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Unity动画状态机Animator使用

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一、前言

Unity可以用两种方式控制动画
1 Animation，这种方式简单，直接 Play(“Idle”)或者CorssFade(“Idle”)就可以播放动画;
2 Animator，Unity5.x之后推荐使用这种方式，因为里面可以加上混合动画，让动画切换更加平滑。

二、Animator组件

你通过Animation窗口（快捷键是Ctrl+6）中的Create New Clip创建Animation时，一个 Animator已经悄无声息地出现在了对应的GameObject上
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三、Animator Controller文件

在第一步中生成的Animator组件上, 第一个Controller参数在创建Animator时已经被赋值了，可以点击该值，并切换到Project窗口下，会发现这个 Controller对应的文件是一个.controller文件。
Animator Controller就是动画控制器，负责在不同的动画间切换，属于制作动画效果的必备原件。

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注意，你也可以通过GameObject上的 Add Component添加一个崭新的 Animator组件，但是这种情况下 Animator的 Controller参数默认为空，所以需要我们手动将事先准备好的.controller文件拖拽到该参数位置，动画控制器才能正常工作。

四、Animation Clip文件

双击 .controller"文件，会弹出一个 Animator窗口，该窗口中显示的就是动画控制器文件中的所有内容（也可以在顶部的工具栏通过 Window - Animator打开这个界面）
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在Project窗口右键单击，选择Create->Animation创建Animation Clip（.anim文件）
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再把.anim文件拖拽进Animator窗口，作为Animator Controller的一个状态（State）
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通过Animator创建出来的Animation Clip无法直接通过挂Animation组件进行播放，如果强行播放，Console会报一条警告信息：

The AnimationClip 'XXX' used by the Animation component 'XXX' must be marked as Legacy.

以及一条提示信息

Default clip could not be found in attached animations list

如下
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为什么呢？
如果我们把Inspector切换为Debug模式
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可以看到Animation Clip有个Legacy勾选框
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Legacy是遗产的意思，也就是传统的通过Animation组件来播放Animation Clip的做法，如果使用Animation组件来播放Animation Clip，则必须把Legacy勾选上，不过这种方式已经是过时的做法，推荐使用Animator来播放Animation Clip。

五、 状态机的状态（State）

每个Animator Controller都会自带三个状态：Any State, Entry和 Exit。
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1、Any State状态

表示任意状态的特殊状态。例如我们如果希望角色在任何状态下都有可能切换到死亡状态，那么Any State就可以帮我们做到。当你发现某个状态可以从任何状态以相同的条件跳转到时，那么你就可以用Any State来简化过渡关系。

2、Entry状态

表示状态机的入口状态。当我们为某个GameObject添加上Animator组件时，这个组件就会开始发挥它的作用。
如果Animator Controller控制多个Animation的播放，那么默认情况下Animator组件会播放哪个动画呢？ 由Entry来决定的。
但是Entry本身并不包含动画，而是指向某个带有动画的状态，并设置其为默认状态。被设置为默认状态的状态会显示为 橘黄色。
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当然，你可以随时在任意一个状态上通过 鼠标右键->Set as Layer Default State更改默认状态。
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记住， Entry在Animator组件被激活后 无条件 跳转到默认状态，并且每个Layer有且仅有一个默认状态。

3、Exit状态

表示状态机的出口状态，以红色标识。如果你的动画控制器只有一层，那么这个状态可能并没有什么卵用。但是当你需要从子状态机中返回到上一层(Layer)时，把状态指向Exit就可以了。
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六、动画状态的属性

我们可以选中某个自定义状态，并在Inspector窗口下观察它具有的属性
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属性名描述
Motion状态对应的动画。每个状态的基本属性，直接选择已定义好的动画（Animation Clip）即可
Speed动画播放的速度。默认值为1，表示速度为原动画的1.0倍。
Mutiplier勾选右侧的Parameter后可用，即在计算Speed的时考虑 区域1 中定义的某个参数。若选择的参数为smooth, 则动画播放速度的计算公式为 smooth * speed * fps(animation clip中指定)
Mirror仅适用于humanoid animation(人型机动画)
Cycle Offset周期偏移，取值范围为0-1.0，用于控制动画起始的偏移量。把它和正弦函数的offset进行对比就能够理解了，只会影响起始动画的播放位置。
Foot IK仅适用于humanoid animation(人型机动画)
Write Default最好保持默认，感兴趣可以参考官方手册
Transitions该状态向其他状态发起的过渡列表，包含了Solo和Mute两个参数，在预览状态机的效果时起作用
Add Behaviour用于向状态添加“行为”

七、状态间的过渡关系(Transitions)

