第33回_プレゼン資料_菅原(～IKを使ってアニメーションをコントロール～)

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ありあかくはり
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Unity はじめるよ IK を使ってアニメーションをコントロール統合開発環境を内蔵したゲームエンジン http://japan.unity3d.

1 Unity はじめるよ IK を使ってアニメーションをコントロール統合開発環境を内蔵したゲームエンジンいろんな職業のがる資料なので説明を簡単にしてある部分があります正確には本来の意味と違いますが上記理由のためですご了承くださいこの資料内の部の画像部の章は Unity 公式サイトから引しています

2 体の部を別アニメーションに

4 子ボーンの位置から親ボーンの位置を決める方法 IK の逆が FK( フォワードキネマティクス ) で親ボーンから子ボーンの位置を決めていく方法 IK

5 IK で何ができるかというと階段登る時に足の位置がしっかり段差に乗るハシゴを登る時に両手両足ともしっかりハシゴを掴む坂道の角度に合わせて自然に足首の向きを変えられるなどアニメーションクリップに地形等の影響を与えることができます

6 IK が使えるアニメーションタイプは Humanoid に限られるつまり一般的な人型のボーン構成を持ったキャラとなるちちもはボーン構成が違うので今回はお休みです

10 Mecanim( ) 歩くるジャンプするなどのアニメーションクリップをうまいこと管理してくれる機能の総称 Animation( ) 歩くるなどのアニメーションがったファイル AnimatorController( ) 各ステート ( アニメーションクリップにるなどの名前をつけたものどのようにつながっているのかステート間の遷移のさせ条件などを管理する機能 Avatar( ) Unity 側のボーン構造とモデルファイルのボーンをマッピング ( 紐付け ) したもの Animator( ) Avatar と AnimatorController を紐付けるコンポーネント

11 意していおくファイル Avator Animator Controller Animation Animation モデルデータを Unity に取り込む時に作る Unity エディタ上で作る主にモデリングソフトで作る Animator コンポーネント Animation 歩く Avator Animator Controller 切り替え制御アタッチ ( 紐付け ) Animation 走るキャラクターなどの GameObject

13 Animator のセットアップ Animator の作成 1. アニメーションを管理するコントローラの作成プロジェクトビューの Animations フォルダの中で右クリック > Create > Animator Controller 名前は IKTest 2. ヒエラルキービューで Robot Kyle を選択しインスペクタビューの Controller に上で作った IKTest をセット 3. その下の Avator には Robot KyleAvatar をセット

14 4. 次はステートの作成 Animator ウィンドウを開く上部メニュー > Window > Animator Animator のセットアップステートの作成 5. 走るアニメーションをセットする Animator ウィンドウ内で右クリックし > CreateState > Empty でステートを作りインスペクタビューから名前を Idle にする 6. そのままインスペクタビューで Motion を idle にする

15 7. 同様手順 (5,6) で Walk を作る Animator のセットアップステートの作成 8. ステートを繋ぐトランジションの作成ステート Idle を右クリック > MakeTransition そのままマウスを動かしてステート Walk の上で左クリック 9. 同様の手順で Walk から Idle のトランジションも作成

10. ステートを切り替えるパラメータの作成 Parameters タブの下の + ボタンをクリックし Float

トランジションとパラメータの紐付けステート Idle から Walk に伸びる矢印をクリックしインスペクタビューで

Conditions の + ボタンを押し Move を選んで Greater 0.

16 10. ステートを切り替えるパラメータの作成 Parameters タブの下の + ボタンをクリックし Float を選択名前を Move にする Animator のセットアップステートの作成 11. トランジションとパラメータの紐付けステート Idle から Walk に伸びる矢印をクリックしインスペクタビューで HasExitTime を外す ( アニメーションが完了しなくてもステートを切り替えられるようになる ) Conditions の + ボタンを押し Move を選んで Greater 0.1 とする ( パラメータ Move が 0.1 以上になったらステートを Walk に切り替えるということ ) 12. 同様の手順で Walk から Idle もこちらは Less 0.1 とする

17 13. やっと IK のセットアップにたどり着きました Layers タブを選択し Base Layer の歯車をクリックして設定を開き IK Pass にチェックを入れる Animator のセットアップ IK のセットアップ以上 IK の部分はこれだけです

18 Animator のセットアップアニメーションの確認 14. ちゃんとアニメーションが動くか確認するパラメータを切り替えるスクリプトは用意してあるので RobotKyle にアタッチしようヒエラルキービューで RobotKyle を選択し一番下の Add Component ボタン > Scripts > PlayerController 実行して矢印キーでアニメーションが変わるかチェーック! 一応スクリプト解説パラメータのスクリプトを変える処理は Animator の SetFloat メソッドを呼ぶだけです Animator が入った変数.SetFloat ( パラメータ名, 値 );

19 壁と手すりの準備壁の作成 1. 壁の作成 Cube を作り位置と大きさを調整し壁を作りますヒエラルキービューで右クリック > 3DObject > Cube 名前を Wall とし Transform の値はこんな感じにしました

20 2. 手すりを作ります壁の子供とするヒエラルキービューの Wall の上で右クリック > 3DObject > Cube 名前を Handle とし Transform の値はこんな感じにしました壁と手すりの準備手すりの作成 3. 手すりに近づいたら自然に手をかけるようにしたいので近づいたことを知るために Collider の値を調整します istrigger のチェックをつけるのを忘れないように緑の線の中に入ったら手をかける

