Unreal Engine 4学习总动员：动画设计

        本系列图书共有 6 本，分为快速入门、材质渲染、蓝图应用、动画设计、游戏开发、C 编程。内容包含了 UE4 的全部模块内容。本套图书具有鲜明的特色，首先，整套图书以案例教程为核心，每本书有数十个案例教程。手把手教会你快速上手 UE4，使学习 UE4 变得极为容易，完全以实战操作为成书标准。其次，整套图书配有近18 小时的语音视频教程，完全是精典案例实战操作式教学。 

      内 容 简 介 本书通过大量的动画制作案例教程，理论与实战结合，全面深入地介绍了Unreal Engine 4中动画模块的全部内容。具体内容包括：动画系统概述、动画编辑器参考、动画操作指南、骨架应用、动画序列、动画蓝图、混合空间、动画合成、动画蒙太奇、Aim Offse、动画重定位、使用Mixamo内容、Sequencer编辑器等。 配套资源提供了书中案例的工程源文件及超过3小时的视频教学。

       张宝荣，计算机图形图像领域骨灰级玩家，精通Maya、Houdini、UE4等软件。从事3D动画技术、影视特效技术、游戏开发技术、虚拟现实技术研究与教学二十多年。出版有Maya、Houdini等技术专著近20部。长年奋战在技术研发与教学一线，始终跟踪研究国际前沿的行业专业技术。参与制作过多部数字电影、电视剧、MTV等项目，任职特效导演。担任过多家专业培训机构教学总监。国内计算机图形图像领域跨专业、多学科、总合性的具有技术实力和教学水平的领军人物。

目录

 

第1章
认识动画系统 ………………… 1

1.1 概述
……………………………………….2

1.2 动画系统的术语和概念
……………..2

 

第2章 Persona动画编辑器 ……….. 7

2.1 Persona简介
……………………………8

2.2 角色动画资源的详细信息
………..12

2.3 角色编辑器中的动画通知
………..13

2.4 角色资源浏览器
……………………..13

2.5 资源编辑器
……………………………14

2.6 角色基础姿势管理器
………………15

2.7 角色编辑器的动画蓝图编辑器 …..15

2.7.1 概述
………………………………………..15

2.7.2 预览
………………………………………..15

2.7.3 编辑模式
…………………………………16

2.8 骨骼操作模式
………………………..17

2.9 Persona调试
………………………….17

2.9.1 变量值查看器
………………………….18

2.9.2 执行追踪
…………………………………18

2.10 角色网格物体的详细信息
………18

2.11 角色编辑模式
………………………19

2.11.1 动画模式
……………………………….22

2.11.2 图表模式
……………………………….23

2.11.3 网格模式
……………………………….24

2.12 顶点变形目标预览器
…………….28

2.12.1 概述
………………………………………28

2.12.2 界面
………………………………………28

2.12.3 创建顶点变形目标
…………………28

2.12.4 使用顶点变形目标
…………………29

2.13 角色骨架树
………………………….29

2.13.1 概述
………………………………………30

2.13.2 界面详细信息 ………………………..30

2.13.3 搜索条、骨骼及插槽按钮
………30

2.13.4 骨骼和插槽按钮
…………………….31

2.13.5 关联菜单
……………………………….32

2.13.6 骨骼关联菜单
………………………..32

2.13.7 插槽关联菜单
………………………..33

2.13.8 预览资源关联菜单
…………………34

2.13.9 平移重定向控件
…………………….34

2.14 角色编辑器工具条
………………..35

2.14.1 菜单
………………………………………35

2.14.2 工具条按钮
……………………………37

2.15 Persona窗口
………………………..38

2.16 动画曲线（Anim Curves） …….39

 

第3章
动画基本操作 ………………. 42

3.1 预览动画
……………………………….43

3.1.1 从内容浏览器预览
…………………..43

3.1.2 从Persona预览
…………………………44

3.1.3 Persona视窗控制
……………………..46

3.1.4 Persona窗口选项
……………………..47

3.1.5 Persona播放控制
……………………..50

3.1.6 混合空间和瞄准偏移
……………….52

3.2 基于属性的混合
……………………..53

3.2.1 设置混合空间
………………………….53

3.2.2 设置动画蓝图
………………………….58

3.2.3 设置角色蓝图
………………………….60

3.3 创建瞄准偏移
………………………..64

3.3.1 创建瞄准动作（Aim Pose） …….64

3.3.2 创建瞄准偏移（Aim Offset） …..71

3.3.3 实现瞄准偏移
………………………….74

3.3.4 完成
………………………………………..78

3.4 使用重定向动画
……………………..80

3.4.1 使用相同骨架重定向
……………….80

3.4.2 使用不同骨架重定向
……………….83

3.5 使用附加动画
………………………..88

3.5.1 设置动画进行混合
…………………..88

3.5.2 更新角色蓝图
………………………….90

3.5.3 设置动画图表
………………………….91

3.5.4 完成混合设置
………………………….93

3.6 编辑动画层
……………………………96

3.6.1 创建新动画
……………………………..96

3.6.2 编辑新动画
……………………………..98

3.6.3 总结和常见问题
…………………….105

3.7 动画蓝图覆盖
………………………106

 

