Unity骨骼动画资源解析与优化

一，背景

最近发现项目的动画文件有点大，不光内存大，而且文件也很大，所以从这2个方面下手处理

二，动画文件大小优化

为了优化动画文件大小，我们可以先分析下文件，Ctrl+D将动画文件从FBX拷贝出来，文本打开，如下图：

可以发现，动画文件基本上都是关键帧数据，分析后我们可以有以下的优化方法。

1，减少骨骼：

我们知道一个骨骼是有pos(x,y,z),rotation(x,y,z,w),scale(x,y,z)3个纬度，一共会有3+4+3=10个曲线，少一根骨骼数据，就会少很多的关键帧数据，这会直接导致原始的数据减少。这里的优化方法是美术导出的时候，可以将不受影响的骨骼隐藏，然后输出。

这个优化会同时减少FBX以及anim文件大小。

对比数据暂缺=_=

2，裁剪不需要的曲线：

通过上面的操作，一些不用的骨骼数据已经不存在了，但骨骼的某些曲线在整个文件都是不会变化的，这样的曲线也是可以删减的，例如scale，基本上不会有变化，这个时候可以将这类型的曲线也删除掉。这里也是需要具体的问题具体分析，如果动画确实有scale变化，就不能删除了。这里的优化FBX文件大小是没有变化的，anim文件会变小，可以参考：

http://answers.unity3d.com/questions/668672/removing-scale-curves-from-animation.html

3，存储精度降低：

从文件我们可以看到，unity存储的精度都比较高，其实用不了那么高的精度，这里可以将精度降低，具体的做法以及数据，可以参考：

Unity骨骼动画压缩算法

通过测试发现，精度降低优化效果很明显，裁剪曲线可以不用做了。

三，动画文件内存优化

从前面分析可以知道，动画文件保存的大部分都是关键帧数据，unity中可以看到：

这里包含的信息很多，官方文档有一些介绍：

https://docs.unity3d.com/Manual/class-Animator.html

结合文档，先说下曲线，从上面可以看到曲线有Pos，Quaternion，Euler，Scale，Muscles，Generic，PPtr，这里我们可以关注常用的Pos，Quaternion，Scale，代表着位置，旋转，缩放，Curves Total代表上面的所有曲线综合，计算方法：468 =48*3+48*4+44*3，Pos(x,y,z)3条曲线，Quaternion(x,y,z,w)4条曲线，Scale(x,y,z)3曲线。

然后再看看存储格式，Constant，Dense，Stream，Unity3种数据存储方式。

Constant代表基本不变的数据，哪些数据用这个存储方式？很典型的就是scale曲线，基本上都是1，Constant的内存占用很小，基本上只有关键帧值数据，不含有切线数据。

Dense格式存储，采用的是线性插值方式，不含有切线数据，少内存。一般是线性插值的曲线会采用这种方式

Stream格式存储，采用的是曲线插值方式，含有切线，时间等全部数据，多内存。最高格式的存储，变化多样的曲线采用这种方式

上面3种方式Unity会根据关键帧的数据情况来选择存储方式，基本原则就是增加Constant数据，减少Stream数据。
根据上面的原则，我们有以下的优化方法：

1，存储精度降低：

这个方法不仅会减少文件大小，而且还会减少内存。精度降低了，数据存储就会转变成Constant方式。对比看下压缩的效果，内存少了很多，基本减少50%的内存

精度降低：

原始数据：已经压缩了

2，压缩关键帧：

通过前面的方法我们已经可以将曲线优化到最少了，但关键帧数据还有很多冗余，比如一个曲线关键帧数据都没有变化，这个时候其实是不需要这么多帧的，只需要2帧，一个开始帧，一个结束帧就可以了，其他的帧可以通过计算获得。

不压缩内存：

压缩：unity导入压缩 Keyframe Reduction

Rotation Error: 0.15

Position Error:0.15

Scale Error: 1

内存从0.6MB 减少到 204.2KB 比例 66%

分析原因：Constant增加了(19.4%->65.6%)，Stream减少了(80.6%->34.4%)

3，压缩关键帧+存储精度降低:

通过前面的数据可以看到，2个方式一起处理，效果更好，由0.6MB->204.2KB->100KB，最终的减少内存比例为：83.3%

四，其他

动画文件的内存占用，可以在profiler中查看，但建议真机查看，编辑器环境会测试数据不准确。

这里是会显示一个内存大小的：9.8KB，如果你在编辑器看的话，是会比这个数值大很多，在真机上也会大一些，我们看下真机的测试情况：

附上真机调试方法：

http://km.oa.com/group/1746/articles/show/211058?kmref=search&from_page=1&no=4

我们这里测试几种情况：

1，2种不同的压缩比例

2，精度降低+压缩

从数据可以看到，真机的数据都比编辑器显示的多3.6K，具体这3.6K是怎么来的，哪位大神知道麻烦告知一下，多谢。