Unity Chapter 9-3. 애니메이션 : 애니메이터 레이어, 마스크, IK

인프런에 있는 이제민님의 레트로의 유니티 C# 게임 프로그래밍 에센스 강의를 듣고 정리한 필기입니다. 😀
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Chapter 9. 유니티 애니메이션

Asstes Store에서 “Unity-Chan!”을 Import 해주었다.

🔔 애니메이터 레이어

Layers : 여러개의 상태 머신(FSM)을 동시에 동작하게 해준다. 1개의 상태 머신 내에서는 1개의 상태만 동작할 수 있다. 그러나 Layers로 여러개의 상태 머신을 동시에 돌릴 수 있기 때문에 여러개의 상태를 동시에 동작시킬 수 있다.

• 두 레이어에서 동작에 있어 겹치는 부분이 있다면 최종적으로 가장 아래에 있는 레이어가 덮어 씌운다.
  • 위의 사진를 예로 들어 만약 Face Layer에 공격하는 신체 동작 애니메이션이 실행된다면 Base Layer의 애니메이션이 실행이 안된다. 묻혀서!
  • weight 값이 높을수록, 즉 가중치가 높을 수록 덮어 씌우는 정도가 높아진다.
    • 1에 가까울 수록 아예 덮어 씌워버리는 정도가 높아짐.
• 따라서 레이어별로 각자 역할을 명확하게 나누어야 한다. ⭐
  • ex) Move Layer (움직임에 대한 애니메이션만) Face Layer (표정에 대한 애니메이션만)
    • “손, 팔, 몸통”과 “얼굴 표정”은 서로 동작이 겹칠 일이 없다.

• Face Layer의 weight을 1로 해준 후 화난 표정 애니메이션을 추가하니 두 레이어가 덮어 씌우는 것 없이 두 레이어가 동시에 잘 동작하는 것을 볼 수 있다.
  • “손, 팔, 몸통”과 “얼굴 표정”은 서로 동작이 겹칠 일이 없으므로.

마스크

Mask를 통해서 레이어가 어떤 영역에 대해서만 애니메이션을 적용할지 결정한다.

• 몸통의 상체 애니메이션을 담당할 Upper Layer도 만들어주었고 순서는 Base - Upper - Face로 하였다.
  • Upper Layer의 weight을 1로 해준다.

마스크 만들기

• 📂Assets 빈공간 우클 - Create - Avatar Mask
  • 이름은 Upper Mask
  • 하체 부분은 체크 해제하고 상반신만 체크해준다.
  • Upper Layer의 톱니바퀴 버튼을 누르고 Mask 슬롯에 이를 넣어준다.
• Face Layer에는 미리 만들어져있는 Unity Chan 에셋의 face only mask를 마스크로 넣어준다.
• Blending 값으로 Override는 아예 덮어씌우는거고 Additive는 적절히 섞이게끔.
  • Override : 아래에 있는 Layer들을 다 덮어 씌워버려서 아래 Layer의 애니메이션은 실행되지 않음
  • Additive : 아래에 있는 Layer들의 애니메이션과 적절히 섞여서 함께 실행됨!
• LOOSE 애니메이션 클립을 Upper Layer에 드래그 앤 드롭하여 State 추가해준다.

레이어 덮어 씌우는 구조

• 현재 세 Layer 모두 weight값이 1인 상태
  • 👉 자신보다 위에 있는 Layer들을 완전히 덮어 씌운다.
• 게임을 실행시키고 방향키를 누르면
  • Upper Layer가 Base Layer를 덮어씌워
    • 상반신만 덮어씌워져 상반신은 LOOSE 애니메이션을 취하지만
    • 하반신은 방향키대로 걷고 있는 애니메이션을 취한다.
  • Face Layer는 두 Layer를 덮어 씌우므로 화난 얼굴 표정 애니메이션은 계속 유지가 된다.

🔔 IK (Inverese Kinematic)

IK : 어떤 위치를 중심으로 관절의 위치를 역계산하는 것. 물체의 위치가 어디든 상관없이 거기에 맞춰서 시선이나 팔의 위치가 결정될 때 많이 쓴다.

