アニメーション

概要

Fusion Animationsサンプルでは、Fusionを使ったアニメーションネットワーキングを扱う6つの異なるアプローチを紹介しています。

例 1 から例 5 は render accurate approach を使用し、例 6 は tick accurate approach を表しています。各例では、脚と腕のヒットボックスをおよそ1秒間隔で描画することで、サーバーキャラクターとプロキシキャラクターの間の精度を実証しています。アニメーションの精度は、ゲームが 遅延補償 を使用しているときに特に重要です。

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フォルダー構造

プロジェクトは、6つの小さな独立した例のセットとして構成されています。

ハウツー

ゲームを開始する

各サンプルには独自のシーンファイルがあり、それを開いてプレイすることができます。または、すべてのサンプルは、Startシーン（/Common/Start）から起動することができます。

デモの目的には、ホストと2クライアントのマルチピアモードをお勧めします（Start Host + 2 Clients ボタン）。これにより、State Authority、Input Authority、Proxyの結果をエディタで確認・比較することができます。

コントロール

すべての例では、3つのアニメーションの状態のみを使用しています。デフォルトでは待機アニメーションが再生され、上矢印キーを押すとキャラクターランアニメーションが始まり、スペースキーを押すとジャンプアニメーションが始まります。

複数のピアでプレイするときは、Num 0、1、2*、*3**キーを使って、ピアを切り替えることができます。また、ランナー可視化コントロールウィンドウ(トップメニューのFusion > Windows > Runner Visibility Controls)からも切り替えが可能です。

アニメーションの精度を理解する

ピア間の正確なアニメーション同期は、正確な遅延補正など、特定のゲームアプリケーションにとって非常に重要です。アニメーションが完全に同期していると、あるクライアントで認識されたヒットがサーバーでも認識されることが保証され、結果として良いプレイ体験を提供することができます。もちろん、これはキャラクターのヒットボックスがアニメーションの影響を受けている場合のみ適用されます。FusionマニュアルのAnimationページで、重要なコンセプトが詳しく説明されていますので、ご確認ください。

全ての例は、ローカルプレイヤーから見た足と腕のヒットボックスの予想位置（プロキシ*キャラクターのヒットボックスは青色で表示）と、サーバーに表示される位置（緑色で表示）を示しています。アニメーションの精度が高いほど、ボックスの位置がより近くなります。

Hitbox drawing is performed by HitboxDraw script placed on the Player prefabs. To better compare the difference, hitboxes are drawn in 50 ticks intervals (roughly a second).

プロキシオブジェクト = 入力権限（ローカルプレイヤーによって制御されていない）および状態権限（そのネットワーク状態に対する権限を持たないインスタンス、通常はサーバー上のインスタンス）を持たないネットワークオブジェクトインスタンスです。クライアントとしてプレイする場合、プロキシキャラクターはプレイヤーに見える他のプレイヤーのことです。

ネットワーク状態のシミュレーション

アニメーションの精度を上げるためのいくつかの変更（補間されたデータの使用など）は、悪いネットワーク条件で観察するのがよいでしょう。そのような状態を素早くシミュレートするために、Clumsyのようなツールを使用することができます。詳しくは Simulating Network Conditions のセクションをご覧ください。

例1 - アニメーターとネットワーク状態

レンダリング精度の高いアプローチ

この例では、最新のネットワーク状態を使用してアニメータのパラメータを制御す る、最もシンプルなソリューションを示します。

通常、既存のネットワーク状態（例：_controller.Speed）を使用してアニメーショ ンを制御することができます。レンダリング精度の高いアニメーションは、RenderメソッドやOnChangedコールバックでネットワーク上のデータに基づいて設定されます。

C#

private CharacterController _controller;
private Animator _animator;

public override void Render()
{
    if (_lastVisibleJump < _controller.JumpCount)
    {
        _animator.SetTrigger("Jump");
    }

    _lastVisibleJump = _controller.JumpCount;