直观上说它们就是连接不同状态的有向箭头
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要创建一个从状态A到状态B的过渡，直接在状态A上 鼠标右键 - Make Transition并把出现的箭头拖拽到状态B上点击鼠标左边即可。
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八、添加状态控制参数

参数有Float，Int，Bool，Trigger。
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Float、Int用来控制一个动画状态的参数，比如速度方向等可以用数值量化的东西，
Bool用来控制动画状态的转变，比如从走路转变到跑步，
Trigger本质上也是bool类型，但它默认为false，且当程序设置为true后，它会自动变回false。

如下这里创建一个Int类型的参数AnimState
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九、编辑切换状态的条件

点击连线，在Inspecter窗口中可以进行设置，在Conditions栏下可以添加条件，如下图表示当参数
AnimState为0时会执行这个动画Any State到New Animation2的过渡

必须在Parameters面板中添加了参数才可以在这里查看到，其次添加的条件为&&”与”关系，即必须同时满足。

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十、代码中控制状态

我们可以通过代码来设置条件状态，达到动画切换的目的

Animator ator = go1.GetComponent<Animator>();
ator.SetInteger("AnimState", 0);

上面的代码，让AnimState这个参数值为0，满足了从Any State到New Animation2的过渡条件，从而实现New Animation2动画的过渡。

十一、检查动画状态

方法1、AnimatorStateInfo

在脚本中添加代码

//检查是否正在播放jump动画.
AnimatorStateInfo stateinfo = anim.GetCurrentAnimatorStateInfo(0);   
bool playingJump = stateinfo.IsName("jump");
if(playingJump)
{
	if(stateinfo.normalizedTime < 1.0f)
	{
		//正在播放
	}
	else
	{
		//播放结束
	}
	
}

当处于状态jump，则stateinfo.IsName("jump")返回true

方法2、继承StateMachineBehaviour

Animator的每个状态都可以挂载脚本，创建脚本，继承于StateMachineBehaviour类，用于检测状态机中动画切片(Anamation)的运行状态。
官方示例：https://docs.unity3d.com/ScriptReference/StateMachineBehaviour.html
将脚本挂载在对应的状态上即可。代码如下

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class JumpState : StateMachineBehaviour
{
    private GameObject player;


    override public void OnStateEnter(Animator animator, AnimatorStateInfo stateInfo, int layerIndex)
    {
        // 正在played的状态的第一帧被调用
        Debug.Log("------OnStateEnter------------");
    }

    // OnStateUpdate is called on each Update frame between OnStateEnter and OnStateExit callbacks
    override public void OnStateUpdate(Animator animator, AnimatorStateInfo stateInfo, int layerIndex)
    {
        
    }

    // OnStateExit is called when a transition ends and the state machine finishes evaluating this state
    override public void OnStateExit(Animator animator, AnimatorStateInfo stateInfo, int layerIndex)
    {
        // 转换到另一个状态的最后一帧 被调用
        Debug.Log("-------------OnStateExit-----------------");
    }

    // OnStateMove is called right after Animator.OnAnimatorMove()
    override public void OnStateMove(Animator animator, AnimatorStateInfo stateInfo, int layerIndex)
    {
    	// 在OnAnimatorMove之前被调用 
        
    }

    // OnStateIK is called right after Animator.OnAnimatorIK()
    override public void OnStateIK(Animator animator, AnimatorStateInfo stateInfo, int layerIndex)
    {
        // 在OnAnimatorIK之后调用，用于在播放状态时的每一帧的monobehavior。
        // 需要注意的是，OnStateIK只有在状态位于具有IK pass的层上时才会被调用。
        // 默认情况下，图层没有IK通道，所以这个函数不会被调用
        // 关于IK的使用，可以看看这篇文章《Animator使用IK实现头部及身体跟随》
        // https://www.jianshu.com/p/ae6d65563efa
    }
}

十二、控制播放速度

Animator ator = go1.GetComponent<Animator>();
var stateinfo = ator.GetCurrentAnimatorStateInfo(0);
if(stateinfo.IsName("Jump"))
{
	ator.speed = 2;
}

十三、注意事项

1 取消勾选 Can Transition To Self，不然动画会出现抖动
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2 动作循环。不然如果没有下个状态切换，直接停止动作
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3 Has Exit Time，如果勾选了，则表示在该动作完成后才允许切换，但是一般我们要的都是立即切换，所以这里 不要勾选
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十四、补充

1、Mirror

镜像，可以反转当前动画，减少动画师工作量
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2、Solo与Mute

Mute相当于把目标过渡禁用掉。Solo表示只生效这一条过渡
可以多选，当选中后会出现箭头提示
条件满足优先于Solo/Mute，当条件没有满足时依然不会过渡
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