Журнал

Физика в анимации. (часть 2)

  •  

    Автор: ALEJANDRO GARCIA

    Перевод: Львов Александр

     

    Держитесь крепко, потому что, сегодня мы будем говорить про инерцию! Это закон физики, который выбивает вас из равновесия во время поездки на автобусе и подбрасывает на кочках. Почему он важен для вашей анимации? Профессор Алехандро Гарсия, который преподает курс "Физика в анимации" в Сан-Хосе, снова с нами, чтобы рассказать об этом законе природы, который постоянно влияет на вас, на меня и даже миску супа с лапшой.

     

    В 1-ой части этой серии я объяснял, как даже небольшое знание физики помогает наблюдать за движением в реальном мире, и повторять его правдоподобно в анимации. Эти принципы применимы ко всему - от простого прыгающего мяча, до сложных шотов, например, сцены боя.

     

    Как и в первой части, вот полный список моих «Принципов физики в анимации»:

     

    Тайминг, спейсинг и масштаб.

    Закон инерции

    Импульс и cила

    Центр тяжести

    Увеличение и потеря веса

    Действие – реакция

     

    Первый принцип, «Тайминг, спейсинг и масштаб», мы рассмотрели в прошлом уроке; в этот раз рассмотрим закон инерции, также известный как первый закон Ньютона.

     

    Принцип №2: Закон инерции

     

    Закон инерции гласит: «Всякое тело пребывает в состоянии покоя или прямолинейного равномерного движения до тех пор, пока действующие на него силы не изменят это состояние». Во-первых, давайте проясним, что подразумевается под «действующими силами». Самый простой пример для этого закона – это когда внешних действующих сил нет (например, астероид пролетел в глубоком космосе). В этом случае объект движется с постоянной скоростью (т.е. постоянным таймингом и спейсингом, а линия действия - это прямая линия).

     

    Вот более обыденный пример: на камень, лежащий на столе, действует одновременно две силы: сила тяжести, которая тянет вниз и сопротивление поверхности стола. Эти две силы компенсируют друг друга. Мяч для боулинга, который катится по гладкому полу, имеет аналогичную пару сбалансированных сил (гравитацию и пол) и, опять же, баланс этих двух сил. Так как силы уравновешены, шар для боулинга катится с постоянной скоростью. Если же есть трение,  то это уже несбалансированная сила и поэтому скорость не будет постоянной (шар будет замедляться).

     

    Сначала все эти знания кажутся чисто академическими, до тех пор, пока вы не поймете, что анимация движений при захлестах (overlapping) полностью обусловлена законом инерции. Давайте возьмем простой пример: персонажа, который стоит в движущемся автобусе. Если автобус резко остановится - персонаж полетит вперед. Перед тем, как водитель автобуса нажал на тормоза, наш персонаж двигался с постоянной скоростью и, в силу закона инерции, он будет продолжать двигаться, пока другая сила не остановит его (например, когда упадет лицом в пол).

     

     

    Следствием закона инерции является то, что персонаж в состоянии покоя будет оставаться в покое, пока на него не подействует другая сила. Предположим, что наш персонаж встал и выровнялся снова, после того, как автобус остановился. Теперь, если автобус вдруг очень резко начнет движение вперед, то все находящиеся в нем будут отклоняться или падать назад.

     

     

    Пассажирам в автобусе кажется, словно есть сила, тянущая их назад, но это потому, что они движутся вместе с автобусом.  Неподвижный наблюдатель стоящий снаружи понял бы, что бедный парень, который падает, фактически не двигается, это автобус как будто уезжает из-под него (см. иллюстрацию ниже). Движение персонажа на самом деле то же самое, но оно выглядит по-разному в зависимости от того, находится ли наблюдатель внутри или снаружи автобуса. Это также напоминает о том, что вы должны быть внимательны с движениями камеры, особенно если она ускоряется.

     

     

    Закон инерции также объясняет так называемую “центробежную силу”. Если автобус внезапно повернет налево, то наш персонаж продолжит свое изначальное движение и упадет к правой стороне автобуса. Вы будете испытывать то же самое, когда находитесь в автомобиле, который круто сворачивает влево. Это ощущается так, словно вас притягивает к внешней стороне поворота (правой стороне автомобиля), но в действительности ваше тело просто подчиняется закону инерции, который заставляет вас двигаться по прямой линии, если на вас не действует другая сила (например, ремень безопасности).

     

     

     

     

    Закон инерции также очень важно использовать, анимируя захлесты (overlapping). Как, например, когда персонажи поворачиваются, их волосы и одежда подчиняется закону инерции (объект остается в состоянии покоя, пока на него не подействует другая сила). После того, как движение началось, волосы и одежда по инерции будут продолжать движение. И, когда девушка с длинными волосами, поворачивает голову, по закону инерции, ее волосы словно бы отбрасывает от головы наружу под действием центробежной силы.

     

     

    И, наконец, я должен упомянуть, что, когда аниматоры говорят о создании ощущения "веса", то чаще всего они подразумевают инерцию. Более точно мы рассмотрим это в следующем принципе физики: импульс и сила, в следующей, третьей части этой серии. До скорой встречи! =)

     

    Источник: http://www.animatorisland.com/pyhsics-in-animation-the-law-of-inertia/

Комментарии

1 комментарий