“大智，我的Animator状态机里面的状态很多，现在太难管理了。我有很多姿势，比如不拿枪，拿手枪，拿冲锋枪，拿步枪，每种姿势都要做一个混合树，现在再去加蹲的状态，简直爆炸，有没有什么好办法？”
“那你想想这些动画之间有没有什么相似的地方可以提取出来的？”
“要说相似的话，它们腿部的动画是类似的，不管拿枪姿势如何，腿部都是一样的，只有胳膊的动画不太一样。”
“嗯，这你就算说到点子上了！这时候可以用下Animator Controller中的Layer
有了Layer，我感觉我的动画可以分为上半身和下半身两个Layer，这样一来就不需要对每个拿枪的动作设置移动的混合树了，应该能简化不少工作。”
“确实是这样，合理利用Layer不仅可以减少动画师的动画制作工作量，还能在性能上对游戏进行优化。”
使用Layer可以用来管理角色的不同身体部位。比如下半身用于行走或跑步，上半身用于射击或投掷物体。
使用动画分层的应用主要是以下情况
人物动画状态涉及分部并行逻辑，例如枪战游戏，腿部动作由键盘控制，而上半身动作需要由鼠标控制进行IK瞄准，以及武器切换
存在状态的融合/叠加效果，例如在正常走动的基础上，搬运物品时，上半身需要持握物品并进行IK绑定，下半身仍是正常走动
动作游戏中，为减轻动画师工作量，取用不同动作的部分进行组合
一、Layer
1.管理Layer
点击加号可以添加一个Layer。点击Layer旁边的齿轮图标，会弹出一个小窗口，可以设置该Layer对应的参数。
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Weight 这一层的权重，0代表该层权重是0（该层不生效），1代表该层权重为1（该层中的动画能完全表现）。混合权重值可以通过代码进行动态获取、修改，例如我们根据人物的HP值，逐渐将正常走动效果，转为受伤的走动效果
animator.GetLayerWeight(layerIndex);animator.SetLayerWeight(layerIndex, weight);
Mask 设置该Layer能控制身体的哪部分，设置后该Layer上面会显示一个M的小图标。详细笔记见下方
Blending 和其他层混合的模式。Override 覆盖上面的层中对应Mask的部位
Additive 会加在之前Layer的动画之上。
Sync 复用其他层中的状态机。详细笔记见下方
IK Pass 什么是IK？得问问大智
二、Avatar Mask
Avatar Mask，替身遮罩体，可以作为一种资源文件在Assert目录下创建
image.png
用来设置该Layer的动画会影响角色的哪一部分的遮罩。AvatarMask有两种定义身体遮罩的方式：
通过Humanoid身体映射图
通过Transform层次结构选择包含或不包含的骨骼
1.Humanoid
如果你的动画是人形动画，建议用这一种方式可以快速设置AvatarMask。
身体映射图包含以下几部分：
头部
左臂
右臂
左手
右手
左腿
右腿
Root（脚下的圆形阴影部分）
可以通过鼠标点击每一部分，绿色代表动画可以影响这一部分，红色代表动画不会影响。在空白处点击可以全选/全不选。手部和脚部的IK可以开关，表示该部分的IK曲线是否参与动画混合。IK又出现了，一会去问问大智
2.Transform
如果动画没有使用Humanoid，或者你想更精细的控制遮罩，你可以通过Transform层级结构来控制每一个骨骼。
选择一个Avatar（动画模型的Avatar）
点击Import Skeleton按钮。avatar的层级结构会显示出来。
可以设置对应的骨骼是否受动画控制
3.Animation页签中设置Mask
在模型导入设置的Animation页签中，也可以设置Mask，设置后只会导入对应Mask的动画数据。
在这设置Mask的好处是：可以减少内存占用和CPU占用。因为不需要的身体部位的动画曲线不会被加载，并且不会参与计算。
三、混合示例一
我们需要实现这样的一个效果，人物能够进行正常的奔跑站立，只不过在我们摁下空格的时候，无论何种姿态，我们都希望人物能够挥舞自己的右手，而其它姿态保持原状态
1.Base Layer
在Base Layer上实现人物正常的站立行走效果
2.New Layer
在下层实现一个从空状态（不引用动画切片），到Wave动作的过渡，配置层遮罩限定右手，混合模式为Overrid绝对坐标重写
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3.运行
运行动画，下层空状态时不对上层产生影响。当下层过渡为Wave挥手动作时，由于层遮罩的配置，只重写右手部分的动作，因此人物右手产生挥手动作，其它部位仍保持Base Layer的效果。
