एनिमेटेड स्टेट ग्राफ

नमस्ते! हमने Playrix में अपनी यूनिटी 3 डी बनाने का फैसला किया। और एनिमेटर है। इस लेख में मैं आपको बताऊंगा कि हमने इसे घर पर कैसे बनाया और यह कैसे काम करता है।


जब हमने अपने एनीमेशन ग्राफ़ की वास्तुकला को डिज़ाइन करना शुरू किया, तो हम निश्चित रूप से, अन्य एनालॉग्स को देखते थे, विशेष रूप से एकता एनिमेटर पर। हालाँकि, हम एक अधिक सार्वभौमिक समाधान बनाना चाहते थे। समान एकता के विपरीत, हमारे पास नियंत्रक इंटरफ़ेस के माध्यम से एनीमेशन राज्यों का अनुकूलन है। लेकिन पहले, यह पता लगाने लायक है कि एक एनिमेटेड राज्य ग्राफ क्या है। यदि आप पहले ही इसका सामना कर चुके हैं, तो यह समझ में आता है कि परिचयात्मक भाग को छोड़ दें और कार्यान्वयन सुविधाओं पर आगे बढ़ें।

तो वास्तव में यह एनिमेटेड स्टेट ग्राफ क्या है?

एक एनीमेशन राज्य ग्राफ आपको विभिन्न एनीमेशन राज्यों के बीच बदलाव का रेखांकन करने की अनुमति देता है।

उदाहरण के लिए, चरित्र एनीमेशन लें:


हमारे पास एक आदमी का त्रि-आयामी मॉडल है और उसके कई एनिमेशन हैं:

• बेकार - स्थिर खड़ा है;
• चलना - आगे बढ़ता है;
• बैठे - बैठे;
• हैलो - एक हाथ तरंगों।

एनिमेशन के प्रबंधन के लिए क्लासिक दृष्टिकोण इस प्रकार है: यदि आप चाहते हैं कि वस्तु खड़ी हो - निष्क्रिय चालू करें, चलना - चलना, बैठना - बैठना। लेकिन इसके साथ कुछ मुश्किलें भी हैं।

सबसे पहले, आपको एनिमेशन की अवधि और अनुक्रम को मैन्युअल रूप से नियंत्रित करने की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, किसी व्यक्ति के बैठने के लिए, पहले आपको एनीमेशन खेलने की आवश्यकता है, कि वह नीचे कैसे बैठता है, और फिर लूप किए गए एनीमेशन को खेलना शुरू करें, जहां व्यक्ति पहले से ही बैठा है। कोड में इन एनिमेशन के जोड़ों को अनुकूलित करना मुश्किल और असुविधाजनक है।

दूसरे, एनिमेशन के बीच के जोड़ ध्यान देने योग्य हो जाते हैं यदि एनीमेशन के छोर मेल नहीं खाते हैं, या हमें वर्तमान के बीच में एक और एनीमेशन शामिल करने की आवश्यकता है। इस मामले में, एनिमेशन का पूरी तरह से मिलान करना असंभव है। उन पुराने खेलों को याद करें जहां चरित्र एनिमेशन तुरंत बदल गए थे।

एनीमेशन ग्राफ को इन मुद्दों को हल करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसके साथ आपको मैन्युअल रूप से एनिमेशन संचालित करने की आवश्यकता नहीं है, अब आप राज्यों के साथ काम करते हैं। इस राज्य को प्राप्त करने के लिए एक वस्तु कैसे एनिमेटेड होगी एनिमेटरों और डिजाइनरों का काम है। अब प्रोग्रामर एनीमेशन के समय और अनुक्रम के बारे में नहीं सोचता है, वह सिर्फ यह बताता है कि वस्तु को किस स्थिति में जाना चाहिए।

इसके अलावा, एनीमेशन ग्राफ के साथ, एनिमेशन में शामिल होने की समस्या गायब हो जाती है। राज्यों के बीच संक्रमण में, हम एक एनीमेशन से दूसरे में एक चिकनी संक्रमण कर सकते हैं। यह वजन का उपयोग करके किया जाता है। वजन 0 से 1 तक का मिश्रण कारक है, जहां 0 का मतलब है कि एनीमेशन किसी भी तरह से वस्तु को प्रभावित नहीं करता है, और 1 पूरी तरह से इसे प्रभावित करता है।

उदाहरण के लिए, चलने (निष्क्रिय) और खड़े (निष्क्रिय) के बीच संक्रमण प्रक्रिया की स्थापना पर बहुत मांग है। पैदल एनीमेशन में किसी भी बिंदु पर, चरित्र बंद हो सकता है। इसलिए, संक्रमण तुरंत नहीं किया जाता है, लेकिन कुछ छोटी अवधि के लिए। इस समय, चलने का वजन 1 से 0 तक कम हो जाता है, और खड़े वजन 0 से बढ़ जाता है। यह महत्वपूर्ण है कि वजन का योग एक के बराबर है, अन्यथा कलाकृतियां दिखाई दे सकती हैं।

यह सब कैसे काम करता है?

