IK 솔버

IK 솔버는 체인의 링크를 회전시키거나 위치를 지정하는 역운동학 솔루션을 제공합니다. 또한 링크에 있는 하위 오브젝트의 변환을 결정하는 IK 제어기를 적용합니다. IK 솔버는 오브젝트의 모든 계층에 적용할 수 있으며, 애니메이션 메뉴의 명령을 사용하여 계층이나 그 일부에 IK 솔버를 적용할 수 있습니다. 계층의 오브젝트를 선택한 후 IK 솔버를 선택하고 계층의 다른 오브젝트를 클릭하여 IK 체인의 끝을 정의합니다.

HI IK 솔버가 적용된 골격 시스템

각 IK 솔버 유형에는 고유의 동작 및 작업 흐름이 있고 계층 및 모션 패널에 표시되는 특화된 제어기 및 도구가 있습니다. IK 솔버는 플러그인이므로 프로그래머가 IK 솔버를 사용자화하거나 직접 IK 솔버를 작성하여 3ds Max의 IK 기능을 확장할 수 있습니다.

3ds Max에는 4개의 서로 다른 IK 솔버가 함께 제공됩니다. 가장 일반적으로 사용되는 두 가지가 HI(History Independent)와 HD(History Dependent)입니다. 나란히 둘 다 보려면 다음 비디오를 재생합니다.

이전 비디오에서는 로봇 팔 1이 HI IK를 사용하고 로봇 팔 2는 HD IK를 사용합니다. 둘의 엔드 이펙터는 동일하게 애니메이션됩니다. 공간의 동일한 점에 도달하기 위해 두 알고리즘이 사용하는 서로 다른 IK 솔루션을 주목하십시오.

IK 솔버의 작동 방식

IK 솔버가 일반적으로 작동하는 방식은 다음과 같습니다. 계층의 일부에, 예를 들어 캐릭터의 엉덩이에서 뒤꿈치까지 또는 어깨에서 손목까지 역운동학적 체인이 정의됩니다. IK 체인의 끝에는 목표 기즈모가 있습니다. 목표는 다양한 방법으로 시간에 따라 재배치되거나 움직입니다. 주로 링크, 매개변수 연결 또는 제약 조건과 같은 방법이 사용됩니다. 목표가 움직이면 IK 솔버는 체인에서 마지막 관절(엔드 이펙터)의 피벗을 이동하여 목표에 맞추려고 시도합니다. IK 솔버는 엔드 이펙터를 곧게 펴거나 재배치하여 목표와 일치하도록 체인의 일부를 회전시킵니다.

팔 움직임에 IK 솔버 사용

대부분의 경우, 엔드 이펙터는 지면에 고정됩니다. 예를 들어 캐릭터의 걷기 주기에서 뒤꿈치가 들릴 때 발가락을 지면에 "고정"할 수 있습니다. 그러면 체인 루트의 움직임은 발가락부터 다리의 포즈를 지정합니다.

4개의 플러그인 IK 솔버가 3ds Max와 함께 제공됩니다.

주: 3ds Max는 또한 솔버에 종속되지 않는 2개의 다른 역운동학적 계층 조작 방법(대화식 IK와 적용된 IK)을 제공합니다.

골격과 IK

IK 솔버는 모든 오브젝트 계층에 적용될 수 있지만 IK 솔버를 골격과 결합하면 캐릭터를 애니메이션하는 데 좋습니다.

골격 시스템은 골격 오브젝트가 관절로 연결된 계층 링크입니다. 골격은 오브젝트가 연결되는 보강재로 사용됩니다. 스킨 수정자를 사용하는 경우 골격에 오브젝트를 피부로 입힐 수 있으며 골격의 애니메이션에 따라 캐릭터를 모델링하는 메시가 변형됩니다. 관절로 연결된 캐릭터의 경우 링크 또는 제한 조건을 사용하여 골격이 메시를 애니메이션하도록 할 수 있습니다.

피부가 있는 골격을 애니메이션하면 피부가 늘어나거나 줄어듭니다.

피부가 있는 골격을 애니메이션하면 피부가 늘어나거나 줄어듭니다.

다른 오브젝트를 골격으로 전환

모든 오브젝트는 골격 오브젝트로 전환할 수 있습니다. 오브젝트를 선택한 다음 애니메이션 골격 도구를 선택합니다. 오브젝트 특성 롤아웃에서 골격 설정을 설정합니다. 그런 다음 링크 표시만를 선택하여 오브젝트 표시를 골격으로 교체할 수 있습니다. 이 옵션은 기하학적으로 복잡한 계층의 애니메이션에 유용합니다. 형상이 숨겨지고 링크만 표시되면 대화식 뷰포트의 반응이 훨씬 빨라집니다.

모든 오브젝트는 골격 오브젝트로 표시할 수 있습니다. 오브젝트를 선택한 다음 애니메이션 골격 도구를 선택합니다. 그러면 골격 도구 플로터가 열립니다. 오브젝트 특성 롤아웃에서 골격 설정을 설정합니다. 그런 다음 디스플레이 패널의 링크 표시 롤아웃에서 링크 표시 및 오브젝트를 링크로 바꾸기를 설정하면 오브젝트 대신 골격이 표시됩니다. 이 옵션은 기하학적으로 복잡한 계층의 애니메이션에 유용합니다. 형상이 숨겨지고 링크로만 표시되면 대화식 뷰포트의 반응이 훨씬 빨라집니다.

