使用 CCDIK 或 FABRIK 实现逆向动力学

本文最后更新于 over 4 years ago,文中所描述的信息可能已发生改变。

动力学主要分为正向动力学(FK)和反向动力学(IK)。 正向动力学实现起来十分简单,了解点基本原理,或者网上一搜,都能写出来。

反向动力学中比较流行的方法则是:

还有几何分析与雅可比矩阵的方法,计算起来比较复杂,用的不是太多。

维基百科和一些论文、博客也讲得很清楚了。 (摔,那你水这篇文章干什么?) 为了大家更方便地从代码层级来理解,这篇文章最主要的作用大概就是提供 Demo 了。

下面主要分为 CCDIK 和 FABRIK 两种方法来说。

CCDIK

CCD - p5.js

Fullscreen: https://editor.p5js.org/YunYouJun/full/kJJqXPATQ Editor: https://editor.p5js.org/YunYouJun/sketches/kJJqXPATQ

代码参考自:Simple Inverse Kinematics - Dave Pagurek

FABRIK

FABRIK 是一种启发式算法。实现起来较为简单,计算又少又快。

原文的算法出自这篇论文 FABRIK: A fast, iterative solver for the Inverse Kinematics problem

算法的大致描述看这里也可以理解,就不再多述。

FABRIK - p5.js

Fullscreen: https://editor.p5js.org/YunYouJun/embed/bS8jB3EsC Editor: https://editor.p5js.org/YunYouJun/sketches/bS8jB3EsC

代码参考自:Inverse Kinematics - Fixed Point - Coding Challenge #64.3 · The Coding Train

Cocos Creator

新年 🧨 版(小 bug 之后修)

cocos-creator-ik

GitHub: https://github.com/YunYouJun/cocos-creator-ik/

两者对比

CCDIK 实现较为简单,FABRIK 则相比 CCDIK 效率更高,但与 FABRIK 不同,CCDIK 提供了定义角约束的功能,需要在解算中限制任意骨骼的旋转时较为实用。

其他参考链接


To Be Continued.

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