Unity状态机（Animator）详解
一、基本概念
1. 什么是状态机
- 用于管理动画状态的系统
- 控制角色/物体的不同状态切换
- 基于条件驱动的状态转换
- 可视化的动画编程工具
2. Animator组件
- Unity内置的动画控制器组件
- 连接状态机和游戏对象
- 管理动画权重和过渡
- 支持多层动画混合
二、Animator Window主要组成
1. Parameters（参数面板）
-
类型：
- Int：整数类型
- Float：浮点数类型
- Bool：布尔类型
- Trigger：触发器类型
-
使用场景：
- 控制状态转换
- 动画混合权重
- 脚本交互
- 条件判断
2. Layers（层级面板）
- Base Layer：基础层，默认层
- Additional Layers：额外层，用于动画混合
- Weight：层级权重设置
- Mask：动画遮罩设置
- Blending：混合模式设置
- Override：覆盖
- Additive：叠加
3. States（状态节点）
- Entry：入口节点
- Any State：任意状态
- Exit：退出节点
- Motion：动画状态
- Sub-State Machine：子状态机
三、状态机功能详解
1. 状态设置
Motion状态属性：
- Speed：播放速度
- Motion：动画片段
- Transitions：转换条件
- Mirror：镜像设置
- Cycle Offset：循环偏移
- Foot IK：脚部IK
- Write Defaults：默认值写入
2. 转换设置
Transition属性：
- Has Exit Time：是否有退出时间
- Exit Time：退出时间点
- Transition Duration：过渡持续时间
- Transition Offset：过渡偏移
- Interruption Source：中断源
3. 混合树（Blend Tree）
混合类型：
- 1D Blend：一维混合
- 2D Simple Directional：二维简单方向
- 2D Freeform Directional：二维自由方向
- 2D Freeform Cartesian：二维笛卡尔
- Direct：直接混合
四、子状态机（Sub-State Machine）
1. 基本概念
- 状态机中的状态机
- 用于组织复杂的状态逻辑
- 提高状态机的可读性
- 支持状态复用
2. 创建和使用
创建步骤：
1. 右键空白处
2. 选择Create Sub-State Machine
3. 命名子状态机
4. 双击进入编辑
3. 特点和优势
- 状态分组管理
- 逻辑模块化
- 降低复杂度
- 便于维护
五、实际应用示例
1. 角色控制器
// 状态切换示例
public class PlayerController : MonoBehaviour
{private Animator animator;void Start(){animator = GetComponent<Animator>();}void Update(){// 行走状态animator.SetFloat("Speed", Input.GetAxis("Vertical"));// 跳跃状态if(Input.GetButtonDown("Jump")){animator.SetTrigger("Jump");}// 攻击状态if(Input.GetMouseButtonDown(0)){animator.SetTrigger("Attack");}}
}
2. 状态机结构示例
PlayerAnimator
├── Base Layer
│ ├── Idle
│ ├── Movement
│ │ ├── Walk
│ │ └── Run
│ ├── Combat
│ │ ├── Attack1
│ │ ├── Attack2
│ │ └── Attack3
│ └── Actions
│ ├── Jump
│ └── Roll
└── Upper Body Layer└── Combat├── Aim└── Shoot
六、高级功能
1. 状态机行为（StateMachineBehaviour）
public class CustomBehaviour : StateMachineBehaviour
{// 状态进入时override public void OnStateEnter(...){// 初始化逻辑}// 状态更新时override public void OnStateUpdate(...){// 更新逻辑}// 状态退出时override public void OnStateExit(...){// 清理逻辑}
}
2. 动画事件
public class AnimationEvents : MonoBehaviour
{// 在动画帧上调用public void OnFootstep(){PlayFootstepSound();}// 攻击判定public void OnAttackPoint(){CheckAttackCollision();}
}
七、性能优化建议
1. 状态机优化
- 减少不必要的状态
- 合理使用子状态机
- 优化转换条件
- 控制层级数量
2. 动画优化
- 合理设置帧率
- 使用动画压缩
- 适当的过渡时间
- 避免过多的动画事件
3. 代码优化
// 缓存参数ID
private readonly int speedHash = Animator.StringToHash("Speed");
private readonly int jumpHash = Animator.StringToHash("Jump");void Update()
{// 使用Hash值而不是字符串animator.SetFloat(speedHash, currentSpeed);animator.SetTrigger(jumpHash);
}
八、最佳实践
1. 状态机组织
- 合理划分状态
- 使用子状态机组织复杂逻辑
- 清晰的状态命名
- 合理的层级结构
2. 参数管理
- 统一的命名规范
- 合理的参数类型选择
- 必要的默认值设置
- 文档化参数用途
3. 转换逻辑
- 明确的转换条件
- 合适的过渡时间
- 避免状态循环
- 处理中断情况
总结
Unity的状态机系统是一个强大的动画控制工具：
- 提供可视化的状态管理
- 支持复杂的动画过渡
- 可通过代码灵活控制
- 子状态机提供更好的组织方式
在实际开发中，应当：
- 合理规划状态机结构
- 善用子状态机降低复杂度
- 注意性能优化
- 保持良好的代码实践
