HumanoidタイプのAnimationClipで腰の回転を実現したい

アバターにポーズを付けるためMecanimを利用しています。
https://teratail.com/questions/368014でくの字姿勢を起き上がらせる件は解決したのですが、
ポーズをAnimationClipに保存するにあたりではダメなようです。

HumanoidタイプのAnimationClipではHipsの回転を含めようとするとGenericタイプだとダメだとエラーになるため、
解決策を探しています。
その際にHipsを使っても他の回転を使っても方法は問いません。

試したこと

・Hipsのプロパティを追加しましたが上記の通りHumanoidタイプのクリップでは動かないようです。
・ルート回転？animator.rootQのプロパティをクリップに追加しました。体自体は回転します。
ただHipsの回転分をそれに充てる方法がわかりません。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

どのようなことを実現したいかは下記のプロジェクトで確認にいただければと思います。
https://drive.google.com/file/d/1iPKP2H-OpzbnvpEu5CNRw0NeYECY51QJ/view?usp=sharing

一番上のスライダーで姿勢が変わります。一番下のスライダーでHipsの回転を元の値へ戻します。
そうすると足が着いて起き上がった形になります。それをクリップで保存したいです。

一応、一番下のボタンでクリップを保存できます。

y_waiwai

2022/08/13 14:07

ダメ、とは、なにがどうなるのか詳しく説明しよう

user10

2022/08/13 16:57

ダメの前に書いてあります

行動規範の内容に同意します

回答2件

アニメーション周りはリファレンスの説明だけだと謎の部分が多くてやっかいですね...
手探り状態でいじり回して、下記のような形に改変してみました。

C#
1using UnityEngine;
2using System.Collections.Generic;
3using System.IO;
4using UnityEditor;
5
6[RequireComponent(typeof(Animator))]
7public class PoseModifier2 : MonoBehaviour
8{
9    [SerializeField][Range(-2.0f, 2.0f)] private float spineFrontBack;
10    [SerializeField][Range(-2.0f, 2.0f)] private float chestFrontBack;
11    [SerializeField][Range(-2.0f, 2.0f)] private float upperChestFrontBack;
12    [SerializeField][Range(0.0f, 1.0f)] private float revertHipsTransform;
13    [SerializeField][Range(0.0f, 1.0f)] private float lieOnBack;
14    private Animator animator;
15    private Transform hips;
16    private HumanPose pose;
17    private HumanPoseHandler poseHandler;
18    private Vector3 initialHipsPosition;
19    private Quaternion initialHipsRotation;
20    private Dictionary<int, string> data1 = new Dictionary<int, string>();
21    private AnimationClip clip;
22    private AnimationClipOverrides clipOverrides;
23    private AnimatorOverrideController overrideAnimetorController;
24    private AnimationCurve curve;
25
26    // OnEnableはご質問者さんの方法をそのまま使用
27    private void OnEnable()
28    {
29        animator = GetComponent<Animator>();
30        poseHandler = new HumanPoseHandler(animator.avatar, transform);
31        poseHandler.GetHumanPose(ref pose);
32        hips = animator.GetBoneTransform(HumanBodyBones.Hips);
33        initialHipsPosition = hips.localPosition;
34        initialHipsRotation = hips.localRotation;
35        //あらかじめ、AnimatorControllerをアバターにアタッチ、中にはclipが一つ入っていて、そのclipのインスタンスを作成。
36        //インスタンスのclipに任意のポーズを設定し、それを既存のclipに上書きすることによって、LateUpdateに頼らずポーズを設定できる？
37        clip = (AnimationClip)AnimationClip.Instantiate(Resources.Load("clip"));
38        overrideAnimetorController = new AnimatorOverrideController();
39        overrideAnimetorController.runtimeAnimatorController = Resources.Load<RuntimeAnimatorController>("AC");
40        curve = new AnimationCurve();
41        curve.AddKey(0,1);
42        clip.legacy = true;
43        //RootT.yを1にしてアバターが地面に埋まることを回避する
44        clip.SetCurve("", typeof(Animator), "RootT.y", curve);
45        TextAsset csvFile= Resources.Load("HumanTrait.MuscleNames2") as TextAsset;
46        StringReader reader = new StringReader(csvFile.text);
47        //clipにポーズをセットするにあたってプロパティ名がHumanTrait.MuscleNamesと異なる体の部位があるため、体の部位とプロパティ名を対応したデータを作る
48        while (reader.Peek() != -1)
49        {
50            string line = reader.ReadLine();
51            string[] data=line.Split(',');
52            data1.Add(int.Parse(data[0]),data[2]);
53        }
54        //Clipに何もない状態だとバイクポーズになってしまうため、アバターの初期状態(Tポーズ)を登録する
55        for (int i = 0; i < 95; i++){
56            AnimationCurve tempcurve=new AnimationCurve();
57            tempcurve.AddKey(0,pose.muscles[i]);
58            clip.SetCurve("", typeof(Animator), data1[i], tempcurve);
59        }
60        clip.legacy = false;
61        animator.runtimeAnimatorController = overrideAnimetorController;
62        clipOverrides = new AnimationClipOverrides(overrideAnimetorController.overridesCount);
63        overrideAnimetorController.GetOverrides(clipOverrides);
64
65        clipOverrides["clip"]= clip;
66        overrideAnimetorController.ApplyOverrides(clipOverrides);
67    }
68    public void sFB(float newValue){
69        spineFrontBack=newValue;
70    }