    _animator.SetFloat("Speed", _controller.Speed);
}

例2 - アニメーターと補間されたネットワーク状態

レンダリング精度の高いアプローチ

この例では、最新のネットワークデータだけでなく、補間されたネットワークデータを使用することで、前の例から一歩前進しています。補間されたデータを使用することで、アニメーションがより正確になり、ネットワークの状態が理想的でない場合でもこの正確さが保たれます（ネットワーク状態のシミュレーションセクションを参照）。

C#

private CharacterController _controller;
private Animator _animator;

public override void Render()
{
    int jumpCount = _useInterpolation == true ? _controller.InterpolatedJumpCount : _controller.JumpCount;

    if (_lastVisibleJump < jumpCount)
    {
        _animator.SetTrigger("Jump");
    }

    _lastVisibleJump = jumpCount;

    float speed = _useInterpolation == true ? _controller.InterpolatedSpeed : _controller.Speed;
    _animator.SetFloat("Speed", speed);
}

補間されたデータと最新のデータの使用状況を比較するために、シンプルなチェックボックスがプレイヤーコンポーネントに存在します。Player_AnimatorInterpolated プレハブを探し、Use Interpolation をオフにしてください。2つのクライアントを追加してゲームを開始し、質の悪いネットワーク（Clumsy - Lag 100 ms, Drop 20%）をシミュレートし、その違いを比較します。

例3 - アニメーターとの状態同期

レンダリング精度の高いアプローチ

この例では、特別なコンポーネント AnimatorStateSync を追加し、現在のプレイヤーアニメーターの状態とその時間を定期的に同期させます。状態の同期は、プレイヤーがゲームに参加した後や、プロキシオブジェクトが関心領域 に入ったときでも、プロキシのアニメーションが同期していることを保証します。

状態同期は、長時間のアニメーション（ロコモーションなど）や、レンダーアキュレートアプローチで起こりうるミスを修正するために特に重要です。

例：ローカルプレイヤーがゲームに参加したとき、リモートプレイヤーはすでに10秒間のランニングアニメーションを実行しています。しかし、アニメーションの時間が同期されていない場合、ローカルプレイヤーのマシンのプロキシキャラクターが最初からランニングアニメーションを開始するため、アニメーションのタイミングが異なってしまいます。このタイミングは、次のアニメーション動作（例：ジャンプ）で自動的に修正されますが、それまではアニメーションが同期していないことになります。

例4 - ネットワークMecanimアニメーター

レンダリング精度の高いアプローチ

Fusion SDKに同梱されているNetworkMecanimAnimator (NMA)コンポーネントを使用してアニメーションを同期させる簡単な方法です。

Network Mecanim Animatorは、補間されたネットワークデータを使用しないため、例3のソリューションよりもアニメーションの精度は低くなります。NMAは、既存のネットワークデータを使用せず、現在のアニメーターパラメーターを独自のネットワークデータ構造にコピーするため、特に同期されたパラメーターが大きく変化する場合、より多くの帯域幅を消費することに注意してください。

Network Mecanim Animator についての詳細は Animation のドキュメントを参照してください。

C#

private CharacterController _controller;
private NetworkMecanimAnimator _networkAnimator;

public override void FixedUpdateNetwork()
{
    if (IsProxy == true)
        return;

    if (Runner.IsForward == false)
        return;

    if (_controller.HasJumped == true)
    {
        _networkAnimator.SetTrigger("Jump", true);
    }

    _networkAnimator.Animator.SetFloat("Speed", _controller.Speed);
}

例5 - AnimancerとネットワークFSM

レンダリング精度の高いアプローチ

この例では、人気のあるサードパーティのアニメーションアセット Animancer と、このサンプルでプレビュー中の Network FSM アドオンを使用しています。Animancer は、最初の例と同様に、FSM なしでも使用できることに留意してください。

ネットワーク FSM は、ゲームオブジェクトに StateMachineController コンポーネントを配置し、ステートマシンを保持し IStateMachineOwner インターフェイスを実装したユーザスクリプト（Player など）を必要とします。その後、StateMachineController が自動的に必要なデータを全てのピアに同期し、登録されたマシンを更新します。

