游戏角色动画：从入门到商用（一）
程序员文章站
2022-07-13 08:26:38
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2D游戏中的角色由两种方案，第一种是骨骼动画，骨骼动画的好处是节省资源，减少空间占用；但是缺点是表现力差，一般只做侧面2方向，主要用于横板过关类的游戏。
第二种是逐帧动画，逐帧动画理论上来将可以做任意多个方向，但每1个方向就是1套序列帧，会占用大量的内存，因此一般是采用1方向，4方向和8方向。其中1方向的一般是npc，只是正面朝向玩家，4方向和8方向的一般位普通角色，细节要求不高的话，可以利用翻转节省对称方向的资源。传统的经典2D游戏，梦幻，大话，神武，传奇等都是采用这种方式实现的。
一 动画资源设计
- 方向（5方向模拟8方向）
- 上：0
- 右上：1
- 右：2
- 右下：3
- 下：4
- 左下(右上1翻转)：5
- 左(右2翻转)：6
- 左上(右下3翻转)：7
- 换装
- 身体
- 武器
- 翅膀
- 其他
- 动作：
- idle 空闲
- war 战斗状态
- run 跑步
- die 死亡
- struck 受击
- spell 持续施法
- appear 出现
- disappear 消失
- sneak 潜行
- attack 普攻
- skill0、skill1、skill2、… 技能动作
- 输出资源命名：
- 目录命名：角色编号，角色编号由6位组成，包括：
- 类型2位，如：
- 10 表示角色
- 20 小怪
- 30 boss
- 40 npc
- 职业2位
- 01 战士
- 02 法师
- 03 道士
- 序号2位：从00开始递增，表示该角色的资源数
- 类型2位，如：
- 图片资源命名：部位_角色编号_动作名_方向_帧序号
- 部位：
- 身体：body
- 武器：weapon
- 翅膀：wing
- 角色编号：即目录名
- 动作名，idle、run 等
- 方向：1位，0-7
- 帧序号：2位，从00开始，按播放顺序递增
- 部位：
- 目录命名：角色编号，角色编号由6位组成，包括：
二 编辑器实现帧动画
介绍下 demo 环境：
- 系统 win10
- 游戏引擎 cocos creator 2.4
- 脚本语言 typescript
首先入门版，使用 cocos creator 动画编辑器，做一个帧动画，为了节省时间，只做下角色身体 body 空闲动作 idle 下方向 4 的动画。cocos create 帧动画制作参考文档，通过以下步骤：
- 导入帧动画资源
- 添加一个 Sprite 节点
- 在 Sprite 节点添加 Animation 组件
- 创建动画剪辑 idle，添加 cc.Sprite.spriteFrame 属性
- 设置每个关键帧的纹理
- WrapMode 改为 Loop
- 将新建的 Clip 设为 Default Clip
- 勾选 Play On Load
- 运行场景
这样不需要任何代码，就可以快速在场景中制作一个角色的帧动画。
三 动态创建动画
一般游戏角色都会有很多动作，如果每个动作的动画都需要在编辑器中编辑实现，会耗费大量时间。因此需要使用代码创建帧动画，参考文档，动态添加动画组件，创建动画剪辑。
- 在脚本中声明一个 Sprite 变量 spPlayer，保存玩家节点
- 声明一个 cc.SpriteFrame 变量 spPlayerFrames，保存帧动画每帧的纹理
- 在编辑器中创建一个精灵，对上述两个变量赋值
- 使用代码创建动画剪辑，然后循环播放动画
@property(cc.Node)
ndActor: cc.Node = null;// 角色节点
@property([cc.SpriteFrame])
spPlayerFrames: cc.SpriteFrame[] = [];
animation: cc.Animation = null;
onLoad() {
let clipName: string = "idle"; // 动画剪辑名字，播放动画时使用
let sample: number = 6; // 帧率，即一秒钟播放多少帧
this.ceateAnimation(clipName, sample, this.spPlayerFrames);
this.playAnimation(clipName, cc.WrapMode.Loop);
}
ceateAnimation(clipName: string, sample: number, spriteFrames: cc.SpriteFrame[]) {
// 创建动画剪辑
let animation = this.ndActor.addComponent(cc.Animation);
let clip: cc.AnimationClip = cc.AnimationClip.createWithSpriteFrames(spriteFrames, sample);
animation.addClip(clip, clipName);
}
playAnimation(clipName: string, mode: cc.WrapMode) {
// 播放动画
let aniState: cc.AnimationState = this.ndActor.getComponent(cc.Animation).play(clipName);// 播放动画
aniState.wrapMode = mode;// 循环播放
}
代码中，动态创建了动画剪辑，然后播放动态创建的动画剪辑。修改之后，将动画创建从编辑器移到了代码中，此时需要运行之后才能看到效果。
四 动态加载资源
上述过程中动画虽然动态创建了，但是精灵帧还是手动从编辑器中拖，将精灵帧也改为动态加载。
- 删除关联的中的 spPlayer 节点和 spPlayerFrames 序列帧
- 动态创建角色节点 ndPlayer
- 动态加载序列帧动画资源到 spPlayerFrames 中
- 使用代码创建动画剪辑
- 循环播放动画
ndActor: cc.Node = null; // 角色节点
spPlayerFrames: cc.SpriteFrame[] = []; // 保存加载的帧动画资源
