游戏角色动作系统如何设计？这些经验值得学习
编者按 为什么说3C是游戏的基础？在设计游戏角色战斗时，需要注意哪些细节？本文作者lingzerg分享了自己开发角色动作系统的一些经验。
本文内容由知乎专栏“番茄的游戏开发世界”提供，转载请征得同意。
3C(camera,control,character)作为任何游戏的基础，为了以后还有机会做动作类的游戏，也是对之前经验的总结，我把所有的信息整合在这篇文章里，方便以后查阅，也分享给大家，希望得到更多的指点。
关于3C
关于3C我认为最重要的一件事是有爱，那么根据重要程度排序是这样的:1、爱；2、细节；3、架构。
爱决定了细节的数量和高度，细节决定了质量，架构决定你能不能开发一个能用的东西出来。
我想说其实大部分问题都是看你有没有业务感知能力，感知到一些细节还有问题，这一块基本上靠策划是不靠谱的，策划毕竟不能实现，所以gameplay是一个极其吃经验和爱的职位。如果你不是一个深爱你做的这个类型的game play 仅靠工程能力, 这个手感一定达不到顶级。
并且, 3C的camera是另外一个大坑，我用的Cinemachine，但是负责任的说，如果要追求好的3C相机必须自己做，但是control和 character应该在一起做，我只做了后者也是对工程量的妥协，整个系统我从18年8月开始做，期间得到很多大佬的指点和帮助。
动作系统实际上就是一个ACT的核心，当然你拿他做RPG也没问题。大致分为美式和日式，日式更多的是走的打击感、操作性；美式走的一般是真实感，而真实感需要大量的资源和黑科技加成，例如 motion matching。所以我的整个基础是基于日式的风格做的。
我认为整个日式动作游戏的3C水平，大致可以这么划分: 《塞尔达》-《黑魂》 -《只狼》- 《鬼泣》or《猎天使魔女》，当然这么分很不严谨，这是我的认知。
整体的导图如下:
（原图下载链接：https://share.weiyun.com/5AcnUja）
如果你对战斗系统很熟悉，可以直接跳过文章直接看思维导图，会更方便和直观，更多的描述用于新接触战斗的萌新方便上手。
我们分为几个大类描述:
可配置性
角色模板
可配置性是一个框架是否可用的标准。
所以我们放在第一个讨论，这里关系到你的工程能力，一般第一次做重构个3-4次太正常了。所以大家放心大胆的开发，后面多重构就好了，不用考虑一次性开发一个完美的系统。
如何考虑可配置性呢？我们需要从业务出发，抽象出我们需要的类型。
角色 - 怪物和玩家都属于角色的一种。
角色需要动作 - 动作让角色动起来，每个不同类型的角色可能需要不同的动画，但是角色之间有没有共性？
如何播放？事件和角色的关系，这里还要考虑AI，其他玩家操作输入，网络等。
让我们进一步抽象。
有没有可能有几种角色，长相差距很大，但是动作是类似的？例如拿刀的骷髅兵和拿剑的人类士兵，同时需要攻击动作、idle和走跑。可能骷髅兵的攻击只有两下，人类士兵会多一个跳劈。并且我们支持非空判断，如果特殊攻击时空，就无法触发。
那么从动作组上我们这样分类这三个单位：骷髅兵 - 弓箭兵 - 人类士兵
角色A - 关联动作(攻击, idle - 移动 - 特殊攻击) 角色B - 关联动作(远程攻击 , 移动)
在此之外，还要考虑什么事件可以触发，例如攻击就是攻击事件触发，可能特殊攻击需要一个 扳机状态 + 攻击触发，那么基本上大思路就出来了。
我们需要一个模板A 角色模板，支持配置模型 动作组，以及一些参数。还有每个动作相关联的事件，这样的东西有较高的配置性。
我做了如下模板:
