Spline-IK

Die Spline-IK-Berechnung verwendet einen Spline, um die Krümmung einer Reihe von Bones oder anderer verknüpfter Objekte zu bestimmen.

• Erstellungsgruppe > (Systeme) > Standard > Rollout Objekttyp > Schaltfläche Bones > SplineIKSolver aus der Liste IK-Berechnung auswählen.
• Menü Standard: Menü Animation > IK-Berechnung > Spline-IK-Berechnung
• Menü Erweitert: Menü Animation > Beziehungen/IK > Spline-IK-Berechnung

Sie können die Spline-Scheitelpunkte verschieben und animieren, um die Krümmung der Spline zu verändern. Beim Animieren des Splines werden in der Regel Helferobjekte an den einzelnen Scheitelpunkten platziert. Die Krümmung des Splines wird dann auf die gesamte verknüpfte Struktur übertragen. Die Kontur der Bones selbst ändert sich nicht.

Normalerweise entspricht die Anzahl der Spline-Scheitelpunkte der Anzahl der Bones, Sie können jedoch auch weniger Spines verwenden. So kann eine lange, aus mehreren Bones bestehende Struktur ganz einfach mit nur wenigen Knoten animiert oder in die gewünschte Haltung gebracht werden, sodass nicht jeder Bone einzeln animiert werden muss.

Spline-IK bietet ein flexibleres Animationssystem als andere IK-Berechnungen. Sie können Scheitelpunkte/Helfer an einer beliebigen Stelle im dreidimensionalen Raum positionieren, sodass die verknüpfte Struktur jede gewünschte Form annehmen kann.

Wenn Sie Spline-IK zuweisen, wird automatisch ein Helferobjekt an jedem Scheitelpunkt platziert. Da jeder Scheitelpunkt mit dem zugehörigen Helfer verknüpft ist, kann ein Scheitelpunkt durch Verschieben des Helfers verschoben werden.

Im Gegensatz zur VU-Berechnung verwendet das Spline-IK-System kein Ziel. Die Kontur der verknüpften Struktur wird ausschließlich von den Positionen der Helferobjekte bzw. Scheitelpunkte im 3D-Raum bestimmt.

Anmerkung: Wenn Sie den Spline-IK-Helfer bewegen, um den Spline zu krümmen, kann es zu einer unerwarteten Drehung oder Umkehrung der Bones kommen. Wenn dies passiert, können Sie ggf. im Rollout "Eigenschaft. der IK-Berechnung" (siehe Rollouts für die Spline-IK-Berechnung) mit der Option "Spitzenknoten auswählen" der IK-Kette ein anderes Spitzenknoten-Objekt auswählen oder eine andere IK-Methode für die Hierarchie verwenden.

Anwenden einer Spline-IK-Berechnung

Die Spline-IK-Berechnung kann bei der Erstellung der Bones oder nach Fertigstellung der Bone-Struktur angewendet werden.

So wenden Sie beim Erstellen von Bones eine Spline-IK-Berechnung an:

1. Klicken Sie in der Erstellungsgruppe auf (Systeme) und dann auf "Bones".
2. Setzen Sie im Rollout „IK-Kettenzuweisung“ die IK-Berechnung auf "Spline-IK-Berechnung", und aktivieren Sie die beiden Kontrollkästchen "Unterg. Objekten zuweisen" und "Dem Stamm zuweisen".

   Vorgabenmäßig wird "Dem Stamm zuweisen" automatisch aktiviert, wenn Sie "Unterg. Objekten zuweisen" aktivieren.

3. Erstellen Sie die Bone-Struktur wie gewohnt. Wenn Sie die rechte Maustaste drücken, um die Bone-Erstellung abzuschließen, wird das Dialogfeld Spline-IK-Berechnung angezeigt. Stellen Sie die Parameter ein, und klicken Sie auf "OK".
   
   

   Bei dieser Methode wird der Spline automatisch auf Grundlage der Einstellungen erstellt, die Sie im Dialogfeld ausgewählt haben, und das Spline-IK-System wird für die Arbeit mit dem Spline eingerichtet. 3ds Max weist dem Stamm-Bone automatisch eine Pfad-Beschränkung zu, um es auf das Helferobjekt bzw. den Scheitelpunkt am Ende des Splines zu beschränken.