loadIndex: number = 0; // 已加载下标
loadTotalCnt: number = 6; // 动画帧数
animation: cc.Animation = null; // 角色动画组件
onLoad() {
this.ndActor = this.createActorNode();
this.loadSpriteFrames();
}
loadSpriteFrames() {
// 加载帧动画资源
if (this.loadIndex >= this.loadTotalCnt) {
this.ceateAnimation();
return;
}
let url = "demo/piece/100354/body_100354_idle_4_0" + this.loadIndex;
cc.resources.load(url, cc.SpriteFrame, (error: Error, spriteFrame: cc.SpriteFrame) => {
if (error) {
console.error(error.message || error);
}
this.loadIndex += 1;
this.spPlayerFrames.push(spriteFrame);
this.loadSpriteFrames();
});
}
ceateAnimation() {
// 资源加载完成，播放动画
let clipName = "idle"; // 动画剪辑名字，播放动画时使用
let sample = 6; // 帧率，即一秒钟播放多少帧
this.createAnimationClip(clipName, sample, this.spPlayerFrames);
this.playAnimation(clipName, cc.WrapMode.Loop);
}
createActorNode() {
// 创建角色节点
let node = new cc.Node();
node.parent = this.node;
node.addComponent(cc.Sprite);
node.addComponent(cc.Animation);
return node;
}
代码中新增了方法 loadSpriteFrames，动态的从图片中加载动画纹理。经过这两步，将动画创建完全从编辑器移到了代码中。
五 将资源打成图集
一般游戏中将会有很多帧动画资源，为了降低 Draw Call，优化 IO，需要将帧动画得资源打成一个图集，打图集一般使用得是 TexurePacker，然后在代码中动态加载图集，获取其中的精灵帧创建动画。步骤如下：
- 使用 TexturePacker 将动画序列帧打包成图集
- 动态创建角色节点 ndPlayer
- 动态加载图集
- 用图集中的精灵帧创建动画剪辑
- 循环播放动画
导出图集资源：
loadSpriteFrames() {
let url = "demo/sheet/simple/100354";
cc.resources.load(url, cc.SpriteAtlas, (error: Error, spriteAtlas: cc.SpriteAtlas) => {
if (error) {
console.error(error.message || error);
return;
}
this.spPlayerFrames = spriteAtlas.getSpriteFrames();
this.spPlayerFrames.sort();
this.ceateAnimation();
});
}
代码跟上一节的差不多，只改了 loadSpriteFrames 这个方法，精灵帧由从图片一张一张加载，改到从图集中一次性加载。
六 加载多图集资源
一个角色有多个动作，每个动作又有不同方向。在打图集时，为了兼容性，一般最大尺寸都设置成 1024 * 1024，因此一个角色就会产生多张图集。之前的都只加载了 idle 动作方向 4 的资源，本节把角色身体的全部动作和方向的动画都加载进游戏。
- 打包多图集资源：
- 在 TexturePacker 中勾选
Multipack - 最大尺寸
Max-size设为1024，尺寸限制Size Constraints改为AnySize - 修改导出 png 和 plist，在后缀前加上
-{n}，例如player-{n}.png、player-{n}.plist - 生成图集，可以看到命名是 player-0.png、player-0.plist， player-1.png、player-1.plist等
- 在 TexturePacker 中勾选
- 动态创建角色节点 ndPlayer
- 动态加载多个图集
- 根据动作和方向，缓存图集中的精灵帧
- 创建动画剪辑
- 循环播放动画
- 载界面上添加两个按钮
- 在按钮的响应事件中，分别切换动画方向和动作
TexurePacker设置：
导出资源：
编辑器：
ndActor: cc.Node = null; // 角色节点
spPlayerFrameMap: {[actionName: string]: {[actionName_dir: string]: cc.SpriteFrame[]}} = {}; // 保存加载的帧动画资源
loadIndex: number = 0; // 已加载下标
loadTotalCnt: number = 5; // 图集数量
dir: number = 4; // 方向
actions: string[] = [];// 动作列表
actionIndex: number = 0;// 动作下标
onLoad() {
this.ndActor = this.createActorNode();
this.loadSpriteFrames();
}
loadSpriteFrames() {
// 加载帧动画资源
if (this.loadIndex >= this.loadTotalCnt) {
// 排序以保证帧序列顺序
for (let actionName in this.spPlayerFrameMap) {
if (this.actions.indexOf(actionName) < 0) {
