【游戏开发实战】下载原神模型，PMX转FBX，导入到Unity中，卡通渲染，绑定人形动画（附Demo工程）

文章目录

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+ 一、前言
+ 二、原神模型下载
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* 1、第一期模型
* 2、第二期模型
* 3、第三期模型
* 4、第四期模型
* 5、第五期模型
* 6、第六期模型
* 7、第七期模型
* 8、模型合集打包下载
+ 三、pmx转fbx
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* 1、Blender下载与安装
* 2、Cats插件下载与安装
* 3、导入pmx模型
* 4、修复材质问题
* 5、修复模型：Fix Model
* 6、导出fbx
+ 四、Unity部分
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* 1、导入fbx和贴图
* 2、从fbx中导出材质球
* 3、卡通渲染
*
– 3.1、简单粗暴，使用Unlit/Texture
– 3.2、基于光照的卡通渲染
– 3.3、UnityToonShader项目
– 3.4、ToonMultiStepShader.shader
– 3.5、材质球设置
– 3.6、效果演示
* 4、添加动画
*
– 4.1、人形动画资源获取
– 4.2、设置人形动画
– 4.3、添加Animator动画
– 4.4、运行效果
+ 四、Demo工程下载
+ 五、完毕

一、前言

嗨，大家好，我是新发。
我这两天在做一个 RPG打群架的个人作品，涉及到一些渲染和人物动画控制的问题，顺手写篇教程，这里角色模型我用原神的模型来演示。

效果如下

原神模型使用守则：
◆允许完善物理，修正模型权重、表情等bug
允许改色，适度更改衣装，添加spa、toon等
◆请勿二次配布，以及拆取部件以用于改造其他模型
请勿用于18禁作品，极端宗教宣传，血腥恐怖猎奇作品，人身攻击等
请勿用于商业用途
◆他人使用本模型所造成的一切不良后果，不由模型改造者与miHoYo承担，请向使用者追究全部责任

; 二、原神模型下载

原神的模型可以在官网直接下载到。

1、第一期模型

官网：https://ys.biligame.com/gczj/

; 2、第二期模型

官网：http://ys.biligame.com/pjdkx/

; 3、第三期模型

官网：https://ys.biligame.com/beyel

; 4、第四期模型

官网：https://ys.biligame.com/ysl

; 5、第五期模型

官网：https://www.bilibili.com/blackboard/activity-raop07Ymhm.html

; 6、第六期模型

官网：https://www.bilibili.com/blackboard/activity-kiOl0D1nF8.html

; 7、第七期模型

官网：https://www.bilibili.com/blackboard/activity-btLCSzTTsK.html

; 8、模型合集打包下载

如果你不想一个个下载，可以从我的网盘下载，我已经全部打包好了，
网盘地址：https://pan.baidu.com/s/1gUCyDuu9D2Aoug6weK2WxA
提取码：bbr5

; 三、pmx转fbx

我们下载下来后，模型的格式是 pmx，

我们需要把它转为 fbx格式才能导入 Unity中使用。 pmx转 fbx可以通过 Blender来转，刚好我之前自学了 Blender，也写过几篇 Blender配合 Unity的文章，大家感兴趣的可以看看：
《【游戏开发创新】上班通勤时间太长，做一个任意门，告别地铁与塞车（Unity | 建模 | ShaderGraph | 摇杆 | 角色控制）》

《【游戏开发创新】自学Blender建模，自制孔明灯，在Unity中点亮整个星空，愿新年，胜旧年（Unity | 建模 | 粒子系统 | 预设）》

《【游戏开发创新】当我学了Blender 建模，自制3D电脑桌面，回收站爆发了，把我做的模型都吐了出来（Blender | Unity | FBX）》

回归正题，下面就来教大家如何使用 Blender将 pmx转为 fbx格式。

; 1、Blender下载与安装

Blender官网：https://www.blender.org/
中文手册：https://docs.blender.org/manual/zh-hans/2.79/about/introduction.html

