Unity3D游戲場景中人物角色動畫的設計

段薛孔 李潼 朱旭東 吳蘭

摘要：立體模型是構成游戲場景的基礎元素，可以將主流格式的3D模型導入Unity3D。利用Mecanim動畫系統，制作出真實連貫的角色動畫。

關鍵詞：Unity3D；三維模型；角色動畫；3D游戲

中圖分類號：TP37 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）09-0199-02

目前網絡電子競技越來越興起，我國的網絡游戲玩家日益增多，而3D游戲已經成了時下最流行的游戲類型。3D游戲是在游戲中使用3D模型來制作人物、場景等物體，使玩家在游戲中體會到真實的視覺效應，可以360度旋轉視角從各個角度來進行游戲。

開發3D游戲以及應用，最方便高效的就是采用Unity3D開發引擎。Unity3D是用于輕松創建互動內容的多平臺的綜合性三維開發工具。用Unity3D引擎開發的3D游戲有的偏重于娛樂輕松性質[1-3]，有的將游戲的沉浸感和教育性結合起來[4-6]。借助Unity3D引擎和常見的三維建模工具，可以方便實現角色動畫的設計。

1 新建Unity項目文件

打開創建新項目對話框，選擇保存位置，命名項目文件名。不要輕易地在項目里添加程序包，未使用的程序包會增加文件的大小并延緩進度。為一個項目創建的所有內容都可以在Project視圖中找到，在這個窗口中，顯示了整個項目的所有資源和組織結構。

2 創建三維模型

三維模型是構成Unity游戲場景的基礎元素。制作出真實連貫的角色動畫是三維游戲后續開發的基礎。

Unity可以提供簡單的新莊，看可以組合創建更復雜的對象。但更復雜一點的三維模型可以借助其他建模工具。

Unity幾乎支持所有主流格式的三維模型，游戲開發者可以將3D建模軟件導出的模型文件添加到項目資源文件夾中，在Assets面板中使用。

3ds MAX是一款三維動畫軟件，建模方式主要采用多邊形建模、面片建模、網格建模、NURBS建模。

多邊形建模主要通過點 、邊 、面，多邊形通過改變三維物體的形狀，網格建模，面片建模都基本類似，在次級層中編輯改變的三維物體的形狀大小曲面等來實現特定的效果。

Maya功能完善、渲染真實感極強，是電影級別的高端制作軟件。在制作這個3d模型的過程中，主要是用了Maya進行主要建模，有些地方使用了Zbrush，最后使用了V-ray渲染器進行渲染。

在初期，先設計好角色：是個來自未來的鋼琴手，畫好設定稿。接下來在Maya中進行建模。到一定程度時，在將其導入zbrush中進行雕刻，使其細節更加自然。

建模完成后，在賦予模型材質。除了基本的lambert和blin，還使用了V-ray的發光材質，這使得音符更具有美感。

為了使人物擺出理想的動作。為其綁定了骨骼。創造骨骼，進行調整，使其匹配人體；再將人體與它進行蒙皮，最后再繪制權重。這樣一個可以活動自如的人物模型就完成了。

最后使用V-ray的預覽平滑渲染，這降低了電腦的負荷，但是也保證了質量。將精美的畫面呈現出來。3d建立的模型人物比平面的人物形象更真實，沉浸感也更強。Maya創建的三維人物模型效果圖如圖1所示。

可以將創建好的模型導入Unity中，利用Unity中菜單欄單擊AssetsàImport New Assets，按照路徑選中模型，導入的模型行會保存在Assets文件夾中。

3 動畫控制器

在Unity開發工具中可以通過鼠標的簡單操作來完成動畫控制器的創建，不涉及任何代碼。角色移動在游戲場景中是由 角色控制器完成，而動畫播放是由腳本來完成。

例如可以在菜單欄中選擇AssertàImport PackageàCharacter Controller命令導入角色控制。接著在工程文件夾中找到標準文件夾下的Character Controller角色控制文件夾下的3rd Person Controller將第三人稱角色控制任務拖動到場景中。選擇run跑步運動姿態，單擊運行按鈕，則第三人稱角色在場景中跑動起來。程序運行效果如圖2所示。

在指導老師和團隊的協作下利用Unity3D制作了一款簡單的三維游戲。游戲角色的創作過程，無論是從建模、貼圖還是到燈光、渲染，每個環節都是團隊的精心策劃。利用Mecanim動畫系統對導入的三維模型設置動畫效果，快速完成角色動畫。

參考文獻：

[1] 程媛.基于的飛行小鳥游戲的設計與實現[J].電腦知識與技術，2018（10）：65.

[2] 李愛軍.基于Unity3d的石頭人闖關的設計與實現[J].辦公自動化雜志，2018（9）：49.

[3] 徐軍，張子墨.基于Unity3d射擊游戲的設計及其核心功能實現[J].福建電腦，2018（7）：111.

[4] 薛玉倩.基于Unity3D的網絡游戲[J].內蒙古科技與經濟，2018（7）：86.

[5] 王同娟.基于Unity3D的教育游戲開發研究[J].電腦編程技巧與維護，2018（11）：7.

[6] 楊夢杰，李杰，李海鷗，等. 基于Unity3D平臺的VR英語教育游戲開發[J].電腦知識與技術，2018（6）：244.

【通聯編輯：謝媛媛】