SmartKinematics Settings

SmartKinematics 는 inverse kinematics(아래부터 IK라고 함)과 함께 작동하여 복잡한 joint 구조로 objects를보다 쉽게 포즈하고 애니메이션 할 수 있습니다. SmartKinematics는 사람, 동물 또는 joint이 많은 기계와 같은 복잡한 움직임을 재현 할 수있는 강력한 방법을 제공합니다.

경고 SmartKinematics는 Shade3D Standard 및 Professional에 포함되어 있습니다.

Attribute Settings (속성 설정)

SmartKinematics를 사용하는 경우 IK를 사용하여 joints에 적합한 속성을 설정해야합니다.

Applying Attributes to Joints

1. ShadeExplorer의 Presets 및 Documentation-Supplemental Manual 폴더에서 "smartkinematics01_setup.shd"를 찾아서 엽니 다.
   
2. Browser가 열려 있지 않으면 View > Browser를 선택하여 지금 표시하십시오.
3. View > SmartKinematics를 선택하십시오.
   SmartKinematics Window가 열립니다.
   

   SmartKinematics

   
   
4. "|Body" joint를 선택하고 SmartKinematics Window의 Root group에서 Apply 버튼을 클릭하십시오.
   Root 속성이 "| Body"관절에 적용되고 "| Body : Root (SmartKinematics)"가 Browser에 표시됩니다.
   

   SmartKinematics

   
   
5. "|Left Ankle "| Right Ankle"을 동시에 선택하고 SmartKinematics Window의 Goal group에서 Apply 버튼을 클릭하십시오.
   Goal attribute은 "|Left Ankle"및 "|Right Ankle" joints에 모두 적용되며 "|Left Ankle : Goal(SmartKinematics)"및 "|Right Ankle : Goal(SmartKinematics)"가 Browser에 표시됩니다.
   

   SmartKinematics

   
   
6. "|Body: Root(SmartKinematics)"joint를 선택한 상태에서 control bar의 왼쪽에있는 Editing Mode 버튼을 클릭하여 Editing Mode를 Joint mode로 전환하십시오. Manipulator controls을 끌어 joint을 이동합니다.
   
   "|Left Ankle"및 "|Right Ankle"joints의 위치는 제한되며 robot ankles은 항상 원래 위치 (제한 조건이 적용된 위치)를 향합니다. 
   
7. 작업을 취소하려면 Edit > Undo를 선택하십시오.
8. Toolbox의 Part tab에서 Ball Joint를 선택하고 각 foot에 대해 toes와 heel에 하나씩 두 개의 ball joint를 만듭니다.
   
9. Browser에서 작성한 ball joints를 다음 위치에 배치합니다.
   
10. "| Left Ankle : Goal (SmartKinematics)"및 "| Right Ankle : Goal (SmartKinematics)"내에 배치 한 4 개의 ball joints를 모두 선택하고 SmartKinematics 창의 End group에서 Apply 버튼을 클릭합니다. 
    End attribute가 ball joint에 적용되고 "Ball Joint : End(SmartKinematics)"가 Browser에 표시됩니다.
11. "|Body: Root(SmartKinematics)"joint를 선택한 상태에서 Editing Mode를 Joint mode로 전환하고 manipulator controls을 클릭하고 끌어 joint를 이동합니다. 
    "|Left Ankle : Goal(SmartKinematics)"와 "|Right Ankle : Goal(SmartKinematics)"joints은 구속되어 있으며 로봇이 움직일 때 각 발의 발목과 발목 사이의 위치 관계가 유지됩니다. 
    
12. 작업을 취소하려면 Edit > Undo를 선택하십시오.
13. 왼발 발가락에서 "Ball Joint : End(SmartKinematics)"을 선택하고 Editing Mode를 Joint로 전환 한 다음 manipulator controls을 클릭하고 드래그합니다.
    로봇의 몸체는 왼쪽 발가락의 볼 조인트쪽으로 "당겨져"있습니다.
    
    아 래 설명에서 루트, 목표 및 끝 속성(Root, Goal, and End attributes)이 적용된 관절을 각각 루트 관절, 목표 관절 및 끝 관절(root joints, goal joints, and end joints)이라고합니다.

Deleting Attributes

joints에서 attributes을 삭제하려면 attributes을 삭제하려는 joint을 선택하고 SmartKinematics 창에서 Delete Attribute 버튼을 클릭하십시오.

SmartKinematics

속성이 이미 설정된 joint에 다른 속성을 적용하려면 먼저 이전 속성을 삭제 한 다음 새 속성을 적용하십시오.

Inverse Kinematics Advanced Settings

SmartKinematics를 사용하면 필요에 따라 IK의 동작을 조정할 수 있습니다.