四、混合示例二
我们需要在人物原有的正常站立奔跑动作上叠加一层摆臂效果（或者其它什么效果）
1.BaseLayer和之前一样，实现人物的走动和奔跑
2.下层动画使用Addicted叠加模式，这里我们不使用层Mask，而是用ClipMask实现
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3.运行效果
当下层为摆臂动作时，由于ClipMask的配置，仅双臂部分的动作被叠加到了上层。这个摆臂的动作其实是从正常的跑步动画中得到的，但由于ClipMask的配置，仅双臂部分保留了跑动的摆臂动作，其它未激活节点被恒置于Default状态。
在进行Addicted，相对运动叠加混合时，双臂部分保留的动作就被叠加了上去，而其它部分由于恒置于Default状态没有相对运动，就不会产生影响。
这里其实通过层Mask配置，而不使用ClipMask，也可以实现，并且有些人也是这么去做的。注意！！！这两种做法其实都没有问题，针对这个简例也没有孰优孰劣之分。但我这里就是要借故去提一下ClipMask，去用一下这种做法，告诉你ClipMask可以这样用，以免参与到一些网课老师以及博主的，冷落ClipMask的队伍中去。
五、Sync 复用其他层中的状态机
有时能够在不同的Layer重用其他Layer的状态机非常有用。比如你想模拟一个“受伤”的状态，你有受伤状态的各种动画比如走跑跳。这时候你可以选中Sync复选框，选择你想要同步的Layer。状态机的结构会保持一致，但是可以设置不同的Animation Clip。选中时，Layer旁边会有一个S小图标。
这意味着，同步出来的Layer不需要再去定义状态机，并且源Layer中状态机的任何变化都会同步到这一同步Layer。唯一需要你做的就是设置每个State中使用的动画。
Sync复选框旁边还有一个Timing复选框。
不选中时，Sync出来的Layer中每一个State的动画长度会变为源Layer中的时长。
选中时，根据Weight调整动画时长，Weight为1时使用Sync Layer中的动画时长。
镜像层与源层的状态，动画组，过渡设置是被绑定在一起的，修改一方会同时影响另一方。在游戏运行时，镜像层会与源层保持状态的同步（按照其中一方Clip的时间为标注，对另一方的时间进行控制）。但不同的是，镜像层可以在动画状态中，引用与源层不同的动画片段。从而我们可以通过镜像层，对一些同步执行，动作不一，可复用状态配置的分层动作可以通过镜像层进行快速的创建。例如对之前的挥手效果，我们创建一个镜像层，引用挥舞另一只手的动画片段。
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六、IK
参考
Unity动画系统详解8：IK是什么？学习笔记---3dMax动画系统（机械、角色动画篇）1.概念
大智，我看完了，这个东西还是很强大的呀，正好符合我的需要。不过这里面有好多地方提到了IK，这个IK是什么东西呢？”
“IK是Inverse Kinematics的缩写，也就是反向动力学。”
“那是不是还有正向动力学？”
“没错，你都会举一反三了！大多数动画是通过旋转骨骼来实现的。子骨骼的位置跟着父骨骼的旋转而改变，因此关节链的终点可以根据前面的各个骨骼的角度和相对位置确定。这种构成骨骼动画的方法称为正向动力学。”
“那反向动力学是不是就是根据骨骼的最终节点，反向推算之前的骨骼节点的位置？”
“哟，不错哦，有长进。正如你所说的一样。有些时候我们需要根据空间中的位置来确定骨骼节点的位置，比如让角色拿枪，不同的枪可能握持的位置不太相同，就需要根据握持的位置来决定角色手的位置。Unity中的IK支持所有人形动画。”
其他的用途其实还有比如：角色的头的旋转，这样可以和你视角的方向一致。角色的脚的位置，这样可以让角色踩在地面更贴合。”Unity中IK能设置的部位就是5个，分别是：头、左右手、左右脚。所以没有其他部位的IK了，我们常见的其实也都是这些。
“这样说我就有些明白了，Animator中的State设置中的Foot IK是不是就是设置脚部受IK的影响？”
“是的。”
“那Layer中的IK Pass是什么意思呢？”
“选中IK Pass的时候，每帧会调用脚本中的OnAnimatorIK方法，可以在这个方法中动态设置IK。
2.如果对反向动力学还是不太理解，可以参考
Inverse Kinematics 逆向运动学逆向动力学的过程在一些场景下十分有用，例如一个机械臂，你需要它去抓取一个放置在特定的空间位置的物体，那么就需要利用逆向动力学去计算出机械臂各个关节的旋转角度，进而驱动机械臂去抓取物体。此外，在游戏编程以及CG动画制作等领域，逆向运动学也扮演这非常重要的角色。
