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Unity动画系统使用整理 --- Playable

news 2025/5/13 7:16:57

Playable API 是一个强大的工具，用于更灵活地控制动画、音频、脚本等时间轴内容的播放和混合。它提供了比传统 Animator 更底层、更可控的方式管理时间轴行为，尤其适合复杂动画逻辑或动态内容组合的场景。

优点：

1.Playables API 支持动态动画混合，这意味着场景中的对象可以提供自己的动画。例如，武器、宝箱和陷阱的动画可以动态添加到 PlayableGraph 并使用一段时间。
2.Playables API 可播放单个动画，而不会产生创建和管理 AnimatorController 资源所涉及的开销。
3.Playables API 允许用户动态创建混合图并直接逐帧控制混合权重。
4.可在运行时创建 PlayableGraph，根据条件按需添加可播放节点。可量身定制 PlayableGraph 来适应当前情况的要求，而不是提供一个巨大的“一刀切”图形来启用和禁用节点。

核心机制：

核心类型：

1.PlayableGraph
动画控制的核心容器，负责管理所有动画节点（Playable）和输出通道（PlayableOutput）。

PlayableGraph graph = PlayableGraph.Create("MyAnimationGraph");

2.Playable：
所有可播放项的基类型（如AnimationClipPlayable），使用struct实现避免内存分配。
隐式转换子类型为Playable，但反向需显式转换（可能因类型不兼容抛出异常）。
3.PlayableOutput：
输出的基类型（如AnimationPlayableOutput），同样为struct。
必须通过SetSourcePlayable()链接到Playable，否则无效果。

AnimationPlayableOutput output = AnimationPlayableOutput.Create(graph, "AnimationOutput", animator);

注：Playable 和 PlayableOutput 未暴露大量方法。可使用PlayableExtensions和PlayableOutputExtensions静态类提供的扩展方法。

创建与连接：

1.创建可播放项/输出
所有非抽象类型提供静态Create()方法，首个参数为PlayableGraph（拥有该节点）。

var clipPlayable = AnimationClipPlayable.Create(graph, clip);
var output = AnimationPlayableOutput.Create(graph, "Output", animator);

2.连接节点
节点间连接：通过PlayableGraph.Connect(source, sourcePort, target, targetPort)。
输出绑定根节点：output.SetSourcePlayable(rootPlayable)。

PlayableGraph管理

1.生命周期
创建：PlayableGraph.Create("GraphName")。
播放/停止：graph.Play() / graph.Stop()。
手动更新：graph.Evaluate(deltaTime)（适用于非实时更新）。
销毁：必须手动调用graph.Destroy()，否则报错（自动销毁其下所有节点）。

2.注意事项
输入限制：某些Playable类型不支持输入连接（如AnimationClipPlayable）。
权重控制：混合节点需通过SetInputWeight()管理权重。
内存安全：避免频繁创建/销毁，优先重用节点。

使用：

1.播放单个动画

在角色物体挂载以下脚本，如图：

代码：

[RequireComponent(typeof(Animator))]
public class SimplePlayable: MonoBehaviour
{public Animator animator;public AnimationClip clip;private PlayableGraph graph;void Start(){graph = PlayableGraph.Create();this.CreateSimpleAnimation();graph.Play();}void OnDestroy(){if (graph.IsValid())graph.Destroy();}void CreateSimpleAnimation(){// 创建AnimationClipPlayablevar clipPlayable = AnimationClipPlayable.Create(graph, clip);// 创建输出并连接到Animatorvar output = AnimationPlayableOutput.Create(graph, "Output", animator);output.SetSourcePlayable(clipPlayable);}
}

结果：

2.混合两个动画（Mixer）

在角色物体上挂载以下脚本，如图：

代码：

[RequireComponent(typeof(Animator))]
public class MixerPlayable : MonoBehaviour
{public AnimationClip clip0;public AnimationClip clip1;[Range(0f, 1f)] public float weight;PlayableGraph playableGraph;AnimationMixerPlayable mixerPlayable;void Start(){// 创建该图和混合器，然后将它们绑定到 Animator。playableGraph = PlayableGraph.Create();var playableOutput = AnimationPlayableOutput.Create(playableGraph, "Animation", GetComponent<Animator>());mixerPlayable = AnimationMixerPlayable.Create(playableGraph, 2); //2个输入playableOutput.SetSourcePlayable(mixerPlayable);// 创建 AnimationClipPlayable 并将它们连接到混合器。var clipPlayable0 = AnimationClipPlayable.Create(playableGraph, clip0);var clipPlayable1 = AnimationClipPlayable.Create(playableGraph, clip1);// 连接动画到MixerplayableGraph.Connect(clipPlayable0, 0, mixerPlayable, 0);playableGraph.Connect(clipPlayable1, 0, mixerPlayable, 1);//播放该图。playableGraph.Play();}void Update(){// 设置混合权重（0表示全clip0，1表示全clip1）weight = Mathf.Clamp01(weight);mixerPlayable.SetInputWeight(0, 1.0f - weight);mixerPlayable.SetInputWeight(1, weight);}void OnDisable(){//销毁该图创建的所有可播放项和输出。playableGraph.Destroy();}
}

