我所遭遇过的游戏中间件---HumanIK

Autodesk HumanIK游戏中间件，为游戏创建更加可信、真实的角色动画。该中间件的全身逆向运动（FBIK）系统支持角色真实地与所在环境及其它角色进行交互。通过动态地将FBIK信息分层置于运行中的现有视频中，创建、修改和重新利用角色动画，以此来节省动画师宝贵的时间。

以上语句拷贝自HumanIK广告手册.所谓IK(反向动力学)就是相反于正常的骨骼动作播放，提供骨架上某几根骨骼的变换状态,让骨架动态的摆出合理的位置.举个具体应用的例子,如果要实现两个高度不定的角色间的握手,不使用IK只能为每两种高度的角色编辑一套动作,这样做工作量和数据量都很大.如果游戏中的角色高度是用玩家任意设置的,那么不使用IK是办不到的.

凭心而论,HumanIK是我接触的Autodesk的三款中间件中最让我省心的,另外两款是Scaleform和Kynapse.省心的原因是它的复杂程度比其他两款小很多,更为重要的是,我做的项目压根没用使用到HumanIK.所以我对HumanIK的研究只是停留在写了几个Demo的测试阶段.这已经是两年前做的事了,由于时间过久,很多细节已经忘却了.

HumanIK的需要自己一套文件数据,HumanIK提供了Maya的导出插件可以编辑生成该数据.但也可以使用现成的骨骼动作生成该数据.HumanIK提供了这方面的接口,当然开发者可以不保存该数据的文件,而是每次创建动作时生成该数据.骨骼动作的关节间有个自由度范围,在其Maya导出插件中,可以编辑该范围,而自动生成的范围则采用默认参数.当时有个小坑是,角色的腿分为两类,一种是普通的膝关节,另一种膝关节是反的,用于鸟类.我直到搞了HumanIK才意识到鸟类的膝关节是反的,之前吃了那么多鸡腿都没有注意过.

      HumanIK的集成比较容易,依照其Demo,按照流程,可以轻松创建一个HumanIK的对象HIKCharacter.
    //Step 1: Define which joints my character use.
    // 步骤 1. 创建HIKCharacterDefinition
    //Step 2: Create a HIKcharacter for my definition.
    // 步骤 2. 根据HIKCharacterDefinition创建 HIKCharacter
    //Step 3: Setup my character geometry, T Stance.
    // 步骤 3. 设置HIKCharacter的几何体
    //Step 4. Set up Degrees of Freedom (optional)
    // 步骤 4. 设置自由度（可选）
    // 通过自由度，可以增加针对特定角色的这些内置旋转限制，以创建对骨架灵活性的其他约束。
    //Step 5: Characterize your character geometry.
    // 函数完成角色化之后，无法随时更改自由度

       记得去年夏天,有个师弟来我家,他在上海一家游戏公司,混的比我好,早已经是项目经理了.想实现角色握住门把手,或者拿起桌子上的东西的功能.我给他推荐了HumanIK,不知道他现在搞的怎么样了.但如果他是今年问我这个问题的话,我一定不给他推荐HumanIK,这个功能用三角形的余弦定理,可以实现.余弦定理是已知三角形的三个边长求三个内角.具体调试起来有点麻烦,我大概花了一天的时间搞定.可以修改骨架的胳膊或腿的两级骨骼,虽不像HumanIK那样能修改骨架的N级骨骼,以及设置关节间的自由度,但也能满足需求.

由于时间过久,对HumanIK的记忆有点模糊,我记得它的DEMO中有个爬梯子的小人,具体的实现代码却没有细看.但游戏中对IK的需求并不只是爬梯子这么简单,策划更希望能实现角色间的动态交互,这与物理有些关系.比如,角色受到攻击时,根据被攻击的位置和力度动态地做出不同的反应.但这种功能,在HumanIK中没有,在三个物理的中间件中也没有.我曾经在一款游戏中见到这种功能,还自己写算法简单模拟过.当角色某一部位受到攻击时,让相关骨骼向后做一点旋转,将就着还凑合吧,没有细调.但要实现角色受攻击时,退后几步再回来,有点麻烦.希望有朝一日,HumanIK或者物理的中间件能提供个解决方案.