एक ग्राफ में राज्य और संक्रमण शामिल हैं। एक राज्य एनीमेशन नियंत्रकों का एक समूह है, जिनमें से प्रत्येक किसी वस्तु पर किसी प्रकार का एनीमेशन खेल सकता है या किसी प्रकार के तर्क को निष्पादित कर सकता है। नियंत्रक के पास प्रवेश और निकास बिंदु हैं - ये ऐसे क्षण हैं जब ग्राफ इस नियंत्रक के साथ राज्य को चालू करता है और तदनुसार बंद कर देता है। नियंत्रक का एक अपडेट फ़ंक्शन भी है, जहां, अंतिम फ्रेम से समय अंतराल के अलावा, संक्रमण का वजन आता है। एनिमेशन मिश्रण करने के लिए, इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए।

नियंत्रकों का एकल इंटरफ़ेस है। इसके अतिरिक्त, डेवलपर्स अपने नियंत्रकों को जोड़ सकते हैं। उदाहरण के लिए, आप एक नियंत्रक बना सकते हैं जो किसी प्रकार के तर्क को निष्पादित करता है या पॉपअप आदि पर पाठ सेट करता है। यह सरल अनुकूलन आपको एनीमेशन ग्राफ को बहुत लचीले ढंग से उपयोग करने की अनुमति देता है।

हमारे पास चर भी हैं। इन चर को बाहरी रूप से सेट किया जा सकता है, जिसमें कोड भी शामिल है, और फिर उन्हें नियंत्रकों में पढ़ा जाता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, आप एक ही राज्य पर एक चरित्र के लिए कुछ प्रकार के एनीमेशन को स्विच कर सकते हैं। सामान्य तौर पर, आप एकता जैसे जैसे चर और शर्तों के माध्यम से राज्यों के बीच संक्रमण के प्रतिमान को दोहरा सकते हैं। अनुकूलन नियंत्रकों के साथ संयोजन में यह काफी आसानी से बदल जाता है।

संक्रमण कोई भी संख्या हो सकती है। कई संक्रमण राज्य में आ सकते हैं और एक ही तरीके से असीमित रूप से बाहर निकल सकते हैं। संक्रमण राज्यों तक पहुंचने की संभावना निर्धारित करते हैं। उदाहरण के लिए, यदि A और F के बीच सीधे कोई संक्रमण नहीं है, लेकिन एक श्रृंखला है A → B → C → D → E → F, तो जब आप A से F में संक्रमण का अनुरोध करते हैं, तो ग्राफ स्वयं समझ जाएगा कि उसे मध्यवर्ती B, C, D से गुजरने की आवश्यकता है , और ई।


संक्रमण ने अंतराल सेटिंग्स और अवधि शुरू कर दी है। अवधि के साथ, सब कुछ सरल है - यह वह समय है जिसके लिए संक्रमण किया जाएगा। लेकिन अंतराल पहले से ही अधिक जटिल है: यह एनीमेशन के लिए स्वीकार्य समय निर्धारित करता है जब संक्रमण शुरू किया जा सकता है।

उदाहरण के लिए, किसी पात्र के बैठने के लिए, आपको पहले एनीमेशन को चलाने की आवश्यकता है क्योंकि वह नीचे बैठता है, और फिर बैठने का एनीमेशन शुरू करें। इस मामले में, "सिट्स" से "सिट्स" तक का संक्रमण अंतराल एनीमेशन के अंत में होना चाहिए "बैठ जाता है" ताकि हम देख सकें कि यह नीचे कैसे बैठता है, और फिर अंत में जल्दी लेकिन आसानी से सीट के एनीमेशन में चला जाता है।

एक और उदाहरण: एक चरित्र चल रहा है और उसे रोकने की जरूरत है। इस मामले में, संक्रमण शुरू अंतराल एनीमेशन की पूरी लंबाई होनी चाहिए, क्योंकि चरित्र किसी भी समय बंद हो सकता है।

एनीमेशन ग्राफ सभी संबंधित कार्य करता है:

• आवश्यक राज्य के लिए एक रास्ता योजना;
• वर्तमान में चल रहे राज्यों को अद्यतन करता है
• राज्यों के बीच एक सहज परिवर्तन करता है;
• उनमें वजन को समायोजित करता है।

दिलचस्प विशेषताएं

Playrix इंजन में कई अलग-अलग प्रकार के एनिमेशन हैं: 3D मॉडल, स्पाइन, फ्लैश, कण प्रभाव, कंकाल एनीमेशन। प्रत्येक प्रकार का एक विशिष्ट नियंत्रक होता है।

