Unity动画控制器的原理就是状态机。

传统的状态机需要在代码里写一个很大的Switch…Case来处理状态，Unity以可视化的形式简化了。而且还提供了子状态机和动画混合功能。由于状态机的原理是同一时刻只能有一个状态，所以Unity还提供了层的概念来将动画分成两个层来同时编辑

系统状态

动画控制器默认提供Any State、Exit、Entry三种状态，我们无法删除默认的三种状态。除了Exit状态以外，自定义的动画状态无法连接到Any State和Entry状态，只能反向连接。

首先是entry状态，他表示当前控制器的初始状态，右击该状态，选择Make Transition命令，即可连接新的状态。状态机会按照连线的状态一次切换动画。橘黄色的状态表示默认状态，如果想切换默认状态，选择另一个状态，然后右键——Set as Layer Default State

接着是Any State状态，比如角色死亡一类的，需要从现有状态切换到另一个动画。可以从Any State状态连线到立刻播放的状态，等它的状态处理完后，再连线回到默认状态，继续原有逻辑

Any State动画状态

最后是Exit状态，状态机可以创建子状态。如果子状态需要回到父状态Base Layer。就需要把子状态连线到Exit状态

切换条件

状态机互相切换需要条件，一个状态机一共支持4种条件：Float、Int、Bool和Trigger。Trigger就像Bool一样，设置true后需要立即设置False。

设置状态机条件

单击两个状态机之间的连线，就可以在inspector面板下方就可以添加满足的条件。

状态机在同一时刻只能执行一个状态，即使两个状态的条件都满足了，也只能进入其中一个。Solo复选框表示即使当前即使别的条件达成了，也只能进入选中Solo状态的动画。Mute表示即使当前条件达成了，也不能进入选中Mute的状态。

Has Exit Time复选框表示不同动画切换时是否启动动画过度，可以调节蓝色半透明区域来设置过渡时间

设置动画的代码

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Animator animator = GetComponent<Animator>();
int intID = Animator.StringToHash("New Int");//使用Hash可以解决某些设备编译代码的问题
animator.SetFloat("New Float",1f);
animator.SetInteger(intID,1);
animator.SetBool("New Bool",true);
animator.SetTrigger("New Trigger");

状态机脚本

我们是可以给每个状态添加自己的脚本的。我们可以给每个状态添加脚本来监听一些状态事件，比如状态开启、状态更新和状态退出等。

选中一个状态，然后单击Add Behaviour即可添加脚本。此外，也可以序列化常用数据，如int、String、bool和object等，然后在面板中输入参数即可。例如进入某个状态，播放一个特定的音乐或者做一些特殊的逻辑等。

点击生成的StateMachineBehaviour代码如下

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

public class NewMachineBehaviour : StateMachineBehaviour
{
    // OnStateEnter 在进入当前状态前调用
    override public void OnStateEnter(Animator animator, AnimatorStateInfo stateInfo, int layerIndex)
    {

    }

    // OnStateUpdate 在OnStateEnter后、OnStateExit之前每帧调用
    override public void OnStateUpdate(Animator animator, AnimatorStateInfo stateInfo, int layerIndex)
    {

    }

    // OnStateExit 在Transition变化并且当前状态播放结束后调用
    override public void OnStateExit(Animator animator, AnimatorStateInfo stateInfo, int layerIndex)
    {

    }

    // OnStateMove 此方法在Animator.OnAnimatorMove()之后调用，这里可以处理骨骼根节点的位移
    override public void OnStateMove(Animator animator, AnimatorStateInfo stateInfo, int layerIndex)
    {
        // Implement code that processes and affects root motion
    }

    // OnStateIK 此方法在Animator.OnAnimatorIK()之后调用，这里可以处理IK动画
    override public void OnStateIK(Animator animator, AnimatorStateInfo stateInfo, int layerIndex)
    {
        // Implement code that sets up animation IK (inverse kinematics)
    }
}

