UE5 雙手握劍的實現 IK

前言

什么是IK？

UE官方給我們提供了很多對于IK處理的節點，比如ABRIK、Two Bone IK、Full Body IK 、CCD IK等，但是看到這，很多人就好奇了，什么是IK？
首先我們來看看虛幻小白人的骨骼

前向知識

它其實是由多個骨骼構成的，具體的原理就是，我們有一個最基礎的Root點，它存儲了自身的Transform信息，后面再添加它的子節點，里面存儲的是相對于它父類的Transform變化，意味著，我們只需要用父類的Transform乘以子類的Transform，就可以得到子類真正的位置，意味著我們每個骨骼只需要存儲一個Transform信息，就可以完成對每個骨骼位置信息的計算。

FK

正向運動學（Forward kinematics, FK）：Forward Kinematics是一種計算骨骼動畫的方法。具體來說，它通過直接設置和調整每個骨骼關節的位置和旋轉，來確定骨架的姿態和動畫。每個關節的位置和旋轉會影響到其子關節的位置和姿態，形成一個鏈式反應。例如，如果你調整角色手臂的上臂位置，前臂和手的姿態也會隨之改變。

IK

逆向運動學（Inverse kinematics, IK）：Inverse Kinematics是一種計算骨骼動畫的方法，與Forward Kinematics（FK，前向運動學）相對。IK的工作原理是通過設定一個目標位置，然后反向計算各個關節的角度和位置，以使骨骼末端（通常是手或腳）達到這個目標位置。例如，當你設定角色的手觸碰某個位置時，IK會自動計算手臂和手的各個關節如何調整來實現這一動作。
我們通常用它來處理雙手握劍，有一個手握不住劍的問題，或者是拿槍時候，手部位置不對，比如下圖，紅色部分手掌就沒有抓主劍柄的位置，這時候，我們可通過IK來處理這個問題。

雙骨骼IK(Two Bone IK)

Two Bone IK是一種用于控制和計算骨骼動畫的逆向運動學（IK）解算器，專門用于處理兩段骨骼鏈的情況，例如上臂和前臂（手臂）或者大腿和小腿（腿部）。

IKBone：就是大家選定的骨骼，需要綁定到某個位置，比如我們雙手握劍時候，右手是正常抓握劍的，但是左手不是，這時候，我們需要在左手找一個骨骼節點，作為我們需要綁定到目標點的位置。

Effector Location：也就是我們目標位置，手掌企圖抓住的位置。
Joint Target Location：設置中間關節（如肘部）的目標位置，用于控制關節的彎曲方向。
Alpha:就是用于和原始動畫做lerp的值，1的時候，就完全是經過雙骨骼IK變換之后的動畫，為0則是原始動畫。當然，你也可以把它修改成bool類型，用開關的形式，但是如果是這樣的話，原始動畫，和IK計算后的動畫差距很大的話，它可能會閃現到新的位置。

如果Effector Location與Joint Target Location是固定值，那么你選中這個節點，可以在動畫藍圖里面去拖拽這個倆個變量的位置。

FABRIK

它其實與雙骨骼IK相似，但是它不用傳中間點，它會幫你計算（自己處理的中間位置骨骼，可能不太理想就可以考慮采用FABRIK）

Effector Transform：和雙骨骼IK一樣，只不過它變成了目標位置的Transform。
Effector Target：比如此處我們想要左手握住劍，那么這時候，把左手的骨骼選中就行。
Tip Bone:骨骼鏈尖端的骨骼，比如我們整個手臂的骨骼鏈，手位置就是這個骨骼鏈的尖端，比如下圖是Hand_l。
Root Bone:根骨骼，比如下圖是spine_01。

如果Effector Transform是固定值，那么你選中這個節點，可以在動畫藍圖里面去拖拽這個變量的位置。

其他IK就不講了，需要的去查一下文檔就行。