UE4功能总结-动画-IK（一）

什么是IK？

我们平时用到的动画序列（Animation Sequence）都是使用的FK（forward kinematics），也就是前向动力学，原理简单说就是用骨骼的父节点驱动子节点完成动作（或者说子节点的位置需要根据父节点确定），这种方法在应用于骨骼动画时计算简单，节省系统资源，因此游戏中的大多数固定动作都会使用这种方法。但是当我们处理特殊动作（如抓取物体，开门，阶梯上站立）时这种方法就捉襟见肘了，比如在抓取物体时，目标物体的位置一般是不确定的，我们不太可能针对某一个物体专门设计一个动画序列，针对这种就要用IK动画。
IK（ Inverse Kinematics），即反向动力学，与FK对应，它是用子节点驱动父节点。它首先确定子节点的位置，然后再通过计算确定父节点的位置。它对于处理特殊动作，尤其是需要根据不同环境做出相应反应的动作，是一种很好的解决方式。

UE4如何实现IK？

关于UE4如何实现 IK官网已经给出了解答，它的实现原理主要有两个方面。
第一个就是其中用到的蓝图节点Two Bone IK，它需要确定用户确定两个位置，一个是Effector，一个是Joint Target。对应于IK的实现原理，Effector的位置可以先理解为目标位置，而Joint Target存在的目的在于，在多个骨骼节点的IK计算中，提供一个唯一的解（Ha, I Can Touch The Ball Anywhere）。
在官方案例中，就是提供一个位置确定确定膝盖的移动方向（What is “Joint Target” in the IK node?，IK节点详解）

Two Bone IK节点的属性设置有三点IK Bone（也就是末端骨骼节点），Effector（坐标系），Joint Target（坐标系）。IKBone左右脚分别是foot_l和foot_r，Effector的坐标系是根据在角色蓝图中Effector Location的计算方式确定的，根据计算方式不同选择不同的坐标系，Joint Target也同理，Joint Target Location的值在案例中是通过调试得到的，这个值是相对于一个骨骼（thigh_l的父骨骼）的固定值，可以理解为是相对于角色本身的固定值。

另一点就是Effector Location的获取方式，原理就是在末端节点（foot_l或foot_r）的垂直方向上想地面发送射线，然后根据射线与地面的碰撞点和脚底的距离（D）得到Effector的终点位置（D，0,0），然后在动画蓝图中以每一帧为单位，把Effector从起点（0,0,0）移动到终点（D,0,0），对于终点位置为什么是（D，0，0）而不是（0，D，0）或（0,0，D）可以通过预览窗口上下拖动Effector确定，也可以直接查看骨骼的坐标系：

官方文档示例的缺点？

官网案例主要作用是提供一个原理性的示例，因为它有一个缺陷就是检测的范围只限于角色胶囊体内部，因此需要取消和阶梯的碰撞才能达到效果：
为了解决这个问题，就需要扩大射线检测的范围：

具体实现方法可以参考资源商店中的Advanced IK Foot System，我针对这个方案做了一个简化版本，取消了一些相关的优化流程.