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Unity学习 - 3D导入

基础 unity支持的模型格式：.fbx .dae .3ds .dxf . obj等 官方建议导出为FBX格式后使用 使用FBX模型格式的优势 减少不必要数据，提升导入效率 不需要再每台计算机上安装建模软件的授权副本 对unity版本无要求，使用原始3D模型格式可能会因为版本不同导致错误或意外 导出

基础

unity支持的模型格式：.fbx .dae .3ds .dxf . obj等
官方建议导出为FBX格式后使用

使用FBX模型格式的优势

  1. 减少不必要数据，提升导入效率
  2. 不需要再每台计算机上安装建模软件的授权副本
  3. 对unity版本无要求，使用原始3D模型格式可能会因为版本不同导致错误或意外

导出规范：

  1. https://docs.unity.cn/cn/2019.4/Manual/creatingDccAssets.htm1
  2. 坐标轴，人物面朝向为z轴正方向，y轴正方向为头顶方向，x轴正方向为人物右侧

导入基本流程：

  1. 导出fbx格式文件
  2. 导入unity资源文件夹
  3. 在unity内设置模型、骨骼、动作、材质

模型导入相关窗口

model页

image.png
红色是重点

场景相关选项解释

  • Scale Factor 当模型中的比例不符合项目中的预期比例时 可以修改此值来改变该模型的全局比例 Unity的物理系统希望游戏世界中的1米在导入模型文件中为1个单位
  • Convert Units 启用可将模型文件中定义的模型比例转换为Unity的比例 不同的格式的比例如下 .fbx .max .jas = 0.01 .3ds = 0.1 .mb .ma .lxo .dxf .blend .dae = 1
  • Import BlendShapes 是否允许Unity随网格一起导入混合形状 当导入包含混合形状的网格时，将使用Skinned MeshRenderer组件 注意： 1.导入混合形状发现需要在FBX文件中具有平滑组 2.如果想要导入具有法线的混合形状 把下方的Blend Shape Normals属性设置为Import，将使用FBX文件的发现 或者 把下方的Blend Shape Normals属性设置为Calculate，Unity使用相同的逻辑来计算网格和混合形状上的法线
  • Import Visibility 是否导入可见性 开启后可以从FBX文件中读取可见性属性。 比如模型动作里 有些动作是要隐藏模型形象的，开启后才会生效 一些3D建模软件对可见性属性不支持或者有限制 比如Maya和Blender就对可见性有限制 所以一般这个选项要根据你使用的建模软件决定 一般可以不勾选
  • Import Cameras 是否导入摄像机 是否把FBX文件中的摄像机也导入，但是Unity支持FBX中摄像机的部分属性，比如正交或透视，是否支持动画，物理属性，远近裁剪面等等 一般不勾选
  • Import Lights 是否导入光源 支持的光源类型 全局光、聚光灯、方向光、面光源 支持的光源属性 范围、颜色、强度、角度 一般不使用
  • Preserve Hierarchy： 始终创建一个显示预制体根 通常在导入的时候，FBX会将模型中的空根节点进行优化去掉它 但是如果多个FBX文件中包含同一层级的空跟对象，可以勾选它来保留他们 主要作用是：比如有两个fbx文件，1包含骨骼和网格，2只包含骨骼动画。如果不启用它导入2，那么Unity将剥离根节点，会让层级不匹配让动画不能正常播放
  • Sort Hierarchy By Name 在层级窗口中根据名字排序子物体 如果不启用，会保留FBX文件中定义的层级顺序