IK动画

Inverse Kinematics，子骨骼节点带动父骨骼节点运动

如果想要控制人物IK，首先需要在具有骨骼的角色的——Animator面板上的——Layer（Base Layer）点击小齿轮——勾选IK Pass，这样的话我们下面的脚本的OnAnimatorIK才会起效

勾选IK Pass

我们在角色的左手右手分别绑定一个球体，通过移动球体来控制IK影响手部位的动画

球体位置

新建MoveHandIK脚本，在Playing模式下，就可以通过移动圆球来改变胳臂位置

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

public class MoveHandIK : MonoBehaviour
{
    public Animator animator;
    public Transform rightHandObj;
    public Transform leftHandObj;
    private void OnAnimatorIK(int layerIndex)
    {
        if (animator)
        {
            //设置动画权重 0是完全依照原动画，1是完全按照新的IK
            animator.SetIKPositionWeight(AvatarIKGoal.LeftHand, 1f);
            animator.SetIKRotationWeight(AvatarIKGoal.LeftHand, 1f);
            animator.SetIKRotationWeight(AvatarIKGoal.RightHand, 1f);
            animator.SetIKRotationWeight(AvatarIKGoal.RightHand, 1f);

            if(rightHandObj != null)
            {
                //设置右手根据目标点而移动
                animator.SetIKPosition(AvatarIKGoal.RightHand, rightHandObj.position);
                animator.SetIKRotation(AvatarIKGoal.RightHand, rightHandObj.rotation);
            }
            if (leftHandObj != null)
            {
                //设置左手根据目标点而移动
                animator.SetIKPosition(AvatarIKGoal.RightHand, leftHandObj.position);
                animator.SetIKRotation(AvatarIKGoal.RightHand, leftHandObj.rotation);
            }
        }
    }
}

Root Motion

3维角色的某些动画本身可能就是带位移的，比如挥砍的时候前进几步，为了能在Unity中也能更新Transform信息，需要打开Apply Root Motion复选框。

勾选Apply Root Motion

在Project窗口选择带动画的模型，然后在Inspector面板勾选Bake Into Pose复选框，这表示动画播放完毕后才同步位移信息，不选中表示位移随着动画同时改变

Bake Into Pose

然后我们在脚本中就可以监听Animator的移动更新事件。注意，位移移动事件是在Update()方法之后执行的。在OnAnimatorMove()中控制位移

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using UnityEngine;

public class CharactorMove : MonoBehaviour
{
    public Animator animator;
    private void OnAnimatorMove()
    {
        if (animator)
        {
            Vector3 newPosition = transform.position;
            newPosition.z += 1f * Time.deltaTime;
            transform.position = newPosition;
        }
    }
}

如果不挂载此脚本，人物会根据原动画的运动方式叠加位移

Avatar Mask

Avatar Mask可以限制某些骨骼不播放动画。在Project视图中选择Create→Avatar Mask命令，可以创建它。

如果是人形动画，那么可以直接设置人形遮罩骨骼，其中红色的部分表示禁止这部分骨骼播放动作

如果是使用Generic动画，需要单独选中需要禁止播放动画的骨骼节点

Avatar Mask

想要应用Mask，在Animator面板中的Base Layer中设置（下图为IK Pass的图）

设置Mask

层

层是用来做动画融合的，同一套骨骼上的两个动画同时播放，例如FPS类游戏或者篮球类游戏。下半身跑动的过程中，上半身还可以旋转投篮等。

为了让上下部分的骨骼相互不影响，可以设置他们的Avatar Mask。

在Animator窗口中，点击Layer面板右上角的加号，即可添加层。可以让Base Layer来处理整体逻辑，而让New Layer专门用来做动画融合，Weight可以设置融合的权重，Mask就是遮罩文件了，Blending设置的Override表示直接覆盖掉其它层的动画。

动画Layer

Blend Tree

Blend Tree用来做动画混合。动画混合和动画融合是不同的概念。

动画混合是指两个动画切换的时候，为了避免太过生硬而混合在一起的过程，比较经典的例子就是控制角色四向跑动时的切换。

在Layer中单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选择Create State——From New Blend Tree命令即可创建它。

