角色動畫是構建虛擬世界（游戲和虛擬社區）一個比較重要的內容。因為虛擬世界最關鍵的是人與虛擬角色（即“化身”，Avatar）之間的交互，會動的世界才有生機。角色動畫可分兩種：預定義動畫（predefined animation）和程序動畫（procedural animation）。預定義動畫是事先由美術師制作好的動畫序列，程序運行時只能播放，不能改變；程序動畫是在程序運行時實時生成。相比預定義動畫，程序動畫能實現更好的交互。

程序動畫可以用來實現物理動畫(physics animation)，物理動畫可以讓角色根據物理規律對外界作出相應的反應動作。物理動畫現在已經開始應用到3D游戲里了。比如Crytek公司的CRYENGINE 2引擎就采用了這項技術，例如角色可以根據地形的坡度來自動調整站立的身姿，如下圖所示：

IK就是一種實現程序動畫的方法。骨絡動畫分為FK（正向運動學，Forward Kinematics）和IK（逆向運動學,InverseKinematics）兩種。FK這里就不細講了，是最常用的設置動畫的方法。這里主要講一下IK，IK和FK相反，它是給定末端作用器的位置或方向，來反求各節點的位置。如下圖所示：

IK主要用于程序動畫中，比如跑步時人的腿根據地形進行自適應，用手拿東西，用手握扶手開門等。如下圖所示：

IK計算有2種方法：解析法和迭代法。解析法速度快，但只適用于節點較少的情況；迭代法通用性強，但有時容易得到局部極小值。所以一般是這兩種方法混用。IK的解的個數有多種情況：

(a) 無解????????????????????????????????? (b) 唯一解????????????????????? (c) 兩個解???????????????????????????????(d) 許多解

若節點數大于2個，就會出現有許多解的情況，那么如何選擇最佳解呢，對人的手和腿來說，每個關鍵都有約束（轉動角度的范圍），那么就要考慮這些解有沒有滿足這些約束。但是可能滿足這些約束的解不止一個，這時就要選擇一個最佳的，比如視覺效果最好的。一種方法是選擇消耗能量最少的那個（比如手臂各關節抬得最低）。

FK可以實現比較自然的動畫效果；IK可以用在程序中實時生成骨絡的關鍵幀，這樣就可以使角色根據外界環境實時的作出動作的反應，更真實。因為FK和IK各有優缺點，所以往往FK和IK混用（FK/IK blend）。