正向運(yùn)動學(xué) (FK)和反向運(yùn)動學(xué) (IK)
??????? 在動畫設(shè)計軟件中,運(yùn)動學(xué)系統(tǒng)分為正向運(yùn)動學(xué)FK(Forward Kinematics)和反向運(yùn)動學(xué)IK(Inverse? Kinematics)這兩種。
????? 正向運(yùn)動學(xué)指的是對于有層級關(guān)系的對象來說,父級對象的動作將影響到子級對象,而子對象的動作將不會對父對象造成任何影響。當(dāng)對父對象進(jìn)行移動時,子對象也會同時隨著移動。而子對象移動時,父對象不會產(chǎn)生移動。由此可見,正向運(yùn)動中的動作是自上而下傳遞的。例如手臂動畫,大臂移動或旋轉(zhuǎn),小臂和手隨之移動或旋轉(zhuǎn),小臂移動或旋轉(zhuǎn),手隨之移動或旋轉(zhuǎn)。?
????? 與正向運(yùn)動學(xué)不同,反向運(yùn)動學(xué)動作傳遞是雙向的,當(dāng)父對象進(jìn)行位移、旋轉(zhuǎn)或縮放等動作時,其子對象會受到這些動作的影響,反之,子對象的動作也將影響到父對象。例如,若要將手移到門把上,手臂中的其他關(guān)節(jié)也將發(fā)生旋轉(zhuǎn),以適應(yīng)手的新位置。
???? 動畫在模擬有牽引、拖拽、支撐等動作時使用IK會比較方便快捷,如俯臥撐、推車等。但是在處理主動發(fā)力的的動作時,用FK會靈活自如,如走路時手臂自然擺動、扇扇子等。
??? ? IK是對于目標(biāo)定向運(yùn)動,IK 比正向運(yùn)動學(xué)更加直觀,注重于目標(biāo)而不是為了達(dá)到目標(biāo)需要以各種方式旋轉(zhuǎn)每個關(guān)節(jié)。
?????? 二維軟件中Animate、Aftereffect的父子層鏈接和Toon boom harmony中層級鏈接結(jié)合自身軟件中變形工具制作動畫,均為正向運(yùn)動學(xué)FK。Animate、spine、Moho中的骨骼動畫、Aftereffect中部分人物動畫插件和Toon boom harmony中反向運(yùn)動均為反向運(yùn)動學(xué)IK。
????? 三維動畫軟件Maya、3Dmax、Blender和C4d中包括正向運(yùn)動學(xué)FK和反向運(yùn)動學(xué)IK 動畫。
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