虚幻引擎UE5专用服务器游戏开发-07创建动画实例

1.创建动画基类：

2.重写三个函数：

	//本机初始化覆盖点
	virtual void NativeInitializeAnimation() override;

	//本机更新覆盖点。在这一步中简单地收集数据通常是个好主意
	//因为大部分工作都是在NativeThreadSafeUpdateAnimation中完成的。
	virtual void NativeUpdateAnimation(float DeltaSeconds) override;

	//本机线程安全更新覆盖点。在图更新之前在工作线程上执行
	//对于链接的anim实例，仅在宿主节点相关时调用
	virtual void NativeThreadSafeUpdateAnimation(float DeltaSeconds) override;

在虚幻引擎的动画系统中，这三个函数是动画蓝图的核心更新点，分别承担不同的职责：

‌NativeInitializeAnimation()‌

• 在动画蓝图首次创建时调用
• 用于初始化动画状态和变量
• 适合执行一次性初始化操作，如缓存常用组件引用

‌NativeUpdateAnimation(float DeltaSeconds)‌

• 每帧在主游戏线程调用
• 主要职责是收集角色状态数据（如速度、是否跳跃等）
• 应避免复杂计算，仅做数据准备

‌NativeThreadSafeUpdateAnimation(float DeltaSeconds)‌

• 在工作线程异步执行
• 实际执行动画混合、状态机更新等计算密集型操作
• 必须保证线程安全，避免访问非线程安全对象

典型实现模式：

• 在NativeUpdateAnimation中获取角色移动速度、是否落地等基础状态
• 在NativeThreadSafeUpdateAnimation中进行动画混合和状态过渡计算
• 通过动画曲线和混合空间驱动最终动画表现

3.创建两个变量：

private:
	//所有者角色
	UPROPERTY()
	TObjectPtr<ACharacter> OwnerCharacter;
	//所有者移动组件
	UPROPERTY()
	TObjectPtr<UCharacterMovementComponent> OwnerMovementComponent;

变量初始化：

void UCAnimInstance::NativeInitializeAnimation()
{
	Super::NativeInitializeAnimation();
	OwnerCharacter = Cast<ACharacter>(TryGetPawnOwner());
	if (OwnerCharacter)
	{
		OwnerMovementComponent = OwnerCharacter->GetCharacterMovement();
	}
}

4.编译，打开UE编辑器：

角色添加动画蓝图：

视口显示：

运行游戏：

5.在C类添加变量速度：

	//速度
	UPROPERTY()
	float Speed;

赋值：

void UCAnimInstance::NativeUpdateAnimation(float DeltaSeconds)
{
	Super::NativeUpdateAnimation(DeltaSeconds);
	if (OwnerCharacter)
	{
		Speed = OwnerCharacter->GetVelocity().Length();		//获取速度值
	}
}

添加函数：

	UFUNCTION(BlueprintCallable, meta=(BlueprintThreadSafe))
	FORCEINLINE float GetSpeed() const {return Speed;}
	
	UFUNCTION(BlueprintCallable, meta=(BlueprintThreadSafe))
	FORCEINLINE bool IsMoving() const {return Speed != 0;}
	
	UFUNCTION(BlueprintCallable, meta=(BlueprintThreadSafe))
	FORCEINLINE bool IsNotMoving() const {return Speed == 0;}
	

源代码：

Source/Crunch/Public/Animation/CAnimInstance.h：

// Copyright@ChenChao

#pragma once

#include "CoreMinimal.h"
#include "Animation/AnimInstance.h"
#include "CAnimInstance.generated.h"

class UCharacterMovementComponent;
/**
 * 
 */
UCLASS()
class CRUNCH_API UCAnimInstance : public UAnimInstance
{
	GENERATED_BODY()

public:

	//本机初始化覆盖点
	virtual void NativeInitializeAnimation() override;

	//本机更新覆盖点。在这一步中简单地收集数据通常是个好主意
	//因为大部分工作都是在NativeThreadSafeUpdateAnimation中完成的。
	virtual void NativeUpdateAnimation(float DeltaSeconds) override;

	//本机线程安全更新覆盖点。在图更新之前在工作线程上执行
	//对于链接的anim实例，仅在宿主节点相关时调用
	virtual void NativeThreadSafeUpdateAnimation(float DeltaSeconds) override;

	UFUNCTION(BlueprintCallable, meta=(BlueprintThreadSafe))
	FORCEINLINE float GetSpeed() const {return Speed;}
	
	UFUNCTION(BlueprintCallable, meta=(BlueprintThreadSafe))
	FORCEINLINE bool IsMoving() const {return Speed != 0;}
	
	UFUNCTION(BlueprintCallable, meta=(BlueprintThreadSafe))
	FORCEINLINE bool IsNotMoving() const {return Speed == 0;}
	
private:
	//所有者角色
	UPROPERTY()
	TObjectPtr<ACharacter> OwnerCharacter;
	//所有者移动组件
	UPROPERTY()
	TObjectPtr<UCharacterMovementComponent> OwnerMovementComponent;
	//速度
	UPROPERTY()
	float Speed;
};

