インバースキネマティクス

インバースキネマティクスは、手先や足先などの末端を目標位置に置くために、途中の関節角度を逆算する方法である。IKと略され、キャラクターの足を地面に接地させる処理などでよく使われる。

インバースキネマティクスでは、まず末端の目標位置を決め、その位置に届くように関節の角度を求める。たとえば、足先を床の上に置きたい場合、股関節やひざの角度を計算して自然な姿勢を作る。

フォワードキネマティクスが親関節から順番に末端位置を求めるのに対し、IKは末端の目標から関節を調整する。便利な一方で、関節の曲がる向き、可動範囲、複数解の扱いを考えないと、不自然なポーズになることがある。

CG制作では、手を机に置く、足を地面に合わせる、キャラクターが物をつかむといった動作を作るときにIKが役立つ。すべての関節を手作業で調整する負担を減らせる。

ゲームでは、地形の高さに合わせて足を接地させる、キャラクターの手を武器や壁に合わせるなど、状況に応じた自然な姿勢補正に使われる。リアルタイムで解く場合は計算量にも注意する。

坂道でキャラクターの足が空中に浮くと不自然に見える。IKを使うと、足先を地面上の目標点に合わせ、ひざや股関節を調整して接地感を出せる。

インバースキネマティクスは、末端の目標位置から関節角を求める方法である。FKとの違いを、計算の向きと用途で区別する。

概要