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Final IK学习笔记2:CCD IK

Final IK学习笔记2:CCD IK

作者: AlpacasKing | 来源:发表于2019-05-02 15:06 被阅读0次

CCD(Cyclic Coordinate Descent)是最简单和最流行的反向运动学方法之一,已广泛应用于计算机游戏行业。主要思想是一次将一个关节与末端效应器和目标对齐,迭代地使最后一个骨骼靠近目标。即使应用了旋转限制,CCD也非常快速可靠。 CCD倾向于过分强调靠近目标位置的骨骼的旋转(非常长的CCD链只会在其目标周围滚动)。减少层次结构中的骨骼重量将弥补这种影响。它设计用于处理串行链骨骼,因此,很难扩展到多个末端执行器的问题(在这种情况下使用FABRIK)。完全地扩展链条也需要大量的迭代。

每帧监视和验证IK链在性能上会很昂贵,因此在运行时更改骨骼层次结构必须通过在求解器上调用SetChain(Transform []层次结构)来完成。如果层次结构有效,则SetChain返回true。 CCD允许直接编辑它的骨骼旋转(虽然不是通过场景视图函数),但是位置不可以编辑,这意味着您可以编写一个脚本,每帧都在CCD链中旋转骨骼,但您不应该像FABRIK一样尝试更改骨骼的位置。但是,您可以随意缩放骨骼,CCD不关心骨骼长度。

使用步骤:

  • 将CCDIK组件添加到骨骼链中的第一个GameObject
  • 将链中的所有元素分配给组件中的“Bones”。 父节点必须设置,其他可以跳过。
  • 按Play,将weight设置为1。

改变目标位置:

public CCDIK ccdIK;
void LateUpdate () {
    ccdIK.solver.IKPosition = something;
}

在运行时添加CCDIK:

  • 通过脚本添加CCDIK组件
  • 调用CCDIK.solver.SetChain()

使用带旋转限制的CCD:
只需将一个旋转限制组件(RotationLimitAngle,RotationLimitHinge,RotationLimitPolygonal或RotationLimitSpline)添加到已分配给CCDIK组件的“bone”的骨骼上。 请注意,每个旋转限制都会降低求解器的稳定性和连续性。 如果CCDIK无法在某些目标位置解决高度约束的链,那很可能不是FinalIK的错误,而是CCD算法的一个根本障碍(记住,没有IK算法是完美的)。


应用了旋转限制的CCD

组件参数:

  • timeStep - 如果为零,将更新每个LateUpdate()中的求解器,用于骨骼带动画时的情况。 如果大于零,将按频率更新,以便求解器将在所有对象上同时到达其目标。
  • fixTransforms - 如果为true,则将解算器使用的所有Transforms修复为每个Update中的初始状态。 这可以防止没有动画骨骼和animator的剔除的问题,并且性能成本很低。

求解参数:

  • target - 目标变换。 如果已分配,则解算器IKPosition将自动设置为目标的位置。
  • weight - 用于平滑地混合IK效果的求解器权重
  • tolerance - 距离最后到达位置的最小距离。 如果与先前到达位置的差异小于容差,则将停止求解。 如果容差为零,将迭代直到maxIterations。
  • maxIterations - 每帧最大迭代次数。 如果tolerance为0,则将一直迭代直到maxIterations
  • useRotationLimits - 如果为true,将使用附加到骨骼的任何RotationLimit组件
  • bones - 求解程序用于到达目标的骨骼。 所有骨骼都需要按降序排序(父节点优先)。 可以在层次结构中跳过骨骼,骨骼层次结构不能分支,这意味着您无法从双手分配骨骼。 weight决定了解算器计算时它的权重。


    CCD组件

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