UE5的动画蓝图（Lyra工程）

UE5正式版附带的Lyra工程，展示了很多UE5里面的新的内容和新的优化，这个工程中动画的做法，就是一个非常有亮点的模块，也做了很多的优化，包括多线程优化，运行时挂载不同的动画层，CopyPose，IK Retarget等。Lyra这个工程本身就是个第三人称射击游戏，动画这部分从实际的表现效果上来看，其实并不比之前商城里的ALS的差，但从动画蓝图本身的规模来说要比ALS的动画蓝图简单太多了。下面就来具体说说有哪些内容。

动画蓝图总体结构

打开ABP_Mannequin_Base，可以看到动画蓝图的结构是Locomotion状态机Layer+上下半身分离+后处理的组织方式。

红色部分状态机：

这里UE5为了状态机看着简单，新加了一种别名节点(State Alias)，这样就可以将原来多个状态汇总为一个节点，在写条件跳转的时候就可以只拉一条线。如下图所示的JumpSource，就是红框中这五个节点的别名。游戏跳跃动画这个状态，一般游戏静止，跑步等都可以触发，如果没有别名来做这个状态机，我们需要拉5条线到jumpSelector，而现在有了Alias汇总，只需要一条线就可以搞定，整个图就会简洁许多。

动画分层

在动画图表中，我们可以看到有很多蓝色的节点，里面并没有对应的输出，这些其实是通过layer动画蓝图实现的。

其实动画节点，本身也跟C++的函数一样，是从output pose开始向前一层一层的递归调用对应的节点，这些蓝色的节点，其实就是纯虚函数，需要留给动画蓝图的Layer实例去实现。打开动画蓝图的Class Settings，就可以看到这个动画蓝图实现了这些接口。

而这个接口，就定义了这些节点的输入和输出，但是并没有对应实现，就像C++定义了一个纯虚接口一样。

而真正的实现是在ABP_ItemAnimLayersBase这个蓝图中。打开后可以看到，动画图表中什么都没有，而只有对应的接口中有输出Pose的实现。

比如Idle，内部又是一个子状态机，实现了Idle和原地转身等动画状态的切换：

再比如起跳，内部输出的是两个动画按骨骼分层blend，这里UE5也新加了一种模式，另外也可以看到动画输出的节点可以挂载对应的函数，如下面的UpdateHipFireRaiseWeaponPose，后面具体说：

以ABP_ItemAnimLayersBase这个蓝图为基类，直接或间接继承出来了8个子类，如下图所示：

其中，空手/手枪/步枪/霰弹枪的动画蓝图是直接继承ABP_ItemAnimLayersBase的，而ABP_ItemAnimLayersBase并没有继承ABP_Mannequin_Base，而是实现上面定义的动画layer接口ALI_ItemAnimLayers。因此空手/手枪/步枪/霰弹枪的动画蓝图里面并不能去编辑动画图表连连看，只能设定默认的参数，真正的动画图表逻辑是在ABP_ItemAnimLayersBase中。

那么这个动画蓝图是怎样使用的呢？其实是需要运行时在代码中主动link对应的layers上去。

可以看到，在角色蓝图里的构造脚本中，一开始默认link了空手的动画蓝图。

在角色换枪时候，会link上对应的武器的动画蓝图，整个动画link都发生在运行时。你可能会说这样做有什么好处呢？其实当游戏做的很大的时候可能角色都会有上万个动画资源，所占用的内存对游戏也会有很大的负担，因此肯定不希望一开始就把角色的所有动画资源都加载进内存，有了动画分层的机制，就可以在需要的时候将对应的动画蓝图link到主动画蓝图上，这样就能减少动画对内存的占用。

多线程动画

打开动画蓝图，我们可以看到对应的注释，详细讲解了动画蓝图里的新内容和优化。这里只要全局搜AnimBP Tour这样的关键字，就可以找到所有的关键点。这里可以看到，动画里面新增了一个BlueprintThreadSafeUpdateAnimation函数，以前我们在做动画多线程优化的时候，只能在C++通过继承AnimInstance的方式，在子类代码中将动画中需要用到的变量主动同步到子线程，自己写的同步函数，还要时刻注意线程安全。而UE5可以直接在动画蓝图里面这样做了。

可以看到，这里增加了一个Property Access节点，可以在子线程直接去访问对应的变量，本质上其实是内部会在动画每帧开始执行前，先将这些变量在主线程拷贝出来，这样就能保证子线程的线程安全。这个节点第一次用可能一开始不知道怎么添加进来，其实只要输入Property Access即可