Sphere인 Ball 이름의 오브젝트를 만들어 게임이 시작되면 unitychan이 이 Ball을 잡는 애니메이션을 취하게 해보자.

• 👉 Ball 오브젝트의 위치를 중심으로 애니메이션의 관절의 위치를 결정한다.

📜PlayerController.cs

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class PlayerController : MonoBehaviour
{
    public Animator anim;
    public Transform target;  

    void Update()
    {
        if(Input.GetButtonDown("Jump"))
        {
            anim.SetTrigger("Jump");
        }

        float verticalInput = Input.GetAxis("Vertical");
        float horizontalInput = Input.GetAxis("Horizontal");

        anim.SetFloat("Speed", verticalInput);
        anim.SetFloat("Horizontal", horizontalInput);
    }

    void OnAnimatorIK()  
    {
        anim.SetIKPositionWeight(AvatarIKGoal.LeftHand, 0.5f);  
        anim.SetIKRotationWeight(AvatarIKGoal.LeftHand, 0.5f); 

        anim.SetIKPosition(AvatarIKGoal.LeftHand, target.position);  
        anim.SetIKRotation(AvatarIKGoal.LeftHand, target.rotation); 

        anim.SetLookAtWeight(1.0f);
        anim.SetLookAtPosition(target.position);
    }
}

• public Transform target;
  • 어떤 오브젝트를 중심으로 관절을 꺾을지.
  • Ball오브젝트를 잡게 할 것이므로 Ball오브젝트의 중심 위치가 필요하므로 선언했다.
  • 슬롯에 Ball오브젝트를 드래그 앤 드롭 해주어야 한다.
• void OnAnimatorIK()
  • 이벤트 함수.
  • IK 정보가 갱신될때마다 유니티는 OnAnimatorIK 메세지를 뿌린다.
  • 애니메이터가 붙어있는 오브젝트만 이 이벤트 함수를 동작시킬 수 있다.
• anim.SetIKPositionWeight(AvatarIKGoal.LeftHand, 1.0f);
  • IK의 우선순위를 결정해준다.
  • 두번째 인수가 0.0에 가까울 수록 IK가 덜 적용되며 1.0에 가까울 수록 IK가 더 강하게 적용된다.
  • 위치(Position) 면에서 IK의 대상이 되는 아바타는 “왼쪽 손”이다.
• anim.SetIKRotationWeight(AvatarIKGoal.LeftHand, 1.0f);
  • IK의 우선순위를 결정해준다.
  • 두번째 인수가 0.0에 가까울 수록 IK가 덜 적용되며 1.0에 가까울 수록 IK가 더 강하게 적용된다.
  • 회전(Rotation) 면에서 IK의 대상이 되는 아바타는 “왼쪽 손”이다.
• anim.SetIKPosition(AvatarIKGoal.LeftHand, target.position);
  • 관절을 꺾어 해당 타겟의 위치로 이동시킨다.
• anim.SetIKRotation(AvatarIKGoal.LeftHand, target.rotation);
  • 관절을 꺾어 해당 타겟의 위치로 회전시킨다.
• anim.SetLookAtWeight(1.0f);
  • 시선에 있어 IK의 우선순위를 결정해준다.
  • 0.0에 가까울 수록 IK가 덜 적용되며 1.0에 가까울 수록 IK가 더 강하게 적용된다.
• anim.SetLookAtPosition(target.position);
  • 시선을 해당 타겟의 위치로 이동시킨다.

IK Pass

• 신체 애니메이션을 담당하는 Base Layer와 Upper Layer의 IK PASS를 체크해주어야 IK를 받을 수 있다.
  • (체크해주지 않으면 무시함)

• IK가 적용된 왼손은 Ball오브젝트를 향해 뻗어 있는 것을 볼 수 있다.
  • 반면에 IK가 적용되지 않은 오른손은 여전히 LOOSE 애니메이션 동작을 취하고 있다.

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