Unity3D初学之2D动画制

作者：Alex Rose

Unity最近宣布推出额外的2D游戏支持，添加了Box 2D物理和一个精灵管理器。

但这里还是有些技巧需要牢记在心。逐帧更改图像只是动画制作的冰山一角，若要让你的游戏出色运行，你还得使用转换和旋转等功能。

现在让我们先从基本技巧开始。

更改帧

如果你已经准备好了制作动画的纹理，你可能会使用SpriteManager脚本的付费版本，或者Unity的新版本。假设你使用的是2D位面和纹理。这就是一个低效率的方法，但如果你是在制作一个game jam的项目，你可能会想塞入一些可行而好看，但却不一定有效的元素。这也是一种覆盖了所有步骤的全面方法，如果是在精灵管理器中则可能被删除某些步骤。

首先，你将需要一个公开的Texture[] 阵列，所以你可以将纹理拖入到Unity编辑器中的对象，以及一个在Start()中初始化到0的整数currentTexturep。下一步你需要一个像这样运行的NextTexture() 函数：

NextTexture(){
currentTexture++;
if(currentTexture>=textureArray.Length) currentTexture=0;
AnimatedPlane.renderer.material.mainTexture = textureArray[currentTexture];}

有两种简便的方法可以调用这种函数：协同程序递归和固定间隔。

使用固定间隔是最快的方法（但较不精确）。你需要一个整数计数器，在你的Start()函数中初始化到0，以及一个FixedUpdate() 函数（游戏邦注：每次都会更新，你可以在Unity时间管理器中自己调整）。

在FixedUpdate()中放置你的条件句（例如if(walking)），并在其中用conter++增加你的计时器，之后设置如下声明：

if(counter>=animationDelay){
counter=0;
NextTexture();
}

这里的animationDelay可以是你自己选择的任意值。这将以持续速度（取决于你在Unity时间管理器中设置的速度）推进帧。

第二个方法是使用递归。但这一方法的劣势在于不易处理条件句，但你还是能够获得所需要的准确延时。如果你想让特定帧延长或缩短，这一方法就尤其管用。你需要一个IEnumerator TextureChanger() 以及to StartCoroutine(TextureChanger()) in Start().

IEnumerator TextureChanger(){
yield return new WaitForSeconds(timeInterval);
if([conditions]) NextTexture();
}

这里timeInterval也是你自己选择的任意值。有了这些函数，你就可以将任意数量的纹理拖到GameObject，这样只要你提供正确的条件，它就会正确运行动画。

现在让我们做一些更有趣的操作。

平滑移动到一个点

以下公式是制作Unity 2D动画的一个诀窍：

where 0 < slidespeed < 1. I recommend 0.1f as a good slidespeed value.

这个公式允许你把对象完美移动到一个点。在滑动GUI、角色控制、关卡生成、摄像跟随、褪色/移位等操作中尤其管用。

descension(from gamasutra)

这是我即将发布的新游戏《Rotation Station》中的一个高级版本，是从一个较低点移到一个较高点，最后变成一个小泡。每个贴图都会根据该公司向下移动，但每个贴图都有随机的延时，随机的初始化旋转（也使用这一公式旋转至它所期望的方向）。

关于角色控制的例子可以参考我最近推出的《Rude Bear Radio》，在这个项目中，该公式运用于制作流畅的鼠标控制方法。

Bearo-Wing(from gamasutra)

那么，让我们看看如何将其运用于上述例子。

首先，我们需要知道鼠标位于2D区域。为了找到它，我们要先将这个代码放置于滑动GameObject的FixedUpdate()函数中：

Vector3 MousePosition = Camera.main.ScreenToWorldPoint(new Vector3(Input.mousePosition.x,
Input.mousePosition.y, transform.position.z-Camera.main.transform.position.z));

这里使用了鼠标的X和Y轴位置，以及从摄像机到滑动GameObject的距离来确定鼠标的2D位置和3D坐标。现在我们要从这个环节的开端来调整该公式。所以，要记住Unity中的2D步骤。

transform.position += new Vector3((MousePosition.x-transform.position.x),
(MousePosition.y-transform.position.y),0)*slidespeed;

你就只要这两行代码就搞定了！至于GUI这类东西，你可以在之后编写一个声明：

if(Mathf.Abs(finalvalue-currentvalue)

让我们再看另一个例子，《Rude Bear Radio》中的困难模式Mario台阶。

Super-Bario-Bros(from gamasutra)