由于 Blender官网的下载速度太慢，建议去 Blender中国社区下载，地址：https://www.blendercn.org/

根据你的电脑系统下载对应的版本，我是 windows系统，点击下载 windows平台的安装包，

下载完后直接傻瓜式安装即可~

; 2、Cats插件下载与安装

Blender是开源免费的，轻量又强大，易于上手，很适合个人独立开发者学习和使用，它具有丰富的插件生态，就像 VSCode一样，我们这里要将 pmx转为 fbx格式，就需要用到一个 Cats插件。
Cats插件自身也是开源的，我们直接从 GitHub上下载。
地址：https://github.com/GiveMeAllYourCats/cats-blender-plugin
如下，点击 Cats Blender Plugin，下载下来的是一个 zip文件，

现在我们打开 Blender，然后点击菜单 Edit / Preferences，打开偏好设置窗口，

点击 Add ons，然后点击 install按钮，

然后选择我们刚刚下载的 Cats插件文件，点击 Install Add-on，

安装完毕后，记得勾选上它，（如果你没勾选，插件就是禁用状态的）

现在，我们就可以在编辑区的侧边栏那里看到 CATS插件了，（注：侧边栏显示和隐藏的快捷键是 N）

; 3、导入pmx模型

我们在 CATS插件中点击 Import Model按钮，

然后选择 pmx文件，点击 Import Any Model按钮，

此时导进来的模型的材质有问题，是这样子的，

4、修复材质问题

我们打开侧边栏的 Misc，然后点击 Shadeless（即使用卡通材质），

此时我们就可以看到正常显示了，

看下细节

; 5、修复模型：Fix Model

我们可以看到，模型的节点命名并不是按照 Unity骨骼映射的英文命名，

我们点击 CATS插件的 Fix Model按钮，即可自动进行修复，除此之外，它还会帮我们删除多余无用的骨骼，将使用同一张贴图的节点合并为一个 Mesh并重命名为 Body等，

修复后可以看到变成英文命名了，

6、导出fbx

点击 CATS插件的 Export Model按钮，即可导出 fbx文件，

建议导出 fbx文件放在 pmx文件同级目录中，

如下，

; 四、Unity部分

1、导入fbx和贴图

我们上面的 fbx文件和 tex文件夹（里面是贴图）一起拷贝到 Unity工程中，（如果你没有拷贝 tex文件夹，在 Unity中显示的就是白模）

此时我们把模型拖入场景中，看到的效果是这样的，

; 2、从fbx中导出材质球

上面我们看到，模型的材质效果不是 卡通渲染风格，当你去定位模型的材质的时候，会发现材质是嵌在 fbx文件里的，

我们并不能对 fbx内的材质进行编辑，

没关系，我们把材质导出来。
选中 fbx文件，在 Inspector窗口中点击 Materials，设置 Location为 Use External Materials (Legacy)，然后点击 Apply按钮，

此时材质球就会从 fbx文件中导出来了，

接下来我们就可以修改材质球的 shader了，默认是 Standard，

3、卡通渲染

卡通渲染不像 PBR那样有标准流程和衡量准则，可以说卡通渲染是人们主观审美 + 现实环境抽象的结合，不同人对卡通渲染的理解理念不同，不过随着卡通渲染的不断发展，也形成了一套固定思路。

3.1、简单粗暴，使用Unlit/Texture

最粗暴的方式就是直接使用 Unlit材质，在贴图上表现出卡通效果。
我们把材质球的 shader全部改成 Unlit/Texture（也就是无光照模型，直接显示贴图纹理），

效果如下：

当然，这过于简单了，缺点很明显，没有光照效果。

; 3.2、基于光照的卡通渲染

我们对比看下原神游戏中的画面效果，是一种次时代卡通效果。我们可以看到，它是有光照效果的，太阳在右侧，人物面朝太阳方向时，光照面会有高光，背面会有阴影；当背朝太阳时则相反。