Controlling Joint Constraints

Goal joints의 IK 제약 조건을 제어하는 몇 가지 방법이 있습니다.

이 기능은 IK chain을 전체적으로 오프셋 할 때 동작에 영향을 미치지 않습니다. 아래 각 방법의 동작 차이를 살펴 보겠습니다.

1. ShadeExplorer의 Presets 및 Documentation-Supplemental Manual 폴더에서 "smartkinematics02_snap.shd"를 찾아서 엽니다.
   
2. View > SmartKinematics를 선택하여 SmartKinematics Window를 여십시오. Browser가 열려 있지 않으면 View > Browser를 선택하여 지금 표시하십시오.
3.   Browser에서 Root Part을 제외한 모든 항목을 선택하고 SmartKinematics 창에서 Inverse Kinematics 그룹의 Enable 확인란을 선택하십시오. 다음으로, Constraint of Selected Joints pop-up menu에서 Standard을 선택하십시오.
4. "Left Knee"을 선택한 상태로 Toolbox의 Create tab에서 Move 버튼을 클릭하십시오. Joint Operation 팝업 메뉴에서 "| Left Leg"를 선택하십시오.
   
5. 발목에 IK constraints이 적용되며 무릎과 허벅지의 움직임은 발가락과 발 뒤꿈치의 위치에 의해 제한됩니다.
   
6. Edit > Undo를 선택하여 실행을 취소합니다.
7. 다음으로 SmartKinematics window의 선택된 Constraint of Selected Joints pop-up menu에서 Half를 선택하십시오.
   

   SmartKinematics

8. "Left Knee"joint를 선택한 상태에서 Toolbox의 Create tab에서 Move 버튼을 클릭하십시오.
   무릎과 허벅지의 움직임은 제한되지 않지만 발목 아래에서는 발가락과 발 뒤꿈치 사이의 원래 각도가 유지됩니다.
   
9. Edit > Undo를 선택하여 실행을 취소합니다.
10. 다음으로, SmartKinematics 창의 Constraint of Selected Joints pop-up menu에서 Free를 선택하십시오.
    

    SmartKinematics

11. "Left Knee" joint를 선택한 상태에서 Toolbox의 Create tab에서 이동 버튼을 클릭하십시오. Joint Operation 팝업 메뉴에서 "| Left Leg"를 선택하십시오.
    무릎과 허벅지의 움직임은 제한이 없으며 발목 아래는 고정되어 있습니다.
    

Preserving the End Angle

Walking figure의 발에 애니메이션을 적용 할 때와 같이 엔드 조인트의 원래 위치를 유지하지 않으려는 경우에도 목표 조인트 아래의 조인트가 어떻게 이동하는지 지정할 수 있습니다.

동일한 끝 각도를 유지하는 것과 유지하지 않는 것의 동작의 차이를 살펴 보겠습니다.

1. ShadeExplorer의 Presets 및 Documentation-Supplemental Manual 폴더에서 "smartkinematics02_snap.shd"를 찾아서 엽니다.
2. View > SmartKinematics를 선택하여 SmartKinematics Window를 엽니다.
   Browser가 열려 있지 않으면 View > Browser를 선택하여 지금 표시하십시오.
3. Browser 에서 Root Part를 제외한 모든 항목을 선택하고 SmartKinematics window에서 Inverse Kinematics group의 Enable 확인란을 선택합니다. 그런 다음 Preserve End Angle 확인란을 선택하십시오.
   

   SmartKinematics

4. "|Body: Root(SmartKinematics)" joint를 선택한 상태에서 Editing Mode를 Joint mode로 전환하고 manipulator controls을 클릭하고 끌어 joint를 이동합니다. 
   신체의 움직임이나 회전에 관계없이 발목은 발의 각도를 유지하는 방식으로 움직입니다. 
   
   

   중요 End engle을 유지하려면 두 개 이상의 end joints가 필요합니다.

5. Edit > Undo를 선택하여 작업을 취소합니다.
6. 이제 SmartKinematics window에서 Preserve End Angle checkbox(확인란)을 선택 해제하십시오. 
   

   SmartKinematics

7.  "|Body: Root(SmartKinematics)" joint를 선택한 상태에서  Editing Mode를 Joint mode로 전환하고 manipulator controls을 클릭하고 끌어 joint를 이동합니다. 
   발이 땅을 떠날 때 발목 관절은 발가락과 발 뒤꿈치의 원래 위치를 향합니다.
   

IK Snap

IK Snap은 IK를 자동으로 조정하고 특정 허용 오차 내에있을 때 end joint를 지면에 스냅하는 데 사용됩니다. 공차(지면 위의 높이)는 원하는 값으로 지정할 수 있습니다. IK Snap은 지면과의 정확한 접촉이 중요한 보행 동작 애니메이션에 유용합니다.