其中的背景使用以下公式由黑变白：

background.renderer.material.color =
(1-factor)*background.renderer.material.color+factor*desiredcolor;

你从中可以看到它遵从的基本形式，简写就是Next = current+(final-current)*factor。代码会检查R值是否处于一定的色彩范围，如果是，它就会更改factor，令其更为迅速地褪色。如果R值非常接近于1，它就会将其所需颜色设置为黑。你还可以检查下R、G和B，并以一个阵列推进颜色。你可以在我的第二个案例项目《Rude Bear Rising》的背景中看到这种例子。

目前来看，这些都很简单，你可以照搬公式做。而下一步操作则需要考虑更多因素。

三角法和数学的重要性

三角法对动画制作来说非常重要。就算有了优秀的帧，也不一定能够令它们看起来生动美丽，有时候你根本不需要帧就能做事。

例如，我首次进入Ludum Dare工作室时，我的室友就给我画了几张图。我至今仍然记得其中的每个角色，用什么方法呢？像木偶一样将角色绑在棍子上操作。

RudeBear(from gamasutra)

这种移动方式非常简单，转换时用正弦(sin)，旋转时用余弦(cos)。

为了创造这种动画，你要让波纹停止并在你松手和输入时继续，否则这种动作就会极端分散。

所以你需要一个首要变量（即我所谓的walkbob），只要对象还在移动，它就会在FixedUpdate中增加Time.deltaTime。之后就制作你的函数：

translation = maxHeight*Mathf.Sin(speed*walkbob);
rotation =  maxRoll*Mathf.Cos(speed*walkbob/2);

然后将位置和旋转设为这些值（例如transform.position = new Vector3(transform.position.x,translation,transform.position.y)）。

这可以处理类似那种动作，但是还有一种动画需要考虑更多因素，这就是我所谓的三角舞，它用于制作可爱角色随着音乐摇摆起舞，例如下图：

Rude-Bear-Radio(from gamasutra)

首先，你在打算移动游戏对象时，就要选取一个浮动的initialtime = Time.time，这样你的对象才能以正确的位置和方向开始，并且不会突然跳入动作。

下一步，我们就要想想三角函数的概念。

我们使用简谐运动，其形式如下：

Y是指当前值，A是振幅，f是频率，t是运行时间，phi是指阶段。首先，我们很容易确定振幅。它是我们希望对象所具有的最大化高度或旋转。

下一个就是运行时间和阶段。我们将用(Time.time-initialtime)轻松取代t而一次性处搞定这两者。这会将φ降为0，所以最后我们只需要得到频率。我强烈推荐令此频率与你的音乐频率吻合（如果你是自己作曲，这一点很容易办到）。

如果你还不知道自己音乐的BPM，那就去摸索每个节拍，直到弄懂为止。如果你已经有节奏感，这就很好办了。如果你没有，那也不用担心，我们会利用中心极限定理。持续点触你的整首歌，每欠点触都会减少平均值中的错误。

现在你就知道它每分钟如何打节拍了。你将以60来划分这个值，找到每秒多少拍。如果你只想在半小节或一个完整的小节中使用一次动作，那就可以按2或4数值来划分。这个数值就是频率，你可以从 Mathf.PI获得pi。所以现在你要将对象的位置设为该数值。此时你只是在调整高度：

transform.position = new Vector3(transform.position.x,maxheight*
Mathf.Sin(2*Mathf.PI*frequency*(Time.time-initialtime)),transform.position.z);

但这还不够好。首先，我们要让对象合拍，这样它就得从其最大振幅开始。我们此时要使用余弦。但更重要的是，要让它从一端跳跃到另一端，这样它就不会像波纹一样滑上滑下。这时要用cos^2，这样它才会突然停在0标记，并再次走向正数。因此：

transform.position = new Vector3(transform.position.x,maxheight*Mathf.Pow(Mathf.Cos(
2*Mathf.PI*frequency*(Time.time-initialtime)),2),transform.position.z)

这里要注意舞动的高度。最终旋转要使用正弦，这样其旋转和转化就是异相的。因此：

transform.rotation = Quaternion.EulerAngles(0, maxRotation*
Mathf.Cos(2*Mathf.PI*frequency*Mathf.Sin(Time.time-initialtime)), 0);