当然，你可以根据你的业务需求调整。
下面的bing action setting 是用来绑定对应事件的。
红色的代表该bing action 有问题。
左边是状态，右边是对应事件，none代表没有状态。
这样，我们的角色模板就创建好了。
动画组
然而关联对应的动画组，我们也需要考虑角色的动画有那些类型。
例如最简单的 idle - 走 - 跑 - 攻击 - 特殊攻击 这些动画背后有关联着那些内容呢？
idle - 走 - 跑，这三个被称为locomotion 是一个角色的基础动作组。
我这里采用的是一个动画组支持多个locomotion，放置一个角色有多重基础动作。
例如一个角色有锤子, 和 举起锤子两个状态 , 举起锤子的时候可以移动, 那么locomotion里的移动动作必须全部换新的, 并且这个角色还可以切换武器 - 太刀, 那么所有的动画片又被替换了。
所以最后动画组是这样的:
上面是一个基础的locomotion，下面是对应的其他locomotion，再往下是具体的动画业务，这里最好的状态是下面的动画根据上面locomotion的切换也有一定的可编辑性，但是我当时并没有做。
动画片的意思是例如攻击、[idle - 走 - 跑]、翻滚 , 这些动画的类型如何处理。
我们当然可以直接播放动画片，但是一个动画片包含了很多可能性，这些可能性我们应该做成可配置性的。
locomotion 的做法我采用了是否的选择，例如考虑到巨型怪物可能只有走，或者某些小型怪物只有跑，走和跑还有idle都是用于的可选项。
locomotion动画片的选项如下:
你可以考虑是否有疾跑、跑和走。
很关键一点在于生成locomotion以及对应的混合树，我把最复杂的混合树截图出来，其他的大家自己研究吧，有问题可以留言。
这里的关键点在于走和跑的分离，这样在左右横移的时候，不会出现这样的状态切换 [左横跑 - 左横走- idle - 右横走 - 右横跑]，双层混合树的好处在于直接变成:[左横跑 - 右横跑]。
当然，直接八向混合也可以，但是如果追求细节不要这么做。
最基础形态就是全部取消，只有idle:
因为动画状态特别多，如下:
public enum AnimationType{ None, //基础状态 Locomotion, //基础运动状态 Animation, //普通动画 Combo, // 攻击,连击 MaskAnimation, // 遮罩动画 LoopAnimation, //循环动画 BeAttackedSimple, //单向简单被击 BeAttackedFourDir,//4向被击 BeAttackedFourDirTwoAnim // 4向被击, 每个方向又支持两个不同被击(伴随攻击方向切换)}我再用一个典型的举例，就不多讲了。
如果讨论动画组，不讨论combo也太不厚道了。
combo我大致是这么做的，可以支持多个动画片，在播放时根据长度连续播放这样就支持连击了，而且可以选择遮罩，例如只有上半身，只有下半身，每个动画片绑定自己的前摇和后摇。还有是否支持root motion等。
再举个例子就是被击：
被击可以选择有效图层和具体播放动画片的朝向，这个根据你的业务具体安排。其他例如loop动画，普通animation，就是可以配置前摇后摇时间即可，loop要支持三个动画的循环，在动画播放结构中也需要支持。
动力学和动画模块分离
这里的核心思想是：PlayController需要将输入交给动力学组件，同时将动力学组件的内容，交给Animation组件。需要根据真实移动速度来决定动画状态，而不是输入向量，基于这个大的思想，可以保证一些奇怪的问题不要出现。而动力学的核心在于处理特殊情况。