C#

public class Player : NetworkBehaviour, IStateMachineOwner
{
    private PlayerBehaviourMachine _fullBodyMachine;

    void IStateMachineOwner.CollectStateMachines(List<IStateMachine> stateMachines)
    {
        var states = GetComponentsInChildren<PlayerStateBehaviour>();
        var animancer = GetComponentInChildren<AnimancerComponent>();

        _fullBodyMachine = new PlayerBehaviourMachine("Full Body", _controller, animancer, states);
        stateMachines.Add(_fullBodyMachine);
    }
}

アニメーションは状態の変化に基づいてプレイされます。状態は、プレイヤー階層のオブジェクトに StateBehaviour スクリプトを付加したもの (例: Jump State, Locomotion State) か、State スクリプトを継承したクラス (この例では紹介していません) である、単一のプレイヤー挙動を表します。

C#

public override void FixedUpdateNetwork()
{
    if (IsProxy == true)
        return;

    if (_controller.HasJumped == true)
    {
        _fullBodyMachine.TryActivateState<PlayerJumpState>();
    }
}

C#

public class PlayerJumpState : PlayerStateBehaviour
{
    [SerializeField]
    private ClipTransition _jumpClip;

    protected override void OnEnterStateRender()
    {
        Animancer.Play(_jumpClip);
    }

    protected override void OnFixedUpdate()
    {
        if (Machine.StateTime >= _jumpClip.Length * _jumpClip.Speed)
        {
            // Jump animation should be finished, let's leave this state
            Machine.TryDeactivateState(StateId);
        }
    }
}

親状態から制御されるサブ状態マシン（子マシン）を作成し、HFSM（階層型有限状態マシン）を効果的に作成することが可能です。たとえば、子マシンは、Jump、Fall、Land などの状態を持つ Airborne マシンで、親状態である Airborne から制御することができます。このような分離は、多くのステートを持つ複雑なアニメーションのセットアップを制御するときに便利で す。

Network FSM はデフォルトで補間されたデータに基づいてプロキシの状態を切り替え、Render 呼び出しからチェックする際に補間された現在の状態時間 (Machine.StateTime) も提供することです。これにより、労力をかけずに細かいアニメーションの精度を確保することができます。

C#

public class PlayerLocomotionState : PlayerStateBehaviour
{
    [SerializeField]
    private LinearMixerTransition _moveMixer;

    protected override void OnEnterStateRender()
    {
        Animancer.Play(_moveMixer);

        // Update the animation time based on the state time
        _moveMixer.State.Time = Machine.StateTime;
    }

    protected override void OnRender()
    {
        _moveMixer.State.Parameter = Controller.InterpolatedSpeed;
    }
}

例 6 - Fusion アニメーションコントローラー

ティック精度の高いアプローチ

Fusion Animation Controllerは、Unityの低レベルなPlayables APIの上に直接構築されたtick accurateアニメーションソリューションです。

Mecanim と同様に、Animation Controller は Animation Layers で操作します。各レイヤーは、1つ以上のアニメーション状態を含みます。レイヤーと状態は、オブジェクト階層にあるオブジェクトで表現されます（Player_FusionAnimationControllerプレハブを参照）。アニメーションは、コードから AnimationController コンポーネントを介して制御されます。

C#

private CharacterController _controller;
private PlayerLocomotionState _locomotionState;
private PlayerJumpState _jumpState;

public override void FixedUpdateNetwork()
{
    if (IsProxy == true)
        return;

    if (_controller.HasJumped == true)
    {
        _jumpState.Activate(0.15f);
    }
    else if (_jumpState.IsPlaying() == false || _jumpState.IsFinished(-0.15f, false) == true)
    {
        _locomotionState.Activate(0.15f);
    }
}

Fusion Animation Controllerは、BR200で使用されたアニメーションコントローラを改良したものです。より精巧なアニメーション例については、BR200をご確認ください。