【游戏开发阅读列表2】动画（Anima2D、粒子、物理等）

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游戏中动画的实现有很多不同方法，帧动画、骨骼动画、基于物理的动画、基于Shader的动画、粒子等。

在这篇文章中，列出了我最近读到过的不同种类动画入门级的文章、视频。关于Unity动画状态机这一类太常见的，这里不再赘述。

所分享的内容都亲自品尝，保证无毒无害，营养价值极高！在互联网上我们缺少的不是内容，而是索引。

1. 基于物理的动画

与其他的动画相比，基于物理动画最大的好处是交互时更真实。

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• 《Verlet Integration（Verlet积分）》

这篇文章非常详细的介绍了Verlet Integration，基本不需要什么数学基础。并且有大量示例直接在浏览器运行。最后两个示例可以说非常酷炫了。

一个示例是rag-doll（布娃娃）。虽说这里只是2D模型，很多AAA游戏中，尸体也是用类似的方法在3D中模拟的。

另一个示例是Fabric（布）。

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用上面学到的Verlet Integration或者别的方法，可以简单的实现Spring（弹簧）的效果。利用Spring，可以实现头发、丝带、裙子等真实物理效果。这里提供两种效果抛砖引玉。

• 《Creating Dynamic 2D Water Effects in Unity（在Unity中创建动态的2D水面效果）》
• 《Interactive 2D Foliage（可交互的2D植物）》

第一篇文章更加具体，从如何写Mesh讲起，第二篇只讲了大体思想。如果觉得第一篇中的Mesh编程还不够入门，推荐**《Unity实现欢乐球球(上)Mesh生成》**。

第二篇文章的作者也写过Spring实现2D水面的文章，仍然非常简洁，感兴趣也可以看一看：

• 《Modeling 2D Water with Springs: Part 1（用弹簧建模2D水面1）》
• 《Modeling 2D Water with Springs: Part 2（用弹簧建模2D水面2）》

2. 骨骼动画

我本身3D动画实践得非常少，而且传统骨骼动画值得阅读的材料非常容易找，这里不再推荐。

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Unity有一个免费的插件叫做Anima2D，提供了非常好的2D动画开发流程。其中的一些原理与3D动画是相同的（例如骨骼、IK等）。一套基本使用教程：

• 《Anima 2D Basics (EP.1) Tutorial - Setting up Project and Sprites》（视频）
• 《Anima 2D Basics (EP.2) Tutorial - Setting up Meshes and Character》（视频）
• 《Anima 2D Basics (EP.3) Tutorial - Setting up Bones and IK》（视频）

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提到骨骼动画，有一个不得不提的东西，就是Inverse Kinematics（IK）。如果对其原理感兴趣推荐几篇博文：

• 《An Introduction to Procedural Animations》
• 《The Mathematics of Forward Kinematics》
• 《Implementing Forward Kinematics》
• 《An Introduction to Gradient Descent》
• 《Inverse Kinematics for Robotic Arms》
• 《Inverse Kinematics for Tentacles》

又是Alan Zucconi的博文，这位老哥每次都写得具体、全面。这一系列中为了避免通过数学推导求解IK，直接使用Gradient Descent（梯度下降）求解，如果了解过机器学习的话，应该不陌生。

但梯度下降是个迭代算法，效率比较低。之后他又写过在只有两个自由度下2D机械臂IK的数学推导：

• 《Inverse Kinematics in 2D – Part 1》
• 《Inverse Kinematics in 2D – Part 2》

3.物理与骨骼动画的结合

前面基于物理的动画中已经提到了Ragdoll、Spring。基于物理的动画和帧动画、骨骼动画各有优劣，很多时候能够组合在一起。

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Unity中，Springs与骨骼动画的结合：

• 《Anima2D Spring Bones Tutorial (EP 1) - Setting up base bones》（视频）
• 《Anima2D Spring Bones Tutorial (EP 2) - Converting Bones to Spring Bones》（视频）

仍然是Anima2D，只是使用了有Spring特性的特殊骨骼。下面的头发就是使用这种骨骼完成的。

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EA的一些体育游戏中，Ragdoll与骨骼动画结合：

• 《physics driven Ragdolls and Animation at EA: from sports to start wars》（PPT）

这是18年GDC的一个talk，可惜youtube上还没有对应视频。

4. 粒子

使用粒子，能够实现技能特效、火焰、天气等效果。

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• 《Particles 102 - Intro to Particle Systems》（视频）

这是我见过最好的Unity粒子系统入门的视频。

5. 其他

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• 《GDC-Animation Bootcamp: An Indie Approach to Procedural Animation》（视频）

在动画资源非常少的情况下，将IK、Ragdolls等方法发挥到极致来做出非常好的游戏动画。很有乐趣的一个分享。

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• 《GDC-Motion Matching, The Future of Games Animation》（视频）

Motion Matching是比较现代化的游戏动画技术，在《For Honor》、《The Last of Us Part II》等游戏中已经使用。但由于他要求捕捉一套完备的动画，在很多种类的动作中仍然是不可行的。在《For Honor》中，也几乎只应用在了脚部动作。