这里的类结构大概是这样：
Kinematic大概有几个大的业务要考虑清楚：
撞墙 - 撞墙的处理关键在于不要穿的太厉害，当动力学组件遇见墙体时候，Rootmotion依旧会执行，这时需要同步角色位置到当前动力学组件的位置，这个是基础。 边缘检测 - 边缘检测在于下滑，一般人物会用一个胶囊体，这个胶囊体会卡在边缘，这里要处理的平滑，下落既是下落，而不下落时人物要站扎实不要抖。 跳跃1 - 原地起跳 - 原地起跳最好用一个独立动画，问题的关键是当前跳的落点是高低不平还是平面，因为资源和时间的问题，我直接用跳跃处理的这里，当动画播完还没落地，我就认为地面是不平的直接过渡到跳跃循环。 跳跃2 - 冲刺起跳 - 当玩家加速跑时，这个起跳必须和普通跳跃不同，否则没有那种速度感，同时向前跃起，这里最大的坑在于可能你刚起跳就撞到物体了，好一点的或者美式动作游戏会处理一下，给个撞击动画，但是有些游戏也不处理，尤其是日式游戏，硬播完对玩家来说并不是不可接受的事情，冲刺起跳后落地最好也接一个落地动画，例如翻个跟头，而撞墙就不适合播放，这里具体如何处理就要看GamePlay的爱了... 跳跃3 - 向前跳跌入悬崖或者落地 - 跳跃其实分为是哪个部分，起跳、loop、跳跃落地，落地又分为下落时间过长的大硬直和下落距离不大的小硬直。 爬梯子1 - 分为三个状态，上梯子、下梯子和爬，这里最好给一个固定动画，由程序控制正播或者倒播，比较麻烦是对上点，并且要动力学组件配合，这里还有个做法就是用ik让手和脚找梯子的挂点具体就看GP的爱吧... 爬梯子2 - 还有一个坑就是爬梯子的时候，被击怎么处理，《黑魂》里是给人物一个抖动，死了就直接跌落。 爬峭壁 - 这算是比较恶心的一个点了，爬峭壁的核心在于配合IK以及关卡设计，以及庞大的动画状态，这个状态属于一个全新的locomotion，我当时只是试了一下挂在峭壁上，然后按跳跃就播放跳跃，然后扒到下一个挂点。
其他的就不写了，有问题请评论追加...
状态管理
首先unity的animation controller提供的混合树非常好，但是状态却有一些不疼不痒的bug，例如A状态到B状态的过程中，切换C状态这时会出现闪一下切过去，上下半身的动作会又互相影响，修正起来比较麻烦, 所以我干脆就自己管理状态，让unity直接执行就好了，手动管理状态，把ac内部的混合树当一个状态调用。
而和状态在一起的，还有一个关联项目就是对输入的处理。
输入可能有三个来源：
1）玩家手柄或者键盘
2）AI行为树
3）网络
不管哪个来源，我们可以用同样的抽象层让输入统一。
输入分为几个类型：
1）普通事件 - 不要让玩家的输入直接操作动作，一定要做一个转换，尤其是移动，移动的朝向交给动力学，动力学作用于动画系统，而按键输入一定要转化为一个类似行为的抽象。
2）状态转换型输入 - 某些按键实际上是一个状态，例如，玩家按下收刀实际上角色要进入到一个收刀的状态，此时攻击键变成了一个特殊攻击，相对应这个状态下的输入都出现了变化，所以一个行为应该是基于状态的，关于这个状态和事件的区别大致是这样的：
这个状态手柄上一般会用扳机键
3）输入的时效 - 一般一个动作分为三个阶段 - 前摇、执行中、后摇，你可以指定三个阶段那个是有效输入阶段，例如我一般会屏蔽前摇的输入，执行中是有效输入阶段，后摇就处理玩家输入。