모든 오브젝트 계층은 골격으로 표시할 수 있습니다.

모든 오브젝트 계층은 골격으로 표시할 수 있습니다.

모든 오브젝트 계층은 골격으로 표시할 수 있습니다.

골격은 시간에 따라 배율 조정, 스쿼시 및 스트레치할 수 있습니다. 오브젝트를 골격으로 사용을 참조하십시오.

링크 표시

링크 표시 및 오브젝트를 링크로 바꾸기를 사용하여 오브젝트 대신 링크를 표시할 수 있습니다. 이 설정은 디스플레이 패널의 링크 표시 롤아웃에 있습니다. 이 옵션은 기하학적으로 복잡한 계층의 애니메이션에 유용합니다. 형상이 숨겨지고 링크로만 표시되면 대화식 뷰포트의 반응이 훨씬 빨라집니다.

IK를 이용한 골격 움직임의 장점

순운동학을 통해 캐릭터의 모션을 애니메이션하여 각 팔다리를 어깨에서 손가락까지 및 엉덩이에서 발가락까지 위치로 회전시킬 수 있습니다. 그러나 발과 지면과의 상호 작용을 역운동학을 사용하여 시뮬레이션하는 것이 훨씬 빠르고 더 사실적입니다. 또한 애니메이션을 변경해야 할 경우 더 쉽게 제어할 수 있습니다. 체인의 모든 골격에 키프레임을 배치하는 대신 하나의 노드만 변경하면 전체 체인의 애니메이션을 변경할 수 있습니다.

일반적으로 애니메이터는 다리에 IK를 사용하고 몸체과 팔에 FK를 사용합니다. FK는 상체의 포즈를 지정할 때 더욱 세부적으로 제어할 수 있습니다. 모든 캐릭터 애니메이션 작업에 IK가 필수적인 것은 아닙니다. HI IK 솔버를 사용하면 FK와 IK를 쉽게 전환할 수 있습니다.

IK 솔버의 적용 방법

골격 시스템을 만들 때 또는 애니메이션 메뉴에서 IK 솔버를 적용할 수 있습니다.

IK 솔버 조정 위치

모션 및 계층 패널에서 IK 솔버 설정을 조정할 수 있습니다.

절차

IK 솔버를 계층 또는 골격 시스템에 추가하려면 다음을 수행합니다.

  1. 골격 시스템 또는 오브젝트의 연결된 계층을 만듭니다.
  2. IK 체인을 시작할 골격 또는 오브젝트를 선택합니다.
  3. 애니메이션 메뉴 IK 솔버를 선택한 다음 IK 솔버를 선택합니다.
    • 캐릭터 애니메이션용 HI 솔버
    • 슬라이드식 접합 부분이 있는 기계 장치를 위한 HD 솔버
    • 두 개의 골격으로 구성된 체인에 대한 IK 팔 다리 솔버
    • 복잡한 다중 골격 구조의 향상된 제어를 위한 스플라인 IK 솔버
  4. IK 체인을 끝낼 위치를 클릭합니다.

    IK 팔 다리 솔버를 사용하는 경우 IK 솔버를 두 개의 골격을 제어하는 데만 적용해야 합니다.

    IK 솔버가 뷰포트에 표시됩니다.

IK 솔버를 사용하여 골격 계층을 만들려면 다음을 수행합니다.

  1. 만들기 패널로 이동하여 (시스템)을 선택하고 골격을 클릭합니다.
  2. IK 체인 할당 롤아웃의 리스트에서 IK 솔버를 선택합니다.
  3. 하위에 할당을 켭니다.
  4. 골격을 만들려면 뷰포트에서 클릭하여 드래그합니다. 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하여 골격 생성을 종료합니다.

    골격이 만들어지며 IK 솔버가 이미 적용되어 있습니다.

    주: 스플라인 IK 솔버를 사용하는 경우 해당 솔버에서 사용하는 스플라인 및 도우미에 대해 특수 설정을 지정할 수 있는 스플라인 IK 솔버 대화상자가 열립니다.

오브젝트의 계층을 골격으로 표시하려면 다음을 수행합니다.

  1. 뷰포트에서 오브젝트의 계층을 선택합니다.
  2. 애니메이션 메뉴에서 골격 도구를 선택합니다.

    그러면 골격 도구 대화상자가 열립니다.

  3. 오브젝트 특성 롤아웃을 확장합니다.
  4. 골격 특성 그룹에서 골격 설정을 설정합니다.
  5. 디스플레이 패널에서 아래쪽으로 스크롤하여 링크 표시를 확장합니다.
  6. 링크 표시 롤아웃에서 링크 표시 및 오브젝트를 링크로 바꾸기를 설정합니다.

    오브젝트가 사라지고 링크가 골격으로 표시됩니다.

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