CAT终极
教程 ?418*tXd 类属:多足角色骨骼和
动画插件。
Kk!6B 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)
l zfD)TWb 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。
v>#Cg\ 官方网站:http://
www.catoolkit.com nB cp7e Tjnt(5 g 官方范例
图片展示-1
to99_2 b@=zrhQ 官方范例图片展示-2
0s860Kn 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;CATRig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,CATRig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。总而言之,CAT能帮你创建任何高级角色动画,它的工作效率是有史以来最高的,这款强大的插件将角色动画技术带入了一个新纪元。(见图2.1.2)
jZXVsd 2Ryp@c&r^ CAT V1.151中预设的骨骼种类
r#LnDseW CAT的最新版本是V1.2版,新版更新或增加了以下内容:◆CAT .ini 文件:现在你可以保存CAT的预置信息到一个指定的.ini文件,这个ini文件被存储在max根目录里的plugcfg文件夹中,是一个易读的文本文档;◆预置列表框导航:预置列表框现在允许你以自己希望的工作方式来操作预置文件夹,为组织预置文件提供了更大的灵活性;◆Physique问题的解决:CAT现在可以与Character Studio角色工作室中的Physique蒙皮工具无缝结合;◆reactor问题的解决:CAT现在完全支持3ds max中的reactor;◆About对话框:在About对话框中,已经可以显示序列号和版本号等信息。◆其它的特性:CATRig中提供了更丰富的额外图表控制、从视点中挑选对称的肢体、更多的脊椎控制、尾部的不规则形状支持;CATMotion中提供了复制和粘帖CATMotion的设置、CATWindow的最大化、角色的自动停下、动画的脚印等功能。
%z(9lAe ^g9}f CAT1.2软件
安装界面
uVN.= 48wDf_<f5= CAT1.2软件运行界面和新增骨骼
|kId8WtA 2004年8月初,开发商又宣布将增加一个全新的肌肉插件工具包-CATMuscle。
'4$lL6ly> 果然,在美国加州洛山矶市举办的SIGGRAPH 2004大会的第1958号厅里,CATMuscle揭开了神秘的面纱,开发商向与会者全面展示了这款最新的肌肉系统。它可以使CG艺术家在最短的时间里制作出完美逼真的角色动画,特别是在角色的肩部等难以控制的部位,利用精细的工具进行设置可以达到完美的
效果。在网格变形方面,它提供了一个完全可扩展的解决方案。总之,CATMuscle可以使角色动画工作者在不用完全掌握身体结构方面知识的情况下,也能做出非常完美的角色动画。
]x1p!TSU 下面让我们来详细了解一下CATMuscle新功能:
aIQOs CATMuscle提供了包括人类和动物的全套肌肉解决方案,为角色结构的搭建和动画的设置提供了极大的方便,内置的预设肌肉可以应用到对应的角色骨骼上,并且会非常精确地适配骨骼的比例。
i#k-)N _$ 一旦CATMuscle被调入,就可以使现有的蒙皮工具(如max自带的Skin)有更大的用武之地。CATMuscle可以最大限度地减少编辑封套所耗费的时间,并且可以使施加了蒙皮修改器的肌肉在视图中显示和更新变得更加实时,因为CATMuscle对CPU的占用率极低。
xFOBF") 值得一提的是,CATMuscle是唯一一个可以直接导入到游戏引擎中的肌肉系统,它的参数化控制可以为动画制作者在设计过程中提供更为宽广的自由发挥尺度。
S0F@#mSQ? CATMuscle将在2004年的第四季度作为CAT2.0的一个重要插件正式发售。
|Td_S|:d H-185]7 CATMuscle范例图片
=:4?>2) 说得热火朝天,听得跃跃欲试,那下面我们就先来个热身运动,然后一同踏上CAT的神秘之旅吧!
