역운동학 해석

단계 1: HIKCharacterState 업데이트

순운동학 애니메이션 중에 캐릭터가 수행하는 움직임을 변경하기 위해 HumanIK 역운동학 솔버를 호출하는 경우, 일반적으로 각 프레임에서 캐릭터의 현재 자세를 시작 지점으로 지정합니다. 초기화 단계에서 만든 HIKCharacterState에서 이 현재 자세를 제공합니다.

각 이펙터에 대해 설정한 도달 제약 조건을 평가할 때 역운동학 솔버가 이 현재 자세를 고려합니다. 예를 들어 캐릭터의 왼쪽 무릎 이펙트에 0.5의 변환 도달을 설정하면 왼쪽 무릎 이펙터에 대해 지정한 변환과 이 HIKCharacterState에 포함된 왼쪽 무릎 노드 변환 사이의 중간에 캐릭터의 왼쪽 무릎 노드를 배치합니다. 도달을(를) 참조하십시오.

HumanIK는 게임 엔진에서 현재 FK 위치 및 캐릭터의 관절 회전을 사용하여 HIKCharacterState의 노드를 동기화하기 위한 여러 가지 옵션을 제공합니다. 사용 가능한 모든 옵션에 대한 자세한 내용은 애니메이션 데이터 설정 및 검색을(를) 참조하십시오.

한 가지 일반적인 방법은 HIKCharacterState()의 각 노드에 대해 HIKSetNodeStateTQSfv() 함수를 호출하는 것입니다. 이 함수에는 다음 인수가 필요합니다.

• HIKCharacter에 대한 포인터
• HIKCharacterState에 대한 포인터
• 설정 중인 노드 위치 및 회전의 노드 ID
• 전역 공간에 표현된 노드의 변환, 쿼터니언 회전 및 배율 조정 값을 나타내는 4개의 부동 소수점 숫자에 대한 별도의 배열 3개

예를 들면 다음과 같습니다.

HIKSetNodeStateTQSfv (MyCharacter, MyCharState, RightHandNodeId,
                                             myModel.GetTranslation(RightHandNodeId), 
                                             myModel.GetQuatRotation(RightHandNodeId), 
                                             myModel.GetScaling(RightHandNodeId));

단계 2: 이펙터에 대한 위치 및 회전 설정

각 프레임에 각 캐릭터 팔다리의 원하는 위치 및 회전을 포함하려면 HIKEffectorSetState를 설정해야 합니다. 모든 이펙터의 위치 및 회전을 설정할 필요 없이, 변환 도달 또는 회전 도달 제약 조건에 대해 0이 아닌 값을 설정하여 목표점으로 지정한 이펙터만 설정하면 됩니다. 다른 이펙터는 역운동학 솔버에서 효과적으로 무시됩니다. 해당 위치 및 방향은 최종 솔루션에 영향을 미치지 않습니다.

다음 방법 중 하나를 사용하여 이펙터의 위치 및 회전을 설정할 수 있습니다.

• HIKEffectorSetState 내에서 캐릭터가 직접 도달하려는 각 이펙터에 대해 지정한 3D 위치 및 회전 설정. 자세한 내용은 아래 역운동학 해석을(를) 참조하십시오.
• HIKCharacterState에서 해당 노드의 현재 위치 및 회전을 일치시키기 위해 HIKEffectorSetState의 모든 이펙터를 한 번 설정하고, 캐릭터가 도달하려는 이펙터에 대한 값을 오프셋. 자세한 내용은 아래 역운동학 해석을(를) 참조하십시오.

HIKSetEffectorStateTQSfv (MyEffectorSet, RightHandEffectorId, targetTranslation,
                                                              targetQuatRotation,
                                                              targetScaling);

HIKEffectorSetFromCharacter (MyChar, MyEffectorSet, MyCharState, MyPropertySet);

const float trans[4];
const float quatRot[4];
const float scale[4];
HIKGetEffectorStateTQSfv (MyEffectorSet, RightHandEffectorId, trans, quatRot, scale);
...  // offset trans, quatRot and/or scale values here  
HIKSetEffectorStateTQSfv (MyEffectorSet, RightHandEffectorId, trans, quatRot, scale);

단계 3: 이펙터에 대한 제약 조건 설정

HIKEffectorSetState에서 각 이펙터에 대해 개별적으로 변환 도달, 회전 도달, 당기기 및 저항 값을 제어할 수 있습니다.

기본적으로 이러한 각 제약 조건이 0 값으로 설정됩니다. 이를 통해 역운동학 솔버가 캐릭터의 모든 관절을 일반적으로 캐릭터의 현재 FK 자세가 포함된 솔버에 제공한 HIKCharacterState에 표시된 자세에 고정할 수 있습니다. 역운동학 솔버가 해당 이펙터를 고려하도록 하려면 다음 함수를 사용하여 이러한 제약 조건에 대해 새 값을 설정해야 합니다.

• 변환 도달의 경우 HIKSetTranslationActive()를 호출합니다.
• 회전 도달의 경우 HIKSetRotationActive()를 호출합니다.
• 당기기의 경우 HIKSetPull()을 호출합니다.
• 저항의 경우 HIKSetResist()를 호출합니다.

이러한 함수 모두 다음 인수가 필요합니다.

