游戏动画—CAT骨骼系统讲解

三维度模型的骨骼动画是如何融合的？一、骨骼动画的基本原理骨骼动画是一种基于骨骼及关节约束的动画技术，通过在三维模型上设置骨骼，使其能够模拟人体或物体的运动。

它的基本原理是通过对骨骼的运动路径进行插值计算，得到连续的运动轨迹，并将其应用于三维模型的每个顶点上，从而实现模型的动态变化。

二、骨骼动画的三维度融合1. 时序融合时序融合是指将多个骨骼动画的时间轴进行融合，使得它们能够在同一时间段内协同工作。

这样可以实现更加复杂的动画效果，例如一个人物同时进行走路和挥手的动作。

2. 动作融合动作融合是指将多个骨骼动画的具体动作进行融合，使得它们能够同时在一个三维模型上展现出来。

这种融合方式可以实现更加自然、流畅的动画效果，让角色的动作更加生动。

3. 形变融合形变融合是指将不同骨骼动画的模型形态进行融合，使得它们能够在一个三维模型上共同存在。

这种融合方式可以实现角色的形态变化，例如从一个人变成一只动物的过程。

三、骨骼动画的技术实现1. 关键帧插值算法关键帧插值算法是骨骼动画中最基本的技术之一，它通过在关键帧上设置骨骼的位置、旋转信息，再根据关键帧之间的时间差进行插值运算，得到平滑的动画过渡。

