Unity动画系统详解8：IK是什么？

最新推荐文章于 2025-12-05 16:30:38 发布

原创最新推荐文章于 2025-12-05 16:30:38 发布 · 95 阅读

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#unity #游戏引擎

洪流学堂，让你快人几步。你好，我是跟着大智学Unity的萌新，我叫小新，这几周一起来复(yu)习(xi)动画系统。

“大智，昨天你说要给我讲讲IK，趁现在有空，你给我讲讲呗”

“IK你已经明白是什么意思了吧？”

“ 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。 ”

“没错，那你能想到一些适用的场景么？”

“嗯。。。我想想：比如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！ ”

“非常棒！这是IK最常见的一种用途。其他的用途其实还有比如：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。 ”

“对对对，我只想到手了。那还有其他的么？”

“ 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，我们常见的其实也都是这些。”

设置IK

小新：“那具体如何用呢？” 大智：“那我就用实例来给你演示下IK是如何使用的”

头部IK

小新和大智来到了大智的工作台前。大智：“我们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：”

    
     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。” “这个看起来很简单嘛。” “对，这个方法确实很简单，不过还有另外一个：”

    
     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，但是你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)。

大智：“有了这两个方法你就可以实现头部的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。

    
     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。

小新：“这样我就能实现人物的头跟着视角移动了，哦也” 大智：“是的哦”

手脚IK

小新：“那手脚的IK是不是也跟这个类似的？” 大智：“是的，手脚的IK是和这个类似的，不过API有些不一样，我们来看看”

    
     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：

    
     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)：

    
     void
      
     OnAnimatorIK
     (
     int
      layerIndex
     )
     

     {
     
    _animator
     .
     SetIKPosition
     (
     AvatarIKGoal
     .
     LeftHand
     ,
      position
     )
     ;
     
    _animator
     .
     SetIKPositionWeight
     (
     AvatarIKGoal
     .
     LeftHand
     ,
      
     1
     )
     ;
     

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

     }

小新：“谢谢智哥，这样我就明白很多了。我要去改造一下我的人物角色的头部方向和握枪！” 说着小新就跑回了自己的房间。

IK位置/旋转调节小技巧

小新：“大智，这个IK的位置好难调整啊，我想让角色拿枪的手能够贴合这个枪，有没有什么简单的办法？我这调了一个多小时了，还不是特别完美。。。” 大智：“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。” 小新：“对对对，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。我来试一下。”