为了使得以上的描述更加形象，这里举一个2D逆向运动学的例子：
给定两段长度固定的刚性关节，并固定住了一个关节作为起点，最后给出一个固定的目标位置（target）。此时只能对两个关节进行任意角度的旋转，来让关节的末端达到给定的目标位置，下面的图例中给出了无解，唯一解，两个解的情形。
无解，关节长度不够，无论如何旋转都无法让末端达到目标位置。
一个解，任何除此之外的旋转角都无法让末端达到目标位置。
两个解，此外任何其他的旋转角度都不能使得末端达到目标位置。
当有2个以上的关节时，会有多个解。
但是，某些解决方案将比其他解决方案更好。 例如，若结构代表一个动画人物的手臂，则某些解看起来会更舒适和自然，而另一些解则会显得僵硬及不合理。 所以通常会有一个最佳解决方案。
3.设置头部IK
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“那Layer中的IK Pass是什么意思呢？”
“选中IK Pass的时候，每帧会调用脚本中的OnAnimatorIK方法，可以在这个方法中动态设置IK
大智：“我们先来看看如何设置人物的头部根据视角旋转。需要用到这两个API：
public void SetLookAtPosition(Vector3 lookAtPosition);
“这个方法用来设置头部看向的位置，比如看向你左边的窗户，头就会相应的旋转。”
“这个看起来很简单嘛。”
“对，这个方法确实很简单，不过还有另外一个：”
public void SetLookAtWeight(float weight, float bodyWeight = 0.0f, float headWeight = 1.0f, float eyesWeight = 0.0f, float clampWeight = 0.5f);
“这个方法用来设置IK的权重，这个IK会和原来的动画进行混合。如果权重为1，则完全用IK的位置旋转；如果权重为0，则完全用原来动画中的位置和旋转。至少要设置第一个参数，后面的几个参数都有默认值，但是你也要了解所有参数的含义：”
Weight 全局权重，后面所有参数的系数
bodyWeight 身体权重，身体参与LookAt的程度，一般是0
headWeight 头部权重，头部参与LookAt的权重，一般是1
eyesWeight 眼睛权重，眼睛参与LookAt的权重，一般是0（一般没有眼睛部分的骨骼）
clampWeight 权重的限制。0代表没有限制（脖子可能看起来和断了一样），1代表完全限制（头几乎不会动，像是固定住了）。0.5代表可能范围的一半（180度）。
大智：“有了这两个方法你就可以实现头部的IK了，不过还有两点需要注意：”
需要勾选对应Layer的IK Pass选项（在Layer的设置里）。
代码需要写在OnAnimatorIK这个事件方法里面。
void OnAnimatorIK(int layerIndex){ _animator.SetLookAtPosition(pos); _animator.SetLookAtWeight(1);}
上面的代码就是人物的头部看向一个位置的代码。需要注意的是这个OnAnimatorIK方法有一个参数layerIndex，这个就是对应的Layer的序号，只有勾选了IK Pass的layer才会调用到这个方法里，每个勾选了IK Pass的layer调用一次。
小新：“这样我就能实现人物的头跟着视角移动了，哦也”
大智：“是的哦”
4.设置手脚IK
小新：“那手脚的IK是不是也跟这个类似的？”
大智：“是的，手脚的IK是和这个类似的，不过API有些不一样，我们来看看”
public void SetIKPosition(AvatarIKGoal goal, Vector3 goalPosition);public void SetIKRotation(AvatarIKGoal goal, Quaternion goalRotation);
设置头部时，因为头不会移动，所以只需要设置LookAt的位置，头部跟随旋转即可。
但是对于手和脚，需要同时设置位置和旋转。
goal AvatarIKGoal枚举类型，包含：
LeftFoot 左脚
RightFoot 右脚
LeftHand 左手
RightHand 右手
goalPosition/goalRotation IK目标位置/旋转
同样还有设置权重的API：
public void SetIKPositionWeight(AvatarIKGoal goal, float value);public void SetIKRotationWeight(AvatarIKGoal goal, float value);