71    public void cFB(float newValue){
72        chestFrontBack=newValue;
73    }
74    public void uFB(float newValue){
75        upperChestFrontBack=newValue;
76    }
77    public void rHT(float newValue){
78        revertHipsTransform=newValue;
79    }
80    public class AnimationClipOverrides : List<KeyValuePair<AnimationClip, AnimationClip>>{
81        public AnimationClipOverrides(int capacity) : base(capacity) {}
82
83        public AnimationClip this[string name]
84        {
85            get { return Find(x => x.Key.name.Equals(name)).Value; }
86            set
87            {
88                int index = FindIndex(x => x.Key.name.Equals(name));
89                if (index != -1)
90                    this[index] = new KeyValuePair<AnimationClip, AnimationClip>(this[index].Key, value);
91            }
92        }
93    }
94    private void OnDisable()
95    {
96        poseHandler.Dispose();
97    }
98    private void Update(){}
99
100    private void OnAnimatorIK()
101    {
102        clip.legacy = true;
103        // マッスル書き換え部分は変更なし
104        pose.muscles[0] = spineFrontBack;
105        AnimationCurve tempcurve1=new AnimationCurve();
106        tempcurve1.AddKey(0,pose.muscles[0]);
107        clip.SetCurve("", typeof(Animator), data1[0], tempcurve1);
108
109        pose.muscles[3] = chestFrontBack;
110        AnimationCurve tempcurve2=new AnimationCurve();
111        tempcurve2.AddKey(0,pose.muscles[3]);
112        clip.SetCurve("", typeof(Animator), data1[3], tempcurve2);
113
114        pose.muscles[6] = upperChestFrontBack;
115        AnimationCurve tempcurve3=new AnimationCurve();
116        tempcurve3.AddKey(0,pose.muscles[6]);
117        clip.SetCurve("", typeof(Animator), data1[6], tempcurve3);
118
119        poseHandler.SetHumanPose(ref pose);
120
121        // アニメーションクリップに書き込むHipsの位置は
122        // humanScaleで割って地面に埋まるのを防ぐ
123        hips.localPosition = Vector3.Lerp(hips.localPosition, initialHipsPosition, revertHipsTransform);
124        var clipHipsPosition = hips.localPosition * (1.0f / animator.humanScale);
125        AnimationCurve hipscurve1=new AnimationCurve();
126        hipscurve1.AddKey(0,clipHipsPosition.x);
127        clip.SetCurve("", typeof(Animator), "RootT.x", hipscurve1);
128        AnimationCurve hipscurve2=new AnimationCurve();
129        hipscurve2.AddKey(0,clipHipsPosition.y);
130        clip.SetCurve("", typeof(Animator), "RootT.y", hipscurve2);
131        AnimationCurve hipscurve3=new AnimationCurve();
132        hipscurve3.AddKey(0,clipHipsPosition.z);
133        clip.SetCurve("", typeof(Animator), "RootT.z", hipscurve3);
134
135        // アニメーションクリップに書き込むHipsの回転はlocalRotationそのものではなく、
136        // くの字姿勢から初期姿勢への相対回転とする
137        var clipHipsRotation = Quaternion.Slerp(Quaternion.identity, initialHipsRotation * Quaternion.Inverse(hips.localRotation), revertHipsTransform);
138        hips.localRotation = Quaternion.Slerp(hips.localRotation, initialHipsRotation, revertHipsTransform);
139        AnimationCurve hipscurve4=new AnimationCurve();
140        hipscurve4.AddKey(0,clipHipsRotation.x);
141        clip.SetCurve("", typeof(Animator), "RootQ.x", hipscurve4);
142        AnimationCurve hipscurve5=new AnimationCurve();
143        hipscurve5.AddKey(0,clipHipsRotation.y);
144        clip.SetCurve("", typeof(Animator), "RootQ.y", hipscurve5);
145        AnimationCurve hipscurve6=new AnimationCurve();
146        hipscurve6.AddKey(0,clipHipsRotation.z);
147        clip.SetCurve("", typeof(Animator), "RootQ.z", hipscurve6);
148        AnimationCurve hipscurve7=new AnimationCurve();
149        hipscurve7.AddKey(0,clipHipsRotation.w);
150        clip.SetCurve("", typeof(Animator), "RootQ.w", hipscurve7);
151
152        transform.localRotation = Quaternion.Euler(Mathf.Lerp(0.0f, -90.0f, lieOnBack), 0.0f, 0.0f);
153        clip.legacy = false;
154    }
155    #if UNITY_EDITOR
156    public void SaveClip()
157    {
158        var newClip = Instantiate(clip);
159        if (File.Exists("Assets/saveclip/clip.anim"))
160        {
161            AssetDatabase.DeleteAsset("Assets/saveclip/clip.anim");
162        }
163        AssetDatabase.CreateAsset(newClip, "Assets/saveclip/clip.anim");
164    }
165    #endif
166}

