Final IK详解

• • [Ⅰ] Limb IK
  • [Ⅱ] Arm IK

Final IK是 Uinty3D中的一个付费插件，它提供了多种反向动力学解决方案。

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[Ⅰ] Limb IK

Limb IK 基于 Trigonometric IK，主要用于解决三段式手或腿类型的肢体上的反向动力学问题。

（其中 Trigonometric IK 是最基本的IK解算器，基于余弦定理解决了三段式骨骼结构。）

Limb IK扩展Trigonometric IK只是为了添加一些额外的参数，比如多种弯曲修改器，即上图中的

Bend Modifier：

（1）动画：用于动画时，尝试保持弯曲方向；这个在用于胳膊三段式IK时会造成弯曲方向错误（用于腿部和躯干暂时没发现问题），但是它的好处是不穿模，保证外层蒙皮的完整。

（2）目标：旋转弯曲方向与目标 IKRotation一致；用于胳膊三段式IK时，动作角度大，不一定存在弯曲方向错误，且会破坏蒙皮

（3）父级：旋转弯曲方向与父变换组件（骨盆或锁骨）一致；用于胳膊三段式IK时，弯曲方向错误。

（4）胳膊：保持胳膊以生物自然的放松方式弯曲；保证胳膊三段式IK正确，但是会破坏蒙皮，这个是最适合胳膊三段式IK的，尽管有些姿态不准确。

（5）目标：使胳膊朝着弯曲目标组件的方向弯曲；用于胳膊三段式IK时，弯曲方向错误。

（注意：只有当弯曲修改器权重Bend Modifier Weight大于0时，才应用弯曲修改器）

Maintain Rotation：允许末端固定骨在求解完成之前保持在空间坐标中的旋转，这个主要用于脚向地面落下，需要重新放置脚但要脚旋转自如的时候。

Fix Transforms：当勾选时，则将在求解的所有Transforms 修复成每帧的初始状态。这样可以以较小的性能防止一些潜在问题出现

Bone1：第一根骨头（一般是大腿或者上臂）

Bone2：第二根骨头（前臂或者小腿）

Bone3：末端骨（手或脚）

Target：目标对象的变换组件，如果分配了，求解器会将 IKPosition 和 IKRotation 自动设置为目标位置

Position Weight：求解到目标位置的权重（IKPosition）

Rotation Weight：解算到目标旋转的权重（IKRotation）

Bend Normal：由骨骼位置定义的平面的法线。 当四肢弯曲时，第二根骨头将始终位于该平面上的某个位置。其实也是就是选择一个弯曲面。比如，利用IK我们可以知道膝盖的弯曲角度，但是膝盖的位置我们还是不知道。

比如上图中，膝盖的弯曲角度都是90度，脚踝、大腿根的位置也都一样。膝盖的位置却不一样。所以虽然确定了弯曲角度后位置的解仍然有无数个。这个时候就要选择一个“弯曲面”了。因为人体的特殊性，在站着的时候大腿的朝向和脚的朝向一样。所以而我们选择脚所在的平面为弯曲面，就可以确定膝盖的空间位置了。当你添加完三块骨骼时，求解器会自动求解你可能选择的弯曲面。

Avatar IK Goal： 仅由“手臂”弯曲修改器使用。

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[Ⅱ] Arm IK

Arm IK是 VRIK 四关节两足动物的手臂求解器。

Arm IK比 Limb IK更适合于胳膊的反向动力学，但是它多需要一根父级的脊椎骨，总共四根骨头。它的可调参数更多，通过调整参数，可以避免像Limb IK出现肘关节位置角度不对的情况。不怕麻烦的话，推荐使用Arm IK。

• 组件变量：

Fix Transforms：当勾选时，则将在求解的所有Transforms 修复成每帧的初始状态。这样可以以较小的性能防止一些潜在问题出现。

• 包装变量：

Chest：最后一块脊椎骨，必须作为胳膊骨的父级；

Shoulder：肩胛骨；

UpperArm：上臂骨；

ForeArm：前臂骨；

Hand：手腕骨。

IK Position Weight：手目标的位置权重，如果没有目标，且权重值不为0时，手仍将被拉到目标的最后位置。手腕会随着目标的位置而移动。

IK Rotation Weight：手目标的旋转权重，如果没有目标，且权重值不为0时，手仍将被旋转到目标的最后旋转角度。手腕会随着目标的旋转而旋转，如果权重值为0，手腕不会转动。

• 求解变量：

Target：手目标。不能设置为控制器本身，可以设置控制器的子物体，因此可以调整子物体的位置和方向来匹配手骨的方位。

Bend Goal：如果Bend Goal Weight不为0，肘部将会朝着目标方向弯曲。

Bend Goal Weight：如果权重值不为0，肘部将向弯曲目标移动。如果Bend Goal没有目标，将权重值设为0.5比较符合人体胳膊的弯曲方式。

Shoulder Rotation Mode：肩胛骨旋转的不同方法。

Shoulder Rotation Weight：肩部旋转的权重。

Shoulder Twist Weight：肩部扭转权重。

swivel Offset：肘部弯曲方向的角度偏移。

Wrist To Palm Axis（从手腕指向手掌的手骨局部坐标轴）：用于定义手骨的方向。

Palm To Thumb Axis（从手掌指向拇指的手骨局部坐标轴）：用于定义手骨的方向。

Arm Length Mlp：使胳膊更短或更长，通过前臂和手的局部坐标的位移来实现。模型胳膊不够长的时候，可以拉长模型的胳膊。

Stretch Curve：拉伸曲线。

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