Source/Crunch/Private/Animation/CAnimInstance.cpp：

// Copyright@ChenChao


#include "Animation/CAnimInstance.h"

#include "GameFramework/Character.h"

void UCAnimInstance::NativeInitializeAnimation()
{
	Super::NativeInitializeAnimation();
	OwnerCharacter = Cast<ACharacter>(TryGetPawnOwner());
	if (OwnerCharacter)
	{
		OwnerMovementComponent = OwnerCharacter->GetCharacterMovement();
	}
}

void UCAnimInstance::NativeUpdateAnimation(float DeltaSeconds)
{
	Super::NativeUpdateAnimation(DeltaSeconds);
	if (OwnerCharacter)
	{
		Speed = OwnerCharacter->GetVelocity().Length();		//获取速度值
	}
}

void UCAnimInstance::NativeThreadSafeUpdateAnimation(float DeltaSeconds)
{
	Super::NativeThreadSafeUpdateAnimation(DeltaSeconds);
}

6.编译，到动画蓝图里

游戏就动起来啦！

7.为了是动画更自然，我们加入慢跑启动动画：

在慢跑状态里添加状态机：

为了使慢跑开始动画和慢跑的动画腿部相匹配，添加动画同步组：

过渡规则：

8.我们再添加一个慢跑停止的动画：

右边规则：

左边规则：

9.我们再加入前进时的倾斜动画：

（1）建立混合空间：

拖入3个前进动画：

将混合空间添加到：

（2）再到C++里设置参数：

	//偏航速度
	UPROPERTY()
	float YawSpeed;
	//平滑后的偏航速度
	UPROPERTY()
	float SmoothedYawSpeed;
	//平滑插值速度
	UPROPERTY(EditAnywhere,Category="Animation")
	float InterpSpeed = 1.f;	//一个用于平滑处理偏航角速度(Yaw Rate)的算法参数，其核心功能是通过插值(Lerp)实现旋转速度的平滑过渡，避免突变带来的不稳定性
	//身体上一帧旋转
	UPROPERTY()
	FRotator BodyPreviousRotation;

getter方法：

//获取偏航速度
	UFUNCTION(BlueprintCallable, meta=(BlueprintThreadSafe))
	FORCEINLINE float GetYawSpeed() const {return YawSpeed;}
	
	//获取平滑偏航速度
	UFUNCTION(BlueprintCallable, meta=(BlueprintThreadSafe))
	FORCEINLINE float GetSmoothedYawSpeed() const {return SmoothedYawSpeed;}

在NativeUpdateAnimation()里：

		// 获取身体旋转
		FRotator BodyRotation = OwnerCharacter->GetActorRotation();
		//计算当前身体旋转和上一帧身体旋转的差值
		FRotator BodyRotationDelta = UKismetMathLibrary::NormalizedDeltaRotator(BodyRotation,BodyPreviousRotation);
		BodyPreviousRotation = BodyRotation;

		//计算偏航速度
		YawSpeed = BodyRotationDelta.Yaw / DeltaSeconds;
		//平滑偏航速度
		SmoothedYawSpeed = UKismetMathLibrary::FInterpTo(SmoothedYawSpeed, YawSpeed, DeltaSeconds, InterpSpeed);

NormalizedDeltaRotator作用‌

• 计算两个旋转量之间的最小角度差（标准化到[-180,180]范围）
• 避免360°环绕问题（如从350°到10°会返回20°而非-340°

//平滑偏航速度
		SmoothedYawSpeed = UKismetMathLibrary::FInterpTo(SmoothedYawSpeed, YawSpeed, DeltaSeconds, InterpSpeed);

这段代码实现了虚幻引擎中偏航速度(Yaw Speed)的平滑过渡处理，是角色运动控制的关键技术。其核心原理和参数作用如下：

一、技术实现原理

1. ‌指数平滑算法‌
   采用Current + (Target - Current) * (1 - exp(-InterpSpeed * DeltaTime))公式实现自然减速效果
2. ‌帧率自适应‌
   通过DeltaSeconds参数自动适配不同帧率设备，确保相同InterpSpeed下过渡时间一致
3. ‌运动学优化‌
   消除原始角速度YawSpeed的突变噪声，提升运动连贯性

二、参数配置建议

参数	类型	推荐值	作用说明
InterpSpeed	float	3.0-8.0	值越大响应越快，适用于需要快速转向的场景
DeltaSeconds	float	自动获取	通过GetWorld()->GetDeltaSeconds()获取
SmoothedYawSpeed	float	动态值	存储平滑处理后的角速度结果

三、典型应用场景

1. ‌角色转向控制‌
   用于调整角色动画的转向混合权重，避免突然转身的僵硬感
2. ‌相机跟随系统‌
   消除快速转向时的镜头抖动现象
3. ‌载具物理模拟‌
   为转向力矩计算提供稳定的输入参数

四、相关函数对比

• FInterpTo：标准浮点插值
• RInterpTo：旋转量专用插值版本
• FInterpConstantTo：线性匀速插值变体

编译，打开UE：