IK Snap은 Inverse Kinematics가 비활성화되어 있거나 (Enable 확인란이 선택되어 있지 않은 경우) 또는 Constraint of Selected Joints pop-up menu가 Free로 설정된 경우 활성화됩니다.

1. ShadeExplorer의 Presets 및 Documentation-Supplemental Manual 폴더에서 "smartkinematics02_snap.shd"를 찾아서 엽니다.
2. Select View > SmartKinematics를 선택하여 SmartKinematics Window를 엽니다.
   Browser가 열려 있지 않으면 View > Browser를 선택하여 지금 표시하십시오.
3. Browser에서 Root Part을 제외한 모든 항목을 선택하고 SmartKinematics Window에서 Inverse Kinematics group의 Enable checkbox를 선택 취소합니다.
4. 계 층 구조에서 "|Body : Root(SmartKinematics)" joint 또는 그 아래에있는 object를 선택하고 SmartKinematics 창에서 IK Snap 그룹의 Enable 확인란이 선택되어 있는지 확인합니다.
   

   SmartKinematics

5. "Left Knee" joint를 선택한 상태에서 Toolbox의 Create tab에서 Move 버튼을 클릭하십시오. Joint Operation 팝업 메뉴에서 "Left Knee"를 선택하고 Figure Window를 클릭 한 후 끌어서 이동하십시오.
   발가락과 발 뒤꿈치에 위치한 end joint가 지면의 1/2 grid unit 내에 있으면 지면의 레벨에 스냅됩니다.
   
6. Edit > Undo을 선택하여 작업을 취소합니다.
7. "Left Ankle"을 선택한 상태로 Toolbox의 Create tab에서 Move 단추를 클릭하십시오. Joint Operation pop-up menu에서 "Left Ankle"을 선택하고 Figure Window에서 클릭하고 드래그하여 이동하십시오. 무릎과 허벅지의 회전은 발가락 또는 발 뒤꿈치 end joint(가장 가까운 쪽)이 항상 지면에 닿도록 조정됩니다.
   

Correcting Unnatural Animation

Cleanup function은 motion points 사이의 보간에 의해 발생하는 부자연스러운 보행 motion(발이 '슬립'하는 것처럼 보임)을 수정하는 데 사용됩니다.

애 니메이션 수정을위한 올바른 위치 오프셋을 계산하려면 애니메이션을 설정 한 후 SmartKinematics window에서 Calculate 버튼을 통해 Cleanup function을 실행해야합니다. 정리를 실행 한 후 애니메이션을 수정 한 경우 애니메이션을 다시 실행하여 calculation을 업데이트하십시오.

1. ShadeExplorer의 Presets 및 Documentation-Supplemental Manual 폴더에서 "smartkinematics03_cleanup.shd"를 찾아서 엽니 다.
   
2. View > SmartKinematics를 선택하여 SmartKinematics Window를 실행합니다.Browser가 열리지 않은 경우 View > Browser를 선택하여 지금 실행하십시오.
3. "|Body : Root(SmartKinematics)" joint를 선택하고 SmartKinematics 창에서 Cleanup group의 Enable 버튼이 선택되어 있지 않은지 확인하십시오.
   

   SmartKinematics

4. Motion Window는 View > Motion를 선택하여 엽니다.
5. Motion Window에서 Play 버튼을 클릭하여 애니메이션을 미리 봅니다. Motion points 사이에서 발이 미끄러져 지면 아래로 가라 앉는 것을 볼 수 있습니다.
   
6. 이제 SmartKinematics Window의 Cleanup에서 Enable 버튼을 클릭하십시오.
   

   SmartKinematics

7. IMotion Window에서 모든 motion points를 선택합니다.
   
8. SmartKinematics Window에서 Cleanup 아래에 있는 Calculate button을 클릭하십시오.
   

   SmartKinematics

9. Motion Window에서 Play 버튼을 클릭하여 애니메이션을 미리 봅니다. 발의 위치가 제한되어 더 이상 'slip'되지 않습니다.
   
   그러나 이제 점프 애니메이션이 이상하게 보입니다.
   
10. Motion Window에서 motion points 10-12 (frames 85-95) 점프가 시작되는 곳을 선택합니다.
    
11. SmartKinematics Window의 Cleanup group에 있는 Disable 버튼을 클릭합니다.
    

    SmartKinematics

12. Motion Window에서 Play 버튼을 클릭하여 애니메이션을 다시 미리보십시오. Cleanup을 비활성화 한 기간에는 제약 조건이 적용되지 않으며 이동이 처음부터 끝까지 올바르게 보입니다.