【Unity2D】【3】2D的灵魂-艺术与动画-优快云博客

Unity 2D 从零精通：第三阶段 - 2D的灵魂，艺术与动画

引言：从功能到体验的飞跃

在前两篇文章中，我们构建了游戏的核心骨架：移动、物理、碰撞、交互。我们的飞船可以飞行、射击，行星可以被摧毁，分数会增加。从功能上讲，它已经是一个完整的“游戏”了。

然而，它缺乏“灵魂”。飞船的移动生硬得像滑动一个图标，爆炸只是简单的消失。真正的游戏通过动画（Animation） 来传递感觉、重量和反馈，它是让玩家沉浸其中的关键。一个简单的摇晃可以表达冲击力，一个粒子效果可以传达爆炸的震撼，角色流畅的跑动跳跃能极大地提升操作手感。

在这一篇，我们将为我们冰冷的机械世界注入生命。我们将学习Unity强大且灵活的动画系统，让我们的飞船不仅能动，而且能“活灵活现”地动。我们将从处理静态图片开始，直到创造出由代码控制的复杂状态动画。

第一章：艺术的基石——深入Sprite Editor

在制作动画前，我们必须确保我们的原始素材（Sprites）被正确设置。Unity的Sprite Editor就是为此而生的瑞士军刀。

1.1 切片（Slicing）精灵图集（Sprite Atlas）

艺术家们通常会在一张大图上绘制所有相关的帧，这种图被称为精灵图集或雪碧图（Sprite Sheet）。我们需要将它切割成单个的Sprite才能使用。

准备图集：假设我们有一张图片（ship_sheet.png），它包含了飞船 idle（待机）和 thrust（推进）两个动画，每个动画有4帧，水平排列。
导入设置：在Project窗口中选中这张图片，在Inspector中进行以下关键设置：
- Texture Type：必须设置为 Sprite (2D and UI)。
- Sprite Mode：因为我们有多个帧，所以必须设置为 Multiple（如果是单个Sprite，则用Single）。
- 点击Apply。
打开Sprite Editor：点击Sprite Editor按钮。
自动切片：
- 在打开的窗口中，点击顶部工具栏的Slice按钮。
- 在弹窗中，Type选择Grid By Cell Count（按单元格数量）或Grid By Cell Size（按单元格大小）。根据你的图集结构选择。
- 例如，如果你的图集是2行4列（2个动画，每个4帧），你可以选择Grid By Cell Count，并设置C（列）为 4，R（行）为 2。
- 点击Slice，Unity会自动根据网格切割图片。你可以手动拖拽绿色边框微调每个Sprite的范围。
应用并命名：点击Apply，关闭Sprite Editor。现在在你的图片资源下，可以看到所有被切好的单个Sprites。建议为它们重命名，例如ship_idle_1, ship_idle_2, ship_thrust_1, ship_thrust_2等。良好的命名是高效动画制作的第一步。

1.2 枢轴点（Pivot）的重要性

枢轴点是Sprite旋转和缩放所围绕的点。一个错误的枢轴点会导致动画看起来极其怪异。

如何设置：在Sprite Editor中，点击任意一个切好的Sprite，你可以在右侧设置它的Pivot。常用的预设是：
- Center：对于行星、子弹等对称物体。
- Bottom：对于站在地面上的角色。
- Custom：可以手动精确定位。对于飞船，枢轴点通常设置在它的中心或尾部（如果它要围绕尾部旋转）。

第二章：创造生命——Animation窗口与逐帧动画

Unity提供了两种主要的2D动画制作方式：逐帧动画（Frame-by-Frame） 和 骨骼动画（Cutout/骨骼动画）。我们先从最直观的逐帧动画开始。

目标：为我们的飞船创建一个“推进器”动画，当玩家移动时播放。

2.1 创建Animation Clip（动画片段）

选中对象：在Hierarchy中，选中你要添加动画的GameObject——我们的PlayerShip。
打开动画窗口：Window -> Animation -> Animation（快捷键Ctrl+6）。将窗口停靠在方便的位置（通常与Game视图并排）。
创建新动画：在Animation窗口中，点击Create按钮。Unity会提示你保存一个新的.anim文件。在项目Assets中创建一个Animations文件夹，并将文件命名为ShipThrust.anim。这创建了一个新的Animation Clip（动画片段）。