9[kX/#~W* 热身一、整体界面介绍:
@YCv 配套光盘提供视频教学文件
}hCaNQ&jH 热身二、预设骨骼分类:
HM):" 配套光盘提供视频教学文件
wk@yTTnb 热身三、骨骼建立和修改:
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VwN!B: 配套光盘提供视频教学文件
)=Zsv40O 热身四、骨骼的删除:
d5:tSO 配套光盘提供视频教学文件
qC..\{z 热身五、蒙皮简介和骨骼形状调节:
jXWNHIl)@ 配套光盘提供视频教学文件
S*g`d;8gV H UkerV 8?1o<8hV "J!}3)n q &
b5g ! H|`R4hAk ~:EW>Fq%i bDWeU} .=XD)>$ sa9fK Z'q xnbsg!`;7W VNj@5s h!e2
+4{4{ :Q-oV8t{ h$ Da&$uyI TsHF
tj9S %8w9E= xo Gb `f)(Y1%. ]1sNmi$T CAT入门篇——创建属于自己的四足动物骨骼
OOB^gf}$' 在本例中,我们将利用CAT强大的骨骼系统创建工具-CATRig来创建属于我们自己的四足动物,并让它立刻动起来。
PZ,z15PG] 启动max,进入Create创建命令面板,点击辅助物体按钮,在其中的下拉箭头处点击选择CAT Objects项目,然后按下按钮,不选择下方提供的任何预设骨骼(或点击预设骨骼列表中提供的None选项)。接着,在透视图的中心位置点击鼠标并拖拽出一个CATParent图标,图标的大小由鼠标拖拽来控制,或者在创建完成后可以通过修改CATUnits中的数值来实现精确调整。(见图2.1.4)
fg&eoI'f 0@pu@ DP~ 图2.1.4
|RhM| i 注意:(1)、CAT的创建命令并不在我们熟悉的标准几何体创建面板中,而是位于辅助物体创建面板里面。需要关注创建面板中以下一些重要参数的含义:
o| D^`Z Name(骨架名称):CATRig 骨架创建的时候被定制为预设方案中的名字。如果想在某个场景中读取多个同样的骨架时,最好分别改为不同的名字。对CATParent 图标重命名之后,所有的 CATRig 骨架将会继承这个新名字。
rLF*DB3l CATUnits(骨架单位大小):使用 CATUnits 单位的好处就是当你改变骨架的大小时,所有的 CATMotion 动画参数都不会改变 (与骨架成固定比例),并且可以在不影响IK设置的前提下改变骨架的大小。一个 CATUnit 单位相当于一个1.8m 的骨架上的1cm。当然,这只是相对的,前提是已经具备了一个参照标准。
]sj0~DI*m Visibility(骨架的透明度):可以控制骨架在视图中和
渲染时的透明度。
o8z)nOTO; fz}?*vPW Visibility设置方法
H+l,)Se Renderable(渲染骨架):控制骨架是否为可渲染状态,不影响视图中的显示效果。
qLjT.7 .x Freeze(冻结骨架):控制骨架视图是否处于被冻结状态。
Acu@[I^ 每个骨架的方向都是一样的:正向 Y 为前方,负向 Z 是上方,负向 X 是右侧。
({[,$dEa; (2)、骨架预设方案面板的列表框中显示的是可用的 CATRig 预设方案,这些预设方案文件都存在3dsmax\plugcfg\CAT\CATRigs目录下。但需要注意的是:骨架创建以后就不能再从这个列表框中更改方案了。
]b}B2F'n 确定视图中的CATParent图标已被选择,进入Modify修改面板,在面板下方点击按钮,视图中的CATParent图标物体上方出现了一个方形的骨盆物体。选择工具栏上的移动工具,在坐标栏中用鼠标右键分别点击X、Y轴右侧的微调旋钮(这样可以快速使左侧对应的数字归零,该技巧适用于max所有的微调框,但往往被使用者所忽略),这样做的好处是可以在做动作的时候极大地减少骨骼发生左右摆动的几率。(见图2.1.5)
$1@,Qor 注意:1、创建完成后对CAT的修改操作可以在两个位置进行:一个是运动面板;另一个是修改面板。
N 8t=@~] 2、骨盆物体Pelvis是CAT骨骼的根物体,CAT以它为根基来生成其它骨骼。在CAT1.2版中,它被称为CATRigHub(连接部)。
0=![fjm
D:E9!l' 图2.1.5
44-r\> 选择连接部,进入修改面板,点击两次按钮,加入两条腿。然后,再点击下方的按钮,为骨骼加上一条脊柱。在Limbs列表框中出现的LLeg0和RLeg1分别表示左腿和右腿的根物体名称,而Spines列表框下显示的Spine是新加入的脊柱的名称。打开“用名称选择”按钮或按下键盘上的H键,在弹出的对话框中可以观察到脊柱的名称和腿部所包含的每个部分的英文名称。(见图2.1.6)
U5+vN[ K 注意:1、在对骨盆物体进行编辑的时候,CAT 系统不限制连接部上创建的分支部件数量,即在它的上面可以增加任意数目的下肢、上肢、脊骨、尾巴。但是,相同部位的物体创建多个以后就会重合到一起,所以最好创建一个移走一个,避免重叠以后不便于选择和编辑。
