new CCDIKSolver( OOI.kira, iks )； // 创建逆运动学求解器

2024-05-30 10:54
文章标签 创建 求解 new 运动学 kira ccdiksolver ooi iks

本文主要是介绍new CCDIKSolver( OOI.kira, iks )； // 创建逆运动学求解器，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

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new CCDIKSolver(OOI.kira, iks); 在使用某个特定的库或框架来创建一个逆运动学（Inverse Kinematics, IK）求解器实例。逆运动学在机器人学、动画和计算机图形学等领域中非常重要，它用于根据期望的末端执行器（如机器人的手或动画角色的脚）的位置和方向来求解关节的角度。

不过，由于 CCDIKSolver、OOI.kira 和 iks 都不是标准库或广泛认可的API的一部分，我将基于一般的逆运动学求解器和您提供的代码片段来解释。

入参 (Parameters)

  1. OOI.kira：

    • 代表机器人或动画角色的对象OOI，而 kira 这个对象包含有关机器人或角色的关节结构、关节限制等信息。

  2. iks：

    • 这个参数的具体含义取决于 CCDIKSolver 的设计。但一般来说，它可能包含有关逆运动学问题的信息，如末端执行器的目标位置、方向或其他约束条件。

出参 (Return Value)

  • 代码片段 new CCDIKSolver(OOI.kira, iks); 创建了一个新的 CCDIKSolver 实例，并返回该实例的引用。这个实例可以用来求解逆运动学问题，即给定末端执行器的目标位置和约束条件，计算出关节的角度。

方法 (Methods)

  • 由于 CCDIKSolver 不是标准库的一部分，具体的方法将取决于该类的设计。但一般来说，你可能会看到以下类型的方法：
    • solve()：用于求解逆运动学问题，并返回关节角度的解。
    • updateTarget()：用于更新末端执行器的目标位置或方向。
    • getJointAngles()：用于获取求解得到的关节角度。

属性 (Properties)