goal AvatarIKGoal枚举类型
value IK的权重，1代表完全使用IK值，0代表使用原动画的值
常见的设置手部IK的代码是（一般需要4行代码设置一个部位）：
void OnAnimatorIK(int layerIndex){ _animator.SetIKPosition(AvatarIKGoal.LeftHand, position); _animator.SetIKPositionWeight(AvatarIKGoal.LeftHand, 1); _animator.SetIKRotation(AvatarIKGoal.LeftHand, rotation); _animator.SetIKRotationWeight(AvatarIKGoal.LeftHand, 1);}
人物左手与球体的绑定示例：
这里也可以在球体下挂一个空节点，将手绑定到空节点上，调整空节点进行偏移，从而让手能够接触到球体
public Transform IKBall_1;//绑定目标 public Vector3 IKMove_1;//偏移量 private void OnAnimatorIK(int layerIndex) { if (layerIndex == 0) { if (animator.GetCurrentAnimatorStateInfo(0).shortNameHash == idleHash) { animator.SetIKPositionWeight(AvatarIKGoal.LeftHand, 1); animator.SetIKPosition(AvatarIKGoal.LeftHand,IKBall_1.position + transform.forward * IKMove_1.z + transform.right * IKMove_1.x + transform.up * IKMove_1.y); animator.SetIKRotationWeight(AvatarIKGoal.LeftHand, 1); animator.SetIKRotation(AvatarIKGoal.LeftHand, Quaternion.LookRotation(transform.forward, -transform.right)); } } }
5.IK位置/旋转调节小技巧
小新：“大智，这个IK的位置好难调整啊，我想让角色拿枪的手能够贴合这个枪，有没有什么简单的办法？我这调了一个多小时了，还不是特别完美。。。”
大智：“调IK是个慢活，不过呢，确实有一些小技巧在里面。IK相关的代码涉及到位置和旋转，这时候不要傻傻的直接定义一个位置和旋转来手动设置，最好的办法是设置两个参照物，作为IK的位置和旋转的参考，这样只需要调这两个参照物就可以了。”
小新：“对对对，这样的话就不用去修改位置和旋转的值，而是直接修改这俩参照物的位置和旋转就可以了。我来试一下。”
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小新：“太棒了，这样我就能在运行时调整这个参考位置，调到一个完美的位置和角度。”
小新三下五除二，就调到了一个合适的位置和角度。
“调好了！”小新高兴地喊道，随即退出了Play状态。
大智：“高兴早了吧？你这么就退出来了，修改的能保存下来么？” 记好了，点击Transform组件右上角的小图标，可以Copy Component，在运行时点击，退出运行后，再点击小图标，选择Paste Component Values，这样就可以将数据粘贴回来了。”6.关节绑定
关节绑定是在使用四肢绑定，产生了人物手/脚部对目标位置绑定的基础上，对人物的肘关节/膝关节进行位置绑定。注意！！！必须在使用了对应的四肢绑定，才能令关节绑定生效，不能单独进行关节绑定（必须绑定了左手位置，才能对左臂肘关节进行绑定）
关节绑定的方法：
animator.SetIKHintPositionWeight(AvatarIKHint, Weight);animator.SetIKHintPosition(AvatarIKHint, Position);
其中AvatarIKHint是一个枚举类型，包括人物的左右肘关节，左右膝关节
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通常我们会根据四肢绑定的目标位置，结合人物的Transform物体坐标，按一定的算法/偏移量去推算关节绑定的位置。例如下面的示例代码，让人物踩在圆球上并保证小腿竖直：
image.png
