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多角色动画同步

July 10, 2025About 5 min

多角色动画同步

在制作玩法时，常常会有两个角色之间有互动，同时播放动画表演的需求。比如处决，角色交互等。这其中关键点事需要预先设置好两个角色的相对位置，同时播放两个角色动画。

一般来说有两种做法：

  • 参考骨骼，也就是在做主角色动画时，使用一根空骨骼作为副角色的位置。
  • 插件：Contextual Animation

值得注意的是这两种方式最终都会使用Motion Warping来讲角色拉去到目标的位置和方向。

下面有两个演示：

参考骨骼

对齐两个或者多个角色，一起播放动画，处决交互等

  • 使用一个Reference Joint位置对准两个角色
  • 动画长度一般需要一样长
  • 需要处理Blending问题
  • 需要处理如何Align主从
  • 需要动画师约束好规则，动画师在制作时更加的直观

Contextual Animation

使用

  1. 创建角色数据表
  2. 选择Contextual Anim Roles Asset，该资源用于区别播放动画的代称
  3. 配置如下，这里设置为角色，可以在动画编辑器下查看到胶囊体的大小。值得注意的是Mesh to Component中的位置的Z轴是默认添加了90。 该地方的数值直接从角色的蓝图中蒙皮组件中获取。
  4. 创建同步动画蒙太奇，值得注意动画切片都需要打开Root Motion。
    1. Paired_ForceChoke_Att_Montage
    2. Paired_ForceChoke_Vic_Montage
  5. 创建Contextual Animation动画配置
  6. 设置角色数据表和基础角色，基础角色可以理解为发起者。
  7. 创建动画序列，设置蒙太奇，这里可以设置运动方式，如果动画中有Z轴的位移（root位移），可以设置为Flying。
  8. 设置副动画角色的相对位置，选择时间轴中的副动画，设置Mesh to Scene中的数值。设置完后需要点击一下Reset Scene按钮，重置场景。这里可以不需要设置Z轴的偏移，如果两个动画是在同一平面上播放的。
  9. 设置吸附点，这里配置的Warp Target Name是需要和在蒙太奇中的MotionWarping中的Target Name相对应。这里使用的自定义模式，其中Origin点是设置为吸附到哪个角色点上。这里吸附上的点是包含了上一步设置的相对位置。
  10. 设置蒙太奇中的Motion Warping，这里需要设置Target Name和上一步的Warp Target Name相对应。其他的设置可以查看Motion Warping的说明
  11. 在角色蓝图中添加ContextualAnimSceneActor和Motion Warping组件
  12. 设置播放条件，选择需要设置的动画时间轴，也就是说可以配置两种，发起者和配合者都可以配置。这里也可以实时的预览配置的效果。如果需要自定义条件，实现UContextualAnimSelectionCriterion类即可。
  13. 设置角色的碰撞
  14. 播放同步动画
    1. 创建绑定信息，设置发起者和副角色以及需要播放的CAS动画
    2. 播放动画
    3. 绑定回调函数：
      • OnJointedScene
      • OnLeftScene

原理

该插件代码分为两部分：

  • ContextualAnimation：运行时逻辑
  • ContextualAnimationEditor：编辑器

这里主要介绍运行时逻辑，也就是调用了FContextualAnimSceneBindings::TryCreateBindings和UContextualAnimSceneActorComponent::StartContextualAnimScene函数后的逻辑。

TryCreateBindings

在创建绑定信息时，会调用FContextualAnimSceneBindings::TryCreateBindings函数，该函数尝试在给定场景中为一组角色创建绑定关系，使他们能够参与上下文动画互动。如果绑定成功，返回一个有效的FContextualAnimSceneBindings对象。