第4章
动画设计 …………………… 108

4.1 骨架（Skeleton）
…………………109

4.1.1 什么是骨架?
………………………….109

4.1.2 基本规则
……………………………….109

4.1.3 重用骨架
……………………………….110

4.1.4 额外的肢体
…………………………… 111

4.2 动画序列
……………………………..111

4.2.1 动画序列基本知识
………………… 111

4.2.2　动画曲线 ……………………………….112

4.2.3　动画通知
……………………………….115

4.2.4 动画序列用户指南
…………………121

4.3 动画蓝图
……………………………..122

4.3.1 动画蓝图用户界面
…………………123

4.3.2　创建动画蓝图
………………………..130

4.3.3 事件图表
……………………………….131

4.3.4 动画图表
……………………………….132

4.4　混合空间
……………………………..136

4.4.1　混合空间概述
………………………..136

4.4.2　创建混合空间
………………………..139

4.4.3 编辑混合空间
………………………..140

4.4.4　使用混合空间
………………………..145

4.5 动画合成物
………………………….147

4.5.1 创建一个合成物
…………………….148

4.5.2 编辑器合成物
………………………..149

4.5.3 使用合成物
……………………………150

4.6 动画蒙太奇
………………………….150

4.6.1 蒙太奇示例
……………………………150

4.6.2 蒙太奇属性
……………………………151

4.6.3 蒙太奇UI……………………………….152

4.6.4 蒙太奇（Montage）区域………..153

4.6.5　片段（Sections）区域
……………154

4.6.6　元素计时（Element Timing）区域…154

4.6.7 通知（Notifies）区域
…………….155

4.6.8 曲线（Curves）区域
……………..155

4.6.9 播放蒙太奇
……………………………156

4.6.10 播放多个蒙太奇
…………………..156

 

第5章
动画制作 …………………… 159

5.1 Aim Offset（瞄准偏移）
……….160

5.1.1 创建Aim Offset
………………………160

5.1.2 动画姿势
……………………………….160

5.1.3 网格物体空间
………………………..161

5.2 骨骼操作模式
………………………162

5.3 混合动画
……………………………..163

5.3.1 混合空间
……………………………….163

5.3.2 通过蓝图混合动画
…………………164

5.4 动画重定位（不同骨架）
………165

5.4.1 开始操作
……………………………….165

5.4.2 重定位调整
……………………………169

5.4.3 重定位动画蓝图
…………………….170

5.4.4 重定位基本姿势
…………………….171

5.5 基于物理的动画
……………………173

5.5.1 设置
………………………………………174

5.5.2 Set All Bodies Below SimulatePhysics（设置之下所有刚体模拟物理） …………………………………..174

5.5.3 Set All Bodies Below Physics
BlendWeight（设置之下所有刚体的物理混合权重） ……………………….174

5.5.4 基于碰撞的物理反应概述
………175

5.6 顶点动画工具
………………………175

5.6.1 概述
………………………………………175

5.6.2 关键帧网格
……………………………179

5.6.3 时间轴网格
……………………………184

 

第6章
使用Mixamo内容 ………… 193

6.1 第三人称蓝图角色
………………..194

6.2 一般使用
……………………………..197

 

