Patarakin: 1 версия импортирована

2026-02-17T09:03:55Z

1 версия импортирована

← Предыдущая версия		Версия от 12:03, 17 февраля 2026
(нет различий)

ru_wikipedia>Alex NB OT: замена имён и значений устаревшего неподдерживаемого InternetArchiveBot формата параметров доступности ссылок (7), замена устаревших имён параметров (13)

2025-07-16T10:45:07Z

замена имён и значений устаревшего неподдерживаемого InternetArchiveBot формата параметров доступности ссылок (7), замена устаревших имён параметров (13)

Новая страница

[[Файл:Robot arm model 1.png|thumb|300px|Манипулятор робота, который может управляться с помощью прямой кинематики.]]
'''Прямая кинематика''' ('''прямая кинематическая анимация''', {{lang-en|forward kinematics}}, FK) — процесс определения параметров связанных подвижных объектов (например, [[кинематическая пара]] или [[кинематическая цепь]]) для достижения необходимой позиции, ориентации и расположения этих объектов. Прямая кинематика является типом {{не переведено|Планирование движения|планирования движения|en|Motion planning}}. Прямая кинематика активно используется в [[Робототехника|робототехнике]], трёхмерной [[Компьютерная анимация|компьютерной анимации]] и в [[Разработка компьютерных игр|разработке компьютерных игр]]. Алгоритм прямой кинематики противоположен алгоритму [[Инверсная кинематика|инверсной кинематики]].

== Описание ==
Прямая кинематика применяются к моделям каких-либо персонажей или объектов, которые созданы с использованием [[Скелетная анимация|скелетной анимации]]. Суть скелетной анимации состоит в том, что объект состоит из набора твёрдых сегментов (компонентов), соединённых сочленениями ({{lang-en|joint}}). При этом сегменты могут объединяться в [[кинематическая пара|кинематические пары]], которые в свою очередь объединяются в [[кинематическая цепь|кинематические цепи]]. Данные сегменты образуют иерархические цепочки, которые имеют «верхний» и «нижний» уровень. Сегменты (компоненты) верхних уровней называются компонентами-предками (или родительскими сегментами), а компоненты нижних — компонентами-потомками (или дочерними сегментами). Например, если рассмотреть руку человека, то плечевой сустав будет самым верхним уровнем, а кончик пальца — самым нижним, то есть компонентом-потомком к плечевому суставу. Локтевой сустав находится внутри цепочки, он будет иметь как родительские (плечо), так и дочерние (запястье, пальцы) сегменты.

Суть прямой кинематики состоит в том, что воздействие передаётся по иерархической цепочке сверху вниз, то есть дочерние сегменты движутся относительно родительских. Сначала положение и/или ориентацию меняет родительский сегмент. Это изменение влияет на положения и/или ориентацию всех остальных дочерних сегментов. Далее изменяется положение следующего сегмента в цепочке, при этом изменяется положение всех последующих дочерних к нему сегментов, а родительские сегменты остаются неподвижными.

Рассмотрим, например, прямую кинематику при движении руки человека. Допустим, человеку, рука которого опущена, необходимо этой рукой взять какой-либо предмет. В таком случае, в соответствии с алгоритмом прямой кинематики, сначала изменяется угол и позиция плечевого сустава. Это изменение меняет позицию всех дочерних элементов руки, которые состоят в иерархической цепочке. То есть, при повороте плечевого сустава все другие суставы руки, такие как локоть, запястье и пальцы, меняют своё положение. Далее поворачивается локтевой сустав, что приводит к изменению положения дочерних сегментов — запястья и пальцев, но не затрагивает родительский сегмент — плечо. Данная процедура проводится до тех пор, пока цель не будет достигнута или пока положение и/или ориентация всех сегментов иерархической цепочки не будет изменена.

== Использование ==
Прямая кинематика вместе с [[Инверсная кинематика|инверсной кинематикой]] широко используется в [[Робототехника|робототехнике]], трёхмерной [[Компьютерная анимация|компьютерной анимации]] и в [[Разработка компьютерных игр|разработке компьютерных игр]]. В играх при помощи прямой кинематики анимируются большинство персонажей. Также алгоритм прямой кинематики, наряду с алгоритмом инверсной, очень широко используется в редакторах трёхмерной графики, таких как [[3ds Max]] и [[Autodesk Maya|Maya]].

== Ссылки ==
'''Англоязычные источники'''
* {{cite web|url=http://www.learnaboutrobots.com/forwardKinematics.htm|title=Robot Forward Kinematics|author=|publisher=learnaboutrobots.com|datepublished=|access-date=2009-06-07|description=|lang=en|archive-url=https://www.webcitation.org/60uC6YegV?url=http://www.learnaboutrobots.com/forwardKinematics.htm|archive-date=2011-08-13|url-status=live}}
* {{cite web|url=http://mecca.louisville.edu/~msabry/projects/cskel.htm|title=Variational Curve Skeletons|author=|publisher=mecca.louisville.edu|datepublished=|access-date=2009-06-07|description=|lang=en|archive-url=https://www.webcitation.org/60uC75U83?url=http://mecca.louisville.edu/~msabry/projects/cskel.htm|archive-date=2011-08-13|url-status=dead}}
* {{cite web|url=http://mecca.louisville.edu/~msabry/projects/lsg.htm|title=Level Set Graph|author=|publisher=mecca.louisville.edu|datepublished=|access-date=2009-06-07|description=|lang=en|archive-url=https://www.webcitation.org/60uC8F2on?url=http://mecca.louisville.edu/~msabry/projects/lsg.htm|archive-date=2011-08-13|url-status=dead}}

'''Русскоязычные источники'''
* {{cite web|url=http://www.compress.ru/article.aspx?id=18343&iid=850|title=3D Studio MAX: первые шаги. Урок 21. Иерархия и прямая кинематика|author=Светлана Шляхтина|publisher=журнал [http://www.compress.ru КомпьютерПресс]|datepublished=|access-date=2009-06-07|url-status=live}}
* {{cite web|url=http://www.lessonsflash.ru/animation/1-6.htm#8|title=ГЛАВА 6. СКЕЛЕТ И ДЕФОРМАЦИЯ КАРКАСА ЧАСТЬ I <small>Прямая кинематика</small>|author=|publisher=[http://www.lessonsflash.ru/ Уроки Flash]|datepublished=|access-date=2009-06-07|url-status=live}}
* {{cite web|url=http://teapot3d.narod.ru/Articles/3dsmaxbasechar/c06.htm|title=Глава 6. Анимация иерархии объектов <small>Прямая кинематика (FK)</small>|author=|publisher=[http://teapot3d.narod.ru/ Teapot 3-dimension]|datepublished=|access-date=2009-06-07|url-status=live}}
* {{cite web|url=http://roboty6.narod.ru/forwardKinematics.htm|title=Прямая кинематика роботов|author=|publisher=roboty6.narod.ru|datepublished=|access-date=2009-06-07|url-status=live}}

[[Категория:Робототехника]]
[[Категория:Виртуальная реальность]]
[[Категория:Вычислительная физика]]
[[Категория:Трёхмерная графика]]
[[Категория:Компьютерная анимация]]

Прямая кинематика - История изменений

Patarakin: 1 версия импортирована

ru_wikipedia>Alex NB OT: замена имён и значений устаревшего неподдерживаемого InternetArchiveBot формата параметров доступности ссылок (7), замена устаревших имён параметров (13)