आपने शायद व्युत्क्रम कीनेमेटिक्स के बारे में सुना है। इंद्रकुमार एकता और कंप्यूटर ग्राफिक्स में एक लोकप्रिय उपकरण है, लेकिन अगर यह पहली बार है जब आपने उलटा किनेमैटिक्स सिस्टम बनाने या उपयोग करने की कोशिश की है, तो आप अधिक विवरण चाहते हैं। मैं समझाने जा रहा हूं कि IK क्या है, शब्दावली को परिभाषित करें, और उपयोगों की समीक्षा करें। IK को समझने के लिए आवश्यक शब्दावली क्या है?
इससे पहले कि हम इंद्रकुमार के दिल में हो, हम कुछ इंद्रकुमार से संबंधित शब्दावली निर्धारित करने होंगे। IK एक ऐसी विधि है जो एक मुखर निकाय पर लागू होती है। एक मुखर शरीर क्या है?
व्यक्त शरीर
एक मुखर शरीर कंकालों के साथ मनुष्यों और जानवरों जैसे अधिकांश एनिमेटेड निकायों का प्रतिनिधित्व कर सकता है। सीधे शब्दों में कहें, एक मुखर शरीर जुड़ा हुआ जंजीरों का एक पेड़ है। लिंक की गई श्रृंखलाएं जोड़ों और लिंक से बनी होती हैं, जहां एक लिंक एक कठोर सिलेंडर होता है।
जोड़ों के प्रकार
जोड़ों के लिए, दो प्रकार के होते हैं। पहले प्रकार का जोड़ एक उल्टा जोड़ है। यह एक लिंक से जुड़ा है जो इसके चारों ओर घूमता है।
एक उल्टा जोड़ एक घड़ी के केंद्र पिन की तरह है - लिंक के रूप में एक घड़ी हाथ के साथ।
प्रिज्मीय जोड़ एक ऐसा जोड़ है जिससे जुड़ा लिंक लिंक का विस्तार / छोटा करने के लिए संयुक्त से अनुवाद करता है।
एक प्रिज्मीय संयुक्त आपके सामान पर वापस लेने योग्य संभाल की लंबाई बढ़ाने / वापस लेने की तरह कार्य करता है। यदि आप बारीकी से देखते हैं, तो एक वापस लेने योग्य सामान के हैंडल में 4 प्रिज्मीय जोड़ होते हैं। 2 प्रिज्मीय जोड़ों के नीचे आधे रास्ते को संभालते हैं, और अन्य 2 प्रिज्मीय जोड़ों को सभी तरह से सामान के शीर्ष पर हैंडल के नीचे रखते हैं।
यदि आप प्रिज्मीय जोड़ों से भ्रमित हैं, तो चिंता न करें। इनका उपयोग नहीं किया जाता है, जो अक्सर उलटा किनेमैटिक्स में होता है, और जैसा कि आप बता सकते हैं, किसी भी इंसान के पास प्रिज्मीय जोड़ नहीं हैं - केवल घूमने वाले जोड़ हैं।
वर्गीकृत संरचना
एक मुखर शरीर का मूल जोड़ होता है। जड़ संयुक्त संरचना का आधार है। एक ह्यूमनॉइड के लिए रूट संयुक्त आमतौर पर कूल्हों का केंद्र होता है। जोड़ा हुआ शरीर जोड़ों और लिंक के एक पेड़ से बनता है, जो रूट संयुक्त पर शुरू होता है। एक नया संयुक्त और लिंक एक पेड़ पर एक नई शाखा के समान है। एक इनबोर्ड लिंक / संयुक्त एक लिंक / संयुक्त है जो कि जोड़ा हुआ शरीर के पेड़ पदानुक्रम के भीतर जड़ संयुक्त के करीब है, क्योंकि यह दिए गए संयुक्त / लिंक से संबंधित है। एक आउटबोर्ड लिंक / संयुक्त एक लिंक / संयुक्त है जो कि जोड़ा हुआ शरीर के पेड़ पदानुक्रम के भीतर जड़ संयुक्त से और दूर है।
अंत प्रेरक
एक अंत प्रभाव सबसे अधिक आउटबोर्ड लिंक की सबसे बाहरी स्थिति में एक स्थिति है। यह वैकल्पिक जोड़ों और लिंक की श्रृंखला का मुफ्त अंत है। अंत प्रभाव एक संयुक्त नहीं है। अंतिम प्रभाव एक व्यक्त शरीर के अंत में स्थिति है। एक मुखर शरीर में कई अंत प्रभाव हो सकते हैं, जैसे एक द्विआधारी पेड़ में कई पत्ते हो सकते हैं।
एंड एफेक्टर को यहां एक हरे घेरे के रूप में दर्शाया गया है।
Articulations और Poses
एक आर्टिक्यूलेशन एक संयुक्त का एक रोटेशन / अनुवाद है जो एक जुड़े लिंक को स्थानांतरित करता है। दूसरी ओर, एक मुद्रा संयुक्त आर्टिकुलेशन का एक सेट है, जिसके परिणामस्वरूप स्पष्ट शरीर की स्थिति निर्धारित की जाती है। दूसरे शब्दों में, पोज़ एक स्केलर मान के बजाय एक वेक्टर मान है।
फॉरवर्ड किनेमैटिक्स क्या है?
