unity IK(Inverse Kinematics)
Post

unity IK(Inverse Kinematics)

23/07/2023
Kang Chan Hee
2

Inverse Kinematics

Kinematics : 운동학

Computer Graphics 분야에서는 주로 관절이 존재하는 물체의 Animation을 다룰 때, Kinematics가 적용되는 경우가 많다.

이 때, 이 관절이 존재하는 물체를 Articulated Body라고 하고, 이는 Joints&Links로 이루어져 있으며, 이를 통해, 물체의 Animation을 표현할 수 있다.

Forward Kinematics(FK)?

앞서 말한 Articulated Body를 통해 걸어가는 동작이 있다고 가정하면, FK는 각 관절의 Rotation을 조절하여 원하는 포즈를 만들어낸다.

관절

좀 더, 의미 있게 표현하자면 각 관절의 각도(포즈)를 입력으로 주어 End Effector의 좌표를 얻어낸다. End Effector는 <Fig 1>의 머리와 각 팔다리의 끝(빨간선 끝)이라고 생각하면 된다.

Input : 각 관절의 각도, 포즈 Ouput : End Effector의 좌표

FK를 이용해 물체의 Animation을 표현하려면, 모든 관절의 각도를 정의해야한다.

이는 굉장히 직관적이지 못하다. 보통 Articulated Body는 10개 이상의 복잡한 구조로 되어있기 때문에

Inverse Kinematics(IK)?

IK는 FK의 반대라고 생각하면 개념에 대한 이해가 쉽다.
즉, 위치가 주어지면 End Effector가 가능한 정확하게 그 위치로 이동할 수 있도록 각 관절들의 각도(포즈)를 구하는 문제이다.

Input : Target 좌표 Ouput : 각 관절의 각도, 포즈

사용방법

image

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

// IK 쓰는 함수
 private void OnAnimatorIK(int layerIndex)
    {
        MySetIK(AvatarIKGoal.LeftHand, LHand);
        MySetIK(AvatarIKGoal.RightHand, RHand);

        // 목을 돌림.
        animator.SetLookAtWeight(1);
        animator.SetLookAtPosition(LookTarget.position);
    }

    void MySetIK(AvatarIKGoal goal,Transform target)
    {
        animator.SetIKPositionWeight(goal, 1);
        animator.SetIKRotationWeight(goal, 1);

        animator.SetIKPosition(goal, target.position);
        animator.SetIKRotation(goal, target.rotation);
    }
unity, study, IK
unity IK