2. 蒙皮技术蒙皮技术是指将骨骼与三维模型表面进行绑定，使得骨骼运动能够影响到模型的形状。

通过蒙皮技术，三维模型可以根据骨骼的运动而产生相应的形变，从而实现逼真的动画效果。

3. 逆运动学算法逆运动学算法是一种用于计算关节角度的技术，它可以根据期望的末端位置，逆向计算出骨骼的旋转角度。

逆运动学算法在角色动作设计和动画控制方面起到了重要的作用。

四、骨骼动画的应用领域1. 游戏开发骨骼动画在游戏开发中得到了广泛的应用。

通过骨骼动画技术，游戏中的角色可以实现更加逼真的运动和互动，增强了游戏的可玩性和表现力。

2. 影视制作骨骼动画也是影视制作中不可或缺的一部分。

通过骨骼动画技术，可以为影视作品中的虚拟人物赋予生命，使其具有自然的动作和表情。

使用骨骼IK控制角色动画骨骼IK（Inverse Kinematics）是一种常用的角色动画控制技术，可以帮助我们更方便地创建复杂的角色动画效果。

在Blender软件中，我们可以利用骨骼IK控制角色的手臂、腿部等部位，使其自然流畅地移动。

接下来，我将分享一些使用Blender软件中骨骼IK控制角色动画的技巧。

首先，我们需要在Blender中创建一个角色模型，并为其添加骨骼系统。

在3D视图中，选择“Armature”选项，然后使用“Shift+A”快捷键添加一个骨骼。

接下来，我们需要设置骨骼之间的继承关系。

在骨骼层次中，选择需要控制的骨骼，比如手臂或腿部，然后在“Bone”选项卡中找到“Inverse Kinematics”选项。

点击该选项后，你会看到一条“Chain Length”滑块。

通过调整“Chain Length”滑块，我们可以设置该骨骼的IK控制范围。

例如，如果我们将该滑块设置为2，那么选定的骨骼将使用IK控制，同时其上方的两个骨骼也会相应受到影响。

这就意味着我们可以通过控制一个骨骼，同时控制一个部位的所有关联骨骼，使得角色动画流畅自然。

除了设置骨骼的继承关系，我们还可以调整IK控制的其他参数。

在骨骼层次中，选择需要调整的骨骼，在“Bone”选项卡中找到“Inverse Kinematics”选项。

在该选项中，你可以使用“Chain Length”滑块调整IK控制的复杂度。

同时，你还可以通过“Stretch”滑块来控制骨骼的拉伸效果。

如果你希望骨骼伸展和收缩更加柔和，你可以增加“Iterations”值。

此外，你还可以使用“Pole Angle”输入框来更直观地控制IK骨骼的弯曲角度。

在调整完成骨骼的IK控制参数之后，我们即可开始进行角色动画的制作。

选中某个具有IK控制的骨骼，并通过旋转、平移或缩放等操作，调整其位置以实现所需的动画效果。

此外，骨骼的IK控制还可以与约束（constraint）结合使用，以进一步增强角色动画的表现力。

an骨骼常见用法
An骨骼是一种常用的骨骼系统，在3D动画制作中广泛使用。

以下是An骨骼的一些常见用法：
1.角色动画：An骨骼可以用来创建角色的骨骼动画，包括人物、动物和怪物等。

通过将骨骼绑定到模型上，可以轻松地实现角色的动作和姿态，使角色更加生动和逼真。

2.表情动画：An骨骼还可以用来创建角色的面部表情动画，如嘴巴、眼睛、鼻子等。

通过调整骨骼的位置和旋转，可以实现各种表情，使角色更加真实和情感化。

3.绑定道具：An骨骼可以用来将道具（如武器、装备等）绑定到角色的骨骼上。

这样可以在不改变角色模型的情况下，将道具与角色骨骼绑定在一起，实现道具的跟随和旋转等效果。

4.骨骼变形：An骨骼支持骨骼变形功能，可以在不改变模型本身的情况下，通过调整骨骼的位置和旋转来改变角色的形状和姿势。

这可以帮助动画师快速地创建复杂的动作和姿态。

5.反向动力学（InverseKinematics）：An骨骼支持反向动力学功能，可以自动计算出角色的关节角度和旋转，以实现复杂的动作和姿态。

这可以帮助动画师更加高效地创建逼真的动画效果。

总之，An骨骼是一种功能强大且易于使用的骨骼系统，可以帮助动画师快速地创建高质量的3D动画效果。

maya骨骼绑定详细教程目录一、骨骼绑定概述 (2)1. 骨骼绑定简介 (3)2. 骨骼绑定在动画制作中的作用与重要性 (4)3. Maya软件在骨骼绑定中的应用 (5)二、骨骼系统基础 (7)1. 骨骼系统概述 (8)2. Maya中的骨骼系统 (9)3. 骨骼系统的基本组成 (11)三、Maya软件基础操作 (12)1. Maya软件界面介绍 (13)2. 基本操作工具介绍 (15)3. 快捷键设置与使用 (16)四、骨骼创建与编辑 (17)1. 创建骨骼 (18)（1）创建基本骨骼结构 (19)（2）创建细节骨骼结构 (19)（3）骨骼命名与整理 (20)2. 编辑骨骼属性 (22)（1）编辑骨骼参数设置 (23)（2）调整骨骼层级关系 (23)（3）骨骼旋转与位置调整 (25)五、骨骼绑定流程 (26)1. 模型准备与导入 (26)2. 创建骨骼系统并摆放骨骼位置 (27)3. 骨骼权重绘制 (28)一、骨骼绑定概述Maya骨骼绑定是三维动画和游戏开发中一个关键环节，它涉及到将角色模型与骨骼系统相连接，以便进行逼真的运动仿真。

骨骼绑定不仅确保角色的姿势和动作流畅自然，还能为角色添加重量感和真实感。

创建骨骼结构：首先，根据角色的外观和运动需求，使用Maya 的骨骼工具创建合适的骨骼结构。

这通常涉及创建根骨骼和多个子骨骼，以模拟角色的肌肉和关节。

设置控制器：控制器是用于操纵骨骼的关键元素，它们可以是简单的滑块或复杂的权重绘制工具。

通过控制器，动画师可以精确地控制角色的动作。

关节绑定：关节是骨骼之间的连接点，正确设置关节的旋转和位置关系对于保持角色动作的自然性至关重要。

Maya提供了多种工具来帮助用户精确调整关节的绑定。

权重绘制：权重绘制是将皮肤变形与骨骼绑定相结合的过程。

在这个过程中，动画师需要为每个骨骼分配权重，以确保皮肤变形能够准确地反映骨骼的动作。

运动学和动力学模拟：完成绑定后，可以使用Maya的运动学和动力学工具来测试角色的动画。

CAT终极教程类属：多足角色骨骼和动画插件。

简介：CAT全称Character Animation Toolkit，是新近开发出的一套灵活专业的角色动画设计包。

2003年10月获得艾美奖(美国电视最高荣誉奖)提名。

这个强大的插件由新西兰达尼丁的著名软件公司Character Animation Technologies推出的，专门用于增强max的角色动画功能，集非线性动画、IK/FK工具、动画剪辑管理等强大本领于一身。

