unity gPU蒙皮动画

### Unity 中实现 GPU 蒙皮动画 在 Unity 中实现 GPU 蒙皮动画涉及到多个组件和技术的协同工作。为了更好地理解这一过程，下面将详细介绍各个部分的工作原理以及具体的操作步骤。 #### 使用 Skinned Mesh Renderer 渲染带骨骼动画的网格 `Skinned Mesh Renderer` 组件负责处理带有骨骼权重信息的模型渲染。该组件会读取绑定到游戏对象上的 `Animator` 或者手动设置的关键帧数据来驱动骨骼变换矩阵，并通过着色器传递给 GPU 进行最终顶点位置计算[^2]。 ```csharp // 获取当前物体上挂载的SkinnedMeshRenderer组件实例 var skinnedMeshRenderer = GetComponent<SkinnedMeshRenderer>(); if (skinnedMeshRenderer != null) { // 设置材质属性或其他配置项... } ``` #### 配置 Animation Rigging 和 GPUSkinning 为了让角色拥有更细腻的动作表现力，可以借助于 `Animation Rigging` 插件定义额外的角色控制逻辑；而当启用 `GPUSkinning` 后，则允许硬件加速完成每帧中的大量变形运算，从而减轻 CPU 的负担并提高性能效率[^1]。 要开启此特性，在项目中引入相应的插件包之后： - 将所需预制体拖拽至场景视图； - 添加名为 `GPUSkinningSampler` 的脚本来管理具体的采样流程[^3]。 ```csharp using UnityEngine; public class SimpleGPUSkinning : MonoBehaviour { private void Start() { var gpuSkinningComponent = gameObject.AddComponent<GPUSkinningSampler>(); // 初始化参数... } } ``` #### 创建自定义着色器支持 GPU Skin 功能 最后一步是编写适合 GPU skinning 场景需求的 HLSL/CG 代码片段嵌入标准表面着色器内。这部分主要围绕如何解析传来的关节变换矩阵数组并对每个顶点应用加权求和操作展开讨论。 ```hlsl Shader "Custom/GPUSkin" { Properties { ... } SubShader { Tags {"RenderType"="Opaque"} Pass { CGPROGRAM struct appdata_t { float4 vertex : POSITION; float4 weights : BLENDWEIGHTS; // 权重向量 uint4 jointsIndices : BLENDINDICES;// 关节索引 ... }; sampler2D _MainTex; StructuredBuffer<float4x4> boneMatrices; // 存储所有骨头的世界空间转换矩阵 v2f vert(appdata_t IN) { v2f o; // 对单个顶点执行蒙皮计算 float4 posLocalSpace = mul(boneMatrices[IN.jointsIndices.x], IN.vertex * IN.weights.x); posLocalSpace += mul(boneMatrices[IN.jointsIndices.y], IN.vertex * IN.weights.y); posLocalSpace += mul(boneMatrices[IN.jointsIndices.z], IN.vertex * IN.weights.z); posLocalSpace += mul(boneMatrices[IN.jointsIndices.w], IN.vertex * IN.weights.w); o.posWorldSpace = mul(unity_ObjectToWorld, posLocalSpace); ... return o; } ENDCG } } } ```