HarmonicMotion

업데이트: 2020/01/30

개요

HarmonicMotion은 지정된 파라미터의 값을 주기적으로 반복하는 기능입니다.
주로 호흡처럼 항상 계속 동작하는 것에 사용합니다.
HarmonicMotion을 설정하는 방법은 여기를 참조하십시오. 

Cubism SDK for Unity의 HarmonicMotion은 두 가지 요소로 구성됩니다.

  1. 동작시키는 파라미터 지정용 컴포넌트
  2. 각 파라미터의 값을 조작하는 컴포넌트

1. 동작시키는 파라미터 지정용 컴포넌트

HarmonicMotion에 사용할 파라미터를 지정하려면 CubismHarmonicMotionParameter를 사용합니다.

CubismHarmonicMotionParameter는 MonoBehaviour를 상속한 컴포넌트로,
[Prefab 루트]/Parameters/ 아래에 배치된 GameObject에 연결하여 사용합니다.
이것은 연결된 GameObject와 동일한 ID의 파라미터값을 주기적으로 동작시킵니다.

CubismHarmonicMotionParameter에는 5개의 설정 항목이 있습니다.

        /// <summary>
        /// Timescale channel.
        /// </summary>
        [SerializeField]
        public int Channel;

        /// <summary>
        /// Motion direction.
        /// </summary>
        [SerializeField]
        public CubismHarmonicMotionDirection Direction;

        /// <summary>
        /// Normalized origin of motion.
        /// </summary>
        /// <remarks>
        /// The actual origin used for evaluating the motion depends limits of the <see cref="CubismParameter"/>.
        /// </remarks>
        [SerializeField, Range(0f, 1f)]
        public float NormalizedOrigin = 0.5f;

        /// <summary>
        /// Normalized range of motion.
        /// </summary>
        /// <remarks>
        /// The actual origin used for evaluating the motion depends limits of the <see cref="CubismParameter"/>.
        /// </remarks>
        [SerializeField, Range(0f, 1f)]
        public float NormalizedRange = 0.5f;

        /// <summary>
        /// Duration of one motion cycle in seconds.
        /// </summary>
        [SerializeField, Range(0.01f, 10f)]
        public float Duration = 3f;
  • Channel

CubismHarmonicMotionController로 설정된 사인파의 주기 배율을 지정합니다.
HarmonicMotion에서는 하나의 모델에 대해 여러 주기를 설정할 수 있으며 CubismHarmonicMotionController로 설정할 수 있습니다.
여기에는 CubismHarmonicMotionController.ChannelTimescales의 인덱스를 설정합니다.

  • Direction

파라미터의 중심을 기준으로, 어느 범위에서 주기적으로 동작시킬지 설정합니다.
설정 항목은 다음 3가지입니다.

– Left : 파라미터의 중심으로부터 왼쪽 절반의 범위만으로 동작합니다.
– Right : 파라미터의 중심에서 오른쪽 절반의 범위에서만 동작합니다.
– Centric : 파라미터 전체에서 동작합니다.

  • NormalizedOrigin

Direction에서 기준으로 할 파라미터의 중심을 설정합니다.
그 파라미터의 최소값을 0, 최대값을 1로 했을 때의 값을 중심에 설정합니다.

  • NormalizedRange

NormalizedOrigin으로 설정된 값을 중심에서 값을 동작시키는 진폭을 설정합니다.
그 파라미터의 최소값을 0, 최대값을 1로 했을 때의 중심으로부터의 이동 거리를 설정합니다.
이 값은 NormalizedOrigin으로 설정된 중심 위치에서 파라미터의 최소값 또는 최대값까지의 범위만 설정할 수 있습니다.

  • Duration

파라미터의 주기를 조정합니다.

