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# 前言

国庆将虚幻 5 C++ 基础又研究了一通，今天是最后一天了。
本来是想找找 Lyra C++ 相关东西看看有没有比较好的教程的，结果搜到一个虚幻官方很早以前就发的一个 Lyra 动画系统的直播介绍视频，看了下介绍似乎还不错。
特别是提到适用于不同情况下的动画 Retarging 操作，感觉正缺点这方面的知识。
于是今天就花了一天跟着看了一遍，操作了一遍，在此记录一下。

# 情况一

  • 同样的骨架资源
  • 同样的参考姿势 (基础骨骼和层级)
  • 同样的比例参数：例如角色高矮相同

不需要重定向，可直接应用动画播放

# 情况二

  • 同样的骨架资源
  • 同样的参考姿势 (基础骨骼和层级)
  • 不同的比例参数：例如角色高矮不同、肩宽、腿长 等有差异

需要一些简单的重定向，确保动画播放不至于拉伸、挤压：

# 情况三

  • 不同的骨架资源
  • 同样的参考姿势 (基础骨骼和层级)
  • (可能) 额外的骨骼

这应该是最常见的情况，操作方式主要有两种：

  • 从网格体复制姿势 (Copy Pose From Mesh)
  • 使用兼容骨骼 (UE5 新功能)

# Copy Pose From Mesh

  • 模块化角色的基础，适合具有额外骨骼角色，导入资源时，它们被导入自身独有的骨骼资源中
  • 该选项位于动画蓝图 (ABP) 中，属于一个节点

# 原理

  • 其中源骨骼运行正常基础动画：走路、奔跑、跳跃 等
  • 额外骨骼 (马尾辫、背包、装饰品 等) 则由分离后作为子级驱动

# 兼容骨架

  • 原理与 Copy Pose From Mesh 类似，都是首先得有相同的骨架，但可能具有额外的骨骼
  • 即：虽然骨架资源不同，但它们拥有同样的基础骨骼和层级

从 Window->AssetDetail 打开：

在没设置兼容骨架之前，下方 AssetBrwser 是空的，设置之后重新打开，就会发现会显示出兼容骨骼的动画。
注：兼容骨架是个数组，因此可以放置多个骨架，以适配多个骨架的动画资源

# 情况四

最复杂的情况是：

  • 不同的骨架资源
  • 不同的骨骼层级
  • 不同的参考姿势
  • 有额外的骨骼 / 缺失的骨骼

为了尽可能复用动画资源
操作方式：

  • IK 重定向 (IK Retarging)，也是属于 UE5 新功能

# Retarget Pose From Mesh

  • 该选项位于动画蓝图 (ABP) 中，属于一个节点
  • 设计的与 Copy Pose From Mesh 使用方式类似，而原理也类似，都是从源骨骼复制数据
  • 不同之处在于，这个选项不会对源骨骼作任何假设，因此需要我们告诉引擎如何将源骨骼与目标骨骼进行相互关联，该节点通过关联信息使用 IK Retarging 进行重定向

始终涉及三个资源：

  • 源
  • 目标
  • 关联两者的 IK Retarging 资源

注：绑定完成后，除运行时动态进行计算，还可以离线生成新的动画以进行进一步优化

# 创建 IK Rig

  1. 创建 Animation->Retarging->IK Rig 资源
  2. 将需要修改的目标对象骨骼设置上去
  3. 选择需要重映射的『骨骼链』后创建重定向链


点击后会弹出几个弹窗，分别按照骨骼命名即可 (前臂、后腿之类的)
随后还需要依次设置：Spine、Neck、Head 等需要重定向的骨骼链
注意：创建的时候需要把对应的子骨骼也选中上！
效果如下：

选择对应骨骼会高亮显示。

  1. 选择 手、脚 创建 IK Goal 以便后续进行微调 (通常一个 FullBodyIK 就够了)
  2. 保持选中 IK Solver 状态，选中对应根骨骼，将其设置为 SetRootBoneFromSolver


此时就已经可以使用 IK Goal 进行调整了：

  1. 设置重定向动画的根 (Set Retarget Root)，右键对应的根骨骼选择设置即可，随后可在 IK Retargeting 界面看到：

# 创建 IK Retargeter

创建 IK Retargeter

  • 然后 Source 指定为 UE5 的 Mannequin
  • Target 指定为刚才我们创建的 IK_Dog

此时在 ChainMapping 窗口可以看见，引擎已经自动应用了重映射 (字符串模糊匹配算法，所以结果不一定准确)：

随后，编译默认的 T-Pose，确保两者尽量一致
选择一个动画后，即可预览效果：

注：虚线连接的圆圈是 IK 位置，设置 BlendToSource 可使其混合，设置到源动画同样的位置 (高度)，还有静态偏移设置，用于调整步幅、匹配握抢姿势什么的。

# 应用

确认无误，就可以创建一个新的动画蓝图，添加 Retarget Pose From Mesh 节点，IK RetargeterAsset 选择刚才创建的 IK Retargeter 即可：

实际效果：

# BlueprintThreadSafeUpdateAnimation

  • 多线程执行

# 动态适配

动画节点：

  • OrientationWraping：方向适配
    • 调整脊椎、双脚，使角色动画匹配移动方向 (不旋转)，避免滑步等，主要用于移动过程，Idle 时没什么用
    • 可以只在需要的状态中启用，且可以通过 Alpha 控制权重
    • 控制台命令：a.AnimNode.OrientationWraping.Enable
  • StrideWraping：步幅匹配
    • 使角色移动动画与其移动速度匹配 (有多种方式，例如调整播放速率，步幅撇配也 是一种)
    • 控制台命令：a.AnimNode.StrideWraping.Enable
  • DistanceMatchToTarget：距离匹配
    • 如果角色移动了 100 个单位，希望动画也移动 100 个单位
    • 例如角色坠落：距离地面 100 个单位，可以在动画中找到距离地面 100 个单位的关键帧并从此播放
    • 以角色实际移动距离为准，不管动画的时间跨度多少，通过调整动画播放速率使其一定匹配对应移动距离 (可能使改变动画播放速度比较大，可对最高播放速率做限制)
  • AdvanceTimeByDistanceMatching：距离匹配推动时间
  • SetPlayrateSpeed：设置播放速率匹配速度
  • MotionWraping：运动扭曲

情境动画系统

# 总结

各种尝试了下，总的来说，还是情况四提供的 IK Retarging 最靠谱，前三种情况都更适合有专门的动画师，以及能做到按照标准的素体骨骼制作动画才行。
而且要是新的动画要求或骨骼层级发生了改变，那么也没法兼容：个人尝试使用兼容骨架功能将商城一个 UE4 的人形资源适配到 UE5 的官方骨架上，直接就变形了。
补正：简单动画重定向选项可以与兼容骨架配合使用，一定程度避免变形。
(可能这也是为什么虚幻会增加 IK Retarging 功能的原因之一，试用一下就知道，跟其它方式相比灵活性太强了！)

# 参考文档

  • [英文直播] 分析 Lyra 中的动画 (官方字幕)_哔哩哔哩_bilibili