我们需要考虑光照，也就是基于光照模型的卡通渲染。

3.3、UnityToonShader项目

基于光照模型的卡通渲染，我在 GitHub上找到了一个项目，地址：https://github.com/Sorumi/UnityToonShader
如果你访问不了 GitHub，可以访问我的 CODE CHINA，我已将它 Fork过来了，

; 3.4、ToonMultiStepShader.shader

进入上面这个项目的 Assets/Shaders目录，可以看到一些 shader脚本，我使用的是这个 ToonMultiStepShader.shader，

Shader "Toon/Basic/MultiSteps"
{
    Properties
    {

        _Color ("Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
        _HColor ("Highlight Color", Color) = (0.8, 0.8, 0.8, 1.0)
        _SColor ("Shadow Color", Color) = (0.2, 0.2, 0.2, 1.0)

        _MainTex ("Main Texture", 2D) = "white" { }

        _ToonSteps ("Steps of Toon", range(1, 9)) = 2
        _RampThreshold ("Ramp Threshold", Range(0.1, 1)) = 0.5
        _RampSmooth ("Ramp Smooth", Range(0, 1)) = 0.1

        _SpecColor ("Specular Color", Color) = (0.5, 0.5, 0.5, 1)
        _SpecSmooth ("Specular Smooth", Range(0, 1)) = 0.1
        _Shininess ("Shininess", Range(0.001, 10)) = 0.2

        _RimColor ("Rim Color", Color) = (0.8, 0.8, 0.8, 0.6)
        _RimThreshold ("Rim Threshold", Range(0, 1)) = 0.5
        _RimSmooth ("Rim Smooth", Range(0, 1)) = 0.1
    }

    SubShader
    {
        Tags { "RenderType" = "Opaque" }

        CGPROGRAM

        #pragma surface surf Toon addshadow fullforwardshadows exclude_path:deferred exclude_path:prepass
        #pragma target 3.0

        fixed4 _Color;

        fixed4 _HColor;

        fixed4 _SColor;

        sampler2D _MainTex;

        float _RampThreshold;

        float _RampSmooth;

        float _ToonSteps;

        float _SpecSmooth;

        fixed _Shininess;

        fixed4 _RimColor;

        fixed _RimThreshold;

        float _RimSmooth;

        struct Input
        {
            float2 uv_MainTex;
            float3 viewDir;
        };

        float linearstep(float min, float max, float t)
        {
            return saturate((t - min) / (max - min));
        }

        inline fixed4 LightingToon(SurfaceOutput s, half3 lightDir, half3 viewDir, half atten)
        {
            half3 normalDir = normalize(s.Normal);
            half3 halfDir = normalize(lightDir + viewDir);

            float ndl = max(0, dot(normalDir, lightDir));
            float ndh = max(0, dot(normalDir, halfDir));
            float ndv = max(0, dot(normalDir, viewDir));

            float diff = smoothstep(_RampThreshold - ndl, _RampThreshold + ndl, ndl);
            float interval = 1 / _ToonSteps;

            float level = round(diff * _ToonSteps) / _ToonSteps;
            float ramp ;
            if (_RampSmooth == 1)
            {
                ramp = interval * linearstep(level - _RampSmooth * interval * 0.5, level + _RampSmooth * interval * 0.5, diff) + level - interval;
            }
            else
            {
                ramp = interval * smoothstep(level - _RampSmooth * interval * 0.5, level + _RampSmooth * interval * 0.5, diff) + level - interval;
            }
            ramp = max(0, ramp);
            ramp *= atten;

