Dungeon Raiders - Дневник разработчика 1. Анимация или дьявол в мелочах

В данном посте я бы хотел осветить подход в проектировании системы анимации и их связи с игровыми событиями, которого придерживаюсь я и который может быть полезен вам.

Аннотация: Ваш покорный слуга исповедует принцип свободной информации. Я работаю на бесплатном движке, пишу на бесплатном языке в бесплатной среде программирования, рисую модельки в бесплатной среде моделирования и учился всему на бесплатных туториалах на бесплатном YouTube. Лучшее, что я могу сделать, чтобы отблагодарить сообщество - не быть снобом и делиться своим опытом. Все ассеты - код, модели и т. д. и т. п. - доступны в репозитории на GitHub. Пользуйтесь, заимствуйте, только не списывайте точь-в-точь, чтобы не спалили :)

Само собой речь пойдет НЕ о расширении движка - под системой анимации я подразумеваю исключительно архитектуру классов и логику их связей, которая кажется мне довольно универсальной, так как помогает при реализации разных проектов. Ведь иногда в погоне за красивой картинкой у вас может получиться такой вот Супер-Босс:

Так что давайте разберемся с ним по фазам...

Я верю, что львиная доля положительных впечатлений от медиа-продукта (каковым является и видео-игра) зависит от деталей, на которые, на первый взгляд, никто не будет обращать внимание. Например, повтор анимации. Поэтому в каждом проекте я стараюсь добиваться разнообразия:

С точки зрения игровой логики происходит одно и то же событие, но для Игрока то, что Герой чередует ноги при прыжке - уже выглядит живее.

Техническая задача здесь заключается в том, чтобы правильно разделить ответственность: Герой должен прыгнуть и ему все равно, какая из двух (трех, четырех, пятидесяти (sic!)) вариаций анимации будет проиграна.

Dungeon Raiders - Дневник разработчика 1. Анимация или дьявол в мелочах

Я реализую такой подход в следующем:

Класс Unit - он хранит информацию о текущем запасе здоровья, маны, уроне и отвечает за сами игро-механические взаимодействия: атаку, прыжки, любые другие способности - но он мало что представляет о своем визуальном представлении.

Класс UnitAnimationHandler - напротив, мало что знает о самой боевой единице, но за то в курсе состояния Animator'а и умеет воспроизводить и обрабатывать события анимации.

public void PlayAnimation(string tag) { AnimationClipGroup clips; switch (tag) { case "jumpStart": clips = jumpClips; break; default: clips = null; break; } if (clips != null) { int index; if (clips.allowRepeat) { index = Random.Range(0, clips.count); } else { var indexes = new List<int>(); for (int i = 0; i < clips.count; i++) if (i != clips.excluded) indexes.Add(i); index = indexes[Random.Range(0, indexes.Count)]; clips.excluded = index; } animator.SetInteger("index", index); } animator.SetTrigger(tag); }

AnimationClipGroup - это вспомогательный класс-контейнер, который хранит информацию о том, сколько вариаций анимации для данного действия существует и можно ли повторять эти вариации подряд?

[System.Serializable] public class AnimationClipGroup : object { [Range(1,5)][Tooltip("Количество анимационных клипов в группе")] public int count; [Tooltip("Повторы одинаковых анимаций разрешены?")] public bool allowRepeat; [HideInInspector] // Индекс последней проигранной анимации из этой группы public int excluded = -1; }

Таким образом, мы можем определить сколь угодно много "групп" - помимо прыжков это может быть атака и бездействие (idle).

Признаться, я был счастлив, когда узнал о существовании событий анимации в Unity. Этот инструмент, казалось, развязывает руки. Ни о какой интерактивности и отзывчивости не может идти и речи, если вы пытаетесь отмерить воспроизведение звука атаки и вызов метода нанесения урона по времени "на глаз" - то ли дело привязка этих событий к конкретному кадру!

Но очень скоро я столкнулся с архитектурной проблемой: с точки зрения игровой логики Атака - лишь одна из десятков (возможно, сотен) способностей - а значит, нужно завести классу AnimHandler столько же десятков (тысяч) методов-событий анимации? Конечно же нет.

Вместо этого я создал универсальные события, которые подходят для описания процесса применения любой способности:

public class UnitAnimationHandler : MonoBehaviour { public bool animEventStart = false; public bool animEventCastStart = false; public bool animEventCast= false; public bool animEventCastEnd = false; public bool animEventEnd = false; public void EventStart() { animEventStart = true; } public void EventCastStart() { animEventCastStart = true; } public void EventCast() { animEventCast = true; } public void EventCastEnd() { animEventCastEnd = true; } public void EventEnd() { animEventEnd = true; } }

Как видно на фрагменте кода - события анимации просто устанавливают некие логические переменные ("флаги", если пользоваться терминами классического программирования). Эти флаги "прослушивают" Способности:

public class Skill : MonoBehaviourExtended { protected virtual void OnUpdate() { switch (state) { //... case SkillStates.casting: castTimer += Time.deltaTime; if (CatchAnimationFlag(AnimationEvents.castStart)) CastStarted(); if (CatchAnimationFlag(AnimationEvents.cast)) Cast(); //... break; } } }

Таким образом получается универсальная слабосвязанная система:

Юнит (по команде Игрока или ИИ) приводит в действие Способность.
Способность запрашивает проигрывание анимации по названию триггера.
При проигрывании анимации устанавливаются универсальные флаги.
Активная Способность мониторит наличие флагов и реагирует при их установке.