网格相关选项

  • Mesh Compression 网格压缩 设置压缩比级减小网格的文件大小 提高压缩比会降低网格的精度 调整该参数可以优化游戏包的大小
    • Off：不使用压缩
    • Low：低压缩比
    • Medium：中等压缩比
    • High：高压缩比
  • Read/Write Enabled 是否开启读写网格信息 如果开启，Unity将网格数据传给GPU后，在CPU中还会保留可寻址内存，意味着我们可以通过代码访问网格数据进行处理 如果不开启，Unity将网格数据传个GPU后，会将CPU中的可寻址内存中网格数据删除，我们无法再得到网格数据 开启时，会增加内存占用，关闭时，可以节约运行时内存使用量 何时开启？ 1.需要在代码中读取或写入网格数据 2.需要运行时合并网格 3.需要使用网格碰撞器时 4.需要运行时使用NavMesh构建组件来烘焙NavMesh时 等等
  • Optimize Mesh 确定三角形在网格中列出的顺序以提高GPU性能
    • Nothing：无优化
    • Everything：对顶点以及多边形顶点索引进行重新排序
    • Polygon Order：仅对多边形重新排序
    • Vertex Order：仅对顶点重新排序
  • Generate Colliders 生成碰撞器 启用后会自动附加网格碰撞器的情况下导入你的网格 建议不移动的环境几何体可以开启它，但是需要移动的几何体建议不要开启它

几何体选项

  • Keep Quads 保留四边形 启用后，Unity不会将4个顶点的多边形转为三角形 当使用曲面细分着色器时可能需要启用此选项，因为四边形的曲面周色漆比多边形的效率更高 Unity 可以导入任意类型的多边形（三角形到 N 边形）。顶点数量超过四个的多边形将始终转换为三角形，无论此设置如何。 如果一个网格有四边形和三角形（或者转换为三角形的 N 边形），那么 Unity 会创建两个子网格来分离四边形和三角形。每个子网格要么只包含三角形，要么只包含四边形。
  • Weld Vertices 合并在空间中共享相同位置的顶点，前提是这些顶点总体上共享相同的属性（UV，法线，切线等等） 开启后相当于会通过减少网格的总数量来优化网格的顶点计数 一般都开启，除非你想有意保留这些重复顶点，之后想通过代码去获取他们来进行处理
  • Index Format 网格索引缓冲区的大小
    • 一般都选择16bits，Auto可以会默认选择16bits 只有在必要时使用32bit 16bits即通用又节约内存
  • Legacy Blend Shape Normals 启用后会基于Smoothing Angle值来计算法线
  • Normals 定义如何计算法线
    • Import：从文件中导入法线，如果文件中不包含发现信息，将使用Calculate模式计算法线
    • Calculate：根据Normals Mode、Smoothness Source和Smoothing Angle属性来计算发现
    • None：不计算法线
  • Blend Shape Normals 定义如何为混合形状计算法线 只有当Legacy Blend Shape Normals禁用时出现
  • Normals Mode 计算法线的模式，只有当上方的Normals设置为Import和Calculate才会出现
    • Unweighted Legacy：2017.1版本之前计算法线的方式，如果是在该版本之前导入的所有FBX模型，默认设置为该模式
    • Unweighted：法线不加权重
    • Area Weighted：法线按照图面面积加权重
    • Angle Weighted：法线按照每个图面上的顶角加权重
    • Area And Angle Weighted：法线按照每个图面上的图面面积和顶角加权重，这是默认选项
  • Smoothness Source 如何确定平滑，哪些边应该平滑，哪些应该粗糙 只有当Legacy Blend Shape Normals 禁用时出现
    • Prefer Smoothing Groups：尽可能使用模型文件中的平滑组
    • From Smoothing Groups：仅使用模型文件中的平滑组
    • From Angle：使用Smoothing Angle值来确定哪些边应该是平滑的
    • None：不拆分硬边的任何顶点
  • Smoothing Angle 控制是否为硬边拆分顶点 通常，值越大，产生的顶点越少 仅当Normals设置为Calculate时才可用 注意：此设置仅用于非常光滑的或者非常复杂的模型，否则，最好在3D建模软件中手动平滑然后导入，始终建议建模的时候就做好，更加准确
  • Tangents 定义如何导入或计算顶点切线 仅当Normals设置为Calculate或Import时，此属性才可用
    • Import：如果Normals设置为Import，则从FBX文件中导入顶点切线，如果网格没有切线，那么将无法使用法线贴图着色器
    • Calculate Legacy：使用旧版算法计算切线
    • Calculate Legacy With Split Tangents：使用旧版算法计算切线，并在UV图表上进行拆分。如果网格上的接缝碰坏了法线贴图光照，请使用此属性
    • Calculate Mikktspace：使用米克特空间计算切线
    • None：不导入顶点切线，网格没有切线，则无法使用法线贴图着色器
  • Swap UVs：在网格中交换UV通道。如果漫反射纹理使用光照贴图中的UV，请使用此选项
  • Generate Lightmap UVs：为光照贴图创建第二个UV通道

