對關節角度有約束的最佳逆運動學算法

Question

我實現了逆運動學的CCD算法，它工作的很好，但是因爲約束失敗，我想實現一個系統，如果手臂無法到達目標，它會嘗試靠近到它。

我試圖把約束條件放在CCD算法中，也就是說，如果我的旋轉角度高於或低於約束條件，我將它限制爲max或min。例如，如果旋轉角度爲100度，約束爲90，那麼我旋轉90度，並基於該角度計算其他角度，它適用於某些情況，但大多數情況下失敗。

CAn有人告訴我一個3D IK算法，它處理約束？

Answer 1

CCD本身就像魅力一樣工作。 如果您正在使用3D，請首先找到您應該在每個軸上執行的旋轉，而不應用骨骼限制。

之後，該方法

expectedRotation.X = min(expectedRotation.X, maxLimit.X) 
expectedRotation.X = max(expectedRotation.X, minLimit.X) 
expectedRotation.Y = min(expectedRotation.Y, maxLimit.Y) 
expectedRotation.Y = max(expectedRotation.Y, minLimit.Y) 
expectedRotation.Z = min(expectedRotation.Z, maxLimit.Z) 
expectedRotation.Z = max(expectedRotation.Z, minLimit.Z) 

是錯誤。因爲，如果你不能進一步在一個軸上移動，另外兩個軸將繼續移動，你會得到奇怪的結果。

的修復：

如果任何一個3個錯配限額的約束，必須根本改變旋轉。

首先將所有角度轉換爲-180至180格式的度數。那麼下面將做

vector3df angleDifference = expectedRotation - baseRotation; //baseRotation is just the initial rotation from which the bone limits are calculated. 

if(angleDifference.X < boneLimits.minRotation.X || angleDifference.Y < boneLimits.minRotation.Y || angleDifference.Z < boneLimits.minRotation.Z || angleDifference.X > boneLimits.maxRotation.X || angleDifference.Y > boneLimits.maxRotation.Y || angleDifference.Z > boneLimits.maxRotation.Z) 
    return currentRotation; 

return expectedRotation;