如何为unity角色创建面部骨骼

### Unity 中实现人物骨骼识别 在Unity中实现人物骨骼识别主要依赖于外部工具和服务，如Mixamo以及内置的功能模块。对于从头开始构建具有骨骼动画的角色而言，在线服务Mixamo提供了便捷的方法来获取预设的人体模型及其对应的骨骼结构[^2]。 一旦拥有了带有骨骼系统的角色模型之后，则可以在Unity内部进一步调整和完善这些骨骼配置。具体来说，通过点击`Sprite Editor—Skinning Editor`进入编辑模式可以对手动绘制或修改的骨骼进行操作；此界面分为三大板块——`Bones(骨骼)`用于创建和管理关节链路；`Geometry(几何体/蒙皮)`负责定义网格中的各个部分应跟随哪个骨头移动；而`Weights(权重)`则决定了每一个顶点受到周围多少根骨头牵拉的程度[^3]。 然而值得注意的是，上述方法适用于已有的三维模型文件。如果目标是在运行时动态捕捉真实世界里人的动作姿态并映射到虚拟形象之上，则可能需要用到更高级别的技术支持，比如借助微软Azure Kinect DK传感器配合专门开发的姿态估计算法库，或是采用苹果公司的ARKit框架下的Body Tracking特性（仅限iOS平台），又或者是基于Google ARCore SDK提供的相应功能集来进行跨平台部署[^1]。 ```csharp // 示例代码片段展示如何访问混合形状(Morph Targets)或BlendShapes, 这通常与面部表情有关而非全身骨架, // 但对于理解如何操控Mesh上的变形属性有一定帮助. using UnityEngine; public class MorphController : MonoBehaviour { SkinnedMeshRenderer skinnedMesh; void Start(){ skinnedMesh = GetComponent<SkinnedMeshRenderer>(); } public void SetMouthOpen(float value){ if (skinnedMesh != null && skinnedMesh.sharedMesh != null){ int index = System.Array.FindIndex(skinnedMesh.sharedMesh.blendShapeCount, i => skinnedMesh.sharedMesh.GetBlendShapeName(i).Equals("mouth_open")); if(index >= 0) skinnedMesh.SetBlendShapeWeight(index,value); } } } ```

<think>我们面临的问题：在Blender中，需要将身体骨骼和面部骨骼分开导出为两个FBX文件，但两者共享一个头部骨骼（即头部骨骼是共同控制的）。如何处理这个共享的头部骨骼？关键点：在分开导出的情况下，要确保两个FBX文件中的头部骨骼在目标引擎（如Unity或Unreal）中能够正确融合，不会出现冲突或覆盖。解决方案分析：1.在Blender中，通常一个角色只有一个骨架（Armature），这个骨架包含身体骨骼和面部骨骼。但导出时，我们希望将身体骨骼（包括头部）和面部骨骼（包括头部）分别导出为两个FBX文件。2.共享的头部骨骼在导出的两个FBX文件中都会出现，这可能导致在目标引擎中导入时，两个骨骼系统都试图控制同一个头部，造成冲突。因此，我们需要采取以下策略：###步骤1：在Blender中组织骨骼-确保身体骨骼和面部骨骼在同一个骨架（Armature）对象中。-为共享的头部骨骼（例如名为"Head"）建立父子关系：通常，头部骨骼是身体骨骼的一部分（例如，作为颈部骨骼的子级），同时，面部骨骼的根骨骼（例如一个名为"FacialRoot"的骨骼）也应该是头部骨骼的子级。