这里要记住两件事：如果你使用一个位面，并希望它面对摄像机，这些值就不能是0和0，而必须是pi/2和–pi/2。这里我使用的是EulerAngles而不是Euler，因为Euler使用的是度数，而EulerAngles使用的是弧度。我们要做一些数学运算，我们现在要运用弧度，所以得使用EulerAngles!否则你之扣就得输入一个换算因数。

在此你可以看到我新游戏的一种类似动画，你可以用同种方法更改比例而不是位置。

RoStlogo(from gamasutra)

现在我们要讨论最后一种动画类型：

纹理补偿

你可以用自己所学到的一切来操作2D纹理补偿，以制作美妙的动画背景。你可以在《Rude Bear Radio》及其主界面中看到我对《VVVVVV》的拙劣模仿。抓取一个位面，在其上粘附一个重复纹理，编写一个FixedUpdate() 函数，并根据下属性进行调整：

renderer.material.mainTextureOffset
renderer.material.color

这将导致墙体四处滑动并改变颜色。最后，如果你想让它们看起来更有趣，还可以运用renderer.material.mainTextureScale。这可以制作一个真正有趣的视觉效果，但它很有干扰性，不要让它影响你的主要游戏玩法。

最后，你还得看一下其中的插值。这可以让动画制作更轻松，但我个人认为在第二部分中最好使用公式

http://express.ruanko.com/ruanko-express_56/tech-overnight5.html

作为一款制作3D的跨平台的游戏引擎，相对与其他2D游戏的开发工具（如cocos2d、cocos2d-x等），Unity有许多优点，如可视化、所见即所得；如跨平台；如开放的插件平台等等。作为一个初学者，简单分享一下Unity3D制作2D动画的经验。

Unity3D制作2D动画方法也有多种：

1、动画帧序列

作为常见的方法，相信很多开发者都会用。与cocos2d一样，Unity中也可以使用动画帧使你的角色动起来。示例代码：

using UnityEngine;
using System.Collections;

public class AnimateDemo : MonoBehaviour {

	public Texture[] frames;
	public float framesPerSecond=10;

	private int index;
	private float dTime=0;

	// Use this for initialization
	void Start () {

	}

	// Update is called once per frame
	void Update () {
		AnimaOne();
		AnimaAlways();
	}

	void AnimaAlways(){
		int nowIndex=(int)(Time.time *framesPerSecond) % frames.Length;
		if(index!=nowIndex){
			index  = nowIndex;
			renderer.material.mainTexture = frames[index];
		}
	}

	void AnimaOne(){
		dTime+=Time.deltaTime;
		if(dTime>1/framesPerSecond){
			dTime-=1/framesPerSecond;
			renderer.material.mainTexture = frames[++index];
			if(index+1>=frames.Length){

			}
		}
	}
}

这里代码很详细，没有执行过，到时动画帧按照这种思路可以轻松实现。AnimaOne方法可以在动画最后一帧的时候实现其他控制；AnimaAlways方法则一直循环播放动画。

2、动画渲染

有些情况动画帧太多或者太浪费资源，我们就把动画做在一张图片上，控制相机或者材质渲染图片的位置。个人认为这种方法比较适合数据，Tag的动态显示。

例如：

public Texture imgTexture; //申明一张图片
Vector2 scaleVec2=new Vector2(0.1f,1);// 控制好渲染的图片的区域
renderer.material.mainTexture= imgTexture;// 动画的渲染实现
renderer.sharedMaterial.SetTextureScale("_MainTex", scaleVec2);

3、上面介绍了简单的动画效果，其实在游戏中，我们经常要使游戏里的角色们动起来，位移，旋转，等等。

在Unity中，没有刚体的Object的位移和旋转都是通过Transform属性来控制的。transform下有position和rotation属性，且Unity提供了普通旋转和位移的方法。最常用的就是通过坐标增量来控制Object的动作。这里比较难缠的一点就是相对位移和绝对位移。所以在做object移动的时候要格外小心，是相对世界坐标还是其parent的坐标。

其次iTween是做2D动画比较常用的插件。其官网和其他博客对方法的使用有比较详细的介绍。这里叙述一点,就是关于iTween.Hash().iTween提供了hash表，使得简单的动画更加自然和多样。hash的参数根据iTween不同的方法而稍有差异。

比较常用的：

• x,y,z,表示目标Vectore3的量；
• time，时间；
• easeType，过渡方式，平滑，直线，或者其他；
• incomplete，当前iTween动画结束调用的动作或这方法；等等。