4）输入指令的重排序 - 这里很重要的是当一个动作执行中，玩家的输入要如何处理，后摇就开始执行之前输入的动作进入预混合阶段，而且后摇这个时间点我推荐对动作进行排序，例如当前是攻击，那么要做一个输入的优先级排序，优先级最高的可能是下一个攻击，而翻滚之后，优先级最高的可能是喝血，不要根据玩家的最后一次按键去执行，这里对感受的提升是巨大的。
动作的细节处理
攻击和翻滚相关
*攻击、翻滚的前摇最好不要锁方向，这样玩家容易攻击之后怪物因为移动躲开了，最好的量我感觉最好根据不同动作，每个单独设置。
* 攻击 - 攻击的核心在于Root Motion，但是细节又有好多讲究，例如如何定帧，是真的停顿还是减速，攻击的碰撞又有几种方式，有直接绑定碰撞盒的，有攻击最后一个伤害帧算扇形面积的，攻击中还可能有被击，被击怎么处理。
*攻击还有一个特性就是3D场景下的攻击，容易让玩家产生错误空间感受，所以要增强玩家在3D场景下的攻击范围，或者敌人伤害的触发范围，这个要结合是否有PVP单独调整。
*翻滚 - 翻滚我因为动作资源的限制用一个翻滚，然后角色转向的方式处理，其实最好的方式应该是8个方向分别用独立的动作，翻滚很重要一点是启动的时候，需要给一个旋转的时间，也就是前摇不要锁方向这一点是通用的。
locomotion相关
*locomotion其实决定了一个手感的基础，大部分的动作都是由locomotion过渡的，这里双层混合树是指第一个混合树用来做当前速度，朝向的判断，第二层有三个对应的混合树。
idle，当没有速度的时候，就默认idle。
走，当速度不够跑的时候，就默认用走。
跑，速度够的时候就切换到跑，之所以要把跑单独出来，是因为有一个特殊情况，就是玩家在向左平移时，突然向右，有一个瞬间会速度到0，例如从左到右，速度会这样变化: [1, 0,-1]，此时如果走和跑用一个混合树，动作会过渡到走，然后过渡到跑，这里会有一个微小的卡顿，很不舒服。
直接根据速度和方向切换到走跑，这样在一个平移中，例如向左横移，突然向右，会有一个微小的过渡卡顿，跑-走-跑，而实际上这是不符合人的移动习惯的，但是在一个情况下例如怪物没有走路的动画只有idle和跑，或者没有跑步，只有idle和走，那么可以用单层混合树搞定全部。
特殊动作处理
在某个武器的状态中，要支持一个或者多个特殊状态，例如太刀的收刀，大锤子的蓄力，有些特殊动作会禁止移动，有些特殊动作释放中可以移动，那这里我感觉最好是切换locomotion。
切换武器实际上相对应的很多动画都要切换，我这里用的是直接切换全套动画组来处理，例如双刀切换到单手中剑，这连idle都切换了。
被击
被击实际上是打击感的核心，一个动作的受力做的极其好，但是没有攻击物体时，你是感受不到力量的，但是一个动作做的一般，但是被击做的非常到位，此时你可以感受到攻击后的力量，这个力量感就是被击表现，被击的核心有几块: 停顿配合，击退距离和攻击移动距离要配合，连续攻击后击飞，音效，特效等等。
被击方式1 : 攻击原地不动,被击者微小后退，几下后击飞或者退出攻击距离(《塞尔达》)，这是一种对怪物的保护，连击几下后怪物就被击飞。
被击方式2 : 攻击者前移，被击者后退(《黑魂》)。
被击方式3 4向被击 - 四向被击对被击的体验提示是很大的，而且被击本身最好支持Rootmotion，攻击对象被击后后退对被击对象也是一种保护，拉开与攻击者的距离，还要配合击倒，并且可以支持4向-同时支持每个方向根据攻击角度不同采用2种不同被击。
击倒 - 这其实是一个保护性动作，击倒后角色不可以被二次攻击，当然也有可以被攻击的《鬼泣》里的就有这里就看具体策略了。
硬直中的被击处理
