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動畫控制著整個游戲角色戰斗的節奏，以及聲音、特效、鏡頭等表演元素。應該和排量很好的匹配，才能有好的表現效果；游戲中存在大量的A類和B類故事動畫，動畫數據占據了游戲中很大一部分運行時內存和計算消耗...動畫貫穿于游戲開發的各個環節，所以學好動畫知識對于游戲開發非常重要。

01骨骼皮膚動畫

3D動畫有幾種動畫技術:第一種是剛體級動畫，特點是關節破碎、不自然，適合機器人動畫；二是頂點動畫，即改變每個關鍵幀中頂點的位置，其特點是效果大，數據爆炸，工作量大。第三種是骨骼皮膚動畫，可以解決前兩種動畫技術的缺點。首先介紹骨骼皮膚動畫的一些概念。

骨骼:在生物學中，骨骼是由一系列以樹狀結構組織起來的關節組成的。關節就是下圖中的藍色小球，關節之間的連接，也就是圖中紅色的部分，叫做骨骼。在游戲動畫領域，骨骼就是指關節，指關節之間的連接是沒有意義的。

姿勢:姿勢是骨骼的形狀，描述了骨骼當前的位置。

皮膚:游戲里看不到骨頭。骨骼只是一個邏輯數據。玩家看到的是渲染后的皮膚，也就是皮膚之后的圖像。皮膚是皮膚與骨骼結合的過程。綁定后，皮膚可以隨著骨骼的移動而移動。

動畫數據:在制作動畫內容的時候，動畫師只會做關鍵幀的數據，其余的都是插值完成，可以得到任意一點的姿態。電影中的動畫是以固定的幀率播放的，沒有插值，而在游戲中，它的幀率會隨時變化，隨著當前幀中要計算的內容的增加而降低，所以中間狀態需要插值算法來完成。

那么，為什么骨骼蒙皮動畫可以解決剛體層次動畫和頂點動畫的缺點呢？首先，游戲啟動時，需要讀取層次數據、動畫數據和帶皮膚的網格數據。運行時會根據時間從動畫數據中計算骨骼的位置，然后根據骨骼的當前位置和皮膚信息計算網格頂點信息，最后根據網格信息和材質渲染角色。

骨骼動畫的頂點受到多塊骨骼的影響，關節處的皮膚會因為多塊骨骼的拉伸而變形。這種變形和拉伸是符合規律的，所以不會斷裂。另外，骨骼動畫數據的生成方式是改變骨骼的位置，而不是頂點的位置。我們一般都是幾十上百根骨頭。如果我們改變這些骨骼的位置，數據量比直接改變幾千甚至上萬個頂點要小得多。對于動畫師來說，要做的工作也小很多。正是這些特點，使得骨骼皮膚動畫成為當前游戲開發中應用最廣泛的動畫技術。

02動畫是如何流動的

動畫融合

因為游戲的互動性，動畫都是小塊的，把這些小塊連接起來需要動畫的融合。融合通常有兩種:一種是多個動畫的融合；另一個是從一個動畫到另一個動畫的過渡。過渡有兩種方式，一種是平滑過渡，另一種是凍結過渡。

平滑過渡在動畫A結束前開始與動畫B融合，凍結過渡在動畫A結束后開始與動畫B融合，游戲會根據性能的需要選擇哪種過渡方式。

動畫狀態機

游戲中的狀態機結構有很多種，也正是這種復雜的結構才能支撐游戲中流暢自然的動畫效果和良好的交互響應。以外狀態機為例，其結構分為空閑、移動和戰斗。閑置，即待機，包括戰斗待機、休閑待機等。運動，包括轉向運動等。；戰斗，也就是攻擊動畫。外層的這些大狀態可以通過驅動信號在彼此之間進行躍遷，達到動畫片段循環的目的。

動畫管道

在游戲代碼中，AI和動畫之間有一個接口層。AI會通過游戲的接口層向動畫狀態機發送各種信號，比如奔跑、跳躍、攻擊、奔跑速度、轉彎角度等。這些參數告訴動畫狀態機，狀態機可以根據自己的結構進行跳轉，或者融合成特定的動畫片段，計算當前幀的骨骼偏移量，然后通過這些骨骼信息計算皮膚網格，最后進行渲染。