IK-JacobianIK

对于多终端 IK 问题,游戏中一般采用 JacobianIK, FABRIK, PBDIK, EXPBDIK,UE 4.26 全身 IK 采用 JacobianIK,UE 5 中采用 PBDIK, 因此有必要了解一下 JacobianIK。为说明 JacobianIK,先从解析法的角度出发计算 IK, 然后再从数值角度求解。

解析法求 IK

给出终端控制器位置,构建终端与关节角度关系,直接求解,这就是解析法,如下图所示

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IK-PBDIK

使用雅克比 IK 需要对矩阵求伪逆,性能开销较大,考虑到 PBD 也能完成关节约束,并且不需要求矩阵伪逆,其开销应该会低于 JacobianIK, 因此可以考虑使用 PBD 完成 FullBodyIK。下面先介绍 PBD 算法。

PBD 说明

PBD 算法采用”预测校正“的思路完成模拟,先完成系统在外部作用力,阻尼的计算,得到粒子初步的位置,然后再使用系统内部约束完成位置”校正“。下面直接给出算法步骤

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