目标

逆向运动学（Inverse Kinematics）简称IK是相对于 “正向运动学” 的。 “正向运动学” 即从骨骼的上级到下级进行旋转来达到自己想要的姿势，这是一个正向的思维。与此相对的，“逆向运动学” 是已知最后想要达成的姿势，然后反求出骨骼们的旋转。

之前的博客《使用UE4动画蒙太奇实现分层动画》里，我的工程中的人物已经能够挥拳，然而它的拳头是“穿墙”的： 为此，需要使用IK功能，思路是使用射线来判断和碰撞物的交点，以此点作为拳头的目标，使用IK计算骨骼期望的旋转量。

在学习过程中，我主要参考了官方内容示例 中的： 除此之外，也参考了《IK设置 | Unreal Engine Documentation》和《[UE4蓝图]虚幻4中完整实现脚部IK（一） - 知乎》

1. 找到启用IK的骨骼名，添加插槽

首先，打开骨架资源 upperarm_r-lowerarm_r-hand_r是要启用IK的骨骼链。 在lowerarm_r中添加插槽RightLowerArmSocket，在hand_r中添加插槽RightHandSocket 需要注意的是:：

RightLowerArmSocket的相对坐标是0,0,0： 而RightHandSocket的相对坐标则要向前一些 其原因和没有这么做的后果可见附录。

2. 动画蓝图的 AnimGraph

1. 创建“双骨骼IK节点”

在这里，IK的主要是由双骨骼IK节点实现的。先创建一个： 其中IKBone是骨骼链末端的骨骼，是hand_r。 而Effector Location选择世界空间，因为一会儿射线操作将在世界空间里做：

2. 确定合适的 JointTargetLocation

双骨骼IK节点有一个参数是需要事先测试得出的，即JointTargetLocation。此值是必要的，因为三维空间中使双骨骼的末端到达一点的旋转值不是唯一的，为此需要一个三维点来确定空间中双骨骼的平面。

想要确定此处什么值是合适的，需要先构造一个环境来测试： 将挥拳的动作拖进来，直接输出： 编译之后，应该可以在预览窗口中看到挥拳的动作了。为了方便调试，需要将动作暂停 拖动播放进度到一个挥拳最远的帧，对于19_Frank_Punch_Right_Straight_Inplace这个挥拳动画是第7帧： 随后，将刚才的双骨骼IK节点连入： 编译后，应该会在预览窗口看到一个错误的动作，这是因为Effector Location和JointTargetLocation都是默认值0,0,0。

下面，选择双骨骼IK节点，这两个坐标就都可以在预览窗口中移动预览了： 最后调到一个满意的值：

3.连接正式的节点

将双骨骼IK节点的Effector Location提升为变量并命名为RightHandEffectorLocation，将Alpha提升为变量，并命名为IKRightHandAlpha。这两个值将由事件图表来赋值。

3. 动画蓝图的 事件图表

概括讲：

它获得RightLowerArmSocket和RightHandSocket的位置然后做射线，如果成功，就将结果设置为RightHandEffectorLocation，并将IKRightHandAlpha设置为1.0，否则IKRightHandAlpha就是0.0。另外要注意的是，射线检测用的是SphereTraceByChannel，即“球”形状，整体看来是个胶囊体。因为“拳头”被看做是一个“球”更真实。

效果

附录：RightHandSocket没有设置靠前一些的情况

先看后果，如果RightHandSocket的相对位置是0,0,0，会出现抖动情况： 直接原因是IKRightHandAlpha被频繁在1和0之间跳变。 为了证明，我将动作设置为一个固定的姿势，并在IKRightHandAlpha被设置成1和0时输出调试信息，随后可以看到： Yes和No调试信息交替出现，由于IKRightHandAlpha一直突变，因此动作也在突变。 我推测的情况是这样：

首先，射线检测到了碰撞点，因此IKRightHandAlpha变为1，然后手部被放到了碰撞点。此时手部正好在碰撞点，所以下一次碰撞检测变得不稳定，可能是0或者1。此时的位置就是0，因为IK不再启用，手部回归正常动画位置，也就是第1步的情况。如此，进入循环。

而将插槽设置在了靠前的位置，则会有效避免此情况：

首先，射线检测到了碰撞点，因此IKRightHandAlpha变为1，然后手部被放到了碰撞点。此时手部正好在碰撞点，但是插槽位置更靠前，因此射线检测一定会检测到碰撞，而且碰撞点很可能不变。如此便固定下来。