ひとまずは、おじぎ姿勢のアニメーションクリップになったようでした。
ですが足元の位置合わせが不完全で、地面からちょっと浮かんでしまう状態です。

何とかならないかと思って検索してみたところ、いつの間にかHumanPoseHandlerに追加されていたSetInternalAvatarPoseとかGetInternalHumanPoseが使えるかもしれないと思いまして、ちょっと試してみることにしました。

（すみませんが字数がかさんできたためパート2へ移動します...）

投稿2022/08/15 15:05

編集2022/08/15 15:09

Bongo

総合スコア10807

user10

2022/08/16 04:02

私の記した情報不足で意図が伝えるために加筆する予定でしたが、汲み取っていただけて良かったです。 Hipsの回転差分をQuaternion.Inverseで求めそれをroot回転になんとか充てようとかそういうところで延々と出来ずにはまっていました。リファレンスや国内外の検索結果をずーっと探して試行錯誤しながら結構な時間がかかっても糸口も見えなかったのに「方法があるのか」と驚きました回答者様の知見の広さ、専門知識の深さはすごいとしか言いようがありません。 >>リファレンスの説明だけだと謎の部分が多くてやっかいですねそうですね。英語ができないので自動翻訳に頼っていますがHumanPoseHandlerの説明をただみたきりではさっぱりです。見当をつけて実際動かして確かめるパターンしか自分にはないので、ざっくり見出しの説明ではスルーしていって見逃してる場合かなり多いと思います。素晴らしい回答をありがとうございます。

行動規範の内容に同意します

ベストアンサー

パート2

リファレンスの説明が簡素で、はたしてこんな使い方でいいのか自信はないのですが、下記PoseModifier3を作成して...