public Transform IKBall_1;//目标球体 public Vector3 IKMove_1;//右脚绑定偏移量 public float kneeMove;//膝关节偏移量 private void OnAnimatorIK(int layerIndex) { if (layerIndex == 0) { if (animator.GetCurrentAnimatorStateInfo(0).shortNameHash == idleHash) { animator.SetIKPositionWeight(AvatarIKGoal.RightFoot, 1); animator.SetIKPosition(AvatarIKGoal.RightFoot, IKBall_1.position + transform.forward * IKMove_1.z + transform.right * IKMove_1.x + transform.up * IKMove_1.y); animator.SetIKRotationWeight(AvatarIKGoal.RightFoot, 1); animator.SetIKRotation(AvatarIKGoal.RightFoot, Quaternion.LookRotation(transform.forward, Vector3.up)); animator.SetIKHintPositionWeight(AvatarIKHint.RightKnee, 1); animator.SetIKHintPosition(AvatarIKHint.RightKnee, IKBall_1.position + transform.up * (IKMove_1.y + kneeMove) + transform.forward * IKMove_1.z + transform.right * IKMove_1.x); } } }
7.IK的相互影响
如果IK方法与方法之间会产生相互影响，那么它们不能被置于同一个层中。
相互影响是指一方的IK绑定，会导致另一方需要绑定的位置有所改变。这是由于进行IK绑定的瞬间，IK效果并不会立即被体现出来，导致一方对另一方绑定位置的影响具有滞后性，导致后绑定的一方绑定位置出错。
如果你分别启用两端IK绑定，效果无误，而在同一层中同时启用时出错，那么就可以断定是相互影响的滞后性导致的。此时我们可以创建一个空的动画层并勾选IK Pass用于运行IK逻辑，在OnAnimatorIK中使用逻辑分支在不同的层中运行两段逻辑。
例如人物的注视+手部绑定，由于绑定位置是头部下方的一个节点，导致同时启用时出错
本例中为实现一个人物肩扛圆柱体对准球体的效果
此时我们可以创建一个空层开启IKPass，并在Animator中对不同的分层分别使用两端绑定逻辑
if (animator.GetCurrentAnimatorStateInfo(0).shortNameHash == idleHash){ if (layerIndex == 0) { //注视绑定 animator.SetLookAtWeight(1, 1, 1, 1, 1); animator.SetLookAtPosition(Aim.position); } else if (layerIndex == 1) { //双手绑定 animator.SetIKPositionWeight(AvatarIKGoal.LeftHand, 1); animator.SetIKPosition(AvatarIKGoal.LeftHand, IKBall_1.position); animator.SetIKRotationWeight(AvatarIKGoal.LeftHand, 1); animator.SetIKRotation(AvatarIKGoal.LeftHand, Quaternion.LookRotation(transform.forward, transform.TransformDirection(new Vector3(-1f, -1.73f, 0f)))); animator.SetIKPositionWeight(AvatarIKGoal.RightHand, 1); animator.SetIKPosition(AvatarIKGoal.RightHand, IKBall_2.position); animator.SetIKRotationWeight(AvatarIKGoal.RightHand, 1); animator.SetIKRotation(AvatarIKGoal.RightHand, Quaternion.LookRotation(transform.up, transform.right)); }}
分层后绑定效果正确
