UE5 Control Rig 기초 완전 가이드

개요

Control Rig는 UE5의 프로시저럴 애니메이션 및 리깅 시스템입니다. 기존 스켈레탈 메시 애니메이션과 독립적으로 본을 직접 제어하며, 런타임 IK, 커스텀 리그, Sequencer 기반 애니메이션 제어에 활용됩니다.

플러그인: ControlRig, RigLogicLibrary 활성화

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1. Control Rig 구조

Control Rig Asset:
  Controls:  FK/IK 조작 핸들 (에디터/런타임 제어)
  Bones:     스켈레톤 본 참조
  Spaces:    커스텀 좌표 공간
  RigUnits:  로직 노드 (C++ 또는 BP)

실행 순서:
  [Backward Solve] ← Controls → Bones 역계산 (에디터 포징용)
  [Forward Solve]  → Bones 위치 최종 계산 (런타임)

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2. C++ RigUnit 구현

#pragma once
#include "ControlRig.h"
#include "Units/RigUnit.h"

// 간단한 IK RigUnit
USTRUCT(meta = (DisplayName = "Simple IK", Category = "Custom|IK"))
struct FRigUnit_SimpleIK : public FRigUnit
{
    GENERATED_BODY()

    RIGVM_METHOD()
    virtual void Execute() override;

public:
    // 입력: 루트 본
    UPROPERTY(meta = (Input))
    FRigElementKey Root;

    // 입력: 타겟 본
    UPROPERTY(meta = (Input))
    FRigElementKey Effector;

    // 입력: 목표 위치
    UPROPERTY(meta = (Input))
    FVector Target = FVector::ZeroVector;

    // 입력: IK 가중치
    UPROPERTY(meta = (Input))
    float Weight = 1.0f;

    // 출력: 중간 본 위치
    UPROPERTY(meta = (Output))
    FVector MidBoneLocation;
};

void FRigUnit_SimpleIK::Execute()
{
    if (Weight <= SMALL_NUMBER) return;

    URigHierarchy* Hierarchy = ExecuteContext.Hierarchy;

    // 본 글로벌 변환 가져오기
    FTransform RootTransform = Hierarchy->GetGlobalTransform(Root);
    FTransform EffectorTransform = Hierarchy->GetGlobalTransform(Effector);

    // 목표 위치로 본 이동 (간단한 2본 IK)
    FVector RootPos = RootTransform.GetLocation();
    FVector CurrentEffectorPos = EffectorTransform.GetLocation();

    // FABRIK 또는 기타 IK 알고리즘 적용
    FVector NewEffectorPos = FMath::Lerp(CurrentEffectorPos, Target, Weight);

    // 중간 본 위치 계산
    MidBoneLocation = (RootPos + NewEffectorPos) * 0.5f;

    // 본 변환 업데이트
    EffectorTransform.SetLocation(NewEffectorPos);
    Hierarchy->SetGlobalTransform(Effector, EffectorTransform);
}

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3. Full Body IK (FBIK)

Control Rig에서 FBIK 설정:
1. Full Body IK 노드 추가
2. Root: Pelvis 본 설정
3. Effectors 추가:
   - RightHand → 오른손 타겟
   - LeftHand → 왼손 타겟
   - RightFoot → 오른발 타겟
   - LeftFoot → 왼발 타겟
4. Pull Chain Settings: 가중치 조정

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4. 런타임 C++ 제어

#include "ControlRig.h"
#include "ControlRigComponent.h"

UCLASS()
class AMyCharacter : public ACharacter
{
    GENERATED_BODY()

    UPROPERTY(VisibleAnywhere)
    TObjectPtr<UControlRigComponent> ControlRigComp;

public:
    // Control 위치 설정
    void SetHandTarget(FVector WorldLocation)
    {
        UControlRig* ControlRig = ControlRigComp->GetControlRig();
        if (!ControlRig) return;

        // Control 찾기
        FRigControlElement* HandControl =
            ControlRig->FindControl(FName("hand_r_ctrl"));

        if (HandControl)
        {
            // 글로벌 변환 설정
            FTransform NewTransform = FTransform(WorldLocation);
            ControlRig->SetControlGlobalTransform(
                FName("hand_r_ctrl"),
                NewTransform,
                true, // bNotify
                EControlRigSetKey::DoNotCare);
        }
    }

    // 파라미터 설정
    void SetIKWeight(float Weight)
    {
        UControlRig* ControlRig = ControlRigComp->GetControlRig();
        if (!ControlRig) return;

        ControlRig->SetVariableFromString(
            FName("IKWeight"), FString::SanitizeFloat(Weight));
    }
};

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5. Sequencer 통합

Sequencer에서 Control Rig 사용:
1. 캐릭터 선택 → Control Rig Track 추가
2. FK Controls로 포즈 키프레임 설정
3. IK Controls로 타겟 위치 제어
4. AnimLayer로 기존 애니메이션과 블렌딩

// C++에서 Sequencer Control Rig 접근
#include "MovieSceneControlRigParameterSection.h"

void GetSequencerControlRig()
{
    // ControlRig를 Sequencer 트랙에서 접근
    // 주로 에디터 스크립팅에 활용
}

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6. FK Control 설정

Control 설정 예:
  Name: spine_01_ctrl
  Control Type: Transform
  Parent Space: spine_00
  Gizmo: Circle (편집 핸들 모양)

Forward Solve 로직:
  1. spine_01_ctrl 변환 읽기
  2. spine_01 본에 적용 (FK)
  3. 자식 본들 자동 전파

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7. 프로시저럴 애니메이션 — 보행 IK

발 IK 로직 (Forward Solve):
1. 바닥 레이캐스트 (발 아래 표면 감지)
2. 발 타겟 위치 = 레이캐스트 히트 포인트
3. 발 타겟 회전 = 바닥 법선 기반
4. Two-Bone IK로 무릎 각도 계산
5. Pelvis 높이 조정 (낮은 발 기준)

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정리

• Control Rig = UE5 프로시저럴 리깅/애니메이션 시스템
• RigUnit = C++ 기반 커스텀 IK/FK 로직
• Forward Solve: 런타임 본 위치 계산
• Backward Solve: 에디터 포즈 편집용
• Sequencer 통합으로 시네마틱 애니메이션 제어
• UControlRigComponent로 런타임 C++ 제어

참고 자료

• UE Docs — Control Rig