什么是反向运动学?

了解有关 IK 动画的流程和工作流的详细信息。

可以使用 Alias 中的骨骼和反向运动动画工具实现人体运动真实感。角色动画的核心是计时和运动。

通过创建和编辑关节及骨骼来构建骨骼。创建组成角色骨骼的所有关节和骨骼后,您会希望四处移动骨骼并使其具有不同姿势。

可通过两种基本方法设置关节链的姿势:正向运动学和反向运动学。

如果使用正向运动学,设置关节链姿势时必须分别指定每个关节的旋转,从父关节开始向下指定下面的所有子关节。

如果使用反向运动学,则在设置关节链姿势时,只需为最低关节链层次设置其目标位置,它上面的所有父关节就会自动旋转。反向运动学提供一种非常直观的关节链姿势设置方法,因为它支持目标导向的姿势设置。当您去拿一件物品时,不会考虑应该如何旋转肩膀、肘部等等。您只需考虑要拿的物品位于何处,您的身体就会自动完成动作。这也是反向运动学的工作原理。

若要使用反向运动学设置关节链的姿势,需要向骨骼中添加某些特殊工具。这些工具称为反向运动学 (IK) 控制柄。IK 控制柄用于通过直观方式为关节链设置姿势。

IK 控制柄从关节链的父关节开始,可以在父关节下的任意关节结束。例如,可以为每条腿创建 IK 控制柄,控制从臀部关节开始并在踝部关节结束的关节链。

可以选择在踝关节处结束的 IK 控制柄,并使用它按照与您移动自己踝部同样的方式来移动链。

除设置骨骼姿势外,IK 控制柄在骨骼动画中也起着重要作用。链在动画关键帧之间的移动也由链 IK 控制柄自动解决。

IK 控制柄通过应用反向运动学解算器,向您说明如何旋转和移动链的所有关节。IK 解算器是 IK 控制柄使用的智能引擎。

您可以设置骨骼的动画,但相应动画中仅显示角色的计时和动作,缺少外形和形状。下一步是将角色模型绑定到角色骨骼,使骨骼能控制模型的动作。

使用“Animation”>“IK”>“New Skeleton” 创建骨骼,然后使用“Animation”>“IK”>“Add IK Handle”“Animation”>“Tools”>“Create Constraint”“Animation”>“Keyframe”>“Set keyframe”“Animation”>“Keyframe”>“Auto Keyframe” 按角色的旋转比例和平移参数为其设置动画。

独立于动画为角色创建分层几何体,并使用“Animation”>“Editors”>“Skeletons” 将层次中的 DAG 节点转变为关节 DAG 节点。然后,使用“Animation”>“Edit”>“Overlay Skeleton” 覆盖模型中的对应关节节点。