硬直被打断 - 直接转入被击，这里的处理没有特别好的办法，被击的关键在于快速反馈，直接决定手感是否刀刀入肉，所以如果连续被攻击，就会出现抖动，如果例如被4个人前后间隔不到一秒攻击4下，这里可能要特殊处理。是否要从第一个被击直接过渡到第四个，中间2个干掉一个，甚至直接干掉2个。
硬直没有被打断 - 硬直动画例如蓄力攻击中被攻击有可能不会破坏硬直效果，那此时最好混合一部分被击,让人物有一定抖动，否则也会很假。
处决
处决的核心在于把两个角色的相对位置弄的差不多，比较糙你就直接滑过去，然后两个动画的同步播放，例如《黑魂》的背刺，你到达指定位置可以触发了，咱们就直接滑动调整位置，一般处决玩家就无敌了，《只狼》也是这么做的。
另外一种就是类似QTE的，这一种又分好几种，例如莎木的就比较弱鸡，但是战神的就比较猛，这个我没做过。
Gameplay 到过场动画的无缝衔接
摄像机平滑过渡的切换和角色动作的切换，这个没做过，难点在于摄像机和角色如何抵达预定位置，中间还是平滑的，看看战神...即便不做成战神那样，这个细节量也很大。
关于IK
我是用的final IK 解决我的ik问题，所以这里我不展开讲了，主要处理这几个问题：
楼梯上脚悬空的处理 开门是用ik还是固定动画 拿桌上、抽屉内物体 死亡后的纸娃娃效果 头部朝向锁定目标或者场景内重要物品
物理和动画的相互作用
物理这里完全没做过，不过听某些大佬讲，这里处理好可以增加真实感，例如攻击的时候被击，被击没有打断攻击状态可以加一个10-30%的物理状态的抖动到攻击身上。
例如你被前面的敌人攻击然后背后也有人攻击你，此时如果不处理就是抖动到背后的被击了，因为被击必须快速切换，响应慢了就假了，被击直接影响手感，听某些大佬说可以考虑混一点物理，这样抖动的效果会更好，但是我并没有试过。
这些黑科技
motion matching是育碧搞的一个动作匹配技术，基于目标的位置和方向速度通过算法从数据库中取用匹配动画，需要大量的动画片支持，同时还要预判断未来地形变化，总之很黑科技，没有足够的动画资源基本没办法做，美式动作游戏或者冒险游戏里大量的使用该技术。
例如当一个角色的动画是变速的时候，如何保持动作的受力感受同时又可以变速，例如某个技能可以根据玩家输入加快速度，或者减慢速度，某些游戏会考虑尝试多套动作，但是高级动作游戏例如《鬼泣》，显然不是这么做的，至少我感觉不是这么做，也可能是我感觉错了。
动作中断后如何和下一个动作保持良好的衔接-好吧，讲的直接点，我实在不知道《鬼泣》和《猎天使魔女》怎么那么灵活还那么流畅的，不管我怎么处理混合总感觉混合时间不够，或者动作幅度特别大就变的很奇怪，这里我感觉暴力一点就是做大量的中间动作片加强过渡，不过只能是猜测了。
其他
还有一个很重要的点，就是游戏策略 -实际上在制作动作系统的时候要考虑兼容各种策略，但是在调手感前，要先想清楚自己的战斗策略，所谓战斗策略是指博弈方式，以及对玩家的操作进行约束，约束具体是指你需要的是一个黏糊糊的手感，还是一个干净利索的手感，而整个战斗博弈是什么样的，如何保持有效博弈的同时，让玩家特别明确，例如剪刀石头布的方式？或者是打地鼠？亦或者是节奏游戏？或者搓招？
关于战斗反馈 - 这一点是关于给玩家的信息的，所有给玩家的信息绝对不能是单一的，例如被击，被击相关联的信息，我之前看过一篇文章他们做了11种不同的反馈方向，保证玩家至少能接收到3-4种，例如声音、攻击特效、手柄震动、屏幕效果、动作反馈、环境反馈等等。这种信息量越多，玩家就越明确，这里还涉及到上一条战略策略，玩家游戏失败的原因归错到游戏的可能性也会更低。
希望有一天我也能开发出像《黑魂》、《只狼》这样游戏设计和技术完美结合的游戏。