C#
1using System.Collections.Generic;
2using System.IO;
3using Unity.Collections;
4using UnityEditor;
5using UnityEngine;
6
7[RequireComponent(typeof(Animator))]
8public class PoseModifier3 : MonoBehaviour
9{
10    [SerializeField][Range(-2.0f, 2.0f)] private float spineFrontBack;
11    [SerializeField][Range(-2.0f, 2.0f)] private float chestFrontBack;
12    [SerializeField][Range(-2.0f, 2.0f)] private float upperChestFrontBack;
13    [SerializeField][Range(0.0f, 1.0f)] private float revertHipsTransform;
14    [SerializeField][Range(0.0f, 1.0f)] private float lieOnBack;
15    private Transform hips;
16    private HumanPose pose;
17    private HumanPoseHandler poseHandler;
18    private Vector3 initialHipsPosition;
19    private Quaternion initialHipsRotation;
20    private readonly Dictionary<int, string> data1 = new Dictionary<int, string>();
21    private AnimationClip clip;
22    private AnimationClipOverrides clipOverrides;
23    private AnimatorOverrideController overrideAnimatorController;
24    private AnimationCurve curve;
25
26    public void sFB(float newValue)
27    {
28        spineFrontBack = newValue;
29    }
30
31    public void cFB(float newValue)
32    {
33        chestFrontBack = newValue;
34    }
35
36    public void uFB(float newValue)
37    {
38        upperChestFrontBack = newValue;
39    }
40
41    public void rHT(float newValue)
42    {
43        revertHipsTransform = newValue;
44    }
45
46    private void OnEnable()
47    {
48        // 初期化処理はPoseModifier2と同様に行う
49        var animator = GetComponent<Animator>();
50        poseHandler = new HumanPoseHandler(animator.avatar, transform);
51        poseHandler.GetHumanPose(ref pose);
52        hips = animator.GetBoneTransform(HumanBodyBones.Hips);
53        initialHipsPosition = hips.localPosition;
54        initialHipsRotation = hips.localRotation;
55        clip = (AnimationClip)Instantiate(Resources.Load("clip"));
56        overrideAnimatorController = new AnimatorOverrideController();
57        overrideAnimatorController.runtimeAnimatorController = Resources.Load<RuntimeAnimatorController>("AC");
58        curve = new AnimationCurve();
59        curve.AddKey(0, 1);
60        clip.legacy = true;
61        clip.SetCurve("", typeof(Animator), "RootT.y", curve);
62        var csvFile = Resources.Load("HumanTrait.MuscleNames2") as TextAsset;
63        var reader = new StringReader(csvFile.text);
64        while (reader.Peek() != -1)
65        {
66            var line = reader.ReadLine();
67            var data = line.Split(',');
68            data1.Add(int.Parse(data[0]), data[2]);
69        }
70        for (var i = 0; i < 95; i++)
71        {
72            curve.MoveKey(0, new Keyframe(0, pose.muscles[i]));
73            clip.SetCurve("", typeof(Animator), data1[i], curve);
74        }
75        clip.legacy = false;
76        animator.runtimeAnimatorController = overrideAnimatorController;
77        clipOverrides = new AnimationClipOverrides(overrideAnimatorController.overridesCount);
78        overrideAnimatorController.GetOverrides(clipOverrides);
79        clipOverrides["clip"] = clip;
80        overrideAnimatorController.ApplyOverrides(clipOverrides);
81    }
82
83    private void OnDisable()
84    {
85        poseHandler.Dispose();
86    }
87
88    private void OnAnimatorIK()
89    {
90        // ポーズ修正はマッスルだけにとどめ、まだHips回転はアニメーションクリップへ書き込まない
91        pose.muscles[0] = spineFrontBack;
92        curve.MoveKey(0, new Keyframe(0, pose.muscles[0]));
93        clip.SetCurve("", typeof(Animator), data1[0], curve);
94        pose.muscles[3] = chestFrontBack;
95        curve.MoveKey(0, new Keyframe(0, pose.muscles[3]));
96        clip.SetCurve("", typeof(Animator), data1[3], curve);
97        pose.muscles[6] = upperChestFrontBack;
98        curve.MoveKey(0, new Keyframe(0, pose.muscles[6]));
99        clip.SetCurve("", typeof(Animator), data1[6], curve);
100        poseHandler.SetHumanPose(ref pose);
101        hips.localPosition = Vector3.Lerp(
102            hips.localPosition,
103            initialHipsPosition,
104            revertHipsTransform);
105        hips.localRotation = Quaternion.Slerp(
106            hips.localRotation,
107            initialHipsRotation,
108            revertHipsTransform);
109        transform.localRotation = Quaternion.Euler(Mathf.Lerp(0.0f, -90.0f, lieOnBack), 0.0f, 0.0f);
110    }
111
112    public class AnimationClipOverrides : List<KeyValuePair<AnimationClip, AnimationClip>>
113    {
114        public AnimationClipOverrides(int capacity) : base(capacity)
115        {
116        }
117
118        public AnimationClip this[string name]
119        {
120            get { return Find(x => x.Key.name.Equals(name)).Value; }
