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动画、IK 与 AI 导航

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本页追踪角色从动画数据到最终骨架、再到每 tic 行为决策和导航的路径。它承接实体更新、脚本协程与碰撞查询：动画可以触发脚本事件，AI 脚本可以选择移动目标，但实际位移和贴地仍受物理系统约束。

动画不是单纯播放剪辑#

idAnimator 将模型关节划分为 ALL、TORSO、LEGS、HEAD、EYELIDS 五个 channel，每个 channel 最多保存三个正在混合的动画。channel 顺序也是脚本接口的一部分，增加或重排 channel 时必须同步 doom_defs.script。neo/d3xp/anim/Anim.h:31-49

每个游戏更新中有两种不同工作：

  • ServiceAnims(fromtime, totime) 跨越时间区间调用所有 channel 的 frame commands；动画停止后关闭 TH_ANIMATE，但额外激活一次 TH_UPDATEVISUALS，让渲染交互按停止后的姿态重建。neo/d3xp/anim/Anim_Blend.cpp:4164-4189
  • CreateFrame(currentTime, force) 计算某个时间点的关节姿态；相同时间且非强制更新时可以直接返回，因此它不是无条件重算函数。neo/d3xp/anim/Anim_Blend.cpp:4261-4290

CreateFrame 先复制默认姿态；若存在 AF pose，则改用它作为缺省姿态。随后先混合 ALL，只有 ALL 的累计权重尚未达到 1 时才给其他 channel 留混合空间，眼睑最后叠加，AF pose 再参与，最后转换成关节矩阵。neo/d3xp/anim/Anim_Blend.cpp:4300-4356 neo/d3xp/anim/Anim_Blend.cpp:4359-4385

关节修正不是简单遍历所有关节后统一覆盖。实现按 jointMods 排序位置分段：先变换修正项之前的父子层级，应用当前修正，再继续处理后续关节；根关节还单独叠加模型视觉偏移。没有动画更新且没有 jointMods 时，函数直接返回 false。neo/d3xp/anim/Anim_Blend.cpp:4379-4439 neo/d3xp/anim/Anim_Blend.cpp:4434-4494

Walk IK 如何修改骨架#

idActor::Spawn 用 IK_ANIM 初始化 walkIK；非 ragdoll 更新时清除 AF pose，并在 IK 已初始化且 ik_enable 开启时调用 walkIK.Evaluate()。ragdoll 激活则走 idAFEntity_Base 的动画控制路径，不再叠加普通 walk IK。neo/d3xp/Actor.cpp:538-546 neo/d3xp/Actor.cpp:1710-1723 neo/d3xp/IK.cpp:111-116

初始化从 ik_numLegs 决定腿数；零腿是可接受的无操作配置。否则解析每腿 foot、ankle、knee、hip 及可选方向关节和 waist，必需关节无效会触发 gameLocal.Error。实现还从指定动画第一帧建立骨架，缓存上下腿长度和骨骼轴转换，并读取平滑、腰部距离、上下探测距离等 spawn 参数。neo/d3xp/IK.cpp:424-457 neo/d3xp/IK.cpp:461-531 neo/d3xp/IK.cpp:533-545

每次求值只在新游戏帧且至少一腿启用时执行，顺序为：

  1. 先用不带 joint mods 的当前动画帧读取脚底位置；可选 pivot 逻辑固定支撑脚，减少脚步滑动。
  2. 对每只启用的脚，以 CONTENTS_SOLID | CONTENTS_IKCLIP 做上下范围的 trace，取得地面高度。
  3. 只有物理对象有地面接触时才把脚踝向地面调整；站在平台上时不做常规历史平滑。
  4. 根据最低脚踝、腰部到地面/脚踝的最小距离和历史高度调整腰部，再做历史平滑。
  5. 首次有效高度采样只建立历史并返回；后续帧用 SolveTwoBones 求膝位置，最后以 JOINTMOD_WORLD_OVERRIDE 写回 waist、hip、knee、ankle。neo/d3xp/IK.cpp:564-640 neo/d3xp/IK.cpp:642-729 neo/d3xp/IK.cpp:732-772

idAI::Think 在正常移动分支前调用 walkIK.ClearJointMods()，避免同一骨架被重复更新；因此修改 AI 更新顺序时，必须同时检查旧 IK 修正是否已清理以及本帧是否重新求值。neo/d3xp/ai/AI.cpp:1133-1140