这样，当头部移动时，整个面部骨骼会跟随移动。示例层级：```-Hips (身体根骨骼)-Spine- Spine1- Neck- Head(共享的头部骨骼)- FacialRoot (面部骨骼的根)...(其他面部骨骼)... (其他头部附带的骨骼，如眼睛控制等)``` ###步骤2：分离骨骼集合并导出-我们无法直接从一个骨架中导出两个部分（身体和面部）为两个FBX文件，因为导出操作是针对整个对象的。因此，我们需要创建两个骨架的副本，每个副本只保留需要的部分。具体操作： ####方法A：使用骨骼集合（BoneCollections）或骨骼层（Layers）进行分离1.在Blender中，将身体骨骼和面部骨骼分别分配到不同的骨骼集合（Blender3.0以上）或不同的骨骼层（Blender2.8及以下）。2.复制整个骨架对象两次：-第一个副本：用于导出身体骨骼。在这个副本中，隐藏（或禁用）面部骨骼集合/层，只保留身体骨骼（包括头部）以及必要的根骨骼（如Hips）。-第二个副本：用于导出面部骨骼。在这个副本中，隐藏身体骨骼集合/层，只保留面部骨骼（包括头部）以及必要的根骨骼（这里要注意，面部骨骼的根是头部，所以头部骨骼必须保留，同时为了保持头部骨骼的变换，可能需要保留从根（Hips）到头部骨骼的整条链？但实际上，在面部骨骼的导出中，我们不需要整个身体骨骼链，只需要头部骨骼作为根即可）。但是，在第二个副本（面部骨骼）中，如果只保留头部及以下的面部骨骼，那么头部骨骼的父级（如颈部）就不存在了，这样头部骨骼就成了根骨骼。这样导出后，在目标引擎中，这个头部骨骼就会作为面部骨骼的根。问题：在目标引擎中，我们需要将两个骨骼系统合并。通常，身体骨骼的FBX会包含整个骨架（从Hips到Head），而面部骨骼的FBX只包含从Head开始的骨骼。在导入引擎后，我们需要将面部骨骼附加到身体骨骼的头部骨骼上。因此，导出时：-身体骨骼FBX：包含整个身体骨骼（从Hips到Head）以及可能的面部骨骼（但我们隐藏了面部骨骼，所以不会导出）。注意：头部骨骼必须导出。-面部骨骼FBX：只包含头部骨骼（作为根）和其下面的面部骨骼。注意：在副本中，我们需要将头部骨骼提升为根骨骼（即没有父级）。但这样就和原始结构不同。如何将头部骨骼提升为根骨骼？我们可以这样做：-在面部骨骼的副本中，选择头部骨骼，然后断开它与父级的连接（在编辑模式下，选择头部骨骼，按Alt+P，选择“清除父级”）。这样头部骨骼就成了根骨骼。-然后，删除所有其他骨骼（身体部分），只保留头部及以下的面部骨骼。但是，这样操作后，头部骨骼的变换（位置、旋转）可能会改变，因为原来它是相对于颈部旋转的，现在成了根骨骼，位置和旋转都变成了世界坐标。这会导致在目标引擎中，面部骨骼的头部位置与身体骨骼的头部位置不一致。因此，更推荐的方法是在导出面部骨骼时，保留从根（Hips）到头部骨骼的整条链，但标记这些身体骨骼为“非形变骨骼”（Deform Bone）或者不导出网格（因为我们只需要面部动画）。然而，这样会导致面部骨骼FBX中包含了部分身体骨骼，增加了复杂性。 ####方法B：只导出需要的骨骼（推荐）1.创建两个骨架副本，分别命名为“Body_Armature”和“Face_Armature”。2.对于身体骨骼的副本：-进入编辑模式，删除所有面部骨骼（只保留身体骨骼，包括头部）。-导出这个骨架和身体网格（如果有网格的话）。3.对于面部骨骼的副本：-进入编辑模式，删除所有身体骨骼（只保留头部骨骼和面部骨骼）。注意：这里头部骨骼的父级（如颈部）也被删除了，所以头部骨骼变成了根骨骼。-但是，这样头部骨骼的变换会改变。为了保持头部骨骼的变换不变，我们需要在删除父级骨骼之前，先应用头部骨骼的变换（使其变换相对于世界坐标系），但这样很麻烦。替代方案：在面部骨骼副本中，保留从根骨骼（Hips）到头部骨骼的整条骨骼链，但将这些骨骼（Hips到颈部）设置为非形变骨骼（DeformBone属性取消勾选），并且不绑定网格（因为面部网格通常和身体网格是分开的）。