rig 操作骨骼页

该页用于设置如何将骨骼映射到导入模型中的网格，以便能够将其动画化
人形角色模型需要分配或创建Avatar(替身信息)
非人形角色模型需要在骨骼中确定根骨骼

动画类型

  • None 不存在动画 主要用于一些环境静态模型
  • Humanoid 人形模型 一般情况下，有头和四肢（一个头两条腿两只手）为人形 人形模型需要使用Avatar化身系统 绑定人主要关节的映射关系
    • Avatar Definition：选择获取Avatar定义的位置 No Avatar：没有化身系统信息 Create From This Model：根据此模型创建Avatar化身信息 Copy from Other Avatar：指向另一个模型上设置的Avatar化身信息
    • Source：复制另一个具有相同骨架的Avatar化身信息以导入其动画剪辑 使用Copy From Other Avatar时才有
    • Configure...：打开Avatar化身配置 使用Create From This Model时才有
    • Skin Weights：设置影响单个顶点的最大骨骼数量 Standard（4 Bones）：使用最多4个骨骼来产生影响。默认值，处于对性能考虑，建议使用此设置 Custom：设置自定义的最大骨骼数，选择后会出现下方的两个选项 Max Bones/Vertex：定义每个顶点的最大估个数，值越大性能消耗越大 Max Bone Weight：设置考虑骨骼权重的最低阈值，权重计算时将忽略小于此值的内容
    • Optimize Game Objects：在Avatar化身系统和Animator动画组件中删除和存储所导入角色的游戏对象骨骼层级信息。如果启用会出现下方的Extra Transforms to Expose选项。角色将使用Unity动画系统的内部骨架，可以提高动画角色的性能
    • Extra Transforms to Expose：要公开的骨骼层级，在下方打钩将公开该骨骼层级信息 放大镜：通过名称搜索对应骨骼信息 Toggle All：全选或者反选 Collapse All：全部折叠 Expand All：全部展开
  • Generic 通用模型，非人形模型 不是标准的人形模型，可以是任意形状，可能有8只腿两个头等等 这种模型主要需要设置骨骼根节点
    • Root Node：选择用于此Avatar的根节点的骨骼（仅当选择Create From This Model才会出现）
  • Legacy 旧版动画类型 与Unity3.x及更早版本导入和使用动画 一般不使用
    • Generation：动画导入方法 Don't Import：不导入动画 第2~4个选项：已禁用，勿使用 Store in Root（New）：导入动画将其存储在模型的根节点中

avatar

image.png

  • Mapping：关节映射信息设置 Muscles&Settings：肌肉和设置
    • Mapping 我们需要在这个页签对模型关节进行映射设置 因为人物动画无非就是改变这些关节的角度
        • 身体 头部 左右手 关节映射信息设置
      • 关节点映射关系
        • Clear：清空映射 AutoMap：自动映射 Load：从文件中读取 Save：保存映射信息
          • Reset：重置姿势 Sample Bind-Pose：绑定姿势示例 Enforce T-Pose：强制T姿势
    • Muscles&Settings
      • Muscle Group Preview 肌肉群预览 可以在这里预览在不同姿势的旋转变化 用来观察之前的关联映射关系是否合理 主要起到预览作用
      • Per-Muscle Settings 肌肉设置 用于设置各骨骼在旋转时的范围限制 因为如果不设置限制，在一些极限角度时会非常奇怪 我们可以在这里单独设置限制范围
      • Additional Settings：高级设置 可以设置手脚的扭转和伸展值 一般不会修改他们 其中Translation DoF比较重要 如果启用，将启用人形角色的移动动画 如果禁用，Unity仅使用旋转对骨骼进行动画化 但是启用后，会提升性能消耗，因为动画需要执行额外步骤来重定向人形动画，除非动画包含角色某些骨骼的动画式移动才会启用 一般情况下禁用即可
      • 重置所有设置