121            set
122            {
123                var index = FindIndex(x => x.Key.name.Equals(name));
124                if (index != -1)
125                {
126                    this[index] = new KeyValuePair<AnimationClip, AnimationClip>(this[index].Key, value);
127                }
128            }
129        }
130    }
131
132    #if UNITY_EDITOR
133    private static void ParseAvatarTransformRecursive(
134        Transform t,
135        string parentPath,
136        List<string> jointPaths,
137        List<Transform> transforms)
138    {
139        var jointPath = parentPath.Length == 0 ? t.gameObject.name : $"{parentPath}/{t.gameObject.name}";
140        jointPaths.Add(jointPath);
141        transforms.Add(t);
142        foreach (Transform child in t)
143        {
144            ParseAvatarTransformRecursive(child, jointPath, jointPaths, transforms);
145        }
146    }
147
148    private static void ParseAvatarRootTransform(
149        Transform rootTransform,
150        List<string> jointPaths,
151        List<Transform> transforms)
152    {
153        jointPaths.Add("");
154        transforms.Add(rootTransform);
155        foreach (Transform t in rootTransform)
156        {
157            ParseAvatarTransformRecursive(t, "", jointPaths, transforms);
158        }
159    }
160
161    public void SaveClip()
162    {
163        // このオブジェクトを起点とする子孫オブジェクトを取得し、併せてそれらへのパス文字列を作成する
164        var animator = GetComponent<Animator>();
165        var avatar = animator!.avatar;
166        var jointPaths = new List<string>();
167        var avatarTransforms = new List<Transform>();
168        ParseAvatarRootTransform(transform, jointPaths, avatarTransforms);
169
170        // 位置・回転からポーズへの変換用のHumanPoseHandlerを作成する
171        using var poseConverter = new HumanPoseHandler(avatar, jointPaths.ToArray());
172
173        // NativeArrayを作成し、子孫オブジェクトの位置・回転データを詰める
174        var avatarPose = new NativeArray<float>(jointPaths.Count * 7, Allocator.Temp);
175        for (var i = 0; i < jointPaths.Count; i++)
176        {
177            var position = avatarTransforms[i].localPosition;
178            var rotation = avatarTransforms[i].localRotation;
179            var j = i * 7;
180            avatarPose[j] = position.x;
181            avatarPose[j + 1] = position.y;
182            avatarPose[j + 2] = position.z;
183            avatarPose[j + 3] = rotation.x;
184            avatarPose[j + 4] = rotation.y;
185            avatarPose[j + 5] = rotation.z;
186            avatarPose[j + 6] = rotation.w;
187        }
188
189        // 子孫オブジェクトの位置・回転データをもとにHumanPoseを作成する
190        poseConverter.SetInternalAvatarPose(avatarPose);
191        var humanPose = new HumanPose();
192        poseConverter.GetInternalHumanPose(ref humanPose);
193        avatarPose.Dispose();
194
195        // 作成したポーズデータをアニメーションクリップに書き込む
196        var newClip = Instantiate(clip);
197        newClip.legacy = true;
198        for (var i = 0; i < humanPose.muscles.Length; i++)
199        {
200            curve.MoveKey(0, new Keyframe(0, humanPose.muscles[i]));
201            newClip.SetCurve("", typeof(Animator), data1[i], curve);
202        }
203        var p = humanPose.bodyPosition;
204        var r = humanPose.bodyRotation;
205        curve.MoveKey(0, new Keyframe(0, p.x));
206        newClip.SetCurve("", typeof(Animator), "RootT.x", curve);
207        curve.MoveKey(0, new Keyframe(0, p.y));
208        newClip.SetCurve("", typeof(Animator), "RootT.y", curve);
209        curve.MoveKey(0, new Keyframe(0, p.z));
210        newClip.SetCurve("", typeof(Animator), "RootT.z", curve);
211        curve.MoveKey(0, new Keyframe(0, r.x));
212        newClip.SetCurve("", typeof(Animator), "RootQ.x", curve);
213        curve.MoveKey(0, new Keyframe(0, r.y));
214        newClip.SetCurve("", typeof(Animator), "RootQ.y", curve);
215        curve.MoveKey(0, new Keyframe(0, r.z));
216        newClip.SetCurve("", typeof(Animator), "RootQ.z", curve);
217        curve.MoveKey(0, new Keyframe(0, r.w));
218        newClip.SetCurve("", typeof(Animator), "RootQ.w", curve);
219        newClip.legacy = false;
220
221        // アニメーションクリップを保存する
222        if (File.Exists("Assets/saveclip/clip.anim"))
223        {
224            AssetDatabase.DeleteAsset("Assets/saveclip/clip.anim");
225        }
226        AssetDatabase.CreateAsset(newClip, "Assets/saveclip/clip.anim");
227
228        // 足元の位置を合わせるため、Root Transform Position (XZ)をオンにする
229        var serializedClip = new SerializedObject(newClip);
230        serializedClip.FindProperty("m_AnimationClipSettings.m_KeepOriginalPositionXZ").boolValue = true;
231        serializedClip.ApplyModifiedProperties();
232    }
233    #endif
234}