【Unity动态换装骨骼合并】

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换装骨骼合并

换装骨骼合并

前言

前司有个换装需求，把身上的衣服当做部件来制作，每个单独的裙子、手头、翅膀、帽子上都完整的骨骼部分（即主骨骼），然后有特殊需求的部分会加上额外骨骼。

换装的实现原理

换装是游戏里面常见的模块，现在已经有非常多的游戏实装了换装的模块，一般来说，换装的核心实现就是以下几种方案：

材质替换（材质或贴图）
网格替换（Mesh）
骨骼绑定部件替换
模型替换

还有其余的一些方法（通过框架比如Universal Multiplayer Avatar等），我下面使用的是主要是第三种方法即使用部件替换。材质替换适用于那种简单的皮肤换色，换纹理，比较朴素（糊弄）的方法，有点是性能消耗少；网格替换使用的也不多，不适合灵活部件的替换，一般会使用合并的方法减少Draw Call（CombineMesh或者自己写）

人物模型

使用网格替换和部件的，都需要基于同一套骨骼或者共享同一骨骼树（如果第三方的部件替换也需要遵循此要求），下面以简单的例子举例：

这是一个人物，如果我们不需要动态添加部件，那么人物的节点信息可以简单的设置成如下（不考虑性能）

可以看到，SkinnedMeshRenderer蒙皮骨骼节点的Root Bone指向的是root节点，

所以这个人物换装的思路就很明确了，因为是公用的一组骨骼，而且本身部件上不带自己的骨骼，所以需要的时候直接SetActive就能达到换装的效果，通过捣鼓配置就能达成换装的目的（ScriptObject啥的），当场景中人物过多的时候，可以执行网格合并减少DC，但是如果组件是从网上下载的（比如通过WebRequest下载部件，然后动态的一个个加上去，而且部件自身带了完整的骨骼，就会稍微麻烦一些）

动态加载

动态加载要做的比上面静态放置的多几个步骤，去掉或者合并自带的骨骼（没有更好），将骨骼减少到一条主骨骼（比如body身体上的部分）。这样做的好处有很多，一是减少了动画控制器的数量，如果你要这几个组件同时做动画，不处理的情况下，有几个部件就需要创建几个动画控制器（虽然可以复用），会增加内存、CPU的调用，Animation.Update会消耗不少性能，还有一个问题就是可能会不协调穿帮（因为是部件组成，会存在部件接缝衔接不上的情况，你可以实际中试试）

如果是下载的，需要初始化到物体身上，放到父节点下面
编写脚本进行动态合并：

csharp 复制代码

public List<GameObject> Equips = new List<GameObject>(); // 在外面的面板上可以看到对应的组件
Dictionary<string, Transform> m_MainBonesDic = new Dictionary<string, Transform>(); // 记录骨骼

// 初始化主骨骼
private void InitMainBones()
{
    m_MainBonesDic.Clear();
    Transform outtran = null;

    var childtrans = GetComponentsInChildren<Transform>();
    for (int i = 0; i < childtrans.Length; ++i)
    {
        var tran = childtrans[i];
        if (!m_MainBonesDic.TryGetValue(tran.name, out outtran))
            m_MainBonesDic[tran.name] = tran;
    }
}

// 讲物体全部放到父节点下面后（组件的原点信息最好都是0点）
private void WearParts(List<GameObject> Equips)
{
    for (int i = 0; i < Equips.Count; i++)
    {
        var equip = Equips[i];
        CombineSourceBones(equip);
    }
}

// 合并组件的骨骼到一条骨骼身上
public void CombineSourceBones(GameObject sourceClothing)
{
    sourceClothing.transform.SetParent(transform);
    var skinnedMeshRenderers = sourceClothing.GetComponentsInChildren<SkinnedMeshRenderer>(true);

    foreach (var sourceRenderer in skinnedMeshRenderers)
    {
        sourceRenderer.bones = TranslateTransforms(sourceRenderer.bones);
        sourceRenderer.rootBone = GetBoneByName(sourceRenderer.rootBone.name);

        UpdateSkinMeshMagicaClothInfo(sourceClothing); // （如果有Magic Cloth，可以在这里处理）
    }

	// 如果原来的部件身上都带有完整骨骼，需要销毁
    DestroyRootBones(sourceClothing);

    sourceClothing.transform.localPosition = Vector3.zero;
    sourceClothing.transform.localRotation = Quaternion.identity;
}

// 举个例子
private void DestroyRootBones(GameObject sourceClothing)
{
    var rootbone = sourceClothing.transform.Find("Bip"); // 或者其他名字

    if (rootbone == null)
        rootbone = sourceClothing.transform.Find("Root");

    if (rootbone != null)
        Destroy(rootbone.gameObject);
}

private Transform GetSourceBoneParentInMainBones(Transform sourceBone, out Transform curCheckBoneParent)
{
    var sourceboneparent = sourceBone.parent;
    var mainbone = GetBoneByName(sourceboneparent.name);
    if (mainbone == null)
    {
        return GetSourceBoneParentInMainBones(sourceboneparent, out curCheckBoneParent);
    }
    curCheckBoneParent = sourceBone;
    return mainbone;
}

private Transform GetBoneByName(string boneName)
{
    if (m_MainBonesDic.TryGetValue(boneName, out Transform tran))
    {
        return tran;
    }
    return null;
}

你可以在Start里面执行初始化和穿装备，半途更新需要的话就封装一个接口调用，这样的话很方便别人调用。

实际效果如何就不展示了，如果你的项目需要，可以到具体的场景中比较效果。