Перейти к содержанию

Обратная кинематика

Этот учебник объясняет, как использовать обратную кинематику (IK) в PixelOver.
Вы научитесь создавать цепочку костей, присоединять к ней изображения, настраивать ограничение IK и управлять цепочкой с помощью цели (и опционально полюсной цели).

Вот пример видео о том, как создать анимированную настройку IK в PixelOver:

Что такое обратная кинематика?

Обратная кинематика (IK) позволяет управлять цепочкой костей, перемещая цель.
Вместо того чтобы поворачивать каждую кость вручную, цепочка автоматически решает повороты так, чтобы конец цепочки следовал за целью.

IK идеальна для:

  • рук и ног
  • хвостов и верёвок
  • щупалец
  • любого рига, требующего быстрого позирования и анимации

IK и рабочий процесс покой / поза

Обратная кинематика активна только в режиме позы.

  • В режиме позы ограничения IK включены, и цепочка будет следовать за целью.
  • В режиме покоя ограничения IK отключены. Этот режим используется для настройки размещения костей по умолчанию без какого-либо решения IK.

Это упрощает построение чистого рига в режиме покоя и безопасную его анимацию в режиме позы.

1. Создать цепочку костей (и присоединить изображения)

Создать кости

  1. Выберите инструмент кости
  2. Щёлкните в виде, чтобы создать первую кость
  3. Щёлкните снова, чтобы создать следующую кость как потомка
  4. Повторяйте, пока не получите полную цепочку

Типичная цепочка выглядит так:

  • Плечо → Предплечье → Кисть
    или
  • Бедро → Голень → Стопа

Совет

Держите цепочку простой. В большинстве случаев для конечности достаточно 2 или 3 костей.

Присоединить изображения к цепочке

Чтобы анимировать пиксель-арт-персонажей, обычный процесс — присоединять части изображения к костям.

  1. Импортируйте свои изображения (или разделите персонажа на части с помощью процесса Рисование)
  2. В дереве сцены поместите каждое изображение под кость, которая должна им управлять
    (с помощью вырезать/вставить или перетаскивания)

Пример структуры:

  • Кость_Плечо
  • Изображение_Плечо
  • Кость_Предплечье
    • Изображение_Предплечье
    • Кость_Кисть
    • Изображение_Кисть

Информация

Присоединение изображений к костям гарантирует, что изображения автоматически следуют за преобразованиями костей.

2. Добавить ограничение IK (на первую кость цепочки)

IK применяется к корневой кости цепочки (первой кости).

  1. Выберите первую кость своей цепочки
  2. Проверьте панель свойств
  3. Установите ограничение IK в разделе ограничение

3. Создать или выбрать цель IK

Цель IK — это объект, которого цепочка пытается достичь.

Создать цель

Есть два распространённых варианта:

  • Создать отдельный объект-цель IK
  • Повторно использовать существующий объект как цель

После создания назначьте его в ограничении IK как Цель.

Рекомендации для целей

Для чистых ригов настоятельно рекомендуется:

  • Переименовать цель понятно
    Пример: IK_Цель_Кисть, IK_Цель_Стопа
  • Задать её длину 0px (чтобы она вела себя как контрольная точка)

Это упрощает управление целью и не даёт ей вести себя как видимый сегмент кости.

Совет

Цели предназначены быть контроллерами, а не деформаторами. Сохранение их на 0px упрощает их точное позиционирование.

4. Настроить ограничение угла

Ограничения угла задают, как цепочка должна сгибаться.

Это полезно для:

  • предотвращения неестественного сгибания
  • принуждения конечности сгибаться в правильном направлении
  • стабилизации поз во время анимации

Положительные и отрицательные ограничения угла

В зависимости от ориентации вашего рига цепочке может понадобиться сгибаться:

  • по часовой стрелке
  • против часовой стрелки

Именно поэтому ограничение можно задать в положительном или отрицательном диапазоне угла.

Примеры использования:

  • Локоть должен сгибаться только в одном направлении (не назад)
  • Колено должно сгибаться только вперёд

Совет

Если цепочка сгибается в неправильном направлении, попробуйте сменить знак ограничения угла (положительный ↔ отрицательный).

5. (Опционально) Добавить полюсную цель для лучшего контроля

Полюсная цель помогает управлять плоскостью цепочки IK, делая направление сгибания более стабильным и предсказуемым.

Полюсные цели особенно полезны для:

  • локтей и коленей в 2D
  • 3D-ригов, где цепочка может непредсказуемо скручиваться
  • настроек, где ограничения угла недоступны или недостаточны

Использование полюсной цели

  1. Создайте новый объект-цель (или повторно используйте существующий)
  2. Переименуйте его понятно
    Пример: IK_Полюс_Локоть, IK_Полюс_Колено
  3. Назначьте его как Полюсную цель в ограничении IK
  4. Перемещайте полюсную цель, чтобы управлять тем, как сгибается цепочка

Простое правило:

  • Цепочка сгибается в сторону полюсной цели

Совет

Разместите полюсную цель немного сбоку от конечности (не поверх цели IK), чтобы у решателя было чёткое направление сгибания.

Предупреждение

В 2D избегайте использования ограничения угла в направлении, противоположном полюсной цели, так как это может создать неожиданное поведение. Если вы используете полюсную цель, обычно лучше задать ограничение угла как свободное или убедиться, что оно не конфликтует с направлением полюса.

Итог

Чтобы настроить IK в PixelOver:

  1. Создайте цепочку костей
  2. Присоедините изображения к костям (присоединение в дереве сцены)
  3. Добавьте ограничение IK на первую кость
  4. Создайте и назначьте цель (переименуйте её и задайте длину 0px)
  5. Используйте ограничения угла для управления направлением сгибания (положительное или отрицательное)
  6. Опционально добавьте полюсную цель для более стабильного и точного контроля (особенно в 3D)

Что дальше

После настройки IK вы можете:

  • анимировать цели с помощью Анимации
  • сочетать IK с ключевыми кадрами и импортированными анимациями
  • строить полные риги персонажей с несколькими цепочками IK (руки + ноги)