UnityのIK(インバースキネマティクス)を使ってアバターの手足を動かす

本日は Unity の技術調査枠です。
UnityのIK(インバースキネマティクス)を使ってアバターの手足を動かしてみます。
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IK(インバースキネマティクス)

ジョイントのポージングを行う際、空間の目標座標から逆算してジョイントの向きを決定する機能です。
本機能は Humanoid キャラクターの Mecanim でサポートされます。
docs.unity3d.com

サンプルプロジェクト

IK の機能を試すため、Unity プロジェクトを作成しました。
シーンに Humanoid リグを設定したキャラクターモデルを配置しています。
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今回は以下の記事で取得した Y-Bot モデルを利用しています。
bluebirdofoz.hatenablog.com

IKを有効化したアニメーションコントローラの作成

IK を利用するには IKPass を設定したアニメーションコントローラが必要です。
[Create -> ]でアニメーションコントローラを作成します。
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作成したアニメーションコントローラに State を作成し、適当なモーションを設定します。
ここでは Y-Bot モデルに含まれていたTポーズのアニメーションを設定しています。
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[BaseLayer]の歯車アイコンをクリックしてメニューを開き、[IK Pass]にチェックを入れます。
チェックを入れると[BaseLayer]に[IK]マークが付きます。
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これで IK を利用可能なアニメーションコントローラを作成できました。
Y-Bot モデルの[Animator]コンポーネントに作成したアニメーションコントローラを設定しておきます。
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サンプルスクリプトの作成

指定したトランスフォームを目標座標として、IK で右足のポーズを変更するサンプルスクリプトを作成しました。
・LegIKTest.cs

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

[RequireComponent(typeof(Animator))]
public class LegIKTest : MonoBehaviour
{
    private Animator p_Animator;

    [SerializeField, Tooltip("LegIKのターゲット")]
    private Transform LegIKTarget;

    void Start()
    {
        // Animatorの参照を取得する
        p_Animator = GetComponent<Animator>();
    }

    void Update()
    {

    }

    // IK更新時に呼ばれる関数
    // IKPassにチェックを入れた場合のみ呼び出される
    void OnAnimatorIK()
    {
        if (LegIKTarget == null) return;

        // 右足のIKを有効化する(重み:1.0)
        p_Animator.SetIKPositionWeight(AvatarIKGoal.RightFoot, 1.0f);
        p_Animator.SetIKRotationWeight(AvatarIKGoal.RightFoot, 1.0f);

        // 右足のIKのターゲットを設定する
        p_Animator.SetIKPosition(AvatarIKGoal.RightFoot, LegIKTarget.position);
        p_Animator.SetIKRotation(AvatarIKGoal.RightFoot, LegIKTarget.rotation);
    }
}

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以下が IK の設定箇所になります。

// 右足のIKを有効化する(重み:1.0)
p_Animator.SetIKPositionWeight(AvatarIKGoal.RightFoot, 1.0f);
p_Animator.SetIKRotationWeight(AvatarIKGoal.RightFoot, 1.0f);

// 右足のIKのターゲットを設定する
p_Animator.SetIKPosition(AvatarIKGoal.RightFoot, LegIKTarget.position);
p_Animator.SetIKRotation(AvatarIKGoal.RightFoot, LegIKTarget.rotation);

因みに IK の終点には右手、左手、右足、左足が指定できます。
docs.unity3d.com

本スクリプトを Animator コンポーネントと同じオブジェクトに設定します。
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