Без инверсной кинематики создание анимации естественных движений превратилось бы в серьезное испытание для наших нервов. Повороты пришлось бы осуществлять индивидуально для каждого сустава, от "родителя" к "ребенку".
Изменив угол бедра и согнув колено персонажа, мы бы обнаружили, что ступня оказалась в неправильном положении. В результате нам пришлось бы корректировать положение колена и бедра снова и снова, чтобы точно разместить ступню, например, на ступеньке.
Инверсная кинематика (Inverse kinematics - IK) значительно упрощает создание анимации. Единственное, что требуется в данном случае - точно задать кинематические цепочки.
Инверсная кинематика может быть рассчитана только между двумя определенными объектами. При этом допускается использовать промежуточные вспомогательные объекты, влияющие на отдельные суставы (например, магниты или плоскость перемещения). Это относится и к коленному суставу, который может вращаться только вокруг одной оси.
Для создания инверсной кинематики можно воспользоваться командной меню Character • IK Chain или назначить дескриптор IK, выбрав команду меню Tags • Character Tags • IK в окне Objects.
Инверсная кинематика для спины
Для создания позвоночника применим сплайн, точки которого будут управлять положением суставов.
Для начала нам необходим сплайно-вый объект с соответствующим числом точек. Поскольку в области между тазом и шеей нашей модели присутствует пять суставов, создайте линейный сплайн из пяти точек и привяжите в режиме Snap 3D к осям существующих суставов.
Соответствующие объекты Joint отмечены точками на рис. 4.69.
Рис. 4.69. Объекты Joint, которым соответствуют точки сплайна Теперь можно назначить первому суставу иерархии дескриптор IK-Spline и перетащить мышью только что созданный сплайн из окна Objects в поле Spline окна Attributes (рис. 4.70).
Рис. 4.70. Дескриптор I K - S p l i n e
Для расчета инверсной кинематики необходимо определить конечную точку цепочки. В нашем случае она завершается суставом шеи, поэтому перетащите мышью соответствующий объект Joint из окна Objects в поле End дескриптора IK-Spline.
Параметр Туре определяет характер размещения суставов на сплайне. В режиме Fit все кости сохраняют свою первоначальную длину, а в режиме Equal их длина будут адаптирована к сплайну. Таким образом, можно сокращать или удлинять цепочки, что бывает полезно при создании преувеличенных деформации комедийных персонажей.
Когда установлен флажок Twist, суставы могут поворачиваться в соответствии с формой специальной кривой.
Таким вращением можно управлять с помощью внешних нуль-объектов, назначенных отдельным точкам сплайна. Это выгодно тем, что анимацию необходимо создавать только для положения нуль-объектов, не затрагивая точечные координаты сплайна.
Создайте манипуляторы для всех течек сплайна. Это можно легко сделать непосредственно в окне Attributes дескриптора IK-Spline (раздел Handles - см. рис. 4.70)
Для этого нажмите кнопку Add, а затем - Create, в результате чего для тонки будет создан новый нуль-объект с соответствующим порядковым номером сплайна (поле Index).