可以看到，在BlueprintThreadSafeUpdateAnimation里，调用了非常多的函数去获取动画运行需要的各种变量，这个就是替代原本应该放在Event Graph里的函数。

这里从角色蓝图或者其他组件里获取数据，都必须通过Property Access方式获取，因为这些函数是运行在子线程上，只有用这种方式获取UE5才能知道这些变量需要保证线程安全（内部每帧会提前拷贝）。

GameplayTag的获取

动画蓝图里的一些功能也依赖于GameplayTag，比如是否开镜，是否跳跃，是否换弹等，但是动画获取这些tag会比较麻烦，所以Lyra的动画蓝图就将这些Tag转换成了bool变量，藏在了CDO里，这个配置非常隐蔽。C++里会在运行时自动映射，这样动画就能取到对应的值了，具体C++代码很简单这里就不细说了。

Layered Blend Per Bone

前面说的有个节点，可以看到可以通过Mask进行Blend。这个节点本身功能很简单，就是mask里的骨骼按照权重用Base Pose和pose0进行混合，不在mask里的就是Base的Pose。这个节点本身很简单就不多说了。

第一次用可能会不知道这个Blend Mask的Config在哪里配置，为什么这里会出现上下半身的Mask。其实这个配置是在骨架资源上面编辑的。如下图，要点击左上角的小齿轮。这里就可以去编辑每根骨骼mask的权重了。

动画节点的回调函数

可以看到，Lyra工程里很多的动画播放节点里，都可以绑定回调函数了，而动画的Sequence的参数也定义为了Dynamic可以在回调函数里动态改。打开函数，可以看到实际是在Update过程中，动态的去换播放的动画资源。

这个其实就是UE5新增的一种方式，在以前通过一个变量控制动画都是通过blend的方式做的，现在可以直接通过代码支持更复杂的操作了，比如可以做距离匹配，速度匹配等，这里也用了惯性混合过渡，这么写有个好处就是不需要同时播放两个动画混合了，每帧只需要计算一个动画就可以。虽然灵活性高了很多，但动画本身节点就不是fast path了，而且这里Node只能Convert成下面这些，不支持混合空间，因此也不是所有的混合都能改成这样来写。

多部位Mesh的CopyPose动画

Lyra本身的Mesh是支持多部位的，如下图，就像很多网游那种换装。

对于主SkeletalMeshComponent，跑的是真正的动画，但是并没有挂任何模型，打开模型文件可以看到只有两个三角形，而子SkeletalMeshComponent里的动画蓝图用的是CopyPose动画蓝图

可以看到，这里就是从父层级上拷贝对应的pose直接用。这样我们就可以做到一个角色身上有各种各样的衣服，裤子等装备，但是共用同一个骨架和动画。

这种功能其实UE4以前就有，不过需要在代码里设，如果有多个SkeletalMeshComponent，可以设置MasterPoseComponent，这样多个子SkeletalMeshComponent都会CopyPose。如下：

IK Retarget

如果动画要可以CopyPose，前提是他们的骨架需要相同，但是Lyra也提供了Retarget功能，可以让骨架不同的动画通过IK Retarget的方式播放。比如下面这个就是运行时让Lyra的动画可以在UE4小白人上骨架播放。这里的关键就是配置的这个IK Retarget文件。

可以看到，这里右下角是将每个骨骼链做了一一映射。这个映射链，是通过上面的两个IKRig Asset读取的。

可以看到，这里是小白人的骨骼链，Lyra已经给ue4的小白人建立好了这样的骨骼链，非常多。

UE5的小蓝人也同样建立了这样的骨骼链。

这两个骨架大体上差不多，但仔细看其实不太一样。小蓝人比小白人的胸骨多了一节，每个手指头是4节，小白人是3节，当然还有其他细节不太一样就不细说了。

因为有了UE4和UE5两个骨架的互转Retargeter文件，所以只要是任何支持UE4或UE5标准骨架的动画，都可以在这两个骨架的模型上播放，动画资源也可以互转。当然如果自己有一个新的骨架，也可以通过建立IK Rig和IK Retargeter这两个文件做到动画共享。

如果担心运行时播放不同骨架的动画性能不好，也可以在动画资源层面进行离线转换。可以右键点击动画资源，点击Retarget。

在打开窗口右侧选择对应的IK Retargeter，就可以把动画转换成自己需要的骨架动画。

因此理论上来说，在网上扒的任何动画，哪怕不是人形的，都能给UE5的标准骨架来用。但是肯定还是支持UE4或者UE5的标准骨架动画是最方便的，因为Lyra已经建好了IK Retargeter，动画导入进来可以直接一键转换。