结果：

3.分层动画（LayerMixer）

创建一个动画遮罩

设置遮罩，如下图，将叠加动画的下半动画不播放

将角色物体上挂载以下脚本，如下图：

代码：

[RequireComponent(typeof(Animator))]
public class LayerMixerPlayable : MonoBehaviour
{public AnimationClip runClip;public AnimationClip attackClip;public AvatarMask attackMask;PlayableGraph graph;void Start(){// 创建该图和混合器，然后将它们绑定到 Animator。graph = PlayableGraph.Create();var playableOutput = AnimationPlayableOutput.Create(graph, "Animation", GetComponent<Animator>());AnimationLayerMixerPlayable layerMixer = AnimationLayerMixerPlayable.Create(graph, 2);playableOutput.SetSourcePlayable(layerMixer);// 基础层（如移动）var baseLayer = AnimationClipPlayable.Create(graph, runClip);graph.Connect(baseLayer, 0, layerMixer, 0);layerMixer.SetInputWeight(0, 1f);// 叠加层（如攻击）var attackLayer = AnimationClipPlayable.Create(graph, attackClip);graph.Connect(attackLayer, 0, layerMixer, 1);layerMixer.SetInputWeight(1, 1f);// 设置层级遮罩（可选）layerMixer.SetLayerMaskFromAvatarMask(1, attackMask); // 仅特定身体部位播放攻击动画graph.Play();}
}

结果：将一个跑的动画和一个攻击动画混合，再将攻击动画的下半身添加动画遮罩

4.动态创建与销毁节点

// 动态添加新动画
public void AddDynamicAnimation(AnimationClip clip)
{var newClipPlayable = AnimationClipPlayable.Create(graph, clip);mixer.AddInput(newClipPlayable, 0, 1f); // 假设mixer已存在
}// 销毁节点
public void RemoveAnimation(int index)
{mixer.GetInput(index).Destroy();mixer.DisconnectInput(index);
}

创建自定义可播放项：

1. 创建自定义 Playable

继承 PlayableBehaviour：定义自定义逻辑需从基类 PlayableBehaviour 派生，重写其方法（如 PrepareFrame, OnPlayableCreate 等）。

public class MyCustomPlayableBehaviour : PlayableBehaviour 
{// 实现自定义逻辑（如重写帧更新方法）public override void PrepareFrame(Playable playable, FrameData info) {// 每帧执行逻辑}
}

可视化工具的安装与使用：

性能优化

1.提前创建PlayableGraph:在Awake()或Start()中初始化，避免运行时卡顿。
2.重用Playable节点:对于频繁切换的动画（如攻击、受伤），预先创建节点并通过权重控制显隐，而非反复创建/销毁。
3.限制更新频率:若动画无需每帧更新，可通过graph.Evaluate(deltaTime)手动控制更新。
4.使用Playable TraversalMode,设置遍历模式优化性能:

graph.SetTimeUpdateMode(DirectorUpdateMode.Manual);
graph.SetPlayableTraversalMode(PlayableTraversalMode.Passthrough);

应用场景

1.角色移动混合:根据速度动态混合走、跑、冲刺动画。
2.受伤动画叠加:在基础动画上叠加受伤抖动，不影响其他身体部位。
3.过场动画控制:结合Timeline和Playable API实现复杂的过场动画序列。

注意事项

1.销毁PlayableGraph:在对象销毁时调用graph.Destroy()，防止内存泄漏。
2.动画长度处理:循环动画需手动控制停止，或使用ClipPlayable.SetDuration()。
3.权重归一化:混合时确保权重总和不超过1，避免动画异常。
4.版本兼容性:Playable API在Unity 2017.1+中稳定，但部分功能（如ScriptPlayable<T>）可能需要更新版本。