注意 3ds Max 提供了多种反向运动学系统。共有四种类型的 IK 解算器,加上应用的 IK 和不使用 IK 解算器的交互式 IK 系统。并非所有系统都使用以下全部的参数:

IK 解算器

IK 解算器可以将 IK 解决方案应用到运动学链中。运动学链是由一个骨骼系统或一组链接对象所组成的。                  

关节

IK 关节可以控制对象与它的父亲一起如何进行变换。可以在三种类别中用设置来指定关节行为:                  

  • 对象轴点对象的轴点位置定义了应用关节运动的地方。

  • 关节参数更改“层次”命令面板中的 IK 设置,以确定关节操作的方向、约束和顺序。                    

  • 父轴点对象父轴点的位置定义了对关节约束进行估量的原点。

用以为对象和它的父对象放置轴点的命令在调整轴中进行了描述。

开始关节和结束关节

开始关节和结束关节定义了 IK 解算器所管理的 IK 链的开始和结束。链的层次确定了它的方向。启用末端效应器显示后,结束关节的轴点显示为末端效应器。                  

运动学链

反向运动学计算运动学链中对象的位置和方向。运动学链定义为 IK 控制之下的层次的任何一部分。IK 链开始于一个选定的节点,并由一个开始节点和结束节点组成。链的基点可以是整个层次的根或者指定为链的终结点的对象。在将 IK 解算器应用到链上,或自动应用IK 解算器来创建骨骼链的时候,就定义了运动学链。                  

目标

目标为“HI 解算器”用来操纵链的末端。在设置了目标的动画后,IK 解决方案会尝试将末端效应器(链中最后一个孩子的轴点)与目标位置相匹配。在使用“HD 解算器”时,末端效应器执行与目标相同的功能。                  

末端效应器

对于任何 IK 解决方案,明确移动控制对象。之后,IK 计算就会移动并旋转运动学链中所有其他的对象,以对移动的对象作出响应。进行移动的对象就是目标,在“HI解算器”或“IK 肢体解算器”中,或在“HD 解算器中”,它是末端效应器

首选角度

确定关节要弯曲的方向。在应用“HI 解算器”后,首选角度创建了链元素之间的基准角度。“IK 解决方案”会在计算中查找这个角度。

解算器平面和旋转角度操纵器

可以在开始关节和结束关节之间定义平面,这有助于控制 IK 解决方案。在操纵模式中,可以更改旋转角度操纵器来调整解算器平面或设置它的动画。这就为链确定了向上矢量操纵柄,它也可以随着时间设置动画。也可以定义一个旋转角度操纵器的跟随目标。有关详细信息,请参见白皮书:HI IK 解算器的旋转角度

终结点

可以将一个或多个对象定义为终结点,来明确设置 HD(历史依赖型)IK 链的地基。终结点对象可以停止 IK 计算,以使高于层次的对象不受 IK 解决方案的影响。终结点对象也可以用来定义使用多个 HD IK 链的层次。                  

在“HI 解算器”或“IK 肢体解算器”中不使用终结点对象。在这些情况下,终结点是由链的结束关节所确定的。                  

绑定对象

层次中的对象可以绑定到世界,也可以绑定到跟随对象

绑定允许层次外的对象影响层次中的对象。              

  • 绑定到世界的对象将会尝试保持它当前的位置和方向。

  • 绑定到跟随对象的对象将会尝试与跟随对象的位置和方向相匹配。

  • 在使用“HD 解算器”,或使用“已应用 IK”时,可以绑定到跟随对象。在使用“HI 解算器”或“IK 肢体解算器”时,如果要绑定到跟随对象,可以在目标和任何选定的跟随对象(通常是一个点、虚拟对象、样条线或骨骼)之间应用位置约束。

已启用 IK

(HI 解算器)在使用“HI 解算器”时,既可以使用反向运动学,也可以使用正向运动学 (FK) 来设置动画。启用“启用”后,反向运动学控制了链,并且关键帧只会放置到目标上。在禁用“启用”后,正像运动学可旋转关键点将会放置到所有的骨骼上。                  

IK/FK 捕捉

(HI 解算器)在使用“HI 解算器”时,如果同时使用 IK 和 FK 来设置动画,可能会使目标移离链的末端,从而导致动画发生跳动。按下“IK/FK 捕捉”将会使目标移回以匹配末端效应器的位置,从而消除动画的跳动。                  

IK 设置 FK 姿势

(HI 解算器)启用此按钮后,移动目标将自动为骨骼设置旋转关键点。实际上,这允许您使用 IK 操纵器来创建体态,并设置 FK 关键点。

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