        /// <summary>
        /// Evaluates the parameter.
        /// </summary>
        /// <returns>Parameter value.</returns>
        internal float Evaluate()
        {
            // Lazily initialize.
            if (!IsInitialized)
            {
                Initialize();
            }


            // Restore origin and range.
            var origin = MinimumValue + (NormalizedOrigin * ValueRange);
            var range  = NormalizedRange * ValueRange;


            // Clamp the range so that it stays within the limits.
            Clamp(ref origin, ref range);


            // Return result.
            return origin + (range * Mathf.Sin(T * (2 * Mathf.PI) / Duration));
        }

        /// <summary>
        /// Clamp origin and range based on <see cref="Direction"/>.
        /// </summary>
        /// <param name="origin">Origin to clamp.</param>
        /// <param name="range">Range to clamp.</param>
        private void Clamp(ref float origin, ref float range)
        {
            switch (Direction)
            {
                case CubismHarmonicMotionDirection.Left:
                {
                    if ((origin - range) >= MinimumValue)
                    {
                        range /= 2;
                        origin -= range;
                    }
                    else
                    {
                        range           = (origin - MinimumValue) / 2f;
                        origin          = MinimumValue + range;
                        NormalizedRange = (range * 2f)/ValueRange;
                    }


                    break;
                }
                case CubismHarmonicMotionDirection.Right:
                {
                    if ((origin + range) <= MaximumValue)
                    {
                        range  /= 2f;
                        origin += range;
                    }
                    else
                    {
                        range           = (MaximumValue - origin) / 2f;
                        origin          = MaximumValue - range;
                        NormalizedRange = (range * 2f)/ValueRange;
                    }


                    break;
                }
                default:
                {
                    break;
                }
            }


            // Clamp both range and NormalizedRange.
            if ((origin - range) < MinimumValue)
            {
                range           = origin - MinimumValue;
                NormalizedRange = range / ValueRange;
            }
            else if ((origin + range) > MaximumValue)
            {
                range           = MaximumValue - origin;
                NormalizedRange = range / ValueRange;
            }
        }

또한 CubismHarmonicMotionParameter는 CubismHarmonicMotionController가 참조 대상을 취득하기 위한 마커로도 사용합니다.

2. 각 파라미터의 값을 조작하는 컴포넌트

각 파라미터에 개폐 값을 적용하려면 CubismHarmonicMotionController를 사용합니다.
이것은 MonoBehaviour를 상속받은 컴포넌트이며, 사용할 때 Cubism의 Prefab 루트에 연결됩니다.

초기화 시에 Prefab에 연결된 모든 CubismHarmonicMotionParameter의 참조를 취득합니다.
실행 중에 주기적으로 값을 동작시키는 파라미터를 추가/삭제했을 경우 CubismHarmonicMotionController.Refresh()를 호출해 참조를 다시 취득합니다.

        /// <summary>
        /// Refreshes the controller. Call this method after adding and/or removing <see cref="CubismHarmonicMotionParameter"/>.
        /// </summary>
        public void Refresh()
        {
            var model = this.FindCubismModel();


            // Catch sources and destinations.
            Sources = model
                .Parameters
                .GetComponentsMany<CubismHarmonicMotionParameter>();
            Destinations = new CubismParameter[Sources.Length];


            for (var i = 0; i < Sources.Length; ++i)
            {
                Destinations[i] = Sources[i].GetComponent<CubismParameter>();
            }

            // Get cubism update controller.
            HasUpdateController = (GetComponent<CubismUpdateController>() != null);
        }

        ...
        
        /// <summary>
        /// Called by Unity. Makes sure cache is initialized.
        /// </summary>
        private void Start()
        {
            // Initialize cache.
            Refresh();
        }

CubismHarmonicMotionController는 매 프레임의 LateUpdate() 타이밍에서 CubismHarmonicMotionParameter로 마킹된 파라미터에 대해 계산된 값을 적용합니다.

        /// <summary>
        /// Called by Unity. Makes sure cache is initialized.
        /// </summary>
        private void Start()
        {
            // Initialize cache.
            Refresh();
        }

CubismHarmonicMotionController에는 두 가지 설정 항목이 있습니다.

        /// <summary>
        /// Blend mode.
        /// </summary>
        [SerializeField]
        public CubismParameterBlendMode BlendMode = CubismParameterBlendMode.Additive;


        /// <summary>
        /// The timescales for each channel.
        /// </summary>
        [SerializeField]
        public float[] ChannelTimescales;
  • BlendMode

파라미터에 값을 적용할 때의 블렌드 모드입니다.
설정할 수 있는 값은 다음 세 가지입니다.

– Override : 현재 값을 덮어씁니다.
– Additive : 현재 값에 가산합니다.
– Multiply : 현재 값에 곱합니다.

  • ChannelTimescales

사인파의 주기를 설정합니다.
주기는 복수 설정할 수 있습니다.

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