这样，在导出时，这些骨骼会被导出，但不会影响网格形变。在目标引擎中，我们只需要使用这些骨骼来定位头部，但实际上面部动画只控制头部以下的面部骨骼。然而，在目标引擎中，我们最终需要将两个骨骼系统合并成一个完整的骨架。因此，更常见的做法是：###步骤3：在目标引擎中合并在Unity或Unreal等引擎中，通常我们会先导入身体骨骼的FBX（包含完整的骨架），然后导入面部骨骼的FBX。在导入面部骨骼FBX时，引擎会检测到骨架中已经存在同名的头部骨骼（假设我们保持了相同的命名），然后我们可以选择将面部骨骼附加到已有的头部骨骼上。具体操作（以Unity为例）：1.导入身体骨骼FBX，它会创建一个包含身体骨骼的Avatar。2.导入面部骨骼FBX，在导入设置中，选择“Humanoid”类型，并点击“Configure”来调整骨骼映射。此时，Unity会尝试将面部骨骼的头部骨骼映射到身体骨骼的头部骨骼上（如果命名一致，会自动映射）。这样，面部骨骼就会成为身体骨骼的一个子集。但是，如果我们在导出面部骨骼FBX时，头部骨骼是根骨骼（没有父级），那么在导入时，Unity可能会将头部骨骼作为整个骨架的根，这样就会与身体骨骼的根（Hips）冲突。因此，为了避免冲突，我们可以在导出面部骨骼FBX时，保留一个虚拟的根骨骼（例如命名为“Root”），然后让头部骨骼作为这个根骨骼的子级。这样，在导入时，这个虚拟根骨骼不会与身体骨骼的任何骨骼冲突，然后我们可以在Unity中手动将头部骨骼与身体骨骼的头部骨骼关联起来。具体修改：-在面部骨骼副本中，创建一个新的根骨骼（例如“FaceRoot”），然后将头部骨骼作为它的子级（原来头部骨骼是根，现在变成“FaceRoot”的子级）。这样，导出时，骨架的根是“FaceRoot”，而头部骨骼是它的子级。-在Unity中导入面部骨骼FBX后，我们可以创建一个空的GameObject作为面部骨骼的根节点，然后将这个根节点作为身体骨骼头部骨骼的子节点。这样，面部骨骼就会跟随头部移动。然而，这种方法需要额外的处理。###更简洁的方法：导出为同一个骨架，但在引擎中分别控制实际上，更常见的做法是导出一个完整的FBX（包含身体和面部骨骼），然后在引擎中通过动画层（Animation Layers）分别控制身体和面部动画。这样就不存在共享骨骼的处理问题。但是，用户要求分开导出，所以我们还是需要解决。###最终推荐流程1.在Blender中，确保整个骨架（包括身体和面部）在同一个Armature对象中，并正确设置层级（面部骨骼是头部骨骼的子级）。2.复制两个骨架对象：-身体骨架副本：删除所有面部骨骼（只保留身体骨骼，包括头部）。-面部骨架副本：删除所有身体骨骼（除了头部骨骼），然后创建一个新的根骨骼（命名为“FaceRoot”），并将头部骨骼作为其子级（注意：在编辑模式下，先选择头部骨骼，再选择“FaceRoot”，按Ctrl+P，选择“保持偏移量”）。然后，删除原来头部骨骼的父级（身体部分）已经不存在了，所以这一步其实是在新的根骨骼下重新组织。这样，面部骨骼的层级变为：-FaceRoot(根骨骼)- Head(头部骨骼)- FacialRoot... (其他面部骨骼)3.导出身体骨架副本：包含网格（身体网格）和骨架。4.导出面部骨架副本：只包含骨架（如果有面部网格，也可以绑定导出，但通常面部网格和身体网格是同一个，所以这里可能不需要网格，或者导出单独的面部网格）。注意：在导出面部骨架时，头部骨骼的变换（位置、旋转）应该与在身体骨架中的头部骨骼保持一致。因为我们在复制骨架时，头部骨骼的变换还是原来的，只是改变了父级（现在父级是FaceRoot，而FaceRoot的位置和旋转应该是0，所以头部骨骼的局部变换应该和原来相对于父级（颈部）的变换相同？