VR大空间Body IK技术对比。

VR大空间资料 02 —— 常用Body IK对比

在虚拟现实（VR）大空间应用中，逆向运动学（Inverse Kinematics, IK）是关键技术之一，用于模拟人体或物体的自然运动。Body IK（身体逆向运动学）是专门针对人体运动的IK解决方案，广泛应用于VR角色动画、动作捕捉和交互设计中。以下是几种常用Body IK技术的对比分析，包含代码示例。

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传统解析法IK

传统解析法IK通过数学公式直接计算关节角度，适用于简单链式结构（如手臂或腿部）。优点是计算速度快，但对复杂人体结构的适应性较差。

代码示例（Unity C#）

public class AnalyticalIK : MonoBehaviour {
    public Transform target;
    public Transform upperArm;
    public Transform forearm;
    public Transform hand;

    void Update() {
        Vector3 targetDir = target.position - upperArm.position;
        float length = targetDir.magnitude;
        float upperArmLength = (forearm.position - upperArm.position).magnitude;
        float forearmLength = (hand.position - forearm.position).magnitude;

        // 余弦定理计算角度
        float angle = Mathf.Acos((upperArmLength * upperArmLength + forearmLength * forearmLength - length * length) / (2 * upperArmLength * forearmLength));
        upperArm.rotation = Quaternion.LookRotation(targetDir) * Quaternion.Euler(0, 0, angle);
    }
}

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迭代法IK（CCD与FABRIK）

迭代法通过逐步逼近目标位置实现IK，常见算法包括循环坐标下降（CCD）和前向-后向迭代（FABRIK）。这类方法适用于复杂人体结构，但计算开销较大。

CCD（循环坐标下降）

CCD通过逐关节旋转逐步接近目标，适合实时应用。

代码示例（Unity C#）

public class CCDIK : MonoBehaviour {
    public Transform[] joints;
    public Transform target;
    public int maxIterations = 10;
    public float tolerance = 0.01f;