Skip to main content

根运动

概述​

根运动（Root Motion）是动画编辑器中的一项功能，该功能可以提取动画序列中的根运动数据，运用该数据驱动角色胶囊体移动。

根运动支持提取多个动作融合后的根骨骼动画的增量变换（Delta Transform），并抹除动画中的根骨骼动画。逻辑层基于该特性，可以制作动画驱动的位移表现。

启用根运动​

在不启用根运动的时候，骨架网格体和胶囊体是分离的，直接穿过静态网格体并在动画结束后回到最初的位置，角色的动作原点始终在原地。

在启用根运动后，胶囊体保持同步，物理碰撞仍然可以使用。提取动画序列中的根运动数据来驱动角色胶囊体的移动，使角色与静态网格体产生交互，动作坐标原点始终跟随角色移动。角色碰撞到静态网格体后停止位移，此时，动作坐标原点变为角色移动后的位置处。


不启用根运动
启用根运动

根骨骼​

角色动画由其骨架网格体的骨骼驱动，在所有骨骼中，根骨骼是整个骨架的基础骨骼。动画中没有动画数据的根骨骼是保持静止不动的，动画在继续播放中，角色本身不在世界坐标中有任何位移。

还有一些动画，其根骨骼是静止的，其他的运动在根骨骼上分配动作，根骨骼进行移动，但是角色本身并不跟随移动，若要角色有位移动作，则需开启根运动。开启根运动后，先锁住根骨骼动画数据，然后将它提取出来应用到角色上。

使用根运动​

前置条件​

使用根运动功能需要一个包含根骨骼的骨架（组合体（Actor）），同时，该组合体中需要包含一个动画序列，为根骨骼添加动画。

动画序列​

使用根运动功能需将每个动画序列的根运动（Root Motion）开启。在动画序列的资产细项（Asset Details）面板中勾选启用根运动（Enable Root Motion），可根据需求修改根运动相关属性。

image-20230816172314620

属性说明
启动根运动（Enable Root Motion）是否开启根运动。
根运动根锁定（Root Motion Root Lock）根运动提取后，根骨骼的锁定方式。
  • 参考姿势（Ref Pose）：使用参考姿势。
  • 动画第一帧（Anim First Frame）：使用第一帧。
  • 0：使用规范化的Transform。
强制锁定根骨骼（Force Root Lock）强制锁定根骨骼，无论是否提取过根运动。
使用标准化根运动缩放（Use Normalized Root Motion Scale）使用归一化的根运动缩放（避免非归一化的缩放对根运动结果的影响）。
位移（Translate）旧的根运动相关提取设置。可选择清除Z轴（Clear Z-Axis）和清除X、Z轴（Clear X,Z Axes）。

动画树​

将动画序列中的根运动启用后，还需在动画树编辑器中使用节点来控制管理动画。可将要用到根运动的动画放入动画树中的插槽中。

根运动模式​

在将要使用根运动功能的组合体（Actor）中，可以选择不同的根运动模式（Root Motion Mode）。

名称说明
不抽取（No Extraction）不从动画中提取根骨骼运动数据，将其保留在动画姿势中。
忽略根运动（Ignore Root Motion）提取动画中的根运动，并锁定动画姿势的根变换。但不会缓存提取的根运动数据给上层逻辑使用。
来自任何动画（From Everything）从任何开启根运动的动画中提取根运动数据，并锁定动画姿势的根变换。会根据来源于动画的各自权重混合并缓存结果供上层逻辑使用。
仅来自于蒙太奇（From Montage Only）仅从蒙太奇中提取根运动数据，并锁定动画姿势的根变换。会缓存数据供上层逻辑使用。

脚本调用播放​

actor:BlendAction(“选择播放的动画序列”, false, false, true, 1.0, true, “选择播放插槽”, true)，最后一个true表示停止播放同插槽组的其他蒙太奇。

示例​

下面为开启根运动后，角色奔跑中遇到墙壁的示例。

创建组合体​

参照Actor组装，创建一个包含蒙皮和骨架资产的组合体。

image-20230526143146390

编辑动画资产​

在动画编辑器中选中sprint骨架资产后右击，在弹出的快捷菜单中选择将骨架资产转换为动画序列资产（Convert Skeleton To AnimSeq），将该骨架资产转换为一个动画序列资产，然后在弹出的窗口中输入名称后点击确定（OK）按钮完成转换。

image-20230523151438382

在该动画序列的资产细项（Asset Details）面板中，勾选启用根运动（Enable Root Motion）。

image-20230523152947818

编辑完成后，依次点击菜单栏文件（File） -> 保存所有（Save All）进行保存。

image-20230523153058498

配置动画树​

在动画编辑器中点击菜单栏文件（File） -> 创建（Create），在弹出的窗口中的下拉框中选择动画树（AnimTree），然后输入名称并选择路径，点击确定（OK）按钮完成创建并进入到动画树编辑器中。

添加一个序列播放节点。在动画树空白处右击打开节点选择面板，展开动画（Animation）选项，选择播放“default_stand”（Play “default_stand”）节点。

