Альтернативные методы использования Animation Curves в Unity

Эта статья является адаптированным переводом видео с канала GameDev Guide. По Animation Curves в Unity относительно мало туториалов, поэтому я решил, что это видео стоит того, чтобы перевести его и сделать туториал в ру-сегменте.

Плюс, я сам активно пользуюсь Animation Curves в своём проекте, но об этом чуть позже.

Данный туториал подразумевает, что у вас есть базовое представление, что такое анимационные кривые и для чего они используются.

Кривые повсюду. Мы можем видеть их в природе, в физике и, конечно, в анимациях. В анимации кривые делают движение более естественным и передают ощущение веса, в то время как равномерное "линейное" движение ощущается странно и неестественно.

Но с помощью Animation curves вы можете улучшить не только анимации. Я убеждён, что если у вас не получается сделать так, чтобы что-то ощущалось хорошо или числовые значения выглядят неверными, возможно, чтобы исправить это, вам просто надо использовать Animation curve.

Самым очевидным и широко используемым применением анимационных кривых является контроль движения между ключевыми кадрами. Если вы когда-либо пользовались редакторами анимаций, вы, скорее всего, имеете представление о том, как работают анимационные кривые.

Ниже приведён список наиболее часто исползуемых пресетов анимационных кривых, которые помогут добавить выразительности вашей анимации.

Большинство tweening-библиотек и плагинов (DOTween, iTween и т.д.) позволяют использовать эти пресеты, а также задавать произвольную кривую для изменения желаемого параметра.

Однако, анимационные кривые могут использоваться не только для классических анимаций. Мы также можем использовать их, чтобы настраивать более продвинутые типы движения.

Предположим, мы работаем над платформером и хотим, чтобы наш персонаж начинал двигаться с ускорением, пока не достигнет своей максимальной скорости.

Традиционный подход выглядел бы примерно так:

Мы бы прибавляли к скорости фиксированное значение ускорения (линейное изменение значения) в каждом кадре, пока скорость не достигнет максимального значения. Но это скучно.

В качестве алтернативы разработчики могут вывести или найти формулу "интересной" анимационной кривой для ускорения, типа той, что приведена ниже.

Но настройка параметров, визуализация и проверка результата может быть очень времязатратной.

Вместо этого мы можем использовать Animation Curves, чтобы избавить себя от этих неприятных моментов. Также мы сразу сможем визуализировать и настраивать кривую прямо в Unity.

Чтобы получить анимационную кривую в инспекторе Unity, нам нужно использовать специальный тип переменной.

После этого анимационная кривая отобразится в инспекторе.

Чтобы получить значение с кривой нужно использовать метод Evaluate. В качестве пареметра передаём значение по горизонтальной оси, а на выходе получаем значение на вертикальной оси. В данном случае будем передавать количество секунд с момента начала движения.

По умолчанию кривая представляет собой линейную функцию (прямую линию от нижнего левого угла, до верхнего правого угла), поэтому сейчас разницы нет. Но если мы начнём настраивать нашу анимационную кривую, мы сразу увидим изменения в манере движения персонажа.

Персонаж больше не двигается равноускоренно, а его скорость меняется в соответствии с анимационной кривой - в начале разгон медленный, потому что кривая почти горизонтальная и близко к нулю, а потом быстрый разгон, потому что кривая уходит вверх (соответственно, возрастает скорость).

Как видите, вместо того, чтобы выводить и подгонять сложные математические формулы, можно настроить нужную форму кривой в визуальном редакторе и брать с неё значения, используя одну строчку кода.

Вы можете использовать аналогичный подход для скорости, ускорения, гравитации, торможения и любого другого нужного вам параметра.

Также, с помощью анимационных кривых, мы можем контролировать то, как камера будет двигаться из точки А в точку Б.

Мы также можем с помощью кривых контролировать то, как будет меняться зум и поворот камеры, чтобы сделать движение более плавным. Мы можем легко экспериментировать с разными настройками, чтобы движение ощущалось как можно лучше.

