Blender : 人体のスケルトンにInverse Kinematics (IK) boneを設定するとポーズ取りが楽になる

3Dデザインの次は?

人体の3Dデザインが終われば、人体のポーズ取りをするのが楽しい作業となる。関節ごとに角度をいじって地道にポーズを決めていくことも楽しい作業の一つであるが、もっと簡単にポーズ取りを済ませて、アニメーションのkey frameとしてどんどん作りたい要望も出てくる。そこで、今回は、ボーズ取りを簡単にするための結構調整に時間がかかる(1) IK constraint設定，(1) IK設定後の調整について概説する。

ポーズを作る方法

ポーズを作り上げる方法には以下の2つがある．1の方法は準備はいらないが，2の方法は少々準備に時間がかかる．

1. boneのギズモのrotation(角度)を地道に調整してポーズを作る方法
2. IK constrainで制御用boneを設定して感覚的に各節を調整してポーズを作る方法

IK constraint:

1. 前腕にInverse Kinematics (IK)を設定する方法を解説する
2. 前準備として、Edit modeで目的のboneが所属するarmatureのroot直下に手首あたりにbone (target boneになる)とひじあたりにもbone(pole bone)を追加する
3. Pose modeに切り替えて、前腕のboneを選択する。
4. Propertiesのadd bone constraintにて、IKを追加する。
5. IK設定にて、target boneとpole boneを以下の通りで設定する。
6. target boneには、手首あたりに追加したbone, pole boneにはひじあたりに使うしたboneを指定する。
7. chain lenghtは初期値0なので、全てのboneに影響するため人体モデルは一瞬に傾くが、値を1、2・・・と設定すると体勢は元に戻る。

同様にして、二の腕のboneにもIKのtarget bone, pole boneを設定して2つのbone のIK constraintで手首の向き、肘の向きを制御可能となる。

ポイント:

考慮するポイントを以下に示したが，以下の方法が状況によるのですんなりといかない場合もある．

• IK constraintのPole angleの調整によるbone軸の角度(向き)の調整．
• IK constraintのChain Lenght
  • Chain Length : 以下の影響範囲の調整 (0: 全てのbone, 1: 自分，2以降: 自分を1としてroot boneに向かうboneの数分のboneまで).
  • Use tail : OFF (default)→ ターゲット骨の Head（根元） をIK目標にする．
  • Use tail : ON → ターゲット骨の Tail（先端） をIK目標にする．
  • Stretch : OFF（通常・標準）→ 骨の長さは固定，ターゲットが遠すぎる場合、届く範囲までしか伸びない．
  • Stretch : ON → 骨が伸びる（スケールされる）， ターゲット位置まで必ず届く．
• 詳細に制御したい場合は、追加の処理として角度制限を加える．

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IK設定後の調整

はじめに

関節を動かせるようにするためにIKを設定したあと，次に行うことは，2つの微調整である．

ここで，前述での内容を振り返っておこう．

関節付近のあるboneにIK constraintを設定するのだが，具体的には，target boneとpole boneを設定することである．

target boneとpole boneは，IK constraintを設定する前にboneのedit modeにてそれぞれの役割を担う予定のboneを2つ設定する．

これらtarget boneとpole boneを指定したIK constraintをon(目のマーク)にしておくと，boneのedit modeとpose modeでboneの位置ずれが起こることを確認できる．このいちずれが無いようにするのが，今回の「IK設定後の調整」のことである．

object modeでboneを選択して，edit modeとpose modeを交互に切り替えるとboneの位置がずれることを認識できるようになったら，以下の方法で調整を実施する．

調整手順

1. target boneの位置の調整手順

当該手順の目的は，target boneの位置の調整することで，間接的に影響を受けているboneの位置を調整すること，すなわち，boneのedit modeでのbonesの位置にpose modeでのbonesの位置を一致させることである．以下，その調整手順を示した．

1. 人体 objectとarmature (bones)を表示されていることを確認する．
2. object modeでboneを選択しedit modeして，各bone(bones)の位置を目に焼き付ける．
3. pose modeにして，bonesの位置を確認し，目に焼き付けたboneと比較する．
4. edit modeにしてtarget boneの位置を調節して，edit modeのbonesの位置にpose modeのbonesの位置が一致するようする．
5. 一致するまで，2～4を繰り返す．
6. 全てのtarget boneについて5を繰り返す．

2. IK constraintを設定したboneのpole angleの調整

当該手順の目的は，IK設定しているboneのpole angleの調整により，edit modeでのbonesの位置(同調している人体objectの形状)にpose modeでのbonesの位置(同期している人体objectの形状)を一致させることである．

前述で解説した位置の調整とは異なり，ここでいう調整とは，IK設定されているboneの「ねじれ」の調整(pole angleの値の調節)である．例えば，腕の場合でいうと手首のねじれにより手の平が上に向いていたり下を向いていたりすることになる．以下，その調整手順を示した．

1. 人体 objectとarmature (bones)を表示されていることを確認する．
2. object modeでboneを選択しedit modeして，各bone(bones)の位置(人体objectの形状)を目に焼き付ける．
3. pose modeにして，bonesの位置(人体objectの形状)を確認し，目に焼き付けたboneと比較する．
4. edit modeにしてtarget boneの位置を調節して，edit modeのbonesの位置にpose modeのbonesの位置が一致するようする．
5. 一致するまで，2～4を繰り返す．
6. 全てのtarget boneについて5を繰り返す．