第7章 Sequencer编辑器……….. 201

7.1 Sequencer概述
…………………….202

7.1.1 创建关卡序列
………………………..202

7.1.2 向Sequencer添加轨道
…………….204

7.1.3 可占据项与可生成项
……………..205

7.1.4 设置场景关键帧
…………………….206

7.1.5 专用视口
……………………………….207

7.1.6 过场动画Actor
……………………….208

7.1.7　序列记录
……………………………….209

7.1.8　渲染电影设置
………………………..209

7.1.9　工作流程考虑事项
…………………210

7.2 Sequencer快速入门
………………210

7.2.1　必要设置
……………………………….211

7.2.2　你的第一个镜头——摄像机
……215

7.2.3　你的第一个镜头——角色动画 …220

7.2.4　你的第二个镜头
…………………….223

7.2.5　完成——镜头和副镜头
…………..227

7.2.6　自己动手！
……………………………234

7.3 Sequencer编辑器参考
…………..235

7.3.1 工具栏
…………………………………..235

7.3.2 序列面包屑
……………………………236

7.3.3 添加/过滤轨道
……………………….237

7.3.4 时间轴
…………………………………..238

7.3.5 轨道窗口
……………………………….239

7.3.6 关键帧窗口
……………………………240

7.3.7 播放控件
……………………………….242

7.4 Sequencer操作指南
………………243

7.4.1 启用过场动画视口
…………………243

7.4.2　添加音频 ……………………………….247

7.4.3 淡入/淡出场景
……………………….251

7.4.4 调整画面的回放速度
……………..253

7.4.5　生成角色动画
………………………..257

7.4.6　调用定制事件
………………………..261

7.4.7　创建镜头和副镜头
…………………265

7.4.8　处理镜头切换
………………………..271

7.4.9　从摄像机吊臂拍摄
…………………277

7.4.10　从摄像机导轨拍摄
……………….283

7.4.11 使用电影摄像机Actor
…………..290

7.4.12 子场景和合成
………………………296

7.4.13 创建可生成项
………………………304

7.4.14 记录游戏 ……………………………..307

7.4.15 使用关卡可见性轨道
……………309

前言

     
放眼全球，纵观当今的时代，数字化、信息化、网络化是我们人类发展不可逆转的趋势。随着下一代互联网IPV6以及5G通信标准的逐步应用，人们的工作、生活、娱乐等领域都将发生革命性的变化。这其中以“虚拟现实”“人工智能”“大数据应用”“数据安全”等领域最为突出。在可以预见的未来，上述4个领域将引领世界科技发展潮流。

     
Epic Games公司成立于1991年，公司总部位于美国北卡罗来纳州卡里镇，在美国、欧洲、日本、中国和韩国等国家和地区设有工作室。Epic Games的作品包括《Unreal》（虚幻系列游戏）、《Gears of War》（战争机器）、《Infinity Blade》（无尽之剑）、《Paragon》（虚幻争霸）、《Fortnite》（堡垒之夜）、《SPYJiNX》（特工金克斯）、《BattleBreakers》（战争破坏者）、《RoboRecall》（机械重装），以及新的《Unreal Tournament》（虚幻竞技场）。1998年随着《Unreal》（虚幻系列游戏）的推出，公司随即将开发这款游戏的工具也一并推出，供全球的游戏制作玩家免费使用，由此标志着Unreal Engine的正式诞生。

     
2014年Epic Games公司推出了Unreal Engine 4（虚幻引擎4，简称UE4，本书在不作特别说明时，都简称为UE4）版本，并且将其源代码全部公开。UE4进行了全新的渲染引擎升级，从而大大提升了渲染质量和速度。

     
UE4是一套为使用实时技术的人士开发的完整开发工具。从企业应用和电影体验到高品质的PC、主机、移动、VR及AR游戏，UE4都能为用户提供从启动项目到发行产品所需的一切，在同类产品中独树一帜。UE4提供了强大的工具套件以及简易的工作流程，能够帮助开发者快速迭代概念并立即查看成品效果，且无须触碰一行代码。而完整公开的源代码则能让UE4社区的所有成员都能够自由修改和扩展引擎功能。

     
UE4官方发布了许多的视频教程和在线帮助文档，以供用户学习和使用。另外，还公布了大量的游戏制作项目工程，免费供全球用户使用。由于各种原因，国内目前关于 UE4 方面的学习资源极为稀少。鉴于此，十分有必要推出一套全面介绍 UE4 技术内容的丛书，以供国内用户学习和使用。

     
本系列图书全面介绍了 UE4 的全部内容。丛书共有 6 本，分为快速入门、材质渲染、蓝图应用、动画设计、游戏开发、C 编程。内容包含了 UE4 的全部模块内容。本套图书具有鲜明的特色，首先，整套图书以案例教程为核心，每本书有数十个案例教程。手把手教会你快速上手 UE4，使学习 UE4 变得极为容易，完全以实战操作为成书标准。其次，整套图书配有近18 小时的语音视频教程，完全是精典案例实战操作式教学。最后，本套图书配有巨量的工程数据文件，以供读者非常方便地调用和查看。

     
由于编写这套图书工作量巨大，加之 UE4 更新较快，书中难免有不足和谬误之处，欢迎广大读者批评斧正。该套图书在开发过程中得到了 Epic Games 公司和许多业内人士的大力支持和帮助，在此特别表示感谢。

 

作　者

2019 年 6 月