该插件主要分为CATRig（角色搭建）、动作、层管理器、动画剪辑管理器、姿态管理器和关键帧动画等模块，可以充分自定义生物骨骼，并可保证骨骼的高效灵活特性，广泛应用于电影、视频、游戏等领域的角色设计工作中。

（见图2.1.1）适用max版本：目前最近的版本为CAT 1.2版，适用于max5、6和7。

售价为995美元。

官方网站：http:// 官方范例图片展示-1官方范例图片展示-2以前，如果想在max中创建两足骨骼动画，Character Studio是首选；而要创建复杂的多足动画就只能用max自带的骨骼系统Bones。

现在，这种局面随着CAT的出现发生了改变。

CAT自带的骨骼库中包括从人类到马，从昆虫到机器人的各种骨架，（见图2.1.2），它可以按你的意愿设定多条尾巴、脊骨、脊椎链、头部、骨盆、肢体、骨骼节、手指和脚趾。

其中，CATMotion模块可以在短时间内产生一个运动循环，并可以让骨骼沿任意路径进行运动，在运动过程中不会发生脚步滑动的现象；CA TRig骨架模块只需要使用IK、FK 链中极少的控制点就可以对骨架实现最简洁的控制，它的另一个优点是在视图中的操作非常直观，CA TRig骨架可以被赋予所有的3ds max动画控制器, 这意味着你可以对每个关键帧做全面地控制。

在CAT的主要模块中，Layer Manager层管理器可以轻松地实现层叠动画，并能对现有动画进行非破坏性地调整：包括参数调整动画和动作捕捉动画；Clip Manager 剪辑管理器可以用来读取和保存层动画、导入流行的动作捕捉数据；另外它还拥有一个强大的姿势管理器。

一、CAT角色动画简介二、CAT动画设置案例三、案例知识点讲解四、自学扩展知识点五、本节总结及作业五、本节总结及作业¨CAT，全称character animation toolkit，属于多足 角色骨骼和动画类插件。

¨ CAT 主要分为CATRig 、动作肌肉、层管理器、动画剪辑管理器、姿态管理器和关键帧动画等模块。

¤ CATRig 可以根据需要包含大量脊椎、头部、骨盆、肢体、手指、脚趾和尾部；甚至还可以包含附加骨骼。

¤ CAT 为人体、动物、昆虫、机器人 等提供了一个预设绑定库。

¨每个 CATRig都有一个 CATParent。

¤CATParent是在创建绑定时在每个绑定下显示的带有箭头 的三角形符号，可将此符号视为绑定的角色节点。

¤所有绑定元素均与 CATParent关联。

CATParent保存有关 整个绑定的基本信息，其中包括其名称、大小和其他基本 数据。

¨CAT采用基于层的动画系统， 这意味着所有关键帧都在层 中创建。

1.1.动画设置及动作过渡 动画设置及动作过渡曲面运动以及曲面运动 沿路径以及2.沿路径2.3.沿起伏动态地面移动 3.上楼梯动画调节调节4.上楼梯动画4.5.姿态保存及调用5.保存及调用动作保存及调用6.6.动作动画层转换动画7.CAT层转换7.CAT¨CATMotion层¨CATMotion :用于循环运动¤层的评估是从列表的顶部到底部，位于列表下部的层优先 于其前面的层。

¤如果位于列表下部的某个层的权重值小于 100%，则会将其 运动与一个或多个前面的层进行组合。

¤可以设置动画权重值以更改层在整个动画中的混合方式。

¨路径约束动画¨使用虚拟体¨骨骼长度轴¨CAT Motion编辑器 ¨鼠标控制时间轴¨默认情况下，CAT使用 X轴作为所有骨骼的长度轴。