Unity动画系统使用整理 --- Playable

 ​​Playable API​​ 是一个强大的工具，用于更灵活地控制动画、音频、脚本等时间轴内容的播放和混合。它提供了比传统 Animator 更底层、更可控的方式管理时间轴行为，尤其适合复杂动画逻辑或动态内容组合的场景。

优点：

1.Playables API 支持动态动画混合，这意味着场景中的对象可以提供自己的动画。例如，武器、宝箱和陷阱的动画可以动态添加到 PlayableGraph 并使用一段时间。
2.Playables API 可播放单个动画，而不会产生创建和管理 AnimatorController 资源所涉及的开销。
3.Playables API 允许用户动态创建混合图并直接逐帧控制混合权重。
4.可在运行时创建 PlayableGraph，根据条件按需添加可播放节点。可量身定制 PlayableGraph 来适应当前情况的要求，而不是提供一个巨大的“一刀切”图形来启用和禁用节点。

核心机制：

核心类型​​：

1.​​PlayableGraph
动画控制的核心容器，负责管理所有动画节点（Playable）和输出通道（PlayableOutput）。

PlayableGraph graph = PlayableGraph.Create("MyAnimationGraph");

2.​​Playable​​：
​​所有可播放项的基类型​​（如AnimationClipPlayable），使用struct实现​​避免内存分配​​。
​​隐式转换​​子类型为Playable，但​​反向需显式转换​​（可能因类型不兼容抛出异常）。
3.PlayableOutput​​：
输出的基类型​​（如AnimationPlayableOutput），同样为struct。
必须通过SetSourcePlayable()​​链接到Playable​​，否则无效果。

AnimationPlayableOutput output = AnimationPlayableOutput.Create(graph, "AnimationOutput", animator);

注：Playable 和 PlayableOutput 未暴露大量方法。可使用PlayableExtensions和PlayableOutputExtensions静态类提供的扩展方法。

创建与连接​​：​​

1.创建可播放项/输出​​
所有非抽象类型提供​​静态Create()方法​​，首个参数为PlayableGraph（拥有该节点）。

var clipPlayable = AnimationClipPlayable.Create(graph, clip);
var output = AnimationPlayableOutput.Create(graph, "Output", animator);

2.​​连接节点​​
​​节点间连接​​：通过PlayableGraph.Connect(source, sourcePort, target, targetPort)。
​​输出绑定根节点​​：output.SetSourcePlayable(rootPlayable)。

PlayableGraph管理​​

​​1.生命周期​​
​​创建​​：PlayableGraph.Create("GraphName")。
​​播放/停止​​：graph.Play() / graph.Stop()。
​​手动更新​​：graph.Evaluate(deltaTime)（适用于非实时更新）。
​​销毁​​：​​必须手动调用​​graph.Destroy()，否则报错（自动销毁其下所有节点）。

2.​​注意事项​​
​​输入限制​​：某些Playable类型​​不支持输入连接​​（如AnimationClipPlayable）。
​​权重控制​​：混合节点需通过SetInputWeight()管理权重。
​​内存安全​​：避免频繁创建/销毁，优先重用节点。

使用：

1.播放单个动画

在角色物体挂载以下脚本，如图：

代码：

[RequireComponent(typeof(Animator))]
public class SimplePlayable: MonoBehaviour
{
    public Animator animator;
    public AnimationClip clip;
    private PlayableGraph graph;

    void Start()
    {
        graph = PlayableGraph.Create();

        this.CreateSimpleAnimation();

        graph.Play();
    }

    void OnDestroy()
    {
        if (graph.IsValid())
            graph.Destroy();
    }

    void CreateSimpleAnimation()
    {
        // 创建AnimationClipPlayable
        var clipPlayable = AnimationClipPlayable.Create(graph, clip);

        // 创建输出并连接到Animator
        var output = AnimationPlayableOutput.Create(graph, "Output", animator);
        output.SetSourcePlayable(clipPlayable);
    }
}

结果：

2.混合两个动画（Mixer）​

在角色物体上挂载以下脚本，如图：

代码：

[RequireComponent(typeof(Animator))]
public class MixerPlayable : MonoBehaviour
{
    public AnimationClip clip0;
    public AnimationClip clip1;
    [Range(0f, 1f)] public float weight;
    PlayableGraph playableGraph;
    AnimationMixerPlayable mixerPlayable;

    void Start()
    {
        // 创建该图和混合器，然后将它们绑定到 Animator。
        playableGraph = PlayableGraph.Create();
        var playableOutput = AnimationPlayableOutput.Create(playableGraph, "Animation", GetComponent<Animator>());
        mixerPlayable = AnimationMixerPlayable.Create(playableGraph, 2); //2个输入
        playableOutput.SetSourcePlayable(mixerPlayable);

        // 创建 AnimationClipPlayable 并将它们连接到混合器。
        var clipPlayable0 = AnimationClipPlayable.Create(playableGraph, clip0);
        var clipPlayable1 = AnimationClipPlayable.Create(playableGraph, clip1);

