和大家讲解动画的一些原理

和大家讲解动画的一些原理

画师们关于人物素描，关于捕获流动等等的课程。Donald Graham教员提到的一件事即是：

动画师理当“给感召力，而不是给模式做动画”。听起来太奥妙了，我们都纯粹容许。一个小问题是咱们经常不能真正意识他发言的精粹。最多我在很长，很暂时里不是真懂。我的含义是说，嗨，我准予这个观念，它听起来颇为正确，很是切实。但是要是你问我细则上若何把持，如何具体说给你听，我只能给你一些结结巴巴的无用解答。使人懊丧的是这类缺乏理解浸透到了我的动画中，就像一只湿漉漉的狗身上的滋味异样，你仍旧像条狗，然而那味儿。。。呃呜。随着工夫磨灭，我从另外更有教导的动画师那里那边进修到了Graham教员一直坚称的概念，咱们应该给作使劲做动画。就像我们后来创造的那样，这一动画的基本底层轨则业已在比来几十年中在许多场所中被详细论说过。然则夙来都不有说到点子上。最多我感到没有。所以我企望在这里所作的全部梗概能有助于更多的人“找到点儿上”。就像我的一向作风，我以为“嘿，如果我为理解这工具费了不少周折，那么我敢赌钱肯定尚有其它人乐意这工具剖明给他们听。”怀着这个寝陋的愿望，我提出尝试着旧话重提，并用一些新的方法来透露表现，祈望会有些新意，就算是陈年古董焕发名誉吧。或者，至少，这篇文章汲引了我的站点的点击率。不论怎么样样，生计照旧很锦绣的呵。

界说

咱们应当做动画的作用力是甚么？力在字典里是多么界说的：

力：作功或者招致物理变卦的伎俩；能量，力量或者有效功率。

很酷。第二条界说也具有疏浚沟通性。

力(2)：使顺从阻力运行的力气。

那会，这对于我们动画师来讲意味着甚么呢？让我们看看第一条定义。

一个力就是招致物理转变的工具。在动画中，这可以是内涵的推进力也能够是外在的推动力。一个内在推进力的例子可以是当一个角色入手下手转体时臀部的挪动。一个外在促进力的例子则可以是有人捉住了角色的领子并把他提了起来。所以第一条定义可以看作是主要的或者最先的力。

主要的力：外延或者外在的能量源，导致了物理位子的变幻与角色身体的流动。

好的，那末第二条定义呢？使顺从阻力运转的气力。咱们看得出力只需对物体有阻力影响时才能看到。问题又来了，这对于咱们动画师象征着什么？好的，基本上它意味着咱们可以瞥见力－－经由过程一种二手的方法－－力盲从阻力的造诣。那么存在何种阻力呢？阻力的首要类型是惯性与动量。甚么是惯性呢？咱们再来翻翻辞书：

惯性：身体反抗加快度的趋势；静止的身体保持静止的趋势。。。对运动，行动或窜改的抵御或厌烦。

所以惯性是对运动的阻力。基本上，咱们可以把它称作物体想要缩蜷呆在那边的特性，直到无力调拨其挪动。（你康乐的话，也可称作是物理学的懒散）。惯性的

阻力即是抵当动起来的阻力。就像早上起床的我同样。

那么，动量呢？

动量：运动中的物理物体的推动力。。。或者一个沿着直线运动的物体要保持匀速直线运动的状态直到被外力所改变。

在英语中这个词的意思是一个运动中的物体会想要保持在原来方向运动，直到有原因改变这样。在这里阻力是试图使运动的物体停下来或者改变其方向。

所以在观察不同的物体怎样抵抗初始力的影响时，我们能够看到有别于主要力的第二种力在发挥作用。我们把这些有证据的力称作次要力或者反作用力。

反作用（次要）力：当物体反抗原始力的影响时，惯性和动量的效果便是反作用力。

好的，物理先生，这是什么意思呢？

我知道这东西感觉挺学术的。但是上面的定义的价值在于可以帮助我们掌握力的定义，以及它是怎样体现在动画中的。重申一下，我们有原始力和反作用力。或者如果你愿意，也可以叫主要力和次要力。一个原始力是运动的来源。比如说：臀部转动和猛推。反作用力则体现在身体其余的部分如何抵抗这个运动。比如说：胸部和头部滞后，手臂则拖在后面。所以我们应该理解这两个力在我们创建的动画中在构造一个运动时占了很大的一部分。我们要加深理解就要再看看一些例子。首先，是个简单的鞭子／尾巴的例子。