this.actions.push(actionName);
}
for (let dir in this.spPlayerFrameMap[actionName]) {
this.spPlayerFrameMap[actionName][dir].sort();
let frames = this.spPlayerFrameMap[actionName][dir]
this.createAnimationClip(actionName, parseInt(dir), frames.length, frames);
}
}
let actionName = "idle";
this.actionIndex = this.actions.indexOf(actionName);
this.playAnimation(actionName, this.dir, cc.WrapMode.Loop);
return;
}
let url = "demo/sheet/plist/100354-" + this.loadIndex;
cc.resources.load(url, cc.SpriteAtlas, (error: Error, spriteAtlas: cc.SpriteAtlas) => {
if (error) {
console.error(error.message || error);
return;
}
this.onLoadAtlas(spriteAtlas);
this.loadIndex += 1;
this.loadSpriteFrames();
});
}
onLoadAtlas(spriteAtlas: cc.SpriteAtlas) {
let frames = spriteAtlas.getSpriteFrames();
let name, actionName, dir;
for (let i = 0; i < frames.length; i++) {
name = frames[i].name.split("_");
actionName = name[2]
if (!this.spPlayerFrameMap[actionName]) {
this.spPlayerFrameMap[actionName] = {};
}
dir = name[3]
if (!this.spPlayerFrameMap[actionName][dir]) {
this.spPlayerFrameMap[actionName][dir] = [];
}
this.spPlayerFrameMap[actionName][dir].push(frames[i]);
}
}
createActorNode() {
// 创建角色节点
let node = new cc.Node();
node.parent = this.node;
node.addComponent(cc.Sprite);
node.addComponent(cc.Animation);
return node;
}
createAnimationClip(actionName: string, dir: number, sample: number, spriteFrames: cc.SpriteFrame[]) {
// 创建动画剪辑
let clipName = actionName + "_" + dir;
let clip = cc.AnimationClip.createWithSpriteFrames(spriteFrames, sample);
this.ndActor.getComponent(cc.Animation).addClip(clip, clipName);
}
playAnimation(actionName, dir, mode) {
let real_dir = this.getRealDir(dir);
let clipName = actionName + "_" + real_dir;
this.ndActor.scaleX = dir < 5 ? 1 : -1;
// 播放动画
let aniState = this.ndActor.getComponent(cc.Animation).play(clipName);// 播放动画
aniState.wrapMode = mode;// 循环播放
}
getRealDir(dir) {
if (dir < 5) {
return dir;
} else if (dir === 5) {
return 3;
} else if (dir === 6) {
return 2;
} else if (dir === 7) {
return 1;
} else {
return this.getRealDir(dir % 8);
}
}
onClickDir() {
this.dir = (this.dir + 1) % 8;
this.playAnimation(this.actions[this.actionIndex], this.dir, cc.WrapMode.Loop);
}
onClickAction() {
this.actionIndex = (this.actionIndex + 1) % this.actions.length;
this.playAnimation(this.actions[this.actionIndex], this.dir, cc.WrapMode.Loop);
}
图集的加载，从上一节中的1张，变成了多张。因为这一节新增了多个动作和方向，加载过程中将所有精灵帧通过动作和方向，存在spPlayerFrameMap中，加载完成之后创建动画剪辑。因为是5方向模拟8方向，新增了翻转。
回顾以下，每一小节都做了什么：
- 编辑器中创建了帧动画
- 动画创建帧动画
- 动态加载每帧资源
- 将动画资源打成单图集
- 加载多图集
一般小游戏到这一步就差不多了，后面自己进一步封装一些功能就可以了。如果游戏比较重度，那么还需要进一步的优化，且看游戏角色动画：从入门到商用（二）。
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