So wenden Sie eine Spline-IK-Berechnung auf eine bestehende Bone-Struktur an:

1. Erstellen Sie eine Bone-Struktur ohne IK-Kette.
2. Zeichnen Sie einen Spline oder eine NURBS-Kurve für die Bones. Die Kurve kann eine beliebige Länge und Kontur haben und muss nicht mit der Länge oder Kontur der Bone-Struktur übereinstimmen.
3. Wählen Sie den Bone oder das Objekt aus, an dem die Berechnung beginnen soll.
4. Wählen Sie im Menü "Animation" IK-Berechnung Spline-IK-Berechnung. Verschieben Sie den Cursor im Ansichtsfenster zu dem Bone oder Objekt, an dem die Kette enden soll, und klicken Sie auf diesen Bone. Verschieben Sie den Cursor dann zum Spline, und klicken Sie darauf.
   

   Die Bone-Struktur wird zum Spline verschoben und nimmt seine Kontur an. Außerdem wird auf jedem Scheitelpunkt des Splines ein Knoten erstellt. Dem Stamm-Bone wird automatisch eine Pfadbeschränkung zugewiesen, um den Bone auf das Helferobjekt bzw. den Scheitelpunkt am Ende des Splines zu beschränken.

   

So wählen Sie einen Spline nach dem Anwenden der Spline-IK-Berechnung:

Sie können eine Spline-IK-Berechnung auch auf eine vorhandene Bone-Struktur anwenden, ohne einen Spline auszuwählen, und den Spline dann später auswählen.

1. Erstellen Sie eine Bone-Struktur ohne IK-Kette.
2. Wählen Sie den Bone oder das Objekt aus, an dem die Berechnung beginnen soll.
3. Wählen Sie im Menü "Animation" IK-Berechnung Spline-IK-Berechnung. Verschieben Sie den Cursor im Ansichtsfenster zu dem Bone oder Objekt, an dem die Kette enden soll, und klicken Sie auf diesen Bone. Klicken Sie anschließend mit der rechten Maustaste in das Ansichtsfenster, um die Erstellung der IK-Berechnung ohne Auswahl eines Splines zu beenden.
4. Erstellen Sie einen Spline oder eine NURBS-Kurve für das Spline-IK-System. Sie sollten den Modifikator "Spline-IK-Steuerelement" darauf anwenden, und anschließend auf "Helfer erstellen" klicken, um Helferobjekte an den einzelnen Scheitelpunkten zu platzieren. Der Spline lässt sich dadurch einfacher steuern.
5. Wählen Sie das Fadenkreuz der IK-Kette aus, und gehen Sie zur Bewegungsgruppe. Klicken Sie im Rollout "Spline-IK-Berechnung" auf "Kontur auswählen", und klicken Sie dann auf den Spline.

   Bei dieser Vorgehensweise wird dem Stamm-Bone nicht automatisch eine Positionsbeschränkung zugewiesen, sodass die Beschränkung manuell zugewiesen werden muss.

6. Wählen Sie den Stamm-Bone aus. Wählen Sie im Menü "Animation" "Beschränkungen" "Pfadbeschränkung" aus, und klicken Sie auf den Spline.

   Die Bone-Struktur wird zum Spline verschoben, wenn diese getrennt sind, und für den Bone wird ein Positionslisten-Controller mit der Pfadbeschränkung als zweite (aktive) Beschränkung erstellt.

   Anmerkung: Zudem werden die Bones entlang des Pfads animiert. Wenn Sie dies nicht wünschen, löschen Sie den zweiten Animations-Key.

Arbeiten mit der Spline-IK-Berechnung

Um die Spline-IK-Berechnung zu verwenden, formen Sie den Spline durch Verschieben der Helferobjekte. Verschieben Sie nicht den Spline selbst. Die Kontur des Splines wird durch die Scheitelpunktpositionen bestimmt, sodass ein Verschieben des Splines selbst keine Auswirkungen auf die Bone-Struktur hat. Wenn der Spline verschoben wird, springt er wieder zu den Helfern zurück, sobald das nächste Mal ein Helfer verschoben wird. Sie sollten den Spline überhaupt nicht verschieben.

Sobald Sie die Spline-IK-Berechnung eingerichtet haben, können Sie den Spline einfrieren, damit er nicht versehentlich verschoben wird.

Durch Verschieben der Helferobjekte wird die Kontur des Splines geändert. Um den Spline zu verdrehen, wählen Sie das IK-Kettenobjekt des Splines aus, öffnen Sie die Bewegungsgruppe, und ändern Sie im Rollout "Eigenschaft. der IK-Berechnung" die Verdrehungswinkel.