Dust3D项目实训十 | 基于SkeletonIkMover的骨骼运动分析

最新推荐文章于 2024-06-12 23:46:16 发布

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本文详细介绍了Dust3D软件中用于骨骼运动控制的模块，重点探讨了逆向运动学（IK）算法的应用，包括循环坐标下降法（CCD）的实现细节。通过对SkeletonIkMover类的源码分析，展示了如何通过CCD求解骨骼运动，以及在迭代过程中如何调整关节角度以达到目标位置。此外，还讨论了关节限制条件在IK计算中的处理方法。

2021SC@SDUSC

SkeletonIkMover.cpp分析

分析概括

模块功能

该模块主要用于骨骼的运动控制，主要作用于Dust3D中的姿势模块，可以通过控制骨骼来控制几何体的姿势和动作

IK算法

骨络动画中有两种骨骼绑定模式：FK（正向运动学，Forward Kinematics）和IK（逆向运动学, Inverse Kinematics）两种。Dust3D中主要采用了IK控制骨骼运动，先确定子骨骼的方位，反向推导出其继承链上n级父骨骼方位。

IK的计算方法可分为两种：ccd方法和雅可比转置矩阵法。

1.循环坐标下降法（Dust3D所用的方法，详情见后文）

2.可以使用雅可比转置矩阵，它定义了末端效应器如何基于整个系统的瞬时变换而变化(末端效应器就是指整个骨骼链的末端）,求得的矩阵示转置，就可以得到要求的矩阵。

关键代码分析

SkeletonIkMover.h分析

struct SkeletonIkNode
{//IK节点信息
    QUuid id;
    QVector3D position;
    QVector3D newPosition;
};

class SkeletonIkMover : public QO

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