IK

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思考并回答以下问题：

含义和用途

含义

IK是Inverse Kinematic的缩写，也就是反向动力学。是根据骨骼的终节点来推算其他父节点的位置的一种方法。比如通过手的位置推算手腕、胳膊肘的骨骼的位置。

用途

角色需要拿各种不同的东西，让角色的手能符合各种不同的东西的握持位置，这样就不用针对每种不同的东西单独制作动画了。拿苹果和拿AK47的手部动作是不一样的。这是IK最常见的一种用途。

其他的用途比如：角色的头的旋转，这样可以和你视角的方向一致；角色的脚的位置，这样可以让角色踩在地面跟贴合。

Unity中IK能设置的部位就是5个，分别是：头、左右手、左右脚。所以没有其他部位的IK了，常见的其实也都是这些。

设置IK

头部IK

先来看看如何设置人物的头部根据视角旋转。需要用到这两个API：Animator.SetLookAtPosition和Animator.SetLookAtWeight，对应的方法为：

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public void SetLookAtPosition(Vector3 lookAtPosition);

这个方法用来设置头部看向的位置，比如看向你左边的窗户，头就会相应的旋转。

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public void SetLookAtWeight(
    float weight, 
    float bodyWeight = 0.0f, 
    float headWeight = 1.0f, 
    float eyesWeight = 0.0f, 
    float clampWeight = 0.5f
);

这个方法用来设置IK的权重，这个IK会和原来的动画进行混合。如果权重为1，则完全用IK的位置旋转；如果权重为0，则完全用原来动画中的位置和旋转。至少要设置第一个参数，后面的几个参数都有默认值，但是也要了解所有参数的含义：

Weight 全局权重，后面所有参数的系数

bodyWeight 身体权重，身体参与LookAt的程度，一般是0

headWeight 头部权重，头部参与LookAt的权重，一般是1

eyesWeight 眼睛权重，眼睛参与LookAt的权重，一般是0（一般没有眼睛部分的骨骼）

clampWeight 权重的限制。0代表没有限制（脖子可能看起来和断了一样），1代表完全限制（头几乎不会动，像是固定住了）。0.5代表可能范围的一半（180度）。

有了这两个方法就可以实现头部的IK了，不过还有两点需要注意：

1、需要勾选对应Layer的IK Pass选项（在Layer的设置里）。
2、代码需要写在OnAnimatorIK这个事件方法里面。

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void OnAnimatorIK(int layerIndex)
{
    _animator.SetLookAtPosition(pos);
    _animator.SetLookAtWeight(1);
}

上面的代码就是人物的头部看向一个位置的代码。需要注意的是这个OnAnimatorIK方法有一个参数layerIndex，这个就是对应的Layer的序号，只有勾选了IK Pass的layer才会调用到这个方法里，每个勾选了IK Pass的layer调用一次。

这样就能实现人物的头跟着视角移动了。

手脚IK

手脚的IK是类似的，不过API有些不一样。

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public void SetIKPosition(AvatarIKGoal goal, Vector3 goalPosition);
public void SetIKRotation(AvatarIKGoal goal, Quaternion goalRotation);

设置头部时，因为头不会移动，所以只需要设置LookAt的位置，头部跟随旋转即可。

但是对于手和脚，需要同时设置位置和旋转。

goal AvatarIKGoal枚举类型，包含：

  • LeftFoot 左脚
  • RightFoot 右脚
  • LeftHand 左手
  • RightHand 右手

goalPosition/goalRotation IK目标位置/旋转

同样还有设置权重的API：

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public void SetIKPositionWeight(AvatarIKGoal goal, float value);
public void SetIKRotationWeight(AvatarIKGoal goal, float value);

goal AvatarIKGoal枚举类型
value IK的权重，1代表完全使用IK值，0代表使用原动画的值

常见的设置手部IK的代码是（一般需要4行代码设置一个部位）：

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void OnAnimatorIK(int layerIndex)
{
    _animator.SetIKPosition(AvatarIKGoal.LeftHand, position);
    _animator.SetIKPositionWeight(AvatarIKGoal.LeftHand, 1);

    _animator.SetIKRotation(AvatarIKGoal.LeftHand, rotation);
    _animator.SetIKRotationWeight(AvatarIKGoal.LeftHand, 1);
}

IK位置/旋转调节小技巧

调IK是个慢活，不过呢，确实有一些小技巧在里面。IK相关的代码涉及到位置和旋转，这时候不要傻傻的直接定义一个位置和旋转来手动设置，最好的办法是设置两个参照物，作为IK的位置和旋转的参考，这样只需要调这两个参照物就可以了。

这样的话就不用去修改位置和旋转的值，而是直接修改这俩参照物的位置和旋转就可以了。

运行时调整IK的参考位置

这样就能在运行时调整这个参考位置，调到一个完美的位置和角度。

Play模式下修改了位置

  • 在Inspector的Transform的右上角，点击齿轮小图标，选择Copy Component Values
  • 退出Play模式
  • 在Inspector的Transform的右上角，点击齿轮小图标，选择Paste Component Values

总结

有了IK，人物就能更符合游戏的需要了，而且可以根据不同的情形动态调整，人物就不会那么呆呆的了。

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