创建混合树

创建完成后，双击打开，点击生成的Blend Tree主干，在Inspector面板中，我们可以自定义BlendType，添加需要混合的motion

一个Blend Tree内部

motion里面就是animation clip，点击添加进去即可，我们关闭Automate Thresholds的勾选，就可以自己编辑不同动画片段的Threshold参数了。

通过下面的代码，我们就可以在运行时改变自己设置的TreeValue参数了

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

public class SetTreeValue : MonoBehaviour
{
    public Animator animator;
    private int blendTreeID;
    private void Start()
    {
        blendTreeID = Animator.StringToHash("TreeValue");
    }
    private void Update()
    {
        animator.SetFloat(blendTreeID, Input.GetAxis("Horizontal") * 96.0f);
    }
}

非运行播放动画

通常，在做编辑器的时候，需要在非运行模式下也能播放动画，我们使用下面的代码来实现。

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

#if UNITY_EDITOR
using UnityEditor;
using UnityEditor.Animations;
using System.Linq;
#endif
[RequireComponent(typeof(Animator))]
public class EditorPreviewAnim : MonoBehaviour{ }

#if UNITY_EDITOR
[CustomEditor(typeof(EditorPreviewAnim))]
public class EditorPreviewAnimEditor : Editor
{
    private AnimationClip[] m_Clips = null;
    private EditorPreviewAnim m_Script = null;

    private void OnEnable()
    {
        m_Script = (target as EditorPreviewAnim);
        Animator animator = m_Script.GetComponent<Animator>();
        AnimatorController controller = (AnimatorController)animator.runtimeAnimatorController;
        m_Clips = controller.animationClips;
    }

    private int m_SelectIndex = 0;
    private float m_SliderValue = 0;
    public override void OnInspectorGUI()
    {
        base.OnInspectorGUI();

        EditorGUI.BeginChangeCheck();
        m_SelectIndex = EditorGUILayout.Popup("AnimationClip", m_SelectIndex, m_Clips.Select(pkg => pkg.name).ToArray());//使用Linq返回动画片段的名称字符串数组

        m_SliderValue = EditorGUILayout.Slider("Schedule", m_SliderValue, 0f, 1f);
        if (EditorGUI.EndChangeCheck())
        {
            AnimationClip clip = m_Clips[m_SelectIndex];
            float time = clip.length * m_SliderValue;
            clip.SampleAnimation(m_Script.gameObject, time);
        }
    }
}
#endif

Animator Override Controller

前面我们介绍了Animator Controller可以编辑动画之间的切换状态。在游戏中，很多模型动画的切换事件的逻辑可能都是一样的，比如游戏中的很多怪物，它们之间的区别可能就是动画文件不一样，总不能每一个怪物都编辑一套相同的Animator Controller控制行为吧，此时就需要使用Animator Override Controller了

我们首先直接在Project窗口创建Animator Override Controller

创建Animator Override Controller

然后在Inspector面板中，选定切换逻辑一致的Animator，将需要的Animation clip放进去即可

Animator Override Controller Inspector

RuntimeAnimatorController

RuntimeAnimatorController是用来处理Animator Controller动态更新的。

如果我们想在运行时挂载Controller，可以先将Controller放在Resources文件夹里

文件夹

然后将此脚本挂载在需要运行时添加Animator的人物身上

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

[RequireComponent(typeof(Animator))]
public class Script_07_07 : MonoBehaviour  {

	public Animator animator;

	void OnGUI()
	{
		if (GUILayout.Button ("<size=50>读取</size>")) {
			RuntimeAnimatorController controller = 
				Resources.Load<RuntimeAnimatorController> ("New Animator Controller");
			animator.runtimeAnimatorController = controller; 
		}
		if (GUILayout.Button ("<size=50>删除</size>")) {
			animator.runtimeAnimatorController = null; 
		}
	}
}

脚本挂载

运行就可以点击按钮挂载Animator

运行时读取Animator