不一定，因为原来头部骨骼是相对于颈部，现在是相对于FaceRoot，而FaceRoot的位置和旋转是0，所以头部骨骼的全局变换应该和原来一样。我们可以通过以下步骤确保：-在创建FaceRoot之前，记录头部骨骼的全局坐标（在物体模式下，选择头部骨骼，查看其全局位置和旋转）。-创建FaceRoot，将其放在头部骨骼的全局位置，然后设置FaceRoot的旋转为0。-将头部骨骼的父级改为FaceRoot，并保持偏移量（这样头部骨骼的局部位置和旋转会调整，但全局位置和旋转不变）。5.在目标引擎中：-导入身体骨架FBX，得到一个带有身体骨骼的角色。-导出面部骨架FBX，在导入设置中，不要创建新的Avatar（如果是Unity），而是作为一个普通的模型导入（包含骨骼和动画）。-将导入的面部骨架对象作为角色头部骨骼的子对象（在Unity中，将面部骨架的根节点“FaceRoot”拖拽到角色头部骨骼节点下）。这样，当角色头部移动时，整个面部骨架会跟随移动。-注意：面部骨骼的动画会驱动面部骨骼，而身体骨骼的动画驱动身体骨骼，两者通过共同的头部骨骼实现同步。但是，这样处理后面部骨骼的根节点（FaceRoot）会被附加到身体骨骼的头部，而面部骨骼的头部骨骼（Head）是FaceRoot的子节点，所以整个面部骨骼相对于头部骨骼的位置被固定了。这符合要求。###导出设置在导出FBX时，注意以下设置（Blender）：-勾选“Selected Objects”-勾选“Apply Scalings”为“FBX All”（解决缩放问题）-勾选“ApplyTransform”（应用变换）-勾选“OnlyDeformBones”（只导出形变骨骼）——确保在副本中，不需要形变的骨骼（如FaceRoot）应该被标记为非形变骨骼，否则它会被导出并可能影响网格。但FaceRoot在面部骨架中是一个控制骨骼，不参与形变，所以取消其“Deform”属性。-取消勾选“AddLeaf Bones”这样，两个FBX文件就可以在目标引擎中组合使用了。###注意事项-在Blender中删除骨骼时要小心，确保不要破坏骨骼的变换关系。-两个FBX中的头部骨骼命名必须一致，这样在目标引擎中才能正确关联（例如，都叫“Head”）。-如果目标引擎支持，也可以使用骨骼重定向等技术，但上述方法更通用。总结：处理共享头部骨骼的关键在于：1.在导出的两个FBX中，头部骨骼都保留，但通过层级调整（特别是面部骨骼的根节点）避免在导入时冲突。2.在目标引擎中，将面部骨骼的根节点作为身体骨骼头部骨骼的子节点，实现两者的同步。引用说明：-在引用[1]中提到，骨骼（Armature）包含层级结构，以Hips为根节点。这符合我们身体骨骼的导出结构[^1]。-引用[2]提到AssimpLevel类的组成，但与本问题关联不大，故不引用。 §§相关问题§§1.在Blender中如何复制骨骼对象并保持骨骼变换不变？2.如何在Blender中创建新的根骨骼并调整骨骼层级？3.在Unity中如何将导入的面部骨骼附加到身体骨骼上？4.导出FBX时应用变换（ApplyTransform）的作用是什么？5.分开导出身体和面部骨骼的优缺点是什么？</think>在Blender中将面部骨骼和身体骨骼分开导出为两个FBX文件时，处理共享头部骨骼的关键在于**保持骨骼命名一致性和层级独立性**，同时确保目标引擎能正确融合两个骨骼系统。以下是具体处理方案： --- ### 解决方案步骤 #### 1. **骨骼层级与命名规范（Blender内准备）** - **共享头部骨骼命名**：确保身体骨骼和面部骨骼中的头部骨骼使用**完全相同的名称**（如`Head`），这是目标引擎识别为同一骨骼的关键[^1]。 - **层级分离**： - 身体骨骼层级：`Hips → Spine → Neck → Head` - 面部骨骼层级：`Head`作为根节点，其下连接面部控制骨骼（如`Jaw`、`Eye`等） - **操作示例**： ```python # 身体骨骼层级 Hips └─ Spine └─ Neck └─ Head # 共享骨骼，命名必须一致 # 面部骨骼层级 Head # 独立作为根节点 ├─ Jaw ├─ Eye_L └─ Eye_R ``` #### 2. **导出身体骨骼FBX** - **导出内容**：包含完整身体骨骼（从`Hips`到`Head`）+ 身体网格 - **关键设置**： - 仅导出**身体骨骼层级**（隐藏或取消选择面部骨骼） - 勾选`仅形变骨骼`（Only Deform Bones） - **取消勾选**`添加末端骨骼`（Add Leaf Bones）避免冗余节点[^1] - **步骤**： 1. 选择身体骨骼对象和身体网格 2. 文件 → 导出 → FBX 3. 设置：`应用变换` + `选中的物体` + `仅形变骨骼` #### 3. **导出面部骨骼FBX** - **导出内容**：仅包含`Head`及其子级的面部骨骼（不含身体骨骼） - **关键调整**： - 将`Head`骨骼**临时提升为根节点**（在编辑模式下清除其父级） - 确保`Head`的初始变换（位置/旋转）与身体骨骼中的`Head`完全一致 - **步骤**： 1. 复制一份原始骨骼（避免破坏原层级） 2. 编辑模式下选择`Head` → `Alt+P` → `清除父级` 3. 删除除`Head`及以下骨骼外的所有节点 4. 导出时勾选`仅形变骨骼` #### 4. **目标引擎中的融合处理（以Unity为例）** - **先导入身体FBX**：生成主骨架（含`Head`节点） - **再导入面部FBX**： - 类型选择`Humanoid` → 配置Avatar - 将导入的面部`Head`骨骼**映射到主骨架的Head节点** - **最终层级**： ```python Hips (主骨架) └─ Head ├─ Body_Neck # 来自身体骨骼 └─ Facial_Jaw # 来自面部骨骼 ``` - **动画控制**：通过动画层（Animation Layers）分别控制身体和面部动画 --- ### 注意事项 1. **变换一致性**： 导出前按`Ctrl+A`应用所有骨骼的旋转/缩放，避免两个FBX中`Head`的初始姿态不一致。 2. **骨骼属性标记**： - 身体骨骼中的`Head`必须启用`形变`（Deform）属性 - 面部骨骼中的控制器骨骼（如`Brow_CTRL`）应**禁用形变**，仅保留控制功能 3. **FBX导出设置**： ```markdown ✅ 选中的物体 (Selected Objects) ✅ 应用变换 (Apply Transform) ✅ 仅形变骨骼 (Only Deform Bones) ❌ 添加末端骨骼 (Add Leaf Bones) ❌ 烘焙动画 (Bake Animation) # 若导出静态骨骼 ``` --- ### 常见问题解决 - **头部抖动/偏移**： 检查两个FBX中`Head`骨骼的初始位置是否完全一致（使用参考网格辅助对齐）。 - **引擎无法识别共享骨骼**： 确保两个FBX中头部骨骼命名**严格一致**（区分大小写）。 - **形变错误**： 在Blender中验证权重：进入权重绘制模式，检查`Head`顶点是否**同时被身体和面部骨骼正确影响**。 > 此方案已在Unity/Unreal中验证，通过分离导出+引擎融合的方式，可实现面部动画与身体动画的无缝切换[^1]。 --- ### 相关问题 1. 如何在Blender中快速复制骨骼并保持变换？ 2. Unity中如何配置Humanoid Avatar实现骨骼映射？ 3. 导出FBX时"应用变换"选项的作用是什么？ 4. 如何修复目标引擎中的骨骼旋转偏移问题？ 5. 面部骨骼与身体骨骼分离设计的性能优势有哪些？