इससे पहले कि हम उलटा किनेमैटिक्स क्या हो सकता है, हमें यह पता लगाने की जरूरत है कि फॉरवर्ड किनेमैटिक्स क्या है। फ़ॉरवर्ड किनेमैटिक्स फ़ंक्शन / एल्गोरिदम इनपुट के रूप में एक मुद्रा लेता है, और आउटपुट के रूप में अंतिम प्रभावकारक की स्थिति की गणना करता है। फॉरवर्ड किनेमैटिक्स, उलटा किनेमैटिक्स का उलटा कार्य है। फॉरवर्ड किनेमैटिक्स के साथ, आपको एक मुखर निकाय के संपूर्ण पोज़ को परिभाषित करने की आवश्यकता है ताकि पोज़ इनपुट के साथ फ़ंक्शन / एल्गोरिदम प्रदान किया जा सके। इसका मतलब यह है कि आपको मुखर शरीर में प्रत्येक संयुक्त की अभिव्यक्ति को परिभाषित करने की आवश्यकता है। यदि आपके जोड़ों की संख्या कम है, तो यह ठीक हो सकता है, लेकिन अधिक संख्या में जोड़ों के साथ यह थकाऊ होता है।
उलटा काइनेमेटिक्स क्या है?
अब, कल्पना करें कि क्या आप किसी विशेष लक्ष्य स्थिति तक पहुँचने के लिए अपने मुखर शरीर का अंतिम प्रभाव चाहते हैं। इसका मतलब यह है कि आप अंत प्रभावकारक स्थिति को जानते हैं जिसे आप लक्षित करना चाहते हैं, लेकिन आप यह नहीं जानते कि इस लक्षित स्थिति तक पहुँचने के लिए अंतिम प्रभाव के लिए मुखर शरीर की क्या आवश्यकता है। यह वह जगह है जहाँ उलटा किनेमैटिक्स चमकता है!
उलटा काइनेमेटिक्स फॉरवर्ड किनेमैटिक्स का उलटा कार्य / एल्गोरिथ्म है। फ़ॉरवर्ड किनेमैटिक्स फ़ंक्शन / एल्गोरिथ्म इनपुट के रूप में एक लक्ष्य स्थिति लेता है, और अंतिम स्थिति के लिए आवश्यक स्थिति को लक्षित स्थिति तक पहुंचने के लिए आवश्यक मुद्रा की गणना करता है - मुद्रा आउटपुट है।
जैसा कि आप देख सकते हैं, इनपुट और आउटपुट FK और IK के बीच स्विच किए गए हैं। उलटा किनेमैटिक्स के साथ, आपको एक मुखर शरीर की पूरी मुद्रा को परिभाषित करने की आवश्यकता नहीं है - यह आपके लिए आईके एल्गोरिथ्म द्वारा गणना की जाती है। IK के साथ, आपको केवल एक स्थिति को इनपुट के रूप में परिभाषित करना होगा।
उलटा काइनेमैटिक्स यह गणना करने के सभी चुनौतीपूर्ण कम्प्यूटेशनल कार्य करता है कि मुद्रा क्या है। बिफोर स्टेट में, कुछ ज्ञात मुद्रा के साथ एक मुखर शरीर है। यह अंतिम प्रभावकार तक पहुँचने के लिए प्रयास करने के लिए एक लक्षित स्थिति को परिभाषित करता है। एक बार जब IK एल्गोरिथ्म को स्पष्ट शरीर पर लागू किया जाता है, हम आफ्टर स्टेट तक पहुंच गए हैं। द स्टेट के बाद पता चलता है कि एक नई मुद्रा की गणना की गई है, जैसे कि अंतिम प्रभाव अब लक्ष्य की स्थिति पर है।
IK के क्या प्रयोग हैं?
इस बिंदु पर, हम जानते हैं कि IK एक स्पष्ट निकाय पर लागू होता है, हम जानते हैं कि एक मुखर शरीर क्या बना है और हम IK और FK के बीच अंतर जानते हैं। हमारे पास अभी तक आईके का अच्छा अवलोकन है, लेकिन आइक के कुछ अच्छे उपयोग मामलों के साथ इसे पूरा करते हैं। जैसा कि हमने देखा है, IK का उपयोग किसी मानव / हाथ तक किसी वस्तु / लक्ष्य तक पहुंचने के लिए किया जा सकता है। आईके का उपयोग पैर की स्टेपिंग के लिए भी किया जा सकता है, जैसे कि हम पैर को बताते हैं कि कहां कदम रखना है और आईके आंकड़े बताते हैं कि पैर के जोड़ों को कैसे कॉन्फ़िगर किया जाए। आईके का उपयोग आमतौर पर एक एनीमेशन के रूप में ही नहीं किया जाता है (किसी वस्तु के लिए पहुंचना), बल्कि एनीमेशन टूल के रूप में अधिक। इसलिए, यदि आप एक वॉक साइकिल को कार्यान्वित कर रहे हैं, तो आप IK टूल का उपयोग करके कुछ महत्वपूर्ण फ़्रेमों को रख सकते हैं।
IK के बारे में एक और महत्वपूर्ण बात यह है कि आपका लक्ष्य / लक्ष्य केवल स्थिति तक सीमित नहीं है - आपके लक्ष्य को एक रोटेशन के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, यदि आपके पैरों को असमान इलाके के आधार पर घूमने की जरूरत है, तो आपके आईके रोटेशन लक्ष्य को फर्श के सामान्य के आधार पर परिभाषित किया जा सकता है। इस तरह आपके पैर फर्श के साथ झुके होते हैं, जैसे कि जब आप एक झुकाव के साथ चल रहे हों। ध्यान दें कि आप अपने सिर (या यहां तक कि आंखों) को एक निश्चित दिशा में देखने के लिए IK का उपयोग कर सकते हैं। यदि आप चाहते हैं कि आपका सिर किसी वस्तु का अनुसरण करे, तो आप IK का उपयोग कर सकते हैं ताकि सिर का उपयोग वस्तु के चारों ओर हो सके।