2.2 制作逐帧动画

认识时间轴：Animation窗口打开后，会显示一个时间轴。水平轴是时间（帧），垂直轴是属性（如Sprite Renderer.sprite）。
录制动画：
- 确保红色的录制按钮是按下状态。
- 将时间轴播放头（那条红色的线）移动到0:00的位置。
- 在Project窗口中，找到ship_thrust_1这张Sprite，拖拽到Animation窗口的时间轴上。Unity会自动为Sprite Renderer组件的Sprite属性创建一个关键帧。
- 将播放头移动到第0:05（表示第5帧，Unity默认每秒60帧，所以这是约0.083秒）。
- 将ship_thrust_2拖拽到时间轴上，创建第二个关键帧。
- 重复这个过程，将ship_thrust_3, ship_thrust_4也依次放入，间隔相同。
预览动画：点击Animation窗口上的播放按钮，你可以在Scene视图或Game视图中看到飞船的推进器开始闪烁动画！
调整速度：如果你的动画播放得太快或太慢，你可以缩放整个时间轴。选中所有关键帧（在时间轴上拖拽框选），然后将它们整体向右拖拽，增加间隔，动画就会变慢。

2.3 设置默认状态（Idle）

现在，只要你运行游戏，飞船就会一直播放推进动画。我们需要一个默认的、不推进时的“待机”（Idle）状态。

创建Idle动画：再次点击Animation窗口中的Create按钮（它现在可能显示为ShipThrust），创建一个新的动画片段，命名为ShipIdle.anim。用同样的方法，将ship_idle_1, ship_idle_2等Sprite拖入，制作一个缓慢循环的待机动画（比如两帧切换）。
了解Animator Controller：当你创建第一个动画时，Unity自动做了一件重要的事：它为PlayerShip对象添加了一个Animator组件，并创建了一个Animator Controller资源（通常和第一个动画在同一目录，名为PlayerShip）。
- Animator组件：是播放动画的“播放器”。
- Animator Controller：是控制播放哪个动画的“大脑”或“状态机”。

第三章：控制大脑——Animator Controller与状态机

现在我们有了两个动画片段（Idle和Thrust），我们需要一个逻辑来告诉Unity何时播放哪一个。这就是Animator Controller和状态机（State Machine） 的工作。

3.1 理解状态机

双击Project窗口中的Animator Controller资源（如PlayerShip），会打开Animator窗口（Window -> Animation -> Animator）。

你会看到一个流程图，这就是状态机。它包含了：

状态（States）：橙色的Any State，黄色的Entry和Exit是系统状态。蓝色的方块（如ShipIdle）是你创建的动画状态。其中一个状态是橙色的，这是默认状态（通常是Entry指向的那个）。
转换（Transitions）：状态之间的箭头。它定义了从一个状态切换到另一个状态的条件。

3.2 创建转换与参数（Parameters）

我们的逻辑是：当玩家按下移动键时，播放Thrust动画；不按的时候，播放Idle动画。

创建参数：在Animator窗口的左上方，有一个Parameters标签页。点击+号，选择Bool（布尔值），创建一个新参数，命名为IsThrusting。这个参数将由我们的代码控制。
创建转换：
- 右键点击ShipIdle状态 -> Make Transition。然后将出现的箭头拖到ShipThrust状态上。这创建了一个“从Idle到Thrust”的转换。
- 同样地，右键点击ShipThrust状态 -> Make Transition，创建一条指向ShipIdle的箭头。这是“从Thrust回到Idle”的转换。
设置转换条件：
- 点击从Idle到Thrust的箭头。在Inspector中，你会看到Conditions列表。点击+，设置条件为：IsThrusting True。
- 点击从Thrust到Idle的箭头。在Inspector中，设置条件为：IsThrusting False。
取消勾选：在两条转换线的Inspector中，找到Has Exit Time并取消勾选。Exit Time会等待当前动画播放完才转换，我们希望输入能立即得到响应，所以必须取消它。

现在，你的状态机逻辑已经清晰：IsThrusting为false时，播放Idle动画；为true时，立即切换到Thrust动画。

3.3 用代码控制动画状态

最后一步，我们需要修改PlayerMovement脚本，根据玩家的输入来设置Animator中的IsThrusting参数。

获取Animator组件引用：打开PlayerMovement脚本，我们需要在代码中访问Animator组件。

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

public class PlayerMovement : MonoBehaviour
{
    public float moveSpeed = 5f;
    public float horizontalLimit = 8f;
    public GameObject bulletPrefab;
    public Transform firePoint;
    public float fireRate = 0.5f;
    private float nextFireTime = 0f;

    // 新增：声明一个变量来引用Animator组件
    private Animator shipAnimator;

    // Start在第一次帧更新之前调用，用于初始化
    void Start()
    {
        // 新增：在游戏开始时，获取挂载在同一GameObject上的Animator组件
        shipAnimator = GetComponent<Animator>();
        // 安全检查：确保获取到了组件
        if (shipAnimator == null)
        {
            Debug.LogError("Animator component not found on the player ship!");
        }
    }

    void Update()
    {
        HandleMovement();
        HandleShooting();
    }

    void HandleMovement()
    {
        float horizontalInput = Input.GetAxis("Horizontal");
        Vector3 movement = new Vector3(horizontalInput, 0f, 0f);
        transform.Translate(movement * moveSpeed * Time.deltaTime);

