Rollout "IK-Berechnung" (VU-Berechnung)

Die verlaufsunabhängige Berechnung ist eine Berechnung, die nicht auf den Berechnungen vorangegangener Frames für die IK-Berechnung basiert, sodass sie unabhängig von der Länge der Animation schnell eingesetzt werden kann. Bei der verlaufsunabhängigen Berechnung wird das Ende der Kette mithilfe eines Ziels manipuliert. Es wird ein bevorzugter Winkel verwendet, mit dem die Biegerichtung des Kettenglieds angegeben wird: positiv oder negativ. Der bevorzugte Winkel kann auch als Anfangswinkel angesehen werden, d. h. der Winkel, mit dem das Kettenglied gedreht wurde, als die Berechnung angewendet wurde.

Die IK-Berechnung wird in einer Ebene, der sogenannten Berechnungsebene, durchgeführt. Der Winkel der Berechnungsebene wird durch einen Parameter, den Drehwinkel, gesteuert.

Ändern des Drehwinkels

Der Winkel der Berechnungsebene wird eigentlich in einem der beiden Koordinatensysteme berechnet, dem übergeordneten Raum des Anfangsgelenks oder dem des IK-Ziels. Die Welt ist keine explizite Option. Sie können jedoch die IK-Kette problemlos so konfigurieren, dass sie in der Welt funktioniert, indem Sie die Option "Übergeordnetes IK-Ziel" auswählen und sicherstellen, dass das IK-Ziel nicht verknüpft ist (d. h. über kein hierarchisch übergeordnetes Objekt verfügt). In diesem Fall ist die Welt das übergeordnete Objekt des IK-Ziels. Deshalb wird die Berechnungsebene in der Welt berechnet.

Der Drehwinkel kann animiert werden. Sie können ihn direkt oder mit einem Manipulator anpassen. Alternativ können Sie für den Drehwinkel ein Zielobjekt auswählen und dieses animieren, um den Drehwinkel zu ändern. Diese Parameter befinden sich im Rollout Eigenschaften der IK-Berechnung.

Mit der verlaufsunabhängigen Berechnung kann der Animator schnell und bequem zwischen der vorwärtsgerichteten und der inversen Kinematik wechseln. Es stehen Hilfsmittel zur Verfügung, mit denen die IK automatisch aktiviert und das Ziel am Endeffektor eingerastet werden kann.

Prozeduren

So deaktivieren Sie IK in einer Kette:

  1. Wählen Sie das Ziel einer Kette mit einer VU-Berechnung aus.
  2. Deaktivieren Sie in der Bewegungsgruppe Rollout "IK-Berechnung" die Option "Aktiviert".

    IK ist jetzt deaktiviert, sodass Sie Objekte in der Kette auswählen und drehen können. Das Aktivieren bzw. Deaktivieren von IK kann über die Auto-Key-Schaltfläche animiert werden.

So vermischen Sie die inverse und vorwärtsgerichtete Kinematik in einer einzelnen Animationsspur:

  1. Wenden Sie eine VU IK-Berechnung auf eine Hierarchie oder ein Bone-System an.
  2. Klicken Sie auf und stellen Sie den Zeitschieber vor.
  3. Wählen Sie das Ziel der IK-Kette aus, und öffnen Sie die Bewegungsgruppe.
  4. Verschieben Sie das Ziel, um die IK-Kette mit inverser Kinematik zu animieren.
  5. Stellen Sie den Zeitschieber erneut vor.
  6. Deaktivieren Sie im Rollout "K-Berechnung" die Optionen "Aktiviert" und "IK für VK-Pose".
  7. Drehen Sie den Fuß. Die gesamte Hierarchie kann frei gedreht werden. Sie fügen jetzt mit der vorwärtsgerichteten Kinematik Keyframes hinzu.

So stimmen Sie die Ziel- und Endeffektorpositionen aufeinander ab:

  1. Wenn das Ziel und der Endeffektor getrennt werden, klicken Sie auf "IK/VK-Fang", damit das Ziel so verschoben wird, dass es mit dem Endgelenk der Kette übereinstimmt.
  2. Wenn "Autom. Objektfang" aktiviert ist, wird durch Klicken auf das Ziel automatisch die Objektfangaktion durchgeführt, und die Ziel- und Endeffektorpositionen werden aufeinander abgestimmt.

Benutzeroberfläche

Bereich "IK-Berechnung"

Die Elemente in diesem Bereich bieten die Möglichkeit, die Start- und Endpunkte der ausgewählten Kette mit verlaufsunabhängiger IK-Berechnung festzulegen. In diesem Rollout befinden sich zudem Steuerelemente, mit denen Sie mithilfe von IK-Manipulation Rotations-Keyframes mit vorwärtsgerichteter Kinematik auf den Hierarchieobjekten erstellen können. Darüber hinaus stehen Schaltflächen zum Ausrichten des Ziels und des Endeffektors zur Verfügung.

