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title: AdvancedLocomotionV4学习笔记（1）——动画节点
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date: 2022-08-24 09:39:43
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excerpt: 摘要
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tags:
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rating: ⭐
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# 前言
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本人最近在学习AdvancedLocomotionV4，并尝试将其中可用部分移植到自己的项目上。在此分享一些自己的心得。
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## 学习建议
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首先应该从动画蓝图ALS_AnimBP看起，Editor为后处理动画蓝图可以跳过。个人建议从AnimatoinGraph开始看，你可以学习到状态机的层次逻辑、合理的动画图表折叠模式、IK的实现、动画融合逻辑（之后的文章我会举个例子说明）。
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其中的相关变量驱动着状态机切换与动画融合，所以下一步你需要看UpdateGraph（AdvancedLocomotionV4将事件与更新逻辑分成了2个Graph），之后是EventGraph。这里是动画蓝图与角色类的数据沟通与变量更新逻辑都在于此。完成以上两个步骤后，你就了解了这个项目的总体脉络了，但还是推荐先把熟悉一下Ue4相关的动画要点。
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## Anim Modifiers
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一种用于修改 Animation Sequence 或者 Skeleton Asset的蓝图类。
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例如，精确定位左脚或右脚踩到地面时的帧来创建自动脚部同步标记（等诸如此类的各种应用）。通过使用该信息，可以将 动画同步标记 添加到脚部骨骼处于最低点（或接触地面）时的帧。
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在AdvancedLocomotionV4中有大量的同步组、AnimNotify、以及曲线，纯靠手动指定费事费力。所以本人尝试制作了相应的AnimModifier，将在下一篇文章中分享。相比之下AdvancedLocomotionV4的Anim Modifiers做的就十分的菜了，让人怀疑是不是作者在隐藏些什么。
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## Virtual Bones
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有了它就无需因为要制作Ik、FK等效果，而将原始美术资源返工重做。不过4.24有个限制就是无法重复添加相同父骨骼与相同目标骨骼的虚拟骨骼。
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注意：LHS_ik_hand_gun用在后处理类型的动画蓝图Editor。
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## Anim Curve
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可以在SkeletonAsset编辑器中查看所有的Curve，并且进行添加。
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之后就可以在AnimationSequence中添加Anim Curve。但有个尴尬的问题就是无法查看哪些AnimationSequence设置了指定Curve。没有很好的引用关系图，这让学习项目的人十分头疼。总不可能为了学习而去写一个编辑器插件吧……
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## Pose Blend 与 Pose Driver
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这个两个东西和流程相关，如果没有特殊流程，只适合于制作表情系统或是较为简单的动画。（有大佬告诉我还可以做肌肉效果，毕竟表情也是一种肌肉效果……）
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## 节点
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### FABRIK
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俗话说的正向动力学，关节弯曲效果。
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### 转换空间节点
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LocalSpace（局部空间）：骨骼变换坐标系为其父骨骼所在坐标系。
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ComponentSpace（组件空间）：骨骼变换坐标系为SkeletalMeshComponent所在坐标系。
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使用他们的原因在于，动画蓝图默认处于 局部空间。但特定的混合节点和所有的Skeletal Controls节点都处于组件空间中。所以在使用这些节点时需要进行空间转换。
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注意：空间转换会带来性能损耗，所以建议把Skeletal Controls节点都放在一起进行计算。
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### Skeletal Controls
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#### AnimDynamics
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这个节点是一个小型动力学解算器。可以给SkeletalMeshComponent提供一些次要的物理效果。可以用来给锁链、头发、披风加上简单物理效果。
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需要注意：
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- 惯性效果是通过把骨骼转换为Box来计算的
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- 不计算碰撞，但计算在物理资源中设置的约束
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#### Apply a Percentage of Rotation
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从指定骨骼获取旋转值，并按照指定比例应用到目标骨骼上。
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#### Copy Bone
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将指定骨骼数据复制到另一个骨骼上。将上面的模拟效果复制到另一侧的弹药包上。
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#### Observe Bone
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在界面中显示指定骨骼的Translate信息。
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#### Spline IK
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样条 Ik解算。用于模拟类似脊椎之类的样条结构骨骼动画效果。
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#### Spring Controller
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弹簧控制器，用于模拟因为前一个动作所造成的反作用力效果，就好像指定处的骨骼换成了弹簧。
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#### Trail Controller
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轨迹控制器，可以用于类似贪吃蛇之类动画效果。
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#### Look At
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让指定骨骼朝向目标骨骼位置。
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#### Modify Curve
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修改指定名称的曲线值（在Animation Sequence中），曲线值可以在材质、Niagara、蓝图中获得。
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#### Rigid Body
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使用在物理资源中设置碰撞体数据进行物理效果模拟。
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在使用此节点之前，先在骨骼大纲视图选中所有需要模拟骨骼，点击右键将其设置为 Simulated 类型。
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#### Hand IK Retargeting
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对应用了IK效果的骨骼进行重定向。按照给定参数向指定的FK骨骼进行偏移。
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#### Two Bone IK
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适用于两根骨骼的反向动力学解算节点。
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#### CCDIK
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4.21加入的节点。轻量级，可用于驱动一段骨骼链。CCDIK提供了定义角约束的功能，需要在解算中限制任意骨骼的旋转时较为实用。
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#### Bone Driven Controller
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通过其中一个骨骼信息来设置另一个骨骼的信息。
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例如B.Localtion.x=A.Localtion.y;
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https://docs.unrealengine.com/4.27/en-US/AnimatingObjects/SkeletalMeshAnimation/NodeReference/SkeletalControls/BoneDrivenController/
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### 视频推荐
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Cesar SC制作了UE4 Skeletal Controls系列视频，里面有简单演示过程，可以帮助你理解以上节点。
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https://youtu.be/FrwB6iVh_DY
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## PhysicalAsset
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刚体类型：有用于碰撞的、也有用于模拟的（用来做肚子上的肥肉效果）如果模拟中出现乱弹现象可以通过删除部分重叠刚体的碰撞来解决。4.18改善了编辑器，可以更好地观察刚体、约束、骨骼之间的关系。操作也方便了。具体的可以去看官方的视频。
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## 布料与碰撞
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通过在PhysicalAsset中创建胶囊来实现布料碰撞（布料只支持胶囊体）
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注意：我在这个过程中遇到了碰撞失效的问题，后面发现是因为根骨骼的scale值不为1造成的，动画外包在导出文件时候，场景单位和导出单位设置有问题造成的。
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### biped骨骼与rootmotion
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Biped骨骼的根骨骼会强制定义为Biped001，且无法修改。所以为了匹配Ue4的RootMotion动画规则。我们需要在在Biped001根节点外面再加一条Root骨骼。
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经过测试，其他商城中的RootMotion动画也可以正确地重定向Biped骨骼中。
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### 布料与环境碰撞
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想要与环境碰撞，比就必须要StaticMesh的mobility 设置为Static。
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在角色的SkeletalMesh中检查cloth-Collide with Environment是否勾选。并且关闭Collide with Attached Children选项。
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## 其他有用功能
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自动重新导入功能，在编辑器设置-General-Loading & Saving-Auto Reimport。动画师会十分喜欢这个功能，因为在DCC保存动画数据后，Ue4就会自动更新，不用再去点ReImport了。
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