Sonia Llena Hurtado - Aprender 3ds Max - animación y efectos especiales con 100 ejercicios prácticos

Distinguir entre cinemática directa (FK) e inversa (IK)

EXISTEN DOS TIPOS DE CINEMÁTICAS: la directa (FK, de Forward Kinematics ) y la inversa (IK, de Inverse Kinematics ). La primera es la que implica el uso de jerarquías y es la que hemos utilizado en la lección anterior. En ella hemos visto que una serie de objetos hijos se encuentran vinculados a un objeto padre, que rige toda transformación del objeto. Por el contrario, en la cinemática inversa es uno de los objetos hijo el que se transforma para mover sus dependientes, en este caso su padre y otros situados en un nivel superior. En definitiva, es un método de animación que, como su nombre indica, invierte la dirección de manipulación de la cadena.

1. En este ejercicio queremos mostrarle de un modo totalmente práctico en qué consiste la cinemática, tanto directa como inversa. Para ello, utilice el archivo 021.max, en el cual hemos creado un sencillo sistema de huesos. Gracias a la coloración aplicada podemos distinguir claramente cuáles serán los huesos que tendrán más poder, es decir, aquellos que regirán los movimientos propios y de los siguientes. En este caso, el hueso creado en primer lugar es el que muestra el color más fuerte y, por tanto, es el principal, el que tiene más peso en la cadena. Vamos a comprobar de qué estamos hablando. Con la herramienta Select and Rotate, haga clic sobre el primer hueso y rótelo.

2. Efectivamente, al rotar este primer hueso, se mueven los dos siguientes. Si ahora selecciona el segundo hueso y lo rota de igual forma, comprobará que solo rotan el segundo y el tercero. Y si selecciona el último hueso, el finalizador, y lo rota, verá que solo este se mueve.

3. El sencillo ejemplo que le acabamos de mostrar corresponde a una situación de cinemática directa. Utilizaremos una copia de este sistema de huesos para describir ahora en qué consiste la cinemática inversa, así que clone toda la cadena como copia. Para poder aplicar la cinemática inversa, 3ds Max dispone de los denominados solucionadores IK, que veremos a continuación. Seleccione el último hueso de la copia, el finalizador, despliegue el menú Animation y, dentro del comando IK Solvers, elija la opción HI Solver.

4. Ahora debemos enlazar este último hueso con el primero de la cadena. Fíjese que, al mover el puntero del ratón, surge del finalizador una línea punteada. Con ella, haga clic sobre el extremo izquierdo del primer hueso.

5. Tenga en cuenta que es preciso contar, como mínimo, con un hueso situado entre los que queremos enlazar. Si observa la cadena de huesos verá que se ha insertado el denominado solucionador, el cual se sitúa en la primera articulación, y una línea recta que actúa como indicador del enlace. Sepa que puede cambiar el tamaño del solucionador desde la sección Goal Display de la persiana IK Display Options del panel Motion, que se activa cuando se inserta este elemento. A diferencia de lo que hemos visto en el caso de la cinemática directa, la cinemática inversa utiliza los solucionadores para realizar las transformaciones de las cadenas de huesos. Para comprobarlo, sencillamente seleccione el solucionador con la herramienta Select and Move y mueva libremente este elemento para observar los movimientos mucho más detallados del sistema de huesos.

6. Es evidente que con este tipo de cinemática podemos lograr movimientos mucho más articulados y, por tanto, mucho más concretos. Imagine asignar a este sistema de huesos el modelo de un brazo, por ejemplo. En los ejercicios siguientes tendrá la ocasión de asignar sistemas de huesos a objetos modelados y, posteriormente, animarlos.

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