21 スクリプトの準備解説基本的な考え方は重み ( 適用度 ) と目標 ( 位置や回転 ) を Animator に用意されたメソッドでセットするだけです重みをセットするメソッド SetIKPositionWeight( 動かしたいボーン, 重み [0.0f 1.0f]); // 位置 SetIKRotationWeight( 動かしたいボーン, 重み [0.0f 1.0f]); // 回転動かしたいボーンの指定は AvatarIKGoal という列挙体で指定できます目標をセットするメソッド SetIKPosition( 動かしたいボーン, 目標位置 [Vector3]); // 位置 SetIKRotation( 動かしたいボーン, 目標回転 [Quaternion]); // 回転これだけです

22 スクリプトの準備解説以前 HeadLookController でやった顔を目標物に向けるということも IK でできました! 重みをセットするメソッド SetLookAtWeight( 重み [0.0f 1.0f]); 目標をセットするメソッド SetLookAtPosition( 目標位置 [Vector3]);

23 スクリプトの準備解説このプロジェクトのスクリプトの解説手すりに近づくと右手を手すりに捕まるようにしていますこの時顔も手すりに向くようになっています OnTriggerEnter と OnTrggerExit を使って手すりに近づいた手すりから離れたを判定して IK を使う / 使わないを切り替えていますまた切り替える際に時間経過で滑らかに変化するように重みの値を変数にしてあります SetIKPosition で指定できるのはあくまでも点としての位置何も処理を加えないと手すりの中心部分だけを持つようになってしまうので歩いた位置に合わせて手すりを持つ位置を変えるようにしてありますただし簡易的な対応なのでゲームなどで使う場合は細かい制御が必要

24 using UnityEngine; using System; using System.Collections; // Unity 公式マニュアルに載ってたスクリプトを改造しました [RequireComponent(typeof(Animator))] スクリプトの準備解説 public class IKControl : MonoBehaviour { protected Animator animator; // Animator public bool ikactive = false; // IKのON/OFF public Transform righthandobj = null; // 右手の目標位置 public Transform lookobj = null; // 注視点の位置 private float ikweight = 0f; // IK を ON/OFF する時に滑らかにつながるように void Start () { // Animator を取得 animator = GetComponent<Animator>(); // IKPass にチェックを入れたことで呼ばれるようになる関数 void OnAnimatorIK() { // Animator が取得できたなら if(animator) { // IKが有効なら if(ikactive) { // 滑らかにつながるようにカウントアップ if (ikweight < 1.0f) { ikweight += Time.deltaTime; if (ikweight > 1.0f) { ikweight = 1.0f; // IK が無効なら else { // 滑らかにつながるようにカウントダウン if (ikweight > 0.0f) { ikweight -= Time.deltaTime; if (ikweight < 0.0f) { ikweight = 0.0f; // 注視点 if(lookobj!= null) { // IKの適用度 animator.setlookatweight(ikweight); // 適用度を反映 ( 位置 ) animator.setlookatposition(lookobj.position); ちっちゃくて見えないけど一応ソースもプロジェクト内のソースを確認ください // 右手 if(righthandobj!= null) { // 位置のIK 適用度 animator.setikpositionweight(avatarikgoal.righthand,ikweight); // 回転の IK 適用度 animator.setikrotationweight(avatarikgoal.righthand,ikweight); // 適用度を反映 ( 位置 ) 手すりにつかまって移動 ( ただし Z 方向限定 ) Vector3 pos = righthandobj.position; pos.z = transform.position.z; animator.setikposition(avatarikgoal.righthand,pos); // 適用度を反映 ( 回転 ) animator.setikrotation(avatarikgoal.righthand,righthandobj.rotation); void OnTriggerEnter(Collider collider) { if (righthandobj) { // 手すりに触れたなら if (collider.name == righthandobj.name) { ikactive = true; // IK を有効 void OnTriggerExit(Collider collider) { if (righthandobj) { // 手すりから離れたなら if (collider.name == righthandobj.name) { ikactive = false; // IKを無効 s

25 1. スクリプトを RobotKyle にアタッチするヒエラルキービューで RobotKyle を選択し一番下の Add Component ボタン > Scripts > IKControl スクリプトの準備スクリプトをアタッチここまでできたら実行ボタンで動作確認! 壁に近づいたら右手が手すりの方に行くはず簡易対応なのでキャラの向きによっては手が変な方向に地面の形状に合わせて足を動かす場合は足から下に向かってレイを飛ばして当たり判定のあった位置を目標位置にするようですただ地形によっては足が変な方に曲がっちゃうので制限をつけたりなどの工夫は必要

27 プロジェクト式はここ IK

28 参考サイト Unity 公式マニュアル IK

第32回_プレゼン資料_菅原(Unityはじめるよ～上半身だけ動かす２～)

第32回_プレゼン資料_菅原(Unityはじめるよ～上半身だけ動かす２～) Unity はじめるよ上半だけ動かす 2 統合開発環境を内蔵したゲームエンジン http://japan.unity3d.com/ いろんな職業のがる資料なので説明を簡単にしてある部分があります正確には本来の意味と違いますが上記理由のためですご了承くださいこの資料内の部の画像部の章は Unity 公式サイトから引しています上半だけ動かす複雑なステートマシンを体の各部分ごとに管理することができます