反向动力学

在大多数角色动画中，动画是通过将骨骼关节的角度旋转到预定值来生成的。子关节的位置会根据其父关节的旋转而变化。而关节链的末端位置则由链上各个关节的角度和相对位置决定。这种骨骼姿态的构建方式被称为正向动力学。

然而，从相反的角度来设置关节姿态通常会更有用。从空间中的一个目标位置出发，然后反向计算关节的旋转，使得关节链的末端能够到达目标位置。这种方法在角色需要抓取物体或站在不平整表面上时非常有用。这种方法被称为反向运动学 (IK)。Mecanim 支持具有正确配置__ Avatar__用于将动画从一个骨架重定向到另一个骨架的接口。更多信息
See in Glossary 的人形角色。

要为角色设置 IK，通常需要场景中有一些角色可以交互的对象。你您可以通过脚本利用这些对象和角色来实现 IK。以下是可以使用的 Animator 函数：

• SetIKPositionWeight
• SetIKRotationWeight
• SetIKPosition
• SetIKRotation
• SetLookAtPosition
• bodyPosition
• bodyRotation

例如，上图展示了一个角色接触圆柱体对象的场景。要通过 IK 和脚本实现这一效果，请按照以下步骤操作：

1. 为角色创建一个有效的 Avatar。
2. 创建一个动画控制器，并为其添加至少一个动画。
3. 在动画器 (Animator) 窗口的图层 (Layers) 面板中，点击基础图层 (Base Layer) 的齿轮图标，从上下文菜单中启用 IK Pass。启用后，IK Pass 会发送 OnAnimatorIK 回调。在后续步骤中，你将利用这个回调在脚本中实现 IK 功能。

1. 确保已将动画控制器分配给角色的动画器组件。

1. 接下来，向角色添加脚本。在此示例中，脚本名为 IKControl。此脚本为角色的右手设置 IK 目标。此脚本还会更改注视位置，使其在抓取圆柱体时面向该对象。完整脚本如下所示：

using UnityEngine;
using System;
using System.Collections;

[RequireComponent(typeof(Animator))]
public class IKControl : MonoBehaviour {

    protected Animator animator;

    public bool ikActive = false;
    public Transform rightHandObj = null;
    public Transform lookObj = null;

    void Start ()
    {
        animator = GetComponent<Animator>();
    }

    //a callback for calculating IK
    void OnAnimatorIK()
    {
        if(animator) {

            //if the IK is active, set the position and rotation directly to the goal.
            if(ikActive) {

                // Set the look target position, if one has been assigned
                if(lookObj != null) {
                    animator.SetLookAtWeight(1);
                    animator.SetLookAtPosition(lookObj.position);
                }

                // Set the right hand target position and rotation, if one has been assigned
                if(rightHandObj != null) {
                    animator.SetIKPositionWeight(AvatarIKGoal.RightHand,1);
                    animator.SetIKRotationWeight(AvatarIKGoal.RightHand,1);  
                    animator.SetIKPosition(AvatarIKGoal.RightHand,rightHandObj.position);
                    animator.SetIKRotation(AvatarIKGoal.RightHand,rightHandObj.rotation);
                }

            }

            //if the IK is not active, set the position and rotation of the hand and head back to the original position
            else {          
                animator.SetIKPositionWeight(AvatarIKGoal.RightHand,0);
                animator.SetIKRotationWeight(AvatarIKGoal.RightHand,0);
                animator.SetLookAtWeight(0);
            }
        }
    }
}

1. 为避免右手穿过圆柱体游戏对象，请将一个空的子游戏对象添加到 Cylinder 游戏对象。为此，请在层级视图窗口中右键单击圆柱体游戏对象，然后选择创建空对象 (Create Empty)。将此空子游戏对象命名为 Cylinder Grab Handle。

2. 定位并旋转 Cylinder Grab Handle 游戏对象，使角色的右手能够接触但不会穿过圆柱体。

1. 在脚本中，将 Cylinder Grab Handle 游戏对象分配给 IKControl 脚本的 Right Hand Obj 属性。
2. 将 Cylinder 游戏对象指定为 Look Obj，以便在启用 IK Active 时，角色能够面向圆柱体的中心。

1. 进入运行模式。

角色应在启用并禁用 IK Active 复选框时触摸并释放圆柱体游戏对象。在运行模式下，可以更改 Cylinder 游戏对象的位置和旋转，观察角色的右手和注视方向的反应。