`&*bM0(J 2、第一个连接部一般会在骨架的根物体上创建,如果是像人类这样的直立二足动物或者是像马这样的四足动物的话,第一个连接部一般是骨盆。
R$6qoqv{yG 12(wj6Q 图2.1.6
7z'ha? 选择骨骼的CATRigRLeg1Ankle(右脚踝),在修改面板中将Symlimb Setup(对称)下面的空白处勾选,再按下右侧的按钮。在视图中选择另一侧的腿(大腿或小腿都可以)。此时按钮处显示的是LLeg0(左腿),设置Palm Parameters(脚掌参数)卷展栏下的Length=10,Width=8,Height=10。由于开启了对称按钮,对一侧脚掌的尺寸进行修改,另一侧也会随之变化。(见图2.1.7)
+AI`R`Tm 注意:1、按下对称按钮后对一侧骨骼的修改会影响到另外一侧,但是对于脚踝部分,有时候输入数值对另一侧不会产生影响,只要选择对称一侧的相应部位,重新设置相同的数值即可。
AH d- 2、在修改面板中的Limb Parameters卷展栏下,前面有个圆点的字母R表示现在选择的是身体右侧部分的骨骼。
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?=9eISLJ N|dD! 图2.1.7
|wp,f%WK 5、将透视图设置为Smooth+Highlight(光滑+高光)和Edged Faces(边界面)的混合显示模式,这样在透视图中也能看清骨骼的节数划分。选中任意一根脊椎,在修改面板中设置Spine Paremeters(脊柱参数)卷展栏下的Num Links(脊椎数目)=8,Length=100,Size=5。
dM]#WBOPy 然后,将骨盆向下移动,以达到骨骼重心下移的目的,这样两只腿弯曲的程度就会更大一些。
C`K^L=8`{ 最后,将每根脊椎用旋转工具调节到大致如图所示的位置,来模拟爬行动物的脊柱。(见图2.1.8)
Pe$6s:|NS 注意:由于我们要做的是四足爬行动物的骨骼,所以要将其重心下移。
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j<H6|3 p>kq+mP2bc 图2.1.8
@x{`\AM|% 选择前端的骨盆,进入修改面板,点击两次按钮,加入两条前腿。按下按钮,点选CATRigRLeg1Platform和CATRigLLeg1Platform两个脚平面骨骼,将它们移动到合适的位置。(见图2.1.9)
~5OL6Bi-q 注意:1、由于是四足爬行动物,它的前爪也是用来爬行的,所以没有选择Add arms。
0Y?H0 2、每条腿的最底部都有一个FootPlatforms(脚板),它是一个独特的部件,作为腿部的 IK 目标,这就是它被独立出来的原因。
Pe ~c s&tE_ 图2.1.9
SvuTc!$? 选择其中任意一个前脚掌,将Symlimb Setup(对称)下空白处勾选,再按下右侧的按钮,在视图中选择另一条前腿(前大腿或前小腿都可以)。此时,按钮处显示的是LLeg0(左腿),设置Palm Parameters(脚掌参数)卷展栏下的Length=10,Width=10,Heigh=10。由于对称按钮的开启,另一侧前脚掌的尺寸同时也发生了变化。(见图2.1.10)
=r4!V> 注意:对一侧肢体的调节前最好使用对称选项,这样可以达到事半功倍的效果。网上有人说CAT的骨骼没有像CS角色动画工作室那样对称骨骼的设置,其实只是没有找到而已。
@;^Y7po6u qx)?buAij 图2.1.10
s] au/T6b 选择右前腿和前骨盆的连接部RLeg1CollarBone(右锁骨),在修改面板中将其下的Length值改为10,缩小锁骨的尺寸,这样前腿和身体的距离就会缩短。(见图2.1.11)
?6N3tk-2 注意:在设置锁骨的时候要明白下面两个参数的含义:Length-锁骨长度;Size-锁骨粗细。
`8g7q 5 如果锁骨太长的话,就会使前肢与躯干之间的距离变大,形态不真实。还需要注意的是:在骨盆处建立的Leg没有锁骨,arm有锁骨,而在其它连接部建立的Leg和arm都有锁骨。
Gi?_ujZR ZxHJ<2oD 图2.1.11
nHst/5dA 选择骨骼前方的连接部,在修改面板中再次点击Add Spine按钮。在视图中选择任意一根脊椎,修改尺寸为Num Links=4,Length=50,Size=5,并调整各脊椎的位置。(见图2.1.12)
ZI13 注意:这里用脊椎骨来充当四足动物的脖子,而且可以建立两个甚至多个脖子物体,来模拟传说中的双头怪或多头怪。
`!4,jd ^twivNB 图2.1.12
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u 选择新建立的头部骨骼,将其尺寸调整为Length=25,Width=25,Heigh=15。(见图2.1.13)
xyeA2Y 注意:其实这里设置的头部也是连接部的一个变形,只不过在这个连接部没有设置任何Leg、arm、spine、tail等部分罢了,除非需要这个头上长出类似牛、羊的角等身体部位。
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