IK

3ds max歷史獨立型 (HI)反向運動學(IK) 系統是一個非常強大的動畫工具。使用該工具可以為 IK 目標的位置設置動畫，既而控制整個對象層次的旋轉。在為對象旋轉設置動畫時，還可以使目標跟隨層次中的最後一個對象。

先介紹幾個快速定義：

如果使用旋轉為對象設置姿勢，從而為對象層次（例如骨骼鏈）設置動畫，這通常稱為“運動學動畫”或“運動學”。這種系統與帶內部支架的舊式木偶系統類似，動畫師在停止幀動畫中手動為其設置姿勢。我們將這種動畫方法稱為“正向運動學”或 FK。 FK 用於“層次驅動”的動畫。

IK 在一定程度上與 FK 是相反的。不是通過旋轉木偶的關節來設置姿勢，而是通過定位骨骼鏈中較低的骨骼，使較高的骨骼旋轉，從而設置關節的姿勢。例如，為了設置木偶手臂的姿勢，將抓住並移動木偶的手腕，而不是依次旋轉胸部、肩部、上臂等等。IK 通常用於將骨骼鏈的末端“固定”在某個相對該骨骼鏈移動的對象上，例如，一隻搖動曲柄的手（以特定速度設置曲柄動畫，手部約束於該曲柄，而不是其他方式）。 FK 用於“目標驅動”的動畫。

3ds maxHI IK 系統允許在同一場景中對同一骨骼鏈（或其他對象）同時使用 IK 和 FK。該系統使動畫師可以無縫地工作，順暢地從一個系統過渡到另一個系統。您可以實現此過渡，方法是在 IK 目標和受 IK 控制的骨骼上創建特殊的關鍵幀集合，從而從一種模式無縫地切換到另一種模式。借用視頻和電影編輯領域的一個術語，我們通常將其稱為匹配幀。

以下是用於 IK 和 FK 動畫結合的一些術語和命令的定義：

匹配幀：用於 IK/FK 動畫，匹配幀是使 IK 和 FK 控制之間（或反之）可以無縫混合的關鍵幀集合。

在 IK 目標上，匹配幀包括以下參數的 IK 關鍵點：

位置“啟用”的狀態旋轉角度

在 IK 骨骼上，匹配幀包括下參數的 FK 關鍵點：

旋轉首選角度縮放（不常用）

啟用：此切換控制 IK 是否處於活動狀態。處於活動狀態時，目標位置控制骨骼的旋轉。處於非活動狀態時，如果啟用了“自動捕捉”（並且該幀上還沒有這些骨骼的 IK 動畫），骨骼旋轉控制目標的位置。

FK 姿勢的 IK：這是一項特殊功能，IK 處於活動狀態時不可用。此功能允許目標位置為骨骼設置姿勢，就好像 IK 的確處於活動狀態。啟用“自動關鍵點”時，如果目標位置改變，軟體將自動在骨骼上設置旋轉關鍵點。因此，移動目標將創建 FK 動畫。

注意：如果不需要骨骼的旋轉關鍵點集，必須禁用此功能。

IK/FK 捕捉：此雙選按鈕負責大多數匹配幀關鍵點的創建。處於 IK 模式時（啟用“啟用”），此按鈕為骨骼設置 FK 關鍵點（請參見上面的觀點）。但是處於 FK 模式時（禁用“啟用”），單擊“IK/FK 捕捉”將把目標“捕捉”回骨骼鏈的末端，並設置位置關鍵點和旋轉關鍵點。

自動捕捉：此功能與“啟用”按鈕關聯。啟用時，按“啟用”按鈕將自動觸發 IK/FK 捕捉操作。這是工作流程的一個重要部分。只要切換了模式，就會自動設置相應的匹配關鍵點。

設置為首選角度：此功能將在骨骼上設置首選角度關鍵幀。首選角度控制骨骼鏈的“形狀”，方法是先以這些角度設置骨骼鏈的姿勢，然後在 IK 解算階段反覆旋轉骨骼，使骨骼鏈末端的末端效應器到達目標。對於兩塊骨骼組成的骨骼鏈，這些角度沒有多大意義。對於三塊或三塊以上的骨骼，可能的 IK 解決方案以及可能的骨骼鏈形狀是無限的。每塊骨骼的首選角度共同影響最終的 IK 解決方案。