सरल एनीमेशन नियंत्रकों के अलावा, हमारे पास कई सहायक हैं। उदाहरण के लिए, एक यादृच्छिक नियंत्रक। इसमें अन्य नियंत्रकों की सूची और उनकी पसंद की संभावना शामिल हो सकती है। हर बार जब कोई वस्तु इस तरह के यादृच्छिक नियंत्रक के साथ एक स्थिति में प्रवेश करती है, तो यादृच्छिक चयन संभावनाओं को ध्यान में रखता है, और चयनित नियंत्रक कार्य करना शुरू कर देता है। बाकी लोग सो रहे हैं और निष्क्रिय हैं, अपने पल का इंतजार कर रहे हैं।

लेकिन कभी-कभी एक राज्य पर हमें एनिमेशन स्विच करने की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, यदि कई वर्णों में एक ही ग्राफ है, और सभी में किसी न किसी प्रकार का ऐक्शन एनीमेशन है। एक पात्र को अपनी झाड़ू लेने और अपना बदला लेने की जरूरत है, दूसरा अपना कैमरा पाने के लिए और तस्वीरें लेना शुरू कर सकता है, तीसरा आइसक्रीम खा रहा है। ऐसी स्थितियों के लिए, एक विशेष नियंत्रक है जिसमें नियंत्रकों की एक सूची भी शामिल है, लेकिन, यादृच्छिक लोगों के विपरीत, यहां यह चर के आधार पर एक नियंत्रक का चयन करता है।

चर ग्राफ़ में सेट किए गए हैं और कोड से उदाहरण के लिए, बाहरी रूप से बदले जा सकते हैं। इस उदाहरण में, एक स्ट्रिंग प्रकार का उपयोग किया जाता है, और प्रत्येक प्रकार की कार्रवाई चर के एक निश्चित मूल्य से मेल खाती है। जब खेल में एक चरित्र बनाया जाता है, तो यह चर वांछित व्यवहार के आधार पर उसके लिए निर्धारित किया जाता है।

हमारे पास एक नियंत्रक भी है जो कई एनिमेशन का मिश्रण कर सकता है। उदाहरण के लिए, आप चलना, बाएं, दाएं और आगे के एनिमेशन को मिला सकते हैं। इस प्रकार, जब कॉर्नरिंग करते हैं, तो आप उनके बीच वजन को समायोजित कर सकते हैं ताकि चरित्र के पैर फिसल न जाएं और चलना स्वाभाविक दिखे।

हमें गहराई तक जाने की जरूरत है

इस तथ्य के बहुत सारे फायदे हैं कि हम अपनी एकता बनाते हैं। उनमें से एक यह है कि हम जैसा चाहें वैसा कर सकते हैं और हम जो चाहते हैं। और हम एनीमेशन ग्राफ का विस्तार करने के लिए एक असीमित अवसर चाहते थे।

हमारे पास एक नियंत्रक इंटरफ़ेस है, कई नियंत्रक हैं "बॉक्स से बाहर" और इंटरफ़ेस को लागू करने और उसमें कुछ भी करने की क्षमता है (और जरूरी नहीं कि एक एनीमेशन):

• बटन पर पाठ बदलें;
• पदानुक्रम में अन्य वस्तुओं के साथ बातचीत;
• और यहां तक ​​कि एक और एनीमेशन ग्राफ का प्रबंधन करें।

हम आगंतुकों के लिए इस दृष्टिकोण का उपयोग खेल विल्सडैस में चिड़ियाघर में करते हैं। प्रत्येक आगंतुक के दो ग्राफ होते हैं: एक मॉडल को एनिमेट करने के लिए, दूसरा व्यवहार को एनिमेट करने के लिए।

पहला ग्राफ काफी सरल है, यह चलने को नियंत्रित करता है, कुछ अलग चरित्र एनिमेशन खेल सकता है।

दूसरा ग्राफ बहुत अधिक जटिल है और इसमें कुछ व्यवहार परिदृश्य हैं। उदाहरण के लिए, पहले पात्र जाता है, फिर एक बेंच पर बैठता है, किसी को बधाई देता है, चित्र लेता है और आगे बढ़ता है। यह एक अलग राज्य शाखा है।

इस तर्क को पहले कॉलम पर रखा जा सकता है, लेकिन फिर एनिमेशन को कई बार दोहराया जाएगा। लेकिन दो रेखांकन के साथ, सब कुछ बहुत सरल है। नियंत्रण ग्राफ में राज्यों की एक श्रृंखला शामिल है, जिसमें पहले ग्राफ से राज्यों को शामिल किया गया है, जो समानांतर में चलता है।

आगे क्या है?

हमारा ग्राफ पहले से ही बहुत कुछ जानता है, लेकिन अभी भी विकास के लिए बहुत जगह है। योजनाएँ कई राज्यों का समूह बनाती हैं, जिनमें घोंसला बनाना होता है। यह खोज कॉलम को बहुत सरल करेगा। योजनाओं में ग्राफ़ और लिंक के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए काम भी शामिल है। अब बड़े रेखांकन पर कनेक्शन स्पेगेटी से मिलता है (यहां तक ​​कि रंग समान है), और कभी-कभी भ्रमित होना आसान है।