Dropdown-Liste "IK-Berechnung"
Wählen Sie hier entweder die verlaufsunabhängige IK-Berechnung oder die IK-Gliedberechnung. Zudem werden hier alle Plug-Ins für die verlaufsunabhängige IK-Berechnung in der Liste angezeigt.
Aktiviert
Aktiviert bzw. deaktiviert die IK-Steuerung der Kette.

Der VU IK-Controller verfügt über einen VK-Untercontroller. Wenn "Aktiviert" ausgewählt ist, werden die Werte des VK-Untercontrollers durch den IK-Controller überschrieben. Wenn "Aktiviert" nicht ausgewählt ist, werden die Werte des VK-Untercontrollers verwendet. Die Animation ist unabhängig davon möglich, ob "Aktiviert" ausgewählt ist oder nicht.

Mit dieser Option können Sie die Kettensteuerung durch das Ziel deaktivieren, wenn Sie vorwärtsgerichtete Drehungen durchführen möchten.

IK für VK-Pose
Mit dieser Option können Sie die inverse Kinematik während einer VK-Manipulation aktivieren. Wenn "Aktiviert" nicht ausgewählt und "IK für VK-Pose" aktiviert ist, wird durch Verschieben des Ziels automatisch die inverse Kinematik während einer VK-Manipulation aktiviert. Dadurch erhalten sämtliche VK-Untercontroller Werte von der IK-Berechnung. Keys werden auf den Hierarchieobjekten oder Bones platziert, nicht auf dem Ziel. Wenn sowohl "Aktiviert" als auch "IK für VK-Pose" deaktiviert sind, hat das Verschieben des Ziels keinerlei Auswirkungen auf die Kette.
IK/VK-Fang
Führt im VK-Modus einen IK-Fang und im IK-Modus einen VK-Fang durch.

IK-Objektfang Wenn das Ziel vom Ende der Kette verschoben wurde, wird durch Klicken auf "IK/VK-Fang" das Ziel so verschoben, dass es mit der Position des Endgelenks übereinstimmt.

FK-Objektfang Die Werte der VK-Untercontroller werden von der IK-Berechnung überschrieben, wenn IK aktiviert ist. ("Aktiviert" ist ausgewählt.) Ihre Werte entsprechen nicht immer der aktuellen Pose der Kette. Wenn Sie "Aktiviert" nicht ausgewählt haben, werden die Werte der VK-Untercontroller plötzlich übernommen. Dies kann dazu führen, dass die Kette springt. Der VK-Objektfang erzwingt vor der Auswahl von "Aktiviert", dass die VK-Untercontroller die Werte von der aktuellen Pose übernehmen (wird von der IK festgelegt). So wird der Sprung in der Kettenanimation verhindert.

Autom. Objektfang

Wenn "Autom. Objektfang" aktiviert ist, führt 3ds Max automatisch einen IK/VK-Fang durch, bevor Sie "Aktiviert" auswählen oder die Auswahl aufheben. Wenn "Autom. Objektfang" deaktiviert ist, müssen Sie auf "IK/VK-Fang" klicken, bevor Sie die Option "Aktiviert" ändern, andernfalls springt die Kette.

Bereich "Bevorzugte Winkel"

Als bevorzugten Winkel festlegen
Legt den bevorzugten Winkel für jeden einzelnen Bone der VU IK-Kette fest. Die aktuelle Drehung des übergeordneten Raums für die einzelnen Bones wird in den X-, Y- und Z-Drehkanälen der Einstellung "Bevorzugter Winkel" im Rollout "Drehgelenk" im Bereich "IK" der Hierarchiegruppe angezeigt. Dies ist hilfreich, um beim Wechsel zwischen der vorwärtsgerichteten und der inversen Kinematik die Frames optimal anzupassen.
Bevorzugte Winkel annehmen
Kopiert die Kanäle der bevorzugten X-, Y- und Z-Winkel der einzelnen Bones und überträgt diese in die entsprechenden VK-Rotations-Untercontroller. Dies entspricht im Prinzip der umgekehrten Funktionsweise der Option "Als bevorz. Winkel festleg.".

Bereich "Bonegelenke"

Hier können Sie die Enden der IK-Kette ändern.

Anfangsgelenk auswählen
Definiert ein Ende der IK-Kette. Wählen Sie aus dem Ansichtsfenster oder nach Name aus. (Drücken Sie H.)
Endgelenk auswählen
Definiert das andere Ende der IK-Kette. Die Richtung der Kette wird durch die Hierarchie definiert und nicht durch das Anfangs- und Endgelenk. Wählen Sie aus dem Ansichtsfenster oder nach Name aus. (Drücken Sie H.)
Warnung: Wenn Sie die Anfangs- oder Endgelenke so ändern, dass sich zwischen dem Anfang und dem Ende mehr als zwei Bones befinden, funktioniert die IK-Gliedberechnung nicht. Ein Verschieben des IK-Ziels wirkt sich nicht auf die Bones aus.
Tipp: Durch die Reihenfolge der Hierarchie wird die Richtung der Kette bestimmt. Sie können die Richtung der Kette nicht umkehren, indem Sie Bone 10 als Start und Bone 1 als Ende auswählen.
Übergeordnetes Thema: Rollouts der VU IK-Berechnung (Bewegungsgruppe)