        // 连接动画到Mixer
        playableGraph.Connect(clipPlayable0, 0, mixerPlayable, 0);
        playableGraph.Connect(clipPlayable1, 0, mixerPlayable, 1);

        //播放该图。
        playableGraph.Play();
    }

    void Update()
    {
        // 设置混合权重（0表示全clip0，1表示全clip1）
        weight = Mathf.Clamp01(weight);
        mixerPlayable.SetInputWeight(0, 1.0f - weight);
        mixerPlayable.SetInputWeight(1, weight);
    }

    void OnDisable()
    {
        //销毁该图创建的所有可播放项和输出。
        playableGraph.Destroy();
    }
}

结果：

3.分层动画（LayerMixer）​

创建一个动画遮罩

设置遮罩，如下图，将叠加动画的下半动画不播放

将角色物体上挂载以下脚本，如下图：

代码：

[RequireComponent(typeof(Animator))]
public class LayerMixerPlayable : MonoBehaviour
{
    public AnimationClip runClip;
    public AnimationClip attackClip;
    public AvatarMask attackMask;
    PlayableGraph graph;

    void Start()
    {
        // 创建该图和混合器，然后将它们绑定到 Animator。
        graph = PlayableGraph.Create();
        var playableOutput = AnimationPlayableOutput.Create(graph, "Animation", GetComponent<Animator>());
        AnimationLayerMixerPlayable layerMixer = AnimationLayerMixerPlayable.Create(graph, 2);
        playableOutput.SetSourcePlayable(layerMixer);

        // 基础层（如移动）
        var baseLayer = AnimationClipPlayable.Create(graph, runClip);
        graph.Connect(baseLayer, 0, layerMixer, 0);
        layerMixer.SetInputWeight(0, 1f);

        // 叠加层（如攻击）
        var attackLayer = AnimationClipPlayable.Create(graph, attackClip);
        graph.Connect(attackLayer, 0, layerMixer, 1);
        layerMixer.SetInputWeight(1, 1f);

        // 设置层级遮罩（可选）
        layerMixer.SetLayerMaskFromAvatarMask(1, attackMask); // 仅特定身体部位播放攻击动画

        graph.Play();
    }
}

结果：将一个跑的动画和一个攻击动画混合，再将攻击动画的下半身添加动画遮罩

4.动态创建与销毁节点

// 动态添加新动画
public void AddDynamicAnimation(AnimationClip clip)
{
    var newClipPlayable = AnimationClipPlayable.Create(graph, clip);
    mixer.AddInput(newClipPlayable, 0, 1f); // 假设mixer已存在
}

// 销毁节点
public void RemoveAnimation(int index)
{
    mixer.GetInput(index).Destroy();
    mixer.DisconnectInput(index);
}

创建自定义可播放项：

​​1. 创建自定义 Playable​​​​

继承 PlayableBehaviour​​：定义自定义逻辑需从基类 PlayableBehaviour 派生，重写其方法（如 PrepareFrame, OnPlayableCreate 等）。

public class MyCustomPlayableBehaviour : PlayableBehaviour 
{
    // 实现自定义逻辑（如重写帧更新方法）
    public override void PrepareFrame(Playable playable, FrameData info) 
    {
        // 每帧执行逻辑
    }
}

可视化工具的安装与使用：

性能优化

1.提前创建PlayableGraph​​:在Awake()或Start()中初始化，避免运行时卡顿。
​​2.重用Playable节点:​​对于频繁切换的动画（如攻击、受伤），预先创建节点并通过权重控制显隐，而非反复创建/销毁。
​​3.限制更新频率​:​若动画无需每帧更新，可通过graph.Evaluate(deltaTime)手动控制更新。
​​4.使用Playable TraversalMode​​,设置遍历模式优化性能:

graph.SetTimeUpdateMode(DirectorUpdateMode.Manual);
graph.SetPlayableTraversalMode(PlayableTraversalMode.Passthrough);

应用场景

​​1.角色移动混合​​:根据速度动态混合走、跑、冲刺动画。
​​2.受伤动画叠加​​:在基础动画上叠加受伤抖动，不影响其他身体部位。
​​3.过场动画控制​​:结合Timeline和Playable API实现复杂的过场动画序列。

注意事项

1.销毁PlayableGraph​​:在对象销毁时调用graph.Destroy()，防止内存泄漏。
2.​​动画长度处理:​​循环动画需手动控制停止，或使用ClipPlayable.SetDuration()。
3.​​权重归一化​​:混合时确保权重总和不超过1，避免动画异常。
4.​​版本兼容性:​​Playable API在Unity 2017.1+中稳定，但部分功能（如ScriptPlayable<T>）可能需要更新版本。

未完待续。。。

参考链接：

Playables API - Unity 手册

Unity - 手册：Playables API (unity3d.com)