第一个例子展示了内在的原始力是怎样发挥作用的。第二个例子则使用了一个外在的原始力。（是的，这个例子是用关键帧做的，我很懒，但是没有那么懒！）

在第一个例子中，原始（主要）力来自于盒子的移动。而反作用（次要）力则反映在骨骼链的顺次移动上。每个部分都先是拒绝移动直到它再也不能这样做。这个反抗就是惯性。然后每个部分都会遵循它自己的动量直到它被强迫改变这个动量。这一改变或者来自于主要力方向的改变，或者碰到了它自己的活动范围的极限。当方向的改变发生时，由于动量的存在，改变产生的影响要逐级传递到骨骼链的末梢就需要一些时间。但是它终归还是会发生的。第二个例子则显示了不管原始力来自何处，结果总是会同样发生。所有你需要做的就是决定原始力来自于哪里，并把动作做出来。

看看下面的带注释的屏幕图解，以便对二级骨骼怎样受惯性影响有一个更直观的认识。

图中文字：反作用力3

骨骼的滞后表明了惯性的影响

反作用力2

反作用力1 外在的原始力

注意f-curve流向相反的方向，表明了惯性产生的影响

再看看这些动量在Graph Editor中是怎样通过f-Curve来展现的。

图中文字：

注意骨骼2继续它原来的运动方向

即便骨骼1已经改变了它的运动方向

这是动量产生的效果。

然后这张图片描述了两种力是怎样共同起作用的。

图中文字：

骨骼1带路，是原始的力

骨骼2跟随同时对骨骼1的运动产生反作用

注意动作之间的偏移时间，这就是通常所谓的交迭。（Overlap）

OK，我想我懂了。你还有没有更漂亮点儿的例子了，自信满满先生？

我就知道你会问！看看这个怎么样？一个简单的球和尾巴的例子。第一个片段只显示了运动。每个后续的版本通过ghost指定骨骼的动画路径，高亮显示了力对每个尾巴骨骼的影响。运动都是一样的，只是通过侧重点的不同，来帮助阐释这些力是怎样把自己表现出来的。（没错，这次也是手动key的动画，你可以说它有味儿，就像那只湿漉漉的狗。。。）

注意球体的运动方向是怎样递归的影响到尾部的运动的？尾部对主要力（球体运动）的方向变化产生反作用，只是这种作用由于动量的影响而受到了延迟。但是或迟或早，动量的阻力就会让位于来自球体的主要力的影响。

你真逊！你窃取了那个想法！

好的，对，当然！所有好的艺术都是剽窃。但是只是证明了我能想到我自己（我的妻子可以证明）。我又炮制了另一个例子：做了几个Pose动画的角色从一个盒子上跳下来。我有意识的让它具有明显的Pose to Pose的印记。我在运动曲线上做了一点工作，但是我没有做任何的偏移或那样的旋转。即便如此，这也是花了心思的工作。唯一的问题是，它没有重量感，节奏也不太对。基本上，它缺少运动背后的力度感，看一看这里。

现在再来看看这个应用了体内作用力的版本。。。

看看这回有多少重量感了？你能发现不同身体部位的拖后吗？（手臂，头部，躯干等等）你能识别哪个部分在什么时候展示了惯性？动量呢？你能指出左手的惯性让位于运动的那一帧吗？那么又是在哪一帧动量被克服，让左手由于重力作用而改变方向呢？你能看出内在的原始力是来自哪里吗？（臀部升高，被腿部推动）你能否说出在哪里内部的原始力转换为外在的原始力？（当重力追上了在空中的身体，并把他往下拉）你能看出原始力的改变是怎样影响到所有的反作用力的吗？我还花力气清理了运动曲线。你会发现的一件事是当你开始思考在你的工作中力的作用时，你就同样得注意弧线。基于糟糕的弧线的作用力看起来好像是一堆陈奶酪。力要想适当的发挥作用，就要遵循好的运动曲线。你会注意到的另一件事情是第二个片段有更为显著的挤压和拉伸效果。那是因为挤压和拉伸也是力的一个关键指示器。