Blender で IK/FK 一致スクリプトを書く

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ポーズボーンのアーマチュア座標は matrix クラス変数から取得できる。mathutils をインポートすれば matrix の decompose() で位置・回転・スケールをそれぞれ取得できる。これを使えば行列計算をせずに FK/FK 一致スクリプトを実装できる。この記事では腕を例として説明する。

解説

以下のスクリプトは IK ボーンと FK ボーンを持つリグで機能する。

ボーン構造

IK to FK

IK ターゲットを FK ボーンの先端へ移動し、ポールターゲットは肘ボーンの位置に移動する。ポールターゲットの位置が気に入らない場合は、上腕の子としてポールターゲットの移動先ボーンを配置するといい。

# IK ターゲットとポールを FK ボーンの位置へ移動させるスクリプト
import bpy

def set_translation(bone, loc):
    mat = bone.matrix.copy()
    mat[0][3] = loc[0]
    mat[1][3] = loc[1]
    mat[2][3] = loc[2]
    bone.matrix = mat

def ik2fk(target, pole, upper_fk, fore_fk):
    set_translation(target, fore_fk.tail)
    set_translation(pole, upper_fk.tail)

pose_bones = bpy.context.active_object.pose.bones
upper_fk = pose_bones['upper_fk']
fore_fk = pose_bones['fore_fk']
target = pose_bones['target']
pole = pose_bones['pole']

ik2fk(target, pole, upper_fk, fore_fk)

FK to IK

親から子へ行列をコピーするだけだ。

# IK ボーンの情報を FK ボーンにコピーするスクリプト
import bpy

def fk2ik(fk_leaf, ik_leaf, num_bones):
    fk = fk_leaf
    ik = ik_leaf
    stack = []
    while num_bones > 0:
        stack.append((fk, ik))
        fk = fk.parent
        ik = ik.parent
        num_bones -= 1
        
    for fk, ik in reversed(stack):
        fk.matrix = ik.matrix
        # update bone
        bpy.ops.object.mode_set(mode='OBJECT')
        bpy.ops.object.mode_set(mode='POSE')

pose_bones = bpy.context.active_object.pose.bones
fore_fk = pose_bones['fore_fk']
fore_ik = pose_bones['fore_ik']
num_bones = 2

fk2ik(fore_fk, fore_ik, num_bones)