在Contextual Animation Asset中可以配置多个动画序列，通过配置的UContextualAnimSelectionCriterion来筛选对应的动画序列。实现函数为 FContextualAnimSceneBindings::FindAnimSet(const UContextualAnimSceneAsset& SceneAsset, int32 SectionIdx, const TMap<FName, FContextualAnimSceneBindingContext>& Params)如果配置多个实现如下：

	else if (NumSets > 1)
	{
		const FContextualAnimSceneSection* Section = SceneAsset.GetSection(SectionIdx);
		TArray<TTuple<int32, float>, TInlineAllocator<5>> ValidSets; // 0: AnimSetIdx, 1: AnimSetRandomWeight

		float TotalWeight = 0;
		for (int32 AnimSetIdx = 0; AnimSetIdx < NumSets; AnimSetIdx++)
		{
			if (CheckConditions(SceneAsset, SectionIdx, AnimSetIdx, Params))
			{
				const float AnimSetRandomWeight = FMath::Max(Section->GetAnimSet(AnimSetIdx)->RandomWeight, 0);
				ValidSets.Add(MakeTuple(AnimSetIdx, AnimSetRandomWeight));
				TotalWeight += AnimSetRandomWeight;
			}
		}

		// Shuffle the list of valid sets to add an extra layer of randomness. 
		Algo::RandomShuffle(ValidSets);

		float RandomValue = FMath::RandRange(0.f, TotalWeight);
		for (int32 Idx = 0; Idx < ValidSets.Num(); Idx++)
		{
			RandomValue -= FMath::Max(ValidSets[Idx].Get<1>(), 0);
			if (RandomValue <= 0)
			{
				AnimSetIdxSelected = ValidSets[Idx].Get<0>();
				break;
			}
		}
	}

最后找到合适的动画序列后，返回绑定信息。

StartContextualAnimScene

主要步骤：

  1. 计算吸附点：CalculateWarpPointsForBindings，其中核心逻辑在FContextualAnimSceneBindings::CalculateWarpPoint函数中，核心逻辑：
if (WarpPointDef.Mode == EContextualAnimWarpPointDefinitionMode::Custom)
{
	const FContextualAnimWarpPointCustomParams& Params = WarpPointDef.Params;

	if (const FContextualAnimSceneBinding* Binding = FindBindingByRole(Params.Origin))
	{
		OutWarpPoint.Name = WarpPointDef.WarpTargetName;
		if (Params.bAlongClosestDistance)
		{
			if (const FContextualAnimSceneBinding* OtherBinding = FindBindingByRole(Params.OtherRole))
			{
				const FTransform T1 = Binding->GetTransform();
				const FTransform T2 = OtherBinding->GetTransform();

				OutWarpPoint.Transform.SetLocation(FMath::Lerp<FVector>(T1.GetLocation(), T2.GetLocation(), Params.Weight));
				OutWarpPoint.Transform.SetRotation((T2.GetLocation() - T1.GetLocation()).GetSafeNormal2D().ToOrientationQuat());
				return true;
			}
		}
		else
		{
			OutWarpPoint.Transform = Binding->GetTransform();
			return true;
		}
	}
}
  1. 发起者,配合者加入场景：JoinScene,UContextualAnimSceneActorComponent::JoinScene，主要实现
	if (Bindings.IsValid())
	{
		LeaveScene();
	}

	if (const FContextualAnimSceneBinding* Binding = InBindings.FindBindingByActor(GetOwner()))
	{
		UE_LOG(LogContextualAnim, Verbose, TEXT("%-21s UContextualAnimSceneActorComponent::JoinScene Actor: %s Role: %s InBindings Id: %d Section: %d Asset: %s"),
			*UEnum::GetValueAsString(TEXT("Engine.ENetRole"), GetOwner()->GetLocalRole()), *GetNameSafe(GetOwner()), *InBindings.GetRoleFromBinding(*Binding).ToString(), InBindings.GetID(), InBindings.GetSectionIdx(), *GetNameSafe(InBindings.GetSceneAsset()));

		AnimsPlayed.Reset();

		Bindings = InBindings;

		const FContextualAnimTrack& AnimTrack = Bindings.GetAnimTrackFromBinding(*Binding);
		PlayAnimation_Internal(AnimTrack.Animation, 0.f, Bindings.ShouldSyncAnimation());

		AddOrUpdateWarpTargets(AnimTrack.SectionIdx, AnimTrack.AnimSetIdx, WarpPoints, ExternalWarpTargets);

		SetCollisionState(*Binding);

		SetMovementState(*Binding, AnimTrack);

		OnJoinScene(*Binding);

		OnJoinedSceneDelegate.Broadcast(this);
	}

Reference