AI 每 tic 的分工#

idAI::Spawn 在 g_monsters 关闭时安排移除实体；否则读取 team、移动、交谈、阻挡时间和 cinematic 等参数，链接脚本变量并建立战斗碰撞模型。neo/d3xp/ai/AI.cpp:748-812

Think 先检查 dormant 和 ai_think；TH_THINK 分支处理敌人死亡、视角 delta，然后按状态分流：

状态主要行为
cinematic播放 cinematic，运行物理
hidden 且禁止隐藏移动只推进 AI 脚本
MOVETYPE_DEAD脚本与 DeadMove
MOVETYPE_FLY / STATIC / ANIM / SLIDE更新敌人位置和脚本，再执行对应移动，随后 chatter/blink

这个顺序意味着 AI 脚本与移动求解位于 UpdateAnimation 和 Present 之前；末尾还会更新 muzzle flash、粒子、damage effects，并重新链接战斗碰撞。仅有 TH_PHYSICS 时则只运行物理，不执行完整决策分支。neo/d3xp/ai/AI.cpp:1104-1212

隐藏但允许移动的实体不会走常规 UpdateAnimation frame-command 路径，所以 Think 显式调用 ServiceAnims(gameLocal.previousTime, gameLocal.time) 补偿。这再次说明 frame commands 与骨架求值是分离的。neo/d3xp/ai/AI.cpp:1193-1200

AAS 文件与路由生命周期#

游戏初始化从 aas_types entityDef 的 type* 键建立名称和 idAAS 实例的一一对应数组。地图加载时，每个实例使用地图文件名替换扩展名后的路径，并传入地图 geometry CRC。neo/d3xp/Game_local.cpp:343-357 neo/d3xp/Game_local.cpp:983-986

idAASLocal::Init 在名称和 CRC 都相同的情况下保留文件和 routing 数据，只清除动态 obstacles；否则 shutdown 后重新加载并 SetupRouting。加载失败返回 false，不会保留一份未验证的新文件。neo/d3xp/ai/AAS.cpp:75-104

文本 AAS 加载器校验文件标识、版本和 CRC；调用方传入非零地图 CRC 且不匹配时判定文件过期。成功解析的内容包括 settings、planes、vertices、edges、faces、areas、nodes、portals 和 clusters，未知 section 也是失败路径。neo/aas/AASFile.cpp:1100-1138 neo/aas/AASFile.cpp:1140-1199

AI 的 use_aas 通过名称选择实例。找到后还会验证实体物理 bounds 是否落在该 AAS settings 支持的包围盒内，并采用其 maxStepHeight；没有有效 settings 时退回无 AAS 并输出警告。neo/d3xp/ai/AI.cpp:1342-1380

MoveToPosition 展示完整目标选择契约：先检查是否已到；有 AAS 时分别求起点和终点 area，并调用 PathToGoal；无 AAS 时只允许 NewWanderDir 找到替代方向。任一关键路径失败都会 StopMove(MOVE_STATUS_DEST_UNREACHABLE) 并置 AI_DEST_UNREACHABLE，成功才写入 moveDest、MOVE_TO_POSITION、MOVE_STATUS_MOVING 和脚本标志。neo/d3xp/ai/AI.cpp:1949-1989

PathToGoal 拒绝空 AAS 和 area 0，将点压入相应 area 后，飞行与步行分别调用 FlyPathToGoal 或 WalkPathToGoal；它不是统一的无差别寻路函数。neo/d3xp/ai/AI.cpp:1458-1482 动态区域状态按实体 bounds 和当前 AAS 的 bounding box 扩张后更新；routing cache 超内存上限时淘汰最旧 cache。neo/d3xp/ai/AAS_routing.cpp:436-447 neo/d3xp/ai/AAS_routing.cpp:995-1025

修改约束#

  • 新动画 channel 必须同步模型 channel 标记和脚本常量；不要只改 ANIM_NumAnimChannels。
  • frame command 去重、时间区间跨越和停止后的最后一次 visual update 都属于行为契约，不能用“只计算最终姿势”替代。
  • IK 依赖 spawn 关节命名、有效修改动画、物理地面接触和 clip content；在 ragdoll 与普通动画之间切换时检查修正残留。
  • 修改地图几何后必须使 AAS geometry CRC 同步；use_aas 还要匹配角色体型，不是任意导航文件都可复用。
  • 无 AAS 不等于所有移动都失败，但 MoveToPosition 只能依赖 wander 回退；测试应覆盖 MOVE_STATUS_DEST_UNREACHABLE 和脚本标志。

返回游戏运行时或总入口。