Biped学习记录15(正向和反向动力学FK、IK)

正向动力学(FK)和 反向动力学(IK)在现实生活中是非常常见的运动规律,怎么判定?有几种说法可以帮助我们理解:

1,如果是父物体带动子物体,那么是正向动力学,如果是子物体带动父物体 那么是发现动力学,这蔗农说法比较直观的描述了三维物体之间的关系与互相作用。

2.手约束的时候,比如常见的走路,就含有正向 和反向 两种规律,当抬脚的时候,是正向动力学,我们的大腿带动小腿,接着带动脚,当脚着地的时候,是反向动力学,因为这时候脚受地面的约束,反过来作用与小腿和大腿,可以想象一下,如果没有地面,那么我们很难保持脚完全不动去摆动大腿和小腿,这是正反向动力学很直观的应用,当然现实中还要很多类似的运动。

不管哪种说法,只要能理解就可以,下面以Biped为例,我们手动做一个人物下蹲的动作,这是典型的反向动力学的应用:

选中,Biped的双脚,然后在“keyframeing Tools”卷展栏下 点击锁定双脚的按钮:


然后选择“质心”在第0帧和第100帧,分别打上关键帧(利用key info 下面的关键帧工具),并且在第100帧,把质心放低:



这样一个反向动力学的例子就完成了,脚受地面的影响,进而影响整个身体。

如果双脚不锁定:


可以看到,如果双肩不锁定,脚就会穿到地面以下,这也是正向动力学的影响,当然也可以通过关键帧,在第一帧给双脚打上关键帧,在最后一帧,把脚再次抬回到地面上,再打上关键帧,这样保持开始和最后动作一致,不就可以了吗,结果看起来是没错:


但是看中间过程:



可以看到在0 和100帧之间,脚并没有像我们想象的那样定在那老老实实的,而是还在上下晃动,出现穿插的情况。最主要的原因就是 正向动力学,他的特点是父物体带动子物体,父物体动不可避免的子物体跟着动,我们只是保证了0帧和100帧不动,中间的我们没法保证,有个很形象的例子,比如在一张白纸上,已经又两个点,让我们在中间连线,我们的手可能可以保证开始和最后都经过两个点,但是我们很难保证画出的是一条笔直的线。

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