IK(역 운동학)는 체인 조작 방향을 거꾸로 하는 애니메이션 방법입니다. 이 방법은 트리의 루트가 아닌 리프에서 작동합니다.
IK를 사용하여 다리 애니메이션
팔을 예로 들어 보겠습니다. 순 운동학을 사용하여 팔을 애니메이션하려면 각 차일드 오브젝트에 대한 회전 키를 추가할 때 어깨에서 먼 방향으로 위쪽 팔을 회전한 다음, 팔뚝을 회전하고 손목에서 손을 회전하는 방식입니다.
역 운동학을 사용하여 팔을 애니메이션하려면 손목을 배치하는 목표를 이동합니다. 손목의 피봇 포인트를 이동하는 IK 솔루션(회전 효과주기)을 사용하여 위쪽과 아래쪽 팔을 목표 쪽으로 회전합니다.
예를 들어 다리의 경우에는 발이 목표에 의해 바닥으로 제한됩니다. 골반뼈를 이동할 경우 목표가 이동되지 않았으므로 발은 놓인 상태로 유지되고 이로 인해 무릎은 구부러지게 됩니다. 개별 체인 오브젝트에 키를 적용하지 않고 전체 애니메이션이 목표와 루트에 대한 키프레임에 포함됩니다.
역 운동학을 사용하면 복잡한 모션을 신속하게 설정하고 애니메이션할 수 있습니다. 기본 절차에는 다음 작업이 포함됩니다.
- 모델을 작성합니다. 모델은 관절된 구조나 많은 조각 또는 연속적인 단일 표면이 될 수 있습니다.
- 계층에서 설명한 대로 관절된 모델을 함께 연결하고 및 피벗점을 정의합니다.
연속 표면 모델의 경우 골격 구조를 만들거나 Biped를 사용하여 캐릭터의 스킨을 애니메이션합니다.
- IK 솔버를 관절로 연결된 계층에 적용합니다. 계층을 통해 하나가 아닌 여러 개의 IK 체인을 만들 수 있습니다. 또한 1개의 큰 계층에서 모든 항목을 함께 링크하는 대신 여러 개의 독립 계층을 만들 수도 있습니다. 간단한 역운동학 애니메이션의 경우 IK 솔버를 적용하지 않고 대화식 IK를 사용할 수 있습니다.
- 사용하는 IK 솔버 유형에 따라 피벗점에서 관절 동작, 설정 제한 또는 기본 설정 각도를 정의합니다. 여기에서 슬라이딩 관절이나 회전 관절을 설정할 수 있습니다.
루트 계층을 이동해야 하거나 더미나 점 같은 제어 오브젝트를 여기에서 추가하려는 경우도 있습니다.
- 목표(HI 솔버 또는 IK 팔 다리 솔버의 경우) 또는 엔드 이펙터(HD 솔버의 경우)를 애니메이션합니다. 이렇게 하면 IK 체인의 모든 구성요소가 애니메이션됩니다.
목표나 제어 오브젝트 또는 체인의 루트에 제약을 적용할 수 있습니다.
장면의 IK 체인을 외부에서 참조할 수 있습니다. 외부 참조 IK 체인은 마스터 장면에 있을 경우 외부 참조 제어기의 대상을 다시 지정할 수 없다는 점을 제외하면 비외부 참조 체인과 동일하게 동작합니다. 자세한 내용은 외부 참조 오브젝트를 참조하십시오.
IK를 지원하는 제어 오브젝트
체인의 끝을 변환하거나 회전하는 빠른 컨트롤 역할을 하는 포인트, 스플라인 또는 더미 오브젝트에 목표나 회전 효과주기를 링크할 수 있습니다. 이러한 제어 오브젝트를 함께 링크하거나 제약으로 제어할 수도 있습니다. 또한 매개변수 와이어링을 사용하여 이러한 제어 오브젝트 간에 관계를 작성할 수 있습니다.
조작자 헬퍼 또는 사용자 정의 속성에 제어 오브젝트를 와이어링하여 애니메이션 가능한 모델의 쉽게 액세스할 수 있는 인터페이스를 만들 수 있습니다.
컨트롤을 더 추가하여 체인의 가운데에 있는 요소를 조작할 수 있습니다.
순 운동학과 역 운동학의 차이
순 운동학에서는 상위 오브젝트 배치 및 회전에서 시작하여 계층을 따라 아래로 각 하위 오브젝트를 배치 및 회전하는 하향식 방법을 사용합니다.
순 운동학의 기본 원리는 다음과 같습니다.
- 상위에서 하위로 계층적 링크
- 오브젝트 간 관절을 정의하는 피봇 포인트
- 상위의 변환을 상속하는 하위
이러한 원리는 제약이 엄격하지 않습니다. 모든 요소가 함께 링크되고 피봇이 관절 위치에 있는 한, 구조를 성공적으로 애니메이션할 수 있습니다.
IK(역운동학)에서는 사용자가 목표 오브젝트를 배치하면 3ds Max에서 체인 끝의 위치 및 방향을 계산하는 목표 지향 방법을 사용합니다. 모든 계산이 완료된 이후의 최종 계층 위치를 IK 솔루션이라고 합니다. 계층에 적용할 수 있는 IK 솔버는 다양합니다.
역 운동학은 링크 및 피봇 위치를 기초로 하여 다음과 같은 원리를 추가합니다.
- 관절은 특정 위치 및 회전 특성으로 제한할 수 있습니다.
- 상위 오브젝트의 위치 및 방향은 하위 오브젝트의 위치 및 방향에 의해 결정됩니다.
이러한 추가로 인해 IK에서는 오브젝트를 링크하고 피봇을 배치하는 방법에 대해 더 많이 고려해야 합니다. 순 운동학에는 오브젝트를 링크하는 여러 가지 솔루션이 적합할 수 있지만 일반적으로 지정된 IK 방법에는 적합한 솔루션이 몇 가지뿐입니다.
역 운동학은 순 운동학보다 더 쉽게 사용할 수 있으며 복잡한 모션을 신속하게 만들 수 있습니다. 나중에 해당 모션을 편집해야 하는 경우 IK를 사용하고 있으면 애니메이션을 수정하기가 더 쉽습니다. 또한 애니메이션에서 무게를 시뮬레이션하는 가장 좋은 방법입니다.