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Spine Skeleton Animation(2D骨骼动画)

骨骼动画

首先我们来看到底什么是骨骼动画:

在早期的机器上,渲染本身已经占用了很多CPU资源,因此,对于渲染,往往采取的是一种空间换时间的策略,以避免在模型的渲染中继续加重CPU的负担。帧动画模型在这种条件下应运而生。比较著名的帧动画格式是Quake2所采用的MD2。到今天为止,帧动画依然存在,只不过帧动画更多地是来描述小且动作相对少些的物体。

GPU出现后,CPU的问题早已不像以前那么突出,一些新的手段和技术也可以被应用进来了。骨骼动画相对于帧动画而言,更加灵活多变,但同时,骨骼动画需要更多的计算量,因此骨骼动画往往应用在需要着重体现动作细节的模型中。

骨骼动画技术后于帧动画技术出现。最开始,骨骼动画仅用于非实时渲染的建模领域,如3DMax这类建模软件之中,以方便美工的建模。后来,CPU从渲染中解放后,骨骼动画才用于实时渲染的游戏中。

骨骼动画原理

骨骼动画的想法来源于人体骨骼。例如说,人的上肢所有肌肉和皮肤都受上肢骨胳的影响,而人的踝关节则分别承受小腿骨胳和脚骨的影响。根据这个我们可以将骨骼动画理解为两个概念: 骨骼:用以控制蒙皮的一种抽象的概念,如人体骨骼控制皮肤。 蒙皮:被骨骼控制、并显示在外的因素,如人体的皮肤被骨骼所影响。

蒙皮(SKINMESH)

在最终的渲染结果中,蒙皮将完全显示出来,蒙皮实际上就是顶点、法线和纹理坐标等将被渲染的元素。而其中,最关键的当然是顶点,顶点将直接被骨头牵扯运动,因而使得整个模型呈现骨骼所决定的样子。

骨骼(SKELETON)

骨骼是一种抽象的概念,在最终的渲染结果中,它不可见。类如人体骨骼、骨骼是若干骨头(Bone)成树状的集合体,而每块骨头又分别与若干数量的蒙皮顶点关联。当骨头运动的时候,与之关联的所有蒙皮顶点也会受骨骼的影响而运动。

骨头与蒙皮顶点的关联需要考虑到每块骨头对蒙皮顶点的影响。 尽管大部分情况下,一个顶点将仅仅被一个骨头的影响,但是关节处的顶点往往被多根骨头影响,例如踝关节,可能会分别受小腿骨50%和脚骨50%的影响,这种影响叫作权重(Weight)。
在这种情况下,我们称踝关节的这些顶点,受小腿骨影响的权重是50%,受脚骨影响的权重也是50%。

Unity的骨骼动画插件

而在Unity3D中骨骼动画插件有比较多,例如Uni2D,SmoothMovoe,Puppet2D等等,但为了方便美术人员编辑我们项目使用是spine

Spine介绍

spine容易上手,并且它提供了mesh,通常来说一张纹理只有4个顶点,左下右下左上右上,但是有了mesh,我们可以抓取这个图片,并设置大量的顶点给它,之后就能通过对顶点的设置完成图片的拉伸形变,比如乳摇功能。

spine中30帧为1s,最新版中也提供了IK,可以将骨骼固定,做动作。

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