将Clip改为RotateAnimator，可以成功运行。

运行时，Cube成功播放旋转动画

此时在Graph Visualizer窗口中，它的Graph如下图。如脚本中写的那样，Graph中只有一个AnimationOuput（它的全称是AnimationPlayableOutput），一个AnimationClip（它的全称是AnimationClipPlayable）。到这里，能对Playable Graph有一个初印象，它就像它的名字一样，相当于一张图，图上有着我们设置的各种Playable节点。

【测试2】cube一边旋转一边移动

现在我不仅仅想要旋转Cube，还想要它一边旋转一边上下移动。
先不说Playable怎么实现，我都没想起怎么用Animator实现这个效果，所以我先去翻了翻Animator相关资料。Animator实现主要靠在Animator Controller上加Layer。这里我先将原先的Controller起名为cube_1Layer，接着另外创建了一个Controller名为cube_2Layer，它有两层Layer，Base Layer依然只有Rotate动画，具体设置如下图：

　　Layer1放了Move动画，具体设置如下图：

　　把Cube上的Animator Controller换为cube_2Layer，直接运行Unity即可看到Cube边旋转边移动效果。这里通过修改Layer中的Weight，可以解答“【问题2】Animator怎样控制权重”（更具体的可以参考这篇博文）。

怎么用Playable实现同样效果呢？我没有搜到直接的博文，但在回顾之前的“实现字幕轨”时看到了InputWeight，猜测应该会用到它，然后我试着写出了能成功运行的脚本。最后，我在去看官方Manual——Playables API时发现官方早已写好种种说明，包括前面的实现代码，唯一少的就是具体例子。最开始的官方介绍博文“Playable API：定制你的动画系统”需要的程序就在Manual这里，示例工程Simple Animation也应该对照Manual阅读。和官方Manual相比，【测试1】参考的个人博客效果还不够充分，图中只有2种结点——Ouput和Clip，而按着Manual给的脚本，图中会有3种结点——Ouput，Clip和Mixer，如下图。

这里用的脚本如下，我除了实现播动画功能外，还加了点击按钮停止播放的功能。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.Animations;
using UnityEngine.Audio;
using UnityEngine.Playables;


/// <summary>
/// 这篇程序可以参考官方 https://docs.unity3d.com/ScriptReference/Playables.PlayableGraph.Connect.html
/// </summary>
[RequireComponent(typeof(Animator))]
public class Playable_RotateMoveCube : MonoBehaviour
{
    public AnimationClip animClipA;
    public AnimationClip animClipB;

    private PlayableGraph graph;
    private AnimationLayerMixerPlayable mixer;
    private AnimationPlayableOutput output;


    void Start()
    {
        graph = PlayableGraph.Create("RotateMoveCube");
        output = AnimationPlayableOutput.Create(graph, "Animation", GetComponent<Animator>());
        // inputCount 可以接几个playable
        mixer = AnimationLayerMixerPlayable.Create(graph, 3);
        output.SetSourcePlayable(mixer);

        AnimationClipPlayable clipPlayA = AnimationClipPlayable.Create(graph, animClipA);
        AnimationClipPlayable clipPlayB = AnimationClipPlayable.Create(graph, animClipB);
        // sourceOutputPort 默认为0
        graph.Connect(clipPlayA, 0, mixer, 0);
        graph.Connect(clipPlayB, 0, mixer, 1);
        // weight填0.5f只会有一半效果，和我理解的a + b + c = 1不同
        mixer.SetInputWeight(0, 1f);
        mixer.SetInputWeight(1, 1f);
        graph.Play();

    }

    public void ClickClose()
    {
        // ...这里暂无判空等检测
        graph.Disconnect(mixer, 0);
        graph.Disconnect(mixer, 1);

        graph.DestroyPlayable(mixer);
        graph.DestroyOutput(output);

        // cube位置会停在销毁的时刻

    }

    public void ClickStopB()
    {
        // ...这里暂无判空等检测
        mixer.SetInputWeight(1, 0f);

        //graph.Disconnect(mixer, 1);

    }

    void OnDisable()
    {
        graph.Destroy();

    }

}

在Cube上设置如下图：

最后在运行时，还发现一个小问题：Move动作和Cube实际位置不一致，因为动作里记录的是Cube世界坐标，再给Cube套个父物体就能解决这个问题（具体可参考这篇博文）。最后，运行效果如下图。通过修改脚本中的InputWeight，可以解答“【问题2】Playable怎样控制权重”。

这里的Graph视图如下：

【测试3】Clip和Controller混用

为了解答“【问题3】Clip怎样和Animator混用”，实现要用到的脚本依然在Manual上可以找到，如下：

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.Animations;
using UnityEngine.Playables;


[RequireComponent(typeof(Animator))]
public class Playable_BlendController : MonoBehaviour
{
    public AnimationClip clip;
    public RuntimeAnimatorController controller;
    public float weight;
    private PlayableGraph graph;
    private AnimationMixerPlayable mixer;

    void Start()
    {
        graph = PlayableGraph.Create("BlendController");
        AnimationPlayableOutput output = AnimationPlayableOutput.Create(graph, "Animation", GetComponent<Animator>());
        mixer = AnimationMixerPlayable.Create(graph, 2);
        output.SetSourcePlayable(mixer);
        AnimationClipPlayable clipP = AnimationClipPlayable.Create(graph, clip);
        AnimatorControllerPlayable ctrlP = AnimatorControllerPlayable.Create(graph, controller);
        graph.Connect(clipP, 0, mixer, 0);
        graph.Connect(ctrlP, 0, mixer, 1);
        graph.Play();

    }

    void Update()
    {
        weight = Mathf.Clamp01(weight);
        mixer.SetInputWeight(0, 1.0f - weight);
        mixer.SetInputWeight(1, weight);

    }

    void OnDisable()
    {
        graph.Destroy();

    }

}

因为用到的Controller是前面Cube的cube_1Layer，所以这次我选择在Capsule上挂这个脚本，具体设置如下图：

运行时调节Inspector面板上的Weight值，可以看到Capsule变化。以下是将Weight调为0.66时的效果。“【问题3】Clip怎样和Animator混用”解答完毕。

这里的Graph视图如下：

通过上面一系列测试，我对Graph有了一定了解。对于“【问题1】 Playable Graph 怎么用”，我的解答是：像它的名字一样，当一张图来用，在图上，可以找到我需要的任何节点。

回到示例工程Simple Animation

在完成上面测试后，对着Manual再次阅读官方介绍博文“Playable API：定制你的动画系统”，现在是时候回到示例工程Simple Animation了。看看效果，翻翻代码，我能明白示例工程这3个场景到底要告诉我什么了。
- 场景PlayOnce 演示重点：简单利用Playable播放一个cube旋转动画；同时和Legacy、Mecanim比较。
- 场景Complex演示重点：简单利用Playable播放一个人形动画；同时和Legacy、Mecanim比较。
- 场景ComplexWithTransitions演示重点：简单利用Playable播放人形动画A，然后直接粗暴切换到动画B；同时和Legacy、Mecanim比较。

没有提及的

Manual上还有很多功能例如控制时间，按序列播放动画，这里都没有展开，我把它们的具体实现都一起放在测试工程里了。

下载

我的测试工程G站链接

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