        Vector3 currentPosition = transform.position;
        currentPosition.x = Mathf.Clamp(currentPosition.x, -horizontalLimit, horizontalLimit);
        transform.position = currentPosition;

        // 新增：根据是否有水平输入，来设置Animator的参数
        // 即使输入很小（> 0.1 或 < -0.1），我们也认为玩家在尝试移动
        bool isMoving = Mathf.Abs(horizontalInput) > 0.1f;
        shipAnimator.SetBool("IsThrusting", isMoving);
    }

    // ... HandleShooting和Shoot方法保持不变 ...
}

保存脚本并测试：返回Unity，播放游戏。现在，当你按下A或D键移动飞船时，你应该能看到飞船的Sprite切换为推进动画！松开按键，它又回到待机状态。

恭喜！你已经成功创建了一个由玩家输入驱动的状态动画！

第四章：进阶技术——2D骨骼动画简介

对于复杂的角色（如人类、动物），逐帧动画工作量大且不易修改。Unity提供了更强大的2D骨骼动画系统，它像操控木偶一样，通过移动“骨骼”来驱动“皮肤”（Sprite），从而产生流畅的动画。

4.1 准备工作：PSB与骨骼工具

资源要求：骨骼动画需要角色各个部分（身体、手臂、腿等）是分层的PSD或PSB文件（Photoshop格式）。Unity对PSB支持更好。确保在导入PSB文件时，Texture Type设置为Sprite (2D and UI)，Sprite Mode设置为Multiple，然后使用Sprite Editor正确切片。
打开窗口：Window -> Animation -> Animation（如果之前是Animation窗口，请切换到Animator旁边的Animation选项卡）Window -> 2D -> PSD Importer。

4.2 快速工作流

生成骨骼：在Project中选中分好层的PSB文件，在Inspector中点击Sprite Editor。在Sprite Editor中，选择Skinning Editor（蒙皮编辑器）。这里你可以使用自动骨骼生成工具或手动创建骨骼。
绑定蒙皮：创建骨骼后，你需要将不同的Sprite（皮肤）绑定（Bind） 到影响它们的骨骼上。这可以通过自动权重或手动绘制权重来完成。
制作动画：绑定完成后，你就可以像在3D中一样，在Animation窗口中通过在不同时间点旋转、移动骨骼来制作动画了，而不是切换整张Sprite。这使得制作“转身”、“挥手”等动画变得异常简单和高效。

虽然本篇不会深入每一步，但了解这个强大工具的存在至关重要。对于复杂的2D角色，骨骼动画是行业标准。

第五章：总结与展望

你在本篇掌握的动画之力：

精通了Sprite Editor：学会了如何切片精灵图集和正确设置枢轴点。
掌握了逐帧动画：使用Animation窗口创建了基于Sprite切换的动画片段（Animation Clip）。
理解了核心概念：学会了使用Animator Controller和状态机（State Machine） 来逻辑性地管理多个动画。
实现了代码控制：通过C#脚本Animator.SetBool()动态控制动画状态的切换，使游戏逻辑与视觉反馈完美结合。
窥见了未来：了解了更高级的2D骨骼动画工作流。

你的飞船不再是一个简单的移动图片，而是一个能够响应你操作、拥有不同状态的活生生的实体。这种视觉反馈极大地提升了游戏的质感和玩家的沉浸感。

下一篇预告：《第四阶段：构建你的世界——关卡设计与Tilemap》
在下一篇文章中，我们将离开单个对象，放眼整个游戏世界。我们将学习：

Unity强大的Tilemap系统，用于快速、高效地绘制大型游戏关卡。
规则瓦片（Rule Tiles） 和随机瓦片（Random Tiles） 等高级技巧，让关卡设计变得有趣且多样。
如何解决图层排序（Sorting Layers和Order in Layer） 问题，确保物体正确遮挡。
使用CinemaMachine实现平滑的摄像机跟随。
最终，我们将构建一个完整的平台跳跃游戏关卡！

练习与思考：

为行星被子弹击中创建一个简单的“爆炸”动画（可以是一个缩放消失或几帧闪烁的动画），并把它做进状态机里。（提示：你需要修改Bullet脚本，触发行星播放动画而不是直接Destroy它）。
尝试为你飞船的idle状态添加更多帧，让它看起来像是在太空中轻微浮动，而不仅仅是两张图切换。
探索Animation窗口中的曲线（Curves） 功能，尝试让Sprite的透明度（Alpha）随时间变化，制作一个淡入淡出的效果。