  • 类似地，具体的属性将取决于 CCDIKSolver 类的设计。但以下是一些常见的属性：
    • targetPosition：代表末端执行器的目标位置。
    • targetOrientation：代表末端执行器的目标方向。
    • jointAngles：存储求解得到的关节角度。
    • status：表示求解器的状态（如“正在求解”、“已解决”或“无解”等）。
    • …：其他可能的属性，如关节限制、错误信息等。
<!DOCTYPE html>
<html lang="en"><head><title>three.js webgl - animation - skinning - ik</title><meta charset="utf-8"><meta name="viewport" content="width=device-width, user-scalable=no, minimum-scale=1.0, maximum-scale=1.0"><meta name="author" content="Antoine BERNIER (abernier)" /><link type="text/css" rel="stylesheet" href="main.css"><style>body {color:white;}#info a {color:#4d6675;}</style></head><body><div id="info"><a href="https://threejs.org" target="_blank" rel="noopener">three.js</a> - webgl - inverse kinematics<br />Character model by <a href="https://assetstore.unity.com/packages/3d/characters/humanoids/humans/kira-lowpoly-character-100303" target="_blank" rel="noopener">Aki</a>, furnitures from <a href="https://poly.pizza" target="_blank" rel="noopener">poly.pizza</a>, scene by <a href="https://abernier.name/three.js/examples/webgl_esher.html" target="_blank" rel="noopener">abernier</a>. CC0.</div><script type="importmap">{"imports": {"three": "../build/three.module.js","three/addons/": "./jsm/"}}</script><script type="module">// 导入所需的模块import * as THREE from 'three';import { OrbitControls } from 'three/addons/controls/OrbitControls.js';import { TransformControls } from 'three/addons/controls/TransformControls.js';import { GLTFLoader } from 'three/addons/loaders/GLTFLoader.js';import { DRACOLoader } from 'three/addons/loaders/DRACOLoader.js';import { CCDIKSolver, CCDIKHelper } from './jsm/animation/CCDIKSolver.js';import Stats from 'three/addons/libs/stats.module.js';import { GUI } from 'three/addons/libs/lil-gui.module.min.js';let scene, camera, renderer, orbitControls, transformControls;let mirrorSphereCamera;const OOI = {};let IKSolver;let stats, gui, conf;const v0 = new THREE.Vector3();// 初始化函数init().then( animate );async function init() {// 配置参数conf = {followSphere: false,turnHead: true,ik_solver: true,update: updateIK};scene = new THREE.Scene(); // 创建场景scene.fog = new THREE.FogExp2( 0xffffff, .17 ); // 添加雾效scene.background = new THREE.Color( 0xffffff ); // 设置背景色camera = new THREE.PerspectiveCamera( 55, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.001, 5000 ); // 创建透视相机camera.position.set( 0.9728517749133652, 1.1044765132727201, 0.7316689528482836 ); // 设置相机位置camera.lookAt( scene.position ); // 设置相机朝向const ambientLight = new THREE.AmbientLight( 0xffffff, 8 ); // 创建环境光scene.add( ambientLight ); // 将环境光添加到场景中renderer = new THREE.WebGLRenderer( { antialias: true, logarithmicDepthBuffer: true } ); // 创建WebGL渲染器renderer.setPixelRatio( window.devicePixelRatio ); // 设置像素比例renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight ); // 设置渲染器尺寸document.body.appendChild( renderer.domElement ); // 将渲染器元素添加到body中stats = new Stats(); // 创建性能统计对象document.body.appendChild( stats.dom ); // 将性能统计元素添加到body中orbitControls = new OrbitControls( camera, renderer.domElement ); // 创建轨道控制器orbitControls.minDistance = 0.2; // 设置轨道控制器最小距离orbitControls.maxDistance = 1.5; // 设置轨道控制器最大距离orbitControls.enableDamping = true; // 启用阻尼效果const dracoLoader = new DRACOLoader(); // 创建DRACO加载器dracoLoader.setDecoderPath( 'jsm/libs/draco/' ); // 设置DRACO解码器路径const gltfLoader = new GLTFLoader(); // 创建GLTF加载器gltfLoader.setDRACOLoader( dracoLoader ); // 设置GLTF加载器的DRACO加载器const gltf = await gltfLoader.loadAsync( 'models/gltf/kira.glb' ); // 异步加载GLTF模型gltf.scene.traverse( n => {// 遍历模型场景if ( n.name === 'head' ) OOI.head = n;if ( n.name === 'lowerarm_l' ) OOI.lowerarm_l = n;if ( n.name === 'Upperarm_l' ) OOI.Upperarm_l = n;if ( n.name === 'hand_l' ) OOI.hand_l = n;if ( n.name === 'target_hand_l' ) OOI.target_hand_l = n;if ( n.name === 'boule' ) OOI.sphere = n;if ( n.name === 'Kira_Shirt_left' ) OOI.kira = n;} );scene.add( gltf.scene ); // 将GLTF场景添加到场景中orbitControls.target.copy( OOI.sphere.position ); // 轨道控制器以球体为焦点OOI.hand_l.attach( OOI.sphere ); // 将手臂附加到球体上// 创建镜像球体相机const cubeRenderTarget = new THREE.WebGLCubeRenderTarget( 1024 );mirrorSphereCamera = new THREE.CubeCamera( 0.05, 50, cubeRenderTarget );scene.add( mirrorSphereCamera );const mirrorSphereMaterial = new THREE.MeshBasicMaterial( { envMap: cubeRenderTarget.texture } );OOI.sphere.material = mirrorSphereMaterial;transformControls = new TransformControls( camera,renderer.domElement ); // 创建变换控制器transformControls.size = 0.75; // 设置控制器大小transformControls.showX = false; // 隐藏X轴transformControls.space = 'world'; // 设置变换空间transformControls.attach( OOI.target_hand_l ); // 将控制器附加到目标手臂上scene.add( transformControls ); // 将控制器添加到场景中// 使用变换控制器时禁用轨道控制器transformControls.addEventListener( 'mouseDown', () => orbitControls.enabled = false );transformControls.addEventListener( 'mouseUp', () => orbitControls.enabled = true );// 将第一个骨骼添加到模型上OOI.kira.add( OOI.kira.skeleton.bones[ 0 ] );// 定义逆运动学参数const iks = [{target: 22, // "target_hand_l"effector: 6, // "hand_l"links: [{index: 5, // "lowerarm_l"rotationMin: new THREE.Vector3( 1.2, - 1.8, - .4 ),rotationMax: new THREE.Vector3( 1.7, - 1.1, .3 )},{index: 4, // "Upperarm_l"rotationMin: new THREE.Vector3( 0.1, - 0.7, - 1.8 ),rotationMax: new THREE.Vector3( 1.1, 0, - 1.4 )},],}];IKSolver = new CCDIKSolver( OOI.kira, iks ); // 创建逆运动学求解器const ccdikhelper = new CCDIKHelper( OOI.kira, iks, 0.01 ); // 创建逆运动学帮助器scene.add( ccdikhelper ); // 将逆运动学帮助器添加到场景中gui = new GUI(); // 创建GUIgui.add( conf, 'followSphere' ).name( 'follow sphere' ); // 添加跟随球体的控制项gui.add( conf, 'turnHead' ).name( 'turn head' ); // 添加转动头部的控制项gui.add( conf, 'ik_solver' ).name( 'IK auto update' ); // 添加逆运动学自动更新的控制项gui.add( conf, 'update' ).name( 'IK manual update()' ); // 添加手动更新逆运动学的控制项gui.open(); // 默认打开GUIwindow.addEventListener( 'resize', onWindowResize, false ); // 监听窗口大小变化事件}function animate( ) {// 更新镜像球体相机位置和渲染if ( OOI.sphere && mirrorSphereCamera ) {OOI.sphere.visible = false;OOI.sphere.getWorldPosition( mirrorSphereCamera.position );mirrorSphereCamera.update( renderer, scene );OOI.sphere.visible = true;}// 如果设置了跟随球体，轨道控制器将跟随球体位置if ( OOI.sphere && conf.followSphere ) {OOI.sphere.getWorldPosition( v0 );orbitControls.target.lerp( v0, 0.1 );}// 如果设置了转动头部，头部朝向球体if ( OOI.head && OOI.sphere && conf.turnHead ) {OOI.sphere.getWorldPosition( v0 );OOI.head.lookAt( v0 );OOI.head.rotation.set( OOI.head.rotation.x, OOI.head.rotation.y + Math.PI, OOI.head.rotation.z );}// 如果设置了逆运动学自动更新，更新逆运动学if ( conf.ik_solver ) {updateIK();}orbitControls.update(); // 更新轨道控制器renderer.render( scene, camera ); // 渲染场景stats.update(); // 更新性能统计requestAnimationFrame( animate ); // 请求下一帧动画}function updateIK() {// 更新逆运动学if ( IKSolver ) IKSolver.update();scene.traverse( function ( object ) {// 遍历场景中的对象if ( object.isSkinnedMesh ) object.computeBoundingSphere();} );}function onWindowResize() {// 窗口大小变化事件处理函数camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight;camera.updateProjectionMatrix();renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight );}</script></body>
</html>

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