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Unity动画模块之 2D IK（反向动力学）

news 2025/7/24 4:36:52

本文仅作笔记学习和分享，不用做任何商业用途

本文包括但不限于unity官方手册，unity唐老狮等教程知识，如有不足还请斧正

1.什么是IK

反向动力学 IK（Inverse Kinematics）是一种方法，可以根据某些子关节的最终位置和角度来推算其他父节点的位置（反向动力学 - Unity 手册）

说白了，默认情况下（正向动力学）骨骼的父物体对象可以控制子对象，而IK（反向动力学）可以帮你用子骨骼影响父对象

在2D中你可以为绑定好骨骼的对象添加一个IK Manger组件

Q:Ik的应用？

A：IK 用于计算关节链中各个关节的位置和角度，以便达到目标位置或方向,在游戏和动画中，IK 可以用于更自然地控制角色的运动，例如行走、抓取物体、弯曲手肘等

机器人学：IK 也在机器人学中广泛应用，用于控制机械臂、腿部和其他关节的运动。虚拟现实和增强现实：在 VR 和 AR 应用中，IK 可以帮助用户更自然地与虚拟环境进行交互

Q:IK的工作原理

A:IK 算法根据末端效应器（例如手或脚）的位置来计算关节的角度,这通常涉及到数学求解，例如使用雅可比矩阵或迭代法

2.使用举例

2D Inverse Kinematics (IK) | Package Manager UI website (unity3d.com)

点击 IK Solvers 列表右下角的“+”号，以添加 IK 解算器。每个 IK 解算器也会作为额外的游戏对象出现在层次结构中，这会出现三种模式

以CCD模式为例，首先我需要控制大嘴花的五个啾啾，所以在其骨骼下分别添加了五个空物体

光看手册还需要机翻一下，所以我直接粘贴过来在本页看得了

Effector：定义骨骼或转换IK求解器解决
Target：变换用于指示效应器所需的位置
Constrain Rotation：这将约束效应器的旋转到目标的旋转
Restore Default Pose：在应用2D IK之前，使骨骼恢复到原始位置，禁用与效应器当前位置和旋转相关的2D IK应用
Weight：使用滑块来调整IK求解器的解决方案对原始变换位置的影响程度。当最小值为0时，IK解被忽略，在最大值为1时，IK被完全应用
Chain Length：这个值进一步受到IK管理器的主权重设置的影响
IK解决方案应用到的链中的骨/变换(从效应器开始)的数量
Iterations：算法运行的次数
Tolerance：目标被认为到达目标位置的阈值，以及IK求解器停止迭代的时间