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在过去的几年里割草、类吸血鬼玩法的游戏频出爆款其丰富的技能、满屏特效、刷怪清屏的解压畅快是此类游戏的核心也是技术实现难点。
此类游戏2D居多如《弹壳特工队》等我想其中原因一是硬件性能受限难以解决移动端3D海量单位同屏原因二就是海量单位项目视角受限注定只能是偏俯视远视角才能在屏幕中展示更多的单位。如果俯视视角3D效果远不如用2D
然而2D游戏常用的Spine动画性能甚至还不及Animator。在之前的B站视频中有简单对比测试 2d spine动画帧数提升数十倍spine转gpu动画 2d spine动画 10w单位 如何提升spine动画的性能
GPU帧动画
2d最简单的方式就是gpu帧动画也就是将动画帧打到图集里使用shader进行偏移采样帧以实现gpu帧动画。这种方式性能很高然而过于简单只适合简单需求如粒子特效等。gpu帧动画没有骨骼信息难以满足复杂需求例如弓箭手战斗单位发起攻击通常需要在弓箭手松手的一瞬间在弓箭发射口创建并发射箭矢看似极其普通的需求帧动画却无法实现这就严重影响项目品质。 GPU帧动画特效 GPU帧动画过于简单且应用场景受限不是我们介绍的重点。下面是简单的GPU帧动画实现 帧动画Shader函数 帧动画Shader GPU骨骼动画
骨骼动画是使用最普遍的动画类型复杂的骨骼节点树以及无法进行渲染合批导致了严重的性能问题。
Spine动画是2d骨骼动画因此gpu骨骼动画原理同时适用于2D/3D、无论是人形还是四足只要是骨骼动画全部适用。遗憾的是目前无论是开源项目还是Unity资源商店都没有一款同时具备高性能、功能完善、易用性、兼容性的GPU动画插件。
相比之下做的最好的有
1. GPU Instancer - Crowd Animations | Animation Tools | Unity Asset Store 不支持移动平台依赖运行时脚本
2. GPU ECS Animation Baker | Animation Tools | Unity Asset Store 针对Entities依赖ECS运行时 然而这些都依赖运行时脚本不仅影响性能也就注定了受限因为你无法使用Graphics接口或BatchRendererGroup进行批量合批渲染。这也是我为什么要用纯Shader实现GPU动画的原因可以不依赖任何脚本仅仅通过修改shader参数进行动画切换、融合等。这样就可以使用单个MeshRenderer渲染动画物体以支持Unity合批。同时还可以使用Graphics接口或BatchRendererGroup进行批量合批渲染更进一步大幅提升性能。 前面的博文中我们已经详细讲过GPU顶点动画和GPU骨骼动画的实现原理并且实现了GPU动画任意运行时刻获取任意绑定骨骼的Transform信息并且支持了动画事件触发使得逻辑行为与动画保持一致大大提高了项目品质。此文不再赘述主要将如何实现控制元素显隐
【Unity】GPU骨骼 GPU Spine动画 2D/3D渲染性能开挂 合批渲染 支持武器挂载 动画事件 动画融合 实时获取骨骼位置_unity spine动画合批 gpu-CSDN博客
虽然GPU骨骼动画原理一致但 2D骨骼动画spine动画要比3D骨骼动画复杂很多因为3D动画几乎不会记录复杂的动画帧如节点显隐等。但是2D动画非常常用对于2d spine动画人物向不同方向移动就需要显示不同视角的2D图片或者凭空显示武器、武器特效等。 对与Animator中修改贴图的动画帧GPU动画无法做到但是我们可以把所有元素罗列好通过Key显示、隐藏动画帧达到相同的效果。这样我们只需让GPU动画支持显示、隐藏功能即可达到预期。
对于GPU动画支持元素显示、隐藏有多种方式如当GameObject隐藏时可以通过反转Mesh法线Shader使用Cull Back就会自动剔除背面以实现Mesh隐藏然而此方式受限有些spine动画通过旋转Mesh镜像以实现转身这种情况下Shader必须关闭剔除。
还有一种更简单的方法就是直接修改矩阵缩放当物体不可见时缩放为0这样同样可以达到Mesh消失的效果。并且本身动画贴图中就是写入的骨骼的矩阵只需在写入动画贴图前判定骨骼GameObject是否隐藏隐藏则将矩阵中的缩放置0。
gpu spine动画效果 实现GPU动画支持显示/隐藏