            _SColor = lerp(_HColor, _SColor, _SColor.a);
            float3 rampColor = lerp(_SColor.rgb, _HColor.rgb, ramp);

            float spec = pow(ndh, s.Specular * 128.0) * s.Gloss;
            spec *= atten;
            spec = smoothstep(0.5 - _SpecSmooth * 0.5, 0.5 + _SpecSmooth * 0.5, spec);

            float rim = (1.0 - ndv) * ndl;
            rim *= atten;
            rim = smoothstep(_RimThreshold - _RimSmooth * 0.5, _RimThreshold + _RimSmooth * 0.5, rim);

            fixed3 lightColor = _LightColor0.rgb;

            fixed4 color;
            fixed3 diffuse = s.Albedo * lightColor * rampColor;
            fixed3 specular = _SpecColor.rgb * lightColor * spec;
            fixed3 rimColor = _RimColor.rgb * lightColor * _RimColor.a * rim;

            color.rgb = diffuse + specular + rimColor;
            color.a = s.Alpha;
            return color;
        }

        void surf(Input IN, inout SurfaceOutput o)
        {
            fixed4 mainTex = tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex);
            o.Albedo = mainTex.rgb * _Color.rgb;

            o.Alpha = mainTex.a * _Color.a;

            o.Specular = _Shininess;
            o.Gloss = mainTex.a;
        }

        ENDCG

    }
    FallBack "Diffuse"
}

将其导入 Unity工程中，

3.5、材质球设置

把材质球的 shader改为 Toon/Basic/MultiSteps，如下

调整一下高光、阴影、渐变阈值、镜面、边缘等参数，

; 3.6、效果演示

效果如下，我们在修改太阳光方向，观察不同角度的效果，

4、添加动画

我们要给角色添加动画，加入你现在已有一些人形骨骼动画，想套用在原神的模型上，怎么弄呢？我来教你~

4.1、人形动画资源获取

假设你手头上没有人形动画，这个时候，我就要推荐你一个高级网站了： Mixamo，地址：https://www.mixamo.com/

Mixamo是 Adobe旗下的一个产品，可以上传静态人形模型文件，在网站上绑定人形模板动画，并可以下载绑定动画后的模型文件。

我之前有写过一篇文章专门介绍这个网站：《在线免费角色动画网站：mixamo》

我们选择一个喜欢的动作，比如我选这个

点击 Download按钮，

格式选择 FBX，不要包含网格（选 Without Skin），然后点击 DOWNLOAD，

这样我们就得到了一个含动画的 fbx文件，

; 4.2、设置人形动画

我们把动画 fbx文件导入 Unity中，如下

选中动画 fbx文件，在 Inspector窗口中点击 Rig，把 Animation Type设置为 Humanoid，然后点击 Apply，

此时我们点击 Configure，可以看到人形动画 Avatar的绑定信息，

如下

同样的，把我们原神的 fbx模型的 Animation Type也改为 Humanoid，

同样点击 Configure按钮，检查一下 Avatar，

4.3、添加Animator动画

最后一步，把动画文件拖给模型父节点，此时会自动挂一个 Animator组件，我们设置一下 Avatar对象，如下

注意，如果要让动画循环播放，需要把动画的 Loop Time勾选上，如下

; 4.4、运行效果

加个背景图，运行效果如下，

注：关于屏幕后处理，我在之前一些文章中与讲到，可以看我之前的文章：
《【游戏仿真实验】使用Unity仿真电视机光学三原色显示画面，我是要成为海贼王的男人》
《Unity后处理（图像优化特效技术），实现影视级别的镜头效果，辅助标签：PostProcessing》

好了，剩下的就是大家自由发挥了，添加一些其他动画，进行组合、控制。
关于 Animator动画控制，我之前写过相关教程，推荐大家看下，《Unity动画状态机Animator使用》

四、Demo工程下载

本文 Demo工程我已上传到 CODE CHINA，感兴趣的同学可自行下载学习，
地址：https://codechina.csdn.net/linxinfa/MiHoYoModelTest

; 五、完毕

好啦，就到这里吧~
我是林新发：https://blog.csdn.net/linxinfa
原创不易，若转载请注明出处，感谢大家~
喜欢我的可以点赞、关注、收藏，如果有什么技术上的疑问，欢迎留言或私信~

Original: https://blog.csdn.net/linxinfa/article/details/121370565
Author: 林新发
Title: 【游戏开发实战】下载原神模型，PMX转FBX，导入到Unity中，卡通渲染，绑定人形动画（附Demo工程）