體現
3ds max歷史獨立型 (HI)反向運動學(IK) 系統是一個非常強大的動畫工具。使用該工具可以為 IK 目標的位置設定動畫,既而控制整個對象層次的旋轉。在為對象旋轉設定動畫時,還可以使目標跟隨層次中的最後一個對象。
先介紹幾個快速定義:
如果使用旋轉為對象設定姿勢,從而為對象層次(例如骨骼鏈)設定動畫,這通常稱為“運動學動畫”或“運動學”。這種系統與帶內部支架的舊式木偶系統類似,動畫師在停止幀動畫中手動為其設定姿勢。我們將這種動畫方法稱為“正向運動學”或 FK。 FK 用於“層次驅動”的動畫。
IK 在一定程度上與 FK 是相反的。不是通過旋轉木偶的關節來設定姿勢,而是通過定位骨骼鏈中較低的骨骼,使較高的骨骼旋轉,從而設定關節的姿勢。例如,為了設定木偶手臂的姿勢,將抓住並移動木偶的手腕,而不是依次旋轉胸部、肩部、上臂等等。IK 通常用於將骨骼鏈的末端“固定”在某個相對該骨骼鏈移動的對象上,例如,一隻搖動曲柄的手(以特定速度設定曲柄動畫,手部約束於該曲柄,而不是其他方式)。 FK 用於“目標驅動”的動畫。
3ds maxHI IK 系統允許在同一場景中對同一骨骼鏈(或其他對象)同時使用 IK 和 FK。該系統使動畫師可以無縫地工作,順暢地從一個系統過渡到另一個系統。您可以實現此過渡,方法是在 IK 目標和受 IK 控制的骨骼上創建特殊的關鍵幀集合,從而從一種模式無縫地切換到另一種模式。借用視頻和電影編輯領域的一個術語,我們通常將其稱為匹配幀。
相關定義
以下是用於 IK 和 FK 動畫結合的一些術語和命令的定義:
匹配幀:用於 IK/FK 動畫,匹配幀是使 IK 和 FK 控制之間(或反之)可以無縫混合的關鍵幀集合。
在 IK 目標上,匹配幀包括以下參數的 IK 關鍵點:
位置“啟用”的狀態旋轉角度
在 IK 骨骼上,匹配幀包括下參數的 FK 關鍵點:
旋轉首選角度縮放(不常用)
啟用:此切換控制 IK 是否處於活動狀態。處於活動狀態時,目標位置控制骨骼的旋轉。處於非活動狀態時,如果啟用了“自動捕捉”(並且該幀上還沒有這些骨骼的 IK 動畫),骨骼旋轉控制目標的位置。
FK 姿勢的 IK:這是一項特殊功能,IK 處於活動狀態時不可用。此功能允許目標位置為骨骼設定姿勢,就好像 IK 的確處於活動狀態。啟用“自動關鍵點”時,如果目標位置改變,軟體將自動在骨骼上設定旋轉關鍵點。因此,移動目標將創建 FK 動畫。
注意:如果不需要骨骼的旋轉關鍵點集,必須禁用此功能。
IK/FK 捕捉:此雙選按鈕負責大多數匹配幀關鍵點的創建。處於 IK 模式時(啟用“啟用”),此按鈕為骨骼設定 FK 關鍵點(請參見上面的觀點)。但是處於 FK 模式時(禁用“啟用”),單擊“IK/FK 捕捉”將把目標“捕捉”回骨骼鏈的末端,並設定位置關鍵點和旋轉關鍵點。
自動捕捉:此功能與“啟用”按鈕關聯。啟用時,按“啟用”按鈕將自動觸發 IK/FK 捕捉操作。這是工作流程的一個重要部分。只要切換了模式,就會自動設定相應的匹配關鍵點。
設定為首選角度:此功能將在骨骼上設定首選角度關鍵幀。首選角度控制骨骼鏈的“形狀”,方法是先以這些角度設定骨骼鏈的姿勢,然後在 IK 解算階段反覆旋轉骨骼,使骨骼鏈末端的末端效應器到達目標。對於兩塊骨骼組成的骨骼鏈,這些角度沒有多大意義。對於三塊或三塊以上的骨骼,可能的 IK 解決方案以及可能的骨骼鏈形狀是無限的。每塊骨骼的首選角度共同影響最終的 IK 解決方案。