在动画编辑器中的插槽管理器（Slot Manager）创建一个默认插槽（DefaultSlot），具体创建步骤可参照动画插槽。

从该动画播放节点引脚处连接一个插槽节点，在弹出的节点选择面板中选择蒙太奇（Montage）选项中刚才所创建的插槽节点。

将该插槽节点连接到最终动画姿势（Final Animation Pose）节点上。

编辑完成后，在动画编辑器中依次点击菜单栏文件（File） -> 保存（Save）。

配置组合体​

在项目（Project）面板中，双击组合体（Actor）文件打开组合体编辑器。

在打开的组合体编辑器中，点击资产细项（Asset Details），然后将默认动作（Default Action）设置为所创建的根运动动画树资产，将根运动模式（Root Motion Mode）设置为仅来自于蒙太奇（From Montage Only）。

image-20230523144308272

编辑完成后，在组合体编辑器中依次点击菜单栏文件（File） -> 保存（Save）。

创建角色​

在组件编辑器中创建一个关卡，依次点击创建游戏对象（Create Game Object） -> 角色（Character）。

在大纲（Hierarchy）面板中选中该角色对象，然后在观察器（Inspector）面板中选中CharacterMesh0(Inherited)，将所创建的组合体（Actor）拖入到骨架网格体配置文件（Skeletal Mesh Config File）的插槽中。

image-20230523131150125

拖入完成：

image-20230524173119575

在观察器（Inspector）面板中，选中CollisionCylinder(Inherited)和CharacterMesh0(Inherited)分别调整该角色胶囊体和网格体的位置，使胶囊体尽可能在包裹角色的前提下，让角色蒙皮的脚部贴地，胶囊体也需在地面上方。

image-20230428140907772

调整角色角度，在观察器（Inspector）面板中勾选该角色的自动控制AI（Auto Control AI）属性。

image-20230524175546934

创建墙壁​

在关卡中添加一个墙壁（静态网格体）。从项目（Project）面板中的资源预览窗口中拖拽一个.xmod文件到关卡（Level）中。

根据需要调整该静态网格体的位置和大小。

创建触发器​

在关卡中添加一个对象作为触发器。依次点击创建游戏对象（Create Game Object） -> 游戏对象（Game Object），并将该对象重名为RootMotionTrigger。

在大纲面板中选中RootMotionTrigger对象，然后在观察器面板中点击添加组件（Add Component）按钮，选择添加一个胶囊体（Capsule）组件。

在其形状（Shape）选项中可调整该胶囊体的一些相关属性，胶囊体经线数量（Capsule Sides）、胶囊体半球纬线数量（Capsule Half Sphere Rings）、胶囊体半径（Capsule Radius）和圆柱体半高（Cylinder Half Height）。在关卡中调整该胶囊体的位置，使其与角色胶囊体不重叠。

image-20230606151913833

为触发器绑定脚本​

为RootMotionTrigger再添加一个脚本（Script）组件。在大纲（Hierarchy）面板中选中该对象，然后在观察器（Inspector）面板中点击添加组件（Add Component）按钮，选择脚本组件（Script Component）。

为该触发器对象绑定一个脚本。编写一个脚本并将其保存在项目资源中的脚本文件夹中。从资源预览窗口中将脚本拖入到该对象脚本组件的脚本文件（Script File）插槽中。

image-20230523154604532

拖入完成：

image-20230523155845647

脚本​

local target_actor_name = "LCharacter"

function on_begin_play(component)
    local owner = component.GameObjectOwner
    
    nx_bind_script(owner, nx_current())
    nx_callback(owner, "on_begin_overlap", "on_begin_overlap")
    
    return 1
end

function on_end_play(component)
end

function on_begin_overlap(pawn, other_actor)
    local lscene = nx_value("lscene")
    local level = lscene.PersistentLevel
    local target_actor = nx_function("ext_find_object", nx_null(), level, target_actor_name)
    
    if not nx_is_valid(target_actor) then
        return 0
    end
    
    local target_character_mesh_component
    
    for i = 1, target_actor.ComponentCount do
        local component = target_actor:GetComponentByIndex(i - 1)
        
        if nx_name(component) == "LSkeletalMeshComponent" then
            target_character_mesh_component = component
            break
        end
    end
    
    if not nx_is_valid(target_character_mesh_component) then
        return 0
    end
    
    local actor = target_character_mesh_component.VisBase
    
    if not nx_is_valid(actor) then
        return 0
    end
    
    actor:BlendAction("root_motion_sprint_sq", false, false, true, 1.0, true, "DefaultSlot", true)
    
    return 1
end

创建默认Pawn​

依次点击创建游戏对象（Create Game Object） -> 默认Pawn（Default Pawn），调整其朝向并将其移动到合适的位置上。

image-20230525162849158

在大纲面板中选中LDefaultPawn，然后在观察器面板中选中LDefaultPawn(Instance)，将自动持有玩家（Auto Possess Player）设置为Player 0。

运行​

点击运行（Play）按钮即可查看效果。