animation 动画页

image.png

  • 基础信息设置
    • 不包含动画剪辑的模型
    • 包含动画剪辑的模型
      • Import Constraints：从此资源导入约束 启用后，Unity会自动添加相应的约束组件将其关联到正确的游戏对象
      • Import Animation：从此资源导入动画 如果禁用，下面的都没有，并且不会导入任何动画
      • Bake Animations：通过反向动力学（IK）或模拟创建的动画以便推进运动关键帧，仅用于Maya、3Dmax和Cinema4D文件
      • Anim.Compression：导入动画时使用的压缩类型 Off：禁用动画压缩，在导入时Unity不会减少关键帧数量，效果最好性能较低，文件较大，运行时内存占用也大。通常不建议使用 Keyframe Reduction：减少冗余关键帧，仅适用于Generic通用动画类型 Keyframe Reduction and Compression：减少关键帧并在文件中存储动画时压缩关键帧，会影响文件大小，但是内存大小和Keyframe Reduction相同，仅适用于Legacy旧版动画类型 Optimal：让Unity决定如何压缩，仅适用Generic通用和Humanoid人形动画类型
      • Rotation Error：设置旋转曲线压缩容错度（百分比），原始旋转值和减小值之间的最小角度 Position Error：设置位置曲线压缩容错度（百分比） Scale Error：设置缩放曲线压缩容错度（百分比） 如果原始值和消减值之间的差小于原始值乘以容错百分比，会删除关键帧 这些内容仅在Keyframe Reduction或Optimal压缩时可用
      • Animated Custom Properties：导入你指定为自定义用户属性的任何FBX属性
    • 动画剪辑选择列表 在这里我们可以看到所有的动画剪辑 可以通过+或-来新增剪辑或者删除所选的剪辑 在这里选择一个动画剪辑后 我们可以在下方编辑具体的相关属性信息
  • 动画剪辑属性基本设置
    • 动画剪辑属性
      • 动画剪辑名称 可编辑修改
      • 时间轴 Start动画剪辑的开始帧 End动画剪辑的结束帧 我们可以在时间轴中定义每个动画剪辑的帧范围
        • Loop Time：播放动画剪辑时是否循环播放，到结尾时重新开始
          - Loop Pose：无缝循环运动
          - Loop Match：循环匹配
          - Cycle Offset：循环动画在其他时间开始时的周期偏移
          • Root Transform Rotation：根位置的角度相关
            • Bake Into Pose：将根旋转烘焙到骨骼移动，禁用此选项将存储为根运动
            • Based Upon：根旋转的基础 Original：保持源文件中的原始旋转 Root Node Rotation：使用根节点的旋转（仅适用Generic通用动画类型） Body Orientation：保持上半身朝前（仅适用于Humanoid人形动画类型）
            • Offset：根旋转偏移（单位：度）
          • Root Transform Position（Y）：根垂直位置（Y轴方向）
            • Bake Into Pose：将垂直根运动烘焙到骨骼移动。禁用此选项将会存储为根运动
            • Based Upon（at Start）：垂直方向根位置的基础
              • Original：保持源文件中的垂直位置
              • Root Node Position：使用垂直根位置（仅适用Generic通用动画类型）
              • Center Of Mass：保持质心与根位置对其（仅适用Humanoid人形动画类型）
              • Feet：保持双脚与根变换位置对齐（仅适用Humanoid人形动画类型）
            • Offset：垂直根位置偏移
          • Root Transform Position（XZ）：根水平位置（XZ平面）
            • Bake Into Pose：将水平根运动烘焙到骨骼移动。禁用此选项将会存储为根运动
            • Based Upon：水平根位置的基础
              • Original：保持源文件中的水平位置
              • Root Node Position：使用水平根位置（仅适用Generic通用动画类型）
              • Center Of Mass：保持与根位置对其（仅适用Humanoid人形动画类型）
          • Mirror：在此剪辑中进行左右镜像（仅Humanoid人形动画类型才显示）
          • Additive Reference Pose：启用后可以设置附加动画层基础参考姿势的帧。在时间轴中可以看到蓝色标记 附加动画层：在动画控制器（状态机）中可以添加新的动画层 Pose Frame：当启用参考姿势帧时，该项就是选择的具体是哪一帧
  • 动画剪辑属性其它设置
    • 曲线可以配合Animator作为参数，通过加入曲线值可以利用他标记重要的点 可以修改曲线的名字，名字就类似参数名 可以通过加减来添加或删除曲线信息
      • 曲线中的值X轴代表标准化时间（0~1）代表动画的开始和结尾 Y轴的值可以根据需求自己设置 也可以使用下方提供的预设曲线
    • 动画事件 类似之前我们学习的Animation窗口中的动画事件 可以在这里为动画剪辑添加一个事件，当动画播放到事件处时会自动找对象脚本中的同名函数 当我们希望在动画某一时刻进行逻辑处理时非常常用 比如某一时刻进行伤害判断
    • 动画遮罩 主要作用是当播放该动画时，可以指定哪一部分或者哪些骨骼排除在外不受动作影响 Humanoid（人形动画的快捷设置） 我们分别可以控制 头、左右臂、左右手、左右腿、根等 点击他们让他们变成红色，就代表做该动作时不影响该部位 Transform（明确指定哪些骨骼关节点不受影响）
    • 当导入的动画剪辑包含根运动时 我们可以在这里手动设置特定骨骼关节点作为我们的根运动节点 展开后看到的都是骨骼关节节点
    • 当我们导入动画出现问题，看到黄色的警告符号时 你可以将 Generate Retargeting Quality Report 选中 Unity会帮我们生成更多的有关重定向问题的具体信息 我们便可以看到具体的一些问题 只有看到警告动画不正确时才启用，可以帮助我们排查问题

