3D 設計中的逆向運動學

什麼是逆向運動學？

逆向運動學是計算運動鏈中所有關節參數的數學模型。簡單來說，逆向運動學 (IK) 決定了您需要哪些關節參數才能獲得更逼真的動畫。這是使人物栩栩如生的基本概念。您只需要告訴軟體骨架的起點和終點，它就會處理其餘作業。

另一方面，向前運動學決定了給定一系列關節時的終點。它更著重於尋找終點，而逆向運動學則涉及將整個鏈結分解成必要的關節，以獲得更逼真的成果。

逆向運動學在機器人技術中很受歡迎，因為它可協助工程師決定將關節放置在機器人手臂上的位置。但逆向運動學也適用於：

• 設計符合人體工學的義肢
• 在環境中創造具有自然放置手腳的 3D 人物
• 綁定 3D 臉部特徵以自然動作

逆向運動學動畫的應用

逆向運動學對於 3D 動畫至關重要，因為它支援自然且逼真的人物動畫。在逆向運動學動畫出現之前，需要大量的工作才能設計出不需要調整每個關節就能拿到物件的人物。幸好，逆向運動學只要按一下就能分解關節，從而簡化了動畫製作過程。

使用逆向運動學的優點

逆向運動學有幾個優點，例如：

• 節省時間。 不用浪費時間與力學搏鬥。逆向運動學承擔了繁重的工作，因此您有更多時間專注於述說故事。
• 探索更多創意可能性。 逆向運動學開闊了您的創意視野，而有更多時間探索創意。綁定 3D 臉部特徵以自然動作
• 提升效率。 逆向運動學提高了動畫師的工作效率，協助設計師更輕鬆地製作更逼真的動畫。

3D 模型互動中的逆向運動學

逆向運動學非常適合用於動畫製作，但在 3D 模型中也扮演重要角色。這項技術使 3D 模型更加逼真，同時改善了模型的品質和最終使用者體驗。

例如，逆向運動學支援虛擬實境和擴增實境體驗，為使用者提供更身歷其境的體驗。醫護人員可以使用這項技術來指導醫學生如何進行手術，而汽車設計師可以在製作昂貴的實體原型之前，先使用這項技術集思廣益。

使用逆向運動學的最佳做法

逆向運動學對於現代設計不可或缺。但仍建議您遵循一些經驗法則以從這項功能中獲得更多價值，包括：

• 在自動化與手動調整之間取得平衡。 該軟體會處理許多作業，但您仍需要手動調整一些骨塊以獲得您想要的精確動作。
• 一開始保持簡單。 複雜的骨架和高解析度網格可能會使逆向運動學速度變慢。請在設定逆向運動學時使用簡化的骨架，之後再進行調整。
• 檢查限制。 如果看到奇怪的動作或崩塌的鏈結，請檢查是否有關節限制或過度伸展的鏈結。

開始使用 Adobe Substance 3D

逆向運動學使 3D 動畫和設計的速度更快、更具創意且高度逼真。不過，您需要正確的工具才能正確執行逆向運動學。

在 Adobe Substance 3D 中建立模型，並將其匯入動畫軟體，以創作專業級數位作品。逆向運動學擁有多種可能性，因此請勇於嘗試使用這項技術，讓您的創作變得栩栩如生。