Foward Kinemetics

Foward Kinemetics 란?

• 순 운동학이라고 불리는 FK는 컴퓨터 그래픽과 애니메이션에서 관절의 회전을 기반으로 캐릭터의 손, 발 또는 기타 관절 부분의 위치와 방향을 계산하는 데 사용되는 기법이다.
  • 즉, 본의 회전을 미리 정해진 값으로 해서 만드는 방법이다.
• Foward Kinematics는 트랜스폼 클래스를 사용하여 구현된다.

FK 동작방식

• 스켈레톤 계층구조: 캐릭터의 스켈레톤은 뼈대 또는 조인트의 계층 구조로 구성되며, 각 뼈대는 캐릭터 신체의 관절을 나타낸다.
• 관절 회전: 스켈레톤 계층구조의 각 뼈에는 로컬 좌표계로 정의된 고유한 회전이 있다.
• 전파: 스켈레톤의 루트에서 시작하여 회전 값은 계층 구조를 따라 하위 본으로 전파된다.
• 좌표 변환: 회전이 스켈레톤 계층구조를 통해 전파될 때 각 뼈의 로컬 좌표계는 부모의 회전에 따라 변환된다.
• 엔드 이펙터 위치 및 오리엔테이션: 손이나 발과 같은 엔드 이펙터는 스켈레톤 체인의 최종 본이다.
• 즉, 포워드 키네마틱을 사용하면 조인트의 회전을 제어하고 그 결과 엔드 이펙터의 위치와 방향을 관찰하여 캐릭터에 애니메이션을 적용할 수 있다.

FK 장점

• 사용하기 쉽다: FK는 비교적 간단한 개념으로 이해하고 구현하기 쉽다.
• 효율적이다: FK 계산은 비교적 빠르기 때문에 비디오 게임과 같은 실시간 애플리케이션에 이상적이다.
• 정확하다: FK 계산은 일반적으로 매우 정확하므로 사실적인 애니메이션을 제작하는 데 중요하다.

FK 단점

• 유연하지 않을 수 있다 : FK는 유연성이 떨어지기 때문에 FK만으로는 복잡한 애니메이션을 제작하기 어려울 수 있다.
• 비현실적일 수 있다: FK는 중력이나 마찰과 같은 요소를 고려하지 않는다는 점에서 비현실적일 수 있다.