Оказалось, что класс UnitAnimationHandler, отделенный от логики боевой единицы, годится для обработки любой информации, например, для генерации случайного внешнего вида.

Так модель зомби имеет 3 варианта внешнего вида головы, которые являются отдельными игровыми объектами:

Информация о вариациях внешнего вида хранится с помощью 2-ух вспомогательных классов:

[System.Serializable] public class MeshVariationGroup { public string label = "Body Variation"; public List<MeshVariation> meshes; } [System.Serializable] public class MeshVariation { public string label = "A"; public GameObject meshObject; [Range(0,1)] public float basicChance; }

Что выглядит в Инспекторе примерно так:

В итоге, при инициализации модели боевой единицы все объекты в группе мешей (кроме случайно выбранного), удаляются:

public class UnitAnimationHandler : MonoBehaviour { void RandomizeAppearance() { foreach (var group in randomMeshGroups) { var chances = new List<float>(); foreach (var variation in group.meshes) chances.Add(variation.basicChance); var index = MathUtilities.GetRandomIndexFromListOfChances(chances); foreach (var variation in group.meshes) if (variation == group.meshes[index] && variation.meshObject != null) variation.meshObject.SetActive(true); else if (variation.meshObject != null) Destroy(variation.meshObject); } } }

Такой подход позволяет генерировать случайные черты внешности персонажа независимо друг от друга, обходясь 1 префабом противника.

Игра ощущается живой, интерактивной и понятной, когда объекты ведут себя так же, как мы бы ожидали от них в реальном мире. Но при реализации игровых механик часто приходится идти на компромисс. Например, мы привыкли, что снаряды появляются в момент выстрела и исчезают при столкновении с целью.

"Но что если..." - подумал я - "...стрелы будут застревать в Герое, как в Скайриме?" Такие мелочи не свойственны казуальным играм, к каковым относится и данный проект, но я решил, что это будет красивой деталью.

Чтобы задать точки, к которым могут "прилепать" снаряды я создал класс-контейнер (т. е. класс, не содержащий логики):

public class StickPoint : MonoBehaviour { public Vector3 randomRotationDeltas; public Vector3 randomPositionDeltas; }

И пару списков для хранения ссылок на эти точки:

public class UnitAnimationHandler : MonoBehaviour { [Tooltip("Points to which missiles stick when unit is defended by shield for example")] public List<StickPoint> defendStickPoints; [Tooltip("Points to which missiles stick")] public List<StickPoint> defaultStickPoints; public List<Transform> stickedMissiles; }

Теперь можно сделать так, чтобы модель любого снаряда "прилипала" к юниту при нанесении урона:

public class Missile : MonoBehaviour { public float speed = 3; public float damage = 1; public float lifetime = 5; public GameObject hitEffect; public AudioClip hitSound; public GameObject model; public bool sticks; public float stickSizeDecrease = 0.15f; [HideInInspector] public Unit caster; private void OnTriggerEnter(Collider other) { var unit = other.GetComponent<Unit>(); if (unit) if (unit.isAlive && unit != caster) { Player.PlaySound(hitSound); var effect = Instantiate(hitEffect, unit.GetUnitPoint(UnitBodyPoints.chest).position, transform.rotation); if (sticks) StickTo(unit); unit.TakeDamage(damage, caster); Destroy(gameObject); } } void StickTo(Unit unit) { List<StickPoint> stickPoints = null; if (unit.isDefending) { if (unit.animHandler.defendStickPoints.Count > 0) stickPoints = unit.animHandler.defendStickPoints; } else { if (unit.animHandler.defaultStickPoints.Count > 0) stickPoints = unit.animHandler.defaultStickPoints; } if (stickPoints != null) { int index = Random.Range(0, stickPoints.Count); var targetPoint = stickPoints[index]; DecreaseSize(model); model.transform.SetParent(targetPoint.transform); model.transform.position = targetPoint.transform.position; AddRandomRotation(model, targetPoint.randomRotationDeltas); SetRandomPosition(model, targetPoint.randomPositionDeltas); unit.animHandler.stickedMissiles.Add(model.transform); } } }

Как видно в последней строчке - AnimationHandler сохраняет ссылки на Transform прилипших снарядов. Это нужно для того чтобы при исцелении персонажа зельем все эти стрелы отваливались:

public class Unit : MonoBehaviour { public void Heal(float amount) { AddHealth(amount); animHandler.ReleaseSticked(); } } public class UnitAnimationHandler : MonoBehaviour { public void ReleaseSticked() { foreach (var sticked in stickedMissiles) { sticked.SetParent(unit.block.transform); var body = sticked.GetComponent<Rigidbody>(); if (body) body.isKinematic = false; } stickedMissiles.Clear(); } }

Dungeon Raiders - Дневник разработчика 1. Анимация или дьявол в мелочах

Вариативность анимации

События анимации

Вариации внешнего вида

Когда-то и меня вела дорога приключений...