materials 材质页

image.png

  • Material Creation Mode： 定义希望Unity如何为模型生成或导入材质
    • None：不使用此模型中嵌入的任何材质，改用Unity的默认漫反射材质
    • Standard：导入时，Unity使用默认规则来生成材质
    • Import via MaterialDescription（Experimental）：导入时，Unity使用FBX文件中嵌入的材质描述来生成材质。 与Standard相比，该方法结果更准确，并且支持更广泛的材质类型。
  • sRGB Albedo Colors：是否在伽马空间中使用反射率颜色 对于使用线性颜色控件的项目，禁用此选项 如果上面的选项选择的是 Import via MaterialDescription（Experimental）该属性不可用
  • Location：定义如何访问材质和纹理
    • Use Embedded Materials：将导入的材质保持在导入的资源中
    • Use External Materials（Legacy）：将导入的材质提取为外部资源。旧版材质处理方式，适用于2017.1或更早的Unity版本创建的项目
  • Extract Textures/Materials：当选择Use Embedded Materials后会出现的内容。这两个按钮可以提取导入的资源中嵌入的所有材质和纹理。 如果没有需要提取的子资源，这两个按钮会显示为灰色
  • Naming：定义材质的命名规则
    • By Base Texture Name：使用导入材质的漫反射纹理名称来命名材质。如果未将漫反射纹理分配给材质，Unity将使用导入材质的名称
    • From Model's Material：使用导入材质的名称来命名材质
    • Model Name + Model's Material：使用模型文件的名称与导入材质的名称相结合来命名材质
  • Search：定义在使用Naming选项定义的名称时查找现有材质的位置规则
    • Local Materials Folder：在本地Materials材质子文件夹（模型文件所在的同一文件夹）中查找现有材质
    • Recursive-Up：在所有父文件夹（一直向上追溯到Assets文件夹）中所有Materials子文件夹中查找现有材质
    • Project-Wide：在所有Unity项目文件夹中查找现有材质
  • 重新映射的材质 如果找到了，Unity会自动关联 如果没有找到，我们可以手动进行关联
unity
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