Unreal Engine5 程序化人物动画系统

初始设置与基础腿部 IK

• 课程先在 Control Rig 中建立程序化动画的初始设置，再创建第一个程序化动画示例，并为角色双腿设置基础 IK。
• 接着把双脚放入数组，通过循环处理双腿 IK，并避免同一只脚被重复添加；随后折叠为函数，并建立绕指定点旋转的函数。
• 初始阶段还演示可选的球体检测示例，为后续脚部检测相关内容提供起点。

脚部平台与脚掌旋转

• 课程建立 SetFootTransforms 函数并检测脚部平台，再计算平台的旋转偏移和前向偏移，以设置脚部相对平台的变换。
• 随后处理脚骨骼绕脚部平台的旋转，并分别计算前脚掌、脚趾尖和脚跟的旋转点偏移。
• 课程继续演示绕前脚掌、脚趾尖和脚跟旋转脚部，并处理脚跟点及 ball/tip 旋转相关修正。

速度、脚步周期与落点

• 课程创建速度计算函数，计算世界速度并将其转换到 rig 空间；同时保存锁定脚的位置，计算世界位移增量，并建立脚部目标计算函数。
• 脚部目标阶段加入基础时间循环、脚部锁定布尔数组和线性插值，演示锁定双脚、随角色世界运动移动锁定位置，以及解锁脚部。
• 课程由基础落脚点预测和步幅长度，推进到双脚周期错开、悬空脚修复、脚部检测中的角色运动预测，以及基础脚部样条。
• 后续内容调整动态周期时间和摆动时间比例，改进落脚点预测与最小步幅时间，并演示基于速度的样条图、高级脚部样条、抬脚高度调整、摆动时间调整和限制 IK 距离以减少跳变。

骨盆、脊柱与身体运动

• 课程先设置骨盆运动，再加入正弦周期、上下偏移、基于速度的骨盆起伏和左右摆动，并处理肩部摆动补偿与颈部旋转。
• 接下来保存脚部平台输出供后续使用，通过示意图检查骨盆偏移，计算目标骨盆旋转，并保存、可视化移动角度偏移。
• 课程还调整落脚点脚部角度与 IK 极向量，演示根据脚部旋转平均值旋转骨盆，并处理头部旋转和双脚间距。

平滑、旋转限制与手臂动作

• 课程处理旋转偏移和瞬移问题，并建立 Vector Lerp 函数，用于速度和移动角度偏移的平滑。
• 随后演示侧向移动时的脚部旋转、锁定脚部旋转限制、空中脚部放松、腿部相交处理、基础脚部避障和动态步幅长度。
• 手臂部分从运动设置和手臂 IK 开始，加入手臂摆动及同步，再根据速度调整摆动，并处理摆动角度偏移、后退跑动时的摆幅和肩部起伏。

动作调整、修复与改进

• 课程逐项处理脚部扭转、身体倾斜、手臂抬升、骨盆倾斜及其过度补偿，并修正 IK 限制和双脚滞后。
• 接下来调整平滑速度、动态旋转因子、膝部与速度的对齐，以及斜面上的脚部角度和依据地面检测平滑骨盆偏移。
• 课程换用新的姿势后检查暴露的问题，并演示使用更准确的腿部和手臂极向量、平滑预测落点与改进插值。
• 其余改进包括替换 BlendSpace 速度、侧向移动时抬臂，以及调整脚部角度偏移和侧向移动时的骨盆表现。

改进脚部检测与避障

• 课程处理没有地面时的情况，并演示用较低位置的脚部检测调整骨盆偏移、约束 Aim Math 结果，以及检查多个落脚点。
• 随后增加脚前端检测，比较落脚位置并寻找较平坦的位置；课程还演示偏好较高位置、较低偏移、理想落点和有效命中。
• 在落点选择后，课程调整默认落点权重，设置基础行走路线并处理角度切换时序限制，再建立脚部避障函数和避障摆动。
• 本模块最后介绍依据另一只脚处理脚部避障，使相关检测与调整覆盖两脚之间的情况。

后续步骤

• 课程以 Next steps 收尾，并在课程介绍中说明，这套程序化系统可作为下载内容供使用或参考。
• 课程介绍还提到，系统通过 Animation Blueprint 中的单个节点运行，可与常规动画或角色输入姿势混合；所学概念也可用于其他程序化动画构想。

适合人群

• 官网列出的对象包括希望减少手工制作大量行走循环工作的游戏开发者，以及希望快速原型化和预览不同动画风格的动画师。
• 课程也面向希望角色与环境交互的 Unreal Engine 开发者。

前置基础

• 官网说明，无需动画或 Control Rig 经验；熟悉 Unreal Engine 会有帮助，理解向量和旋转有助于跟进核心概念。
• 课程属于高级主题；官网提示，不熟悉 Blueprints 的学习者可能较难跟进。

使用软件

• 课程内容使用 Unreal Engine 5.1+，并在 Control Rig 中建立程序化动画逻辑与变量。
• 课程介绍说明，最终系统通过 Animation Blueprint 中的单个节点运行。