В предыдущих примерах мы в основном рассматривали разные типы движения объектов, но использование анимационных кривых не ограничено лишь движением и анимацией. Мы можем их применять для любых значений и параметров, которые мы хотим изменять.

Одним из наиболее эффективных способов применения, который я нашёл, это нелинейно изменять значения в прогрессии. Анимационные кривые подходят для управления статами или любыми другими числами, которые зависят от прогресса игрока или количества опыта.

Допустим, у меня есть класс персонажа с разными статами для RPG. Я хочу, чтобы уровень персонажа увеличивался по мере получения опыта. Но я не хочу, чтобы количество необходимого опыта менялось линейно, потому что, как я уже говорил раннее, это скучно и ощущается не очень хорошо. Я хочу, чтобы по ходу прокачки, игроку требовалось всё больше и больше опыта, чтобы поднимать уровень персонажа.

Для этого мы можем брать значение с кривой, в зависимости от количества опыта и определять текущий уровень персонажа.

Я хочу, чтобы максимальный уровень персонажа был 100, поэтому одну точку кривой мы располагаем по горизонтальной оси в значении 0, а вторую в значении 100. Общее количество опыта, необходимое, чтобы достичь максиамального уровня равно 100000, поэтому вторую точку выставляем в значение 100000 по вертикальной оси.

Далее в коде я передаю значение уровня в функцию и получаю количество опыта, необходимое для достижения этого уровня.

Затем, таким же образом я получаю значение опыта для следующего уровня. Вычитая из него текущее количество опыта, получаем оставшееся количество опыта, для достижения следующего уровня.

Теперь я могу использовать полученные значения, чтобы визуализировать прогресс персонажав интерфейсе на прогресс-баре.

Мы также можем создать Custom Editor и отображать каждый уровень с необходимым количеством опыта в инспекторе.

При изменении анимационной кривой значения в инспекторе будут обновляться автоматически.

Одним из преимуществ такого подхода с использованием анимационных кривых является то, что процесс балансировки становится гораздо нагляднее и проще. Стоит мне изменить форму кривой и редактор тут же отобразит мне все новые значения.

Конечно, потребуются плейтесты, чтобы получить конечные значения, но я могу заранее создать конфигурацию, которая скорее всего будет работать достаточно хорошо.

Ещё кривые можно использовать буквально для рисования... кривых! Прямо в в сцене или в интерфейсе.

Мы можем передавать значения с кривой в LineRenderer и получать координаты каждой точки.

Это лишь несколько примеров альтернативного использования анимационных кривых. Я уверен, есть множество других способов их применения.

Мне лично очень нравятся Animation Curves как инструмент и я тоже активно использую их в своём проекте. Хочу в дополнение к тому, что было рассказано в оригинальном видео, поделиться с вами ещё одним способом их применения.

Мне потребовалось сделать щупальце, которое персонаж может выбрасывать вперед как крюк-кошку. При этом щупальце сначала скользит и "наматывается" на руку персонажа, а потом летит в воздухе, закручиваясь в спираль.

Чтобы иметь мозможность более гибко настраивать форму щупальца, я решил не делать стандартную fbx-модель с анимициями по ключевым кадрам, а сделать полностью процедурное щупальце, которое генерируется в рантайме.

Для настройки формы щупальца я использовал несколько анимационных кривых, передавая в качестве параметра удалённость точки от начала щупальца. С помощью анимационных кривых, в реальном времени можно настраивать следующие параметры:

В отличие от автора видео я использую только нормализованные кривые, которые всегда находятся в диапазоне между 0 и 1, а чтобы получить финальное значение, я домножаю значение с кривой на максимальное значение параметра, отдельно вынесенное в инспекторе.

На практике это всё выглядит так:

На этом у меня всё. Надеюсь туториал был вам полезен. Если у вас есть вопросы или вы просто хотите поболтать про геймдев, заходите на мой Discord-сервер. Если у вас есть опыт нестандартного использования анимационных кривых, делитесь им в комментариях.

Спасибо за внимание!

#лонг #unity #опыт #анимация #туториал