原Unity 骨骼节点对象优化，AnimatorUtility.OptimizeTransformHierarchy

Posted 2021-02-04 hengsoft

关键接口：AnimatorUtility.OptimizeTransformHierarchy

需求：角色模型换装，角色模型由多个部位组合而成，暴露的骨骼节点非常多，可以通过AnimatorUtility.OptimizeTransformHierarchy接口进行优化。

但是 Unity 提供的接口AnimatorUtility.OptimizeTransformHierarchy里面有一些坑，我在这里进行讲解。

接口定义：public static void OptimizeTransformHierarchy(GameObject go, string[] exposedTransforms);

对于该接口Unity的注释是：

 This function will remove all transform hierarchy under GameObject, the animator
  will write directly transform matrices into the skin mesh matrices saving alot of CPU cycles.

意思就是使用该接口将会删除目标对象下的所有transform组件，然后animator将写入transform移动矩阵到skin mesh矩阵中以节约大量cpu时间。

简单解释也就是：将需要更新的transform对象保留，不需要的去掉，省掉很多不必要的计算。

1：骨骼全展开

2：骨骼用OptimizeTransformHierarchy优化后，显示指定骨骼对象

 

该接口使用，有几个条件，在此会列出：

//condition： 1: Animator togather with Render 2: Optimize is selected 3：all bones trans right 4: bone name can‘t contain space char

1: Animator 组件和SkinnedMeshRenderer必须在同一个对象中。

2：OptimizeTransformHierarchy 接口的参数 exposedTransforms是 需要暴露的骨骼名称数组，并且暴露骨骼名称不能带空格，否则模型会出现显示问题（unity自己接口这样，我也没办法）

3：模型fbx设置Optimize选项必须勾选

4：对SkinnedMeshRenderer中参数bones进行赋值时，必须保证对应transform存在，因为优化接口会删掉所有对象，然后从新生成骨骼节点对象。如果骨骼对象下有挂点，需要对挂点进行保存，优化完成后再对挂点或者其他额外模型进行还原。

以下是粘贴的核心代码，用于组合一个角色的多个部位，重新合成mesh，骨骼，材质，暴露指定骨骼节点对象（只暴露挂点）

private void CombineMesh(bool comine)
        {
　　　　　　　
            
　　　　//所有部位的SkinnedMeshRenderer对象，用于合成一个SkinnedMeshRenderer
　　　　var smrArr = GetAllBodySMR();
            List<Transform> bonesdArr = new List<Transform>();
            List<Material> matArr = new List<Material>();
            combineInstanceArr.Clear();
            for (int i = 0; i < smrArr.Count; i++)
            {
                var smrItem = smrArr[i];
                if (smrItem == null)
                    continue;
                if(smrItem.sharedMesh == null)
                {
                    Debug.LogError("合并mesh失败 sharedMesh=null i=" + i);
                    continue;
                }

                matArr.AddRange(smrItem.sharedMaterials);

                for (int j = 0; j < smrItem.sharedMesh.subMeshCount; j++)
                {
                    var ci = new CombineInstance();
                    ci.mesh = smrItem.sharedMesh;
                    ci.subMeshIndex = j;
                    combineInstanceArr.Add(ci);
                }

                for (int k = 0; k < smrItem.bones.Length; k++)
                {
                    var bone = smrItem.bones[k];
                    if(m_skeletonTransDic.ContainsKey(bone.name))
                    {
                        if (m_skeletonTransDic[bone.name] == null)
                        {
                            m_skeletonTransDic.Remove(bone.name);
                        }
                        else
                        {
                            bonesdArr.Add(m_skeletonTransDic[bone.name]);
                        }
                    }
                }
            }

            if (m_wholeBodyRanderer != null)
            {
                GameObject.DestroyImmediate(m_wholeBodyRanderer);
            }

            //todo:get SkinnedMeshRenderer togather with Animator,because OptimizeTransformHierarchy need to do that.
            Transform animatorTrans =  m_objHostModel.GetComponentInChildren<Animator>().transform;
            m_wholeBodyRanderer = animatorTrans.gameObject.AddComponent<SkinnedMeshRenderer>();  
            m_wholeBodyRanderer.sharedMesh = new Mesh();
            m_wholeBodyRanderer.sharedMesh.CombineMeshes(combineInstanceArr.ToArray(), comine, false);
            m_wholeBodyRanderer.bones = bonesdArr.ToArray();
            m_wholeBodyRanderer.sharedMaterials = matArr.ToArray();

            //Bone Optimize: use interface, AnimatorUtility.OptimizeTransformHierarchy 
            //condition： 1: Animator togather with Render 2: Optimize is selected 3：all bones trans right 4: bone name can‘t contain space char
            Transform[] allBoneTrans = m_wholeBodyRanderer.gameObject.GetComponentsInChildren<Transform>(false);
            List<string> exposedTransformsName = new List<string>();
            Dictionary<string, Transform> rootGuaBoneDict = new Dictionary<string, Transform>();
            bool isAllGuaBoneRight = true;// if has only one bone  
            for (int i = 0; i < allBoneTrans.Length; i++)
            {
                //属于挂点
                if (allBoneTrans[i].name.Contains("gua_"))
                {
                    Transform rootBone = allBoneTrans[i].parent;
                    if (!rootBone.name.Contains(" "))
                    {
                        if (!exposedTransformsName.Contains(rootBone.name))
                        {
                            rootGuaBoneDict.Add(rootBone.name, allBoneTrans[i]);
                            exposedTransformsName.Add(rootBone.name);
                        }
                    }
                    else
                    {
                        Debug.LogError("错误！挂点骨骼名称不能包含空格！不将对该模型进行骨骼优化。 骨骼名称:" + rootBone.name);
                        isAllGuaBoneRight = false;
                    }
                }
            }

            if (isAllGuaBoneRight)
            {
                foreach(var item in rootGuaBoneDict)
                {
                    item.Value.SetParent(null);
                }
                //优化暴露的骨骼节点对象，只显示挂点相关的
                AnimatorUtility.OptimizeTransformHierarchy(m_wholeBodyRanderer.gameObject, exposedTransformsName.ToArray());

                //transforms has been clear, reset all hook transforms
                m_skeletonTransDic.Clear();
                allBoneTrans = animatorTrans.gameObject.GetComponentsInChildren<Transform>(false);
                for (int i = 0; i < allBoneTrans.Length; i++)
                {
                    m_skeletonTransDic.Add(allBoneTrans[i].name, allBoneTrans[i]);
                }
                //恢復挂点
                foreach (var item in rootGuaBoneDict)
                {
                    Transform guaBone = m_wholeBodyRanderer.transform.parent.Find(item.Key);
                    if (guaBone != null)
                    {
                        //Debug.Log("quosin:test 恢复挂点：" + guaBone.name);
                        item.Value.SetParent(guaBone);
                    }
                    else
                    {
                        Debug.LogError("错误！挂点无法恢復！Bone name:" + item.Key);
                    }
                }
            }
        }