Bevy Animation Graph

此crate包含此项目的库部分。这是在游戏中加载和运行动画图的代码。

lib.rs:

Bevy Animation Graph

Bevy Animation Graph为Bevy提供了一种基于图的动画系统。

简介

此库引入了三种类型的资源

• GraphClip，定义在*.anim.ron文件中。这些资源包含动画数据，类似于Bevy的AnimationClip。这些*.anim.ron文件不包含实际的动画数据，而是指向动画的源。目前，支持由其名称标签标识的Gltf文件中的动画。例如

  (
      source: GltfNamed(
          // Asset path of the (root) gltf asset
          path: "models/Fox.glb",
          // Name of the animation within that asset
          animation_name: "Walk",
      ),
  )
  

• AnimationGraph，定义在*.animgraph.ron文件中。这些资源是库的核心，指定了动画图的节点、边、输入、输出和默认参数。动画播放器（AnimationGraphPlayer）使用动画图的句柄进行播放，还可以通过输入覆盖将输入传递给图。因此，使用AnimationGraphPlayer的API程序化设置图参数是首选方式，因为这样做不会实际修改图。这使得多个动画播放器可以同时使用相同的图。请参阅示例部分以获取示例。编辑图的推荐方式是使用可视化编辑器：在安装编辑器后，运行以下命令

  bevy_animation_graph_editor -a <PATH_TO_ASSETS_DIRECTORY>
  

  以在给定的资源文件夹上启动编辑器。目前，编辑器仅支持创建和修改动画图和状态机，但它可以显示AnimatedScene资源的实时预览。
• StateMachine，在*.fsm.ron文件中定义。这些用于定义，正如其名所示，状态机，其中每个状态和转换都回放一个动画图，每个转换的图可以查询源状态和目标状态的相应图（用于以不同方式混合或播放单独的转换动画）。状态机可以用图形编辑器进行编辑，并用作现有动画图中的节点。
• AnimatedScene，在*.animscn.ron文件中定义。这些资源解决了通过动画图动画的场景实例化的人机工程学问题。没有AnimatedScene，您必须手动实例化场景，找到并移除 Bevy 的AnimationPlayer，用AnimationGraphPlayer替换它，并设置它播放所需的AnimationGraph。一个*.animscn.ron文件指定要实例化的目标场景文件路径，要替换的AnimationPlayer的路径（使用实体Name），以及要播放的动画图的资源路径。例如

  (
      source: "models/Fox.glb#Scene0",
      path_to_player: ["root"],
      animation_graph: "animation_graphs/fox.animgraph.ron",
  )
  

  现在我们可以简单地将给定的AnimatedScene句柄实例化为AnimatedSceneBundle，就像我们对常规场景所做的那样

      //...
      commands.spawn(AnimatedSceneBundle {
          animated_scene: asset_server.load("animated_scenes/character.animscn.ron"),
          ..default()
      });
      //...
  

  一旦动画场景成功实例化，就会向其中添加一个AnimatedSceneInstance组件。为了方便起见，此组件包含包含AnimationGraphPlayer的子实体的实体ID，以便用户决定手动设置一些动画图参数。如果动画场景实例化失败（例如，因为提供的path_to_player路径不正确），则会打印错误，并添加AnimatedSceneFailed组件。

节点

当前实现的图节点包括

• ClipNode：回放动画剪辑。
• ChainNode：链（依次播放）两个动画输入。
• BlendNode：根据输入因子线性混合两个动画输入。
• FlipLRNode：根据具有L和R后缀的骨骼名称在X轴上镜像动画。
• LoopNode：无限循环动画输入。
• SpeedNode：调整动画输入的播放速度。
• GraphNode：嵌套动画图。节点输入和输出与嵌套图匹配。
• RotationNode：将（四元数）旋转应用于输入姿态定义中使用的骨骼掩码的一组骨骼。输入和输出。
• 参数算术
  • 浮点数（f32）
    • AddF32
    • SubF32
    • MulF32
    • DivF32
    • ClampF32
  • 向量（vec3）
    • RotationArcNode：给定两个向量，输出将第一个向量旋转到第二个向量所需的四元数旋转。

编辑器安装

编辑器位于一个独立的存储库中，名称恰当地命名为 bevy_animation_graph_editor。就像安装其他任何cargo二进制文件一样安装它。为了安装发布到crates.io的最新版本，请运行以下命令：

cargo install bevy_animation_graph_editor

要从git存储库安装最新版本，请运行以下命令：

cargo install --git 'https://github.com/mbrea-c/bevy_animation_graph.git' bevy_animation_graph_editor

最后，要从工作空间本地版本安装，请运行以下命令：

cargo install --path <PATH_TO_WORKSPACE> bevy_animation_graph_editor

示例

根据移动速度混合运行和行走动画

考虑以下简单场景：

• 输入
  • 我们拥有运行和行走动画。
  • 我们为角色设定了目标移动速度。
  • 我们知道未修改的行走和运行动画对应的移动速度，我们称它们为 walk_base_speed 和 run_base_speed。
  • 我们确定了一个目标速度范围，在这个范围内行走和运行之间的混合将发生。我们称这个范围为 blend_start 和 blend_end。
• 期望输出
  • 如果目标速度在 blend_start 和 blend_end 之间，则混合运行和行走动画，并根据 walk_base_speed 和 run_base_speed 缩放播放速度以匹配目标速度。

解决这个问题的一个方案如下：

1. 两个动画之间的混合系数可以计算为

   blend_fac = clamp((target_speed - blend_start) / (blend_end - blend_start), 0, 1)
   

   应用于两个动画的播放速度系数为

   speed_fac = target_speed / (walk_base_speed * (1 - blend_fac) + run_base_speed * blend_fac)
   

2. 使用 blend_fac 将两个动画混合在一起。循环结果并应用速度系数 speed_fac。

生成的图可以在这个源存储库的资产目录中看到，在 源存储库 下的 assets/animation_graphs/velocity_to_params.animgraph.ron（用于计算 speed_fac 和 blend_fac）以及 assets/animation_graphs/human.animgraph.ron（用于动画任务）。