• HIKEffectorSetState에 대한 포인터
• 설정 중인 이펙터 제약 조건의 고유 ID.
• 지정된 이펙터에 대해 제약 조건의 값을 지정하는, 0.0 및 1.0(포함) 사이의 부동 소수점 값.

예를 들어 다음 줄은 해당 이펙터 위치 중간까지 오른쪽으로 이동하고 필요한 경우 몸체의 나머지를 당기는 반면, 오른쪽 팔꿈치는 원래 각도를 유지하는 경향이 있습니다.

HIKSetTranslationActive(MyEffectorState, RightHandEffectorId, 0.5f);
HIKSetPull(MyEffectorState, RightHandEffectorId, 1.0f);
HIKSetResist(MyEffectorState, RightElbowEffectorId, 0.75f);

단계 4: 해석 단계 설정

역운동학 해석 프로세스는 여러 단계로 나누어지며, 각 단계에서 선택한 관절 체인, 당기기와 같은 제약 조건의 효과, 바닥 접점(손과 발 접점 참조) 또는 스쿼시 및 늘이기(스쿼시 및 늘이기 참조)와 같은 특수 변환의 결과에 대해 새 위치를 계산합니다.

역운동학 솔버에서 수행되는 계산 단계를 결정하려면 HIKSetIKSolvingStep() 함수를 호출합니다. 이 함수는 다음 두 개의 인수를 사용합니다.

• HIKEffectorSetState에 대한 포인터
• 수행하려는 해석 단계를 식별하는 고유 ID. 이 값은 선택한 몸체 부분 해석에 설명된 대로 humanik.h 파일의 HIKSolvingStep 열거에 나열된 요소 중 하나 이상이어야 합니다.

예를 들면 다음과 같습니다.

HIKSetIKSolvingStep (MyEffectorState, HIKSolvingStepAll);

| 연산자(bitwise OR)와 이들을 연결하여 HIKSolvingStep 열거에 나열된 여러 해석 단계를 지정할 수 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

HIKSetIKSolvingStep (MyEffectorState, HIKSolvingStepBodyPull |

단계 5: 캐릭터 속성 설정

HIKPropertySetState에서 구성 설정을 변경하여 HumanIK 역운동학 솔버의 여러 가지 다른 면을 제어할 수 있습니다.

HIKPropertySetStates가 일관된 기본값 세트를 사용하여 초기화되므로 HumanIK 작업을 가져오기 위해 값을 변경할 필요가 없습니다. 이 단계는 선택 사항입니다. 그러나 각 캐릭터에 적절한 속성 값을 설정하여 종종 더 나은 실제적인 결과를 더 많이 얻을 수 있습니다. 이는 스칼라 거리 값을 유지하는 캐릭터 속성에 특히 적용되는데 이러한 속성의 기본값 크기는 대략 키가 180 단위인 캐릭터에 맞게 지정되기 때문입니다.

캐릭터에 대해 사용할 수 있는 구성 옵션 및 이러한 옵션에 대해 값을 설정하는 방법에 대한 자세한 내용은 캐릭터 속성을(를) 참조하십시오.

단계 6: 솔버 시작

HumanIK 역운동학 솔버를 시작하려면 HIKSolveForEffectorSet 함수를 호출합니다. 이 함수에는 다음 인수가 필요합니다.

• HIKCharacter에 대한 포인터
• HIKCharacterState에 대한 포인터
• HIKEffectorSetState에 대한 포인터
• HIKPropertySetState에 대한 포인터

예를 들면 다음과 같습니다.

HIKSolveForEffectorSet (MyChar, MyCharState, MyEffectorSet, MyPropertySet);

단계 7: 생성된 HIKCharacterState 검색

역운동학 솔버가 인수로 전달한 동일한 HIKCharacterState에 캐릭터에 대해 생성한 자세를 저장합니다. 이 HIKCharacterState에서 각 노드의 변환, 방향, 배율 조정을 검색하고 게임 엔진 캐릭터에 다시 적용해야 합니다.

HumanIK는 HIKCharacterState에서 노드의 3D 위치 및 회전을 검색하기 위한 여러 가지 옵션을 제공합니다. 사용 가능한 모든 옵션에 대한 자세한 내용은 애니메이션 데이터 설정 및 검색을(를) 참조하십시오.

캐릭터에 대해 계산된 자세를 검색하기 위한 한 가지 일반적인 방법이 HIKCharacterState의 각 노드에 대해 HIKGetNodeStateTQSfv() 함수를 호출하는 것입니다. 이 함수에는 다음 인수가 필요합니다.

• 역운동학 솔버에서 생성된 자세를 포함하는 HIKCharacterState에 대한 포인터
• 검색 중인 노드 매트릭스의 노드 ID
• 노드의 변환, 쿼터니언 회전 및 배율 조정 값을 저장하는 데 사용되는 4개의 부동 소수점 숫자에 대한 별도의 배열 3개.

예를 들면 다음과 같습니다.

const float trans[4];
const float quatRot[4];
const float scale[4];
HIKGetNodeStateTQSfv (MyCharState, RightHandNodeId, trans, quatRot, scale); 
... // apply retrieved values back to game engine here 

각 노드에 대해 검색된 값을 게임 엔진에서 캐릭터의 해당 관절에 다시 적용하는 것은 사용자에게 달려 있습니다.