Fizika az animációban: súlygyarapodás és fogyás

Tudta, hogy a gravitációval vagy az ellen való mozgás valóban súlygyarapodást és -vesztést okoz? Itt az ideje egy másik animációs fizika elvének, amelyet Alejandro Garcia professzor határoz meg.

Ebben az Animátor-szigetről szóló cikksorozatban elmagyaráztam néhány alapvető fizikai iránymutatást az animátorok számára. Az animációs fizika hat alapelvére tagolódnak:

Itt az ideje megvitatni:

5. elv: Súlygyarapodás és fogyás

Normális esetben úgy gondoljuk, hogy a súlyunk többé-kevésbé állandó; talán fogyhat néhány fontot (vagy kilogrammot), ha diétázik. Ha azonban egy karakter mozog, akkor a tényleges súlya folyamatosan változhat. Pontosabban, ha a karakter:

Felfelé haladás és gyorsulás - Hízik
Felfelé haladás és sebességcsökkenés - Fogy
Lefelé haladás és gyorsulás - Fogyni
Lefelé haladás és sebességvesztés - Hízik

Röviden, ha a gravitáció ellen megy (emelkedik, de gyorsul vagy csökken, de lassul), akkor hízik, de ha gravitációval halad (emelkedik és lassul, vagy zuhan és gyorsul), akkor lefogy. Minél nagyobb a gyorsulás, annál nagyobb a súlyváltozás. Szélsőséges eset, amikor egy szereplő szabadon esik és súlytalanná válik; keressen online videókat a Hányás üstökösről, hogy lássa, mire gondolok.

Érezheti ezeket a súlyváltozatokat, ha egy nehéz tárgyat vesz a kezébe, mondjuk egy súlyzót, és fel és le gyorsítja. Egyébként, ha a fizika barátai megkérdőjelezik ezt a súlygyarapodást és fogyást, csak mondják meg nekik, hogy az animációban nem inerciális referenciakeretben dolgozol.

Miért fontos ez? Ahogy egy karakter mozog (jár, fut, ugrik, stb.), A súly változásai sok átfedést okoznak a haj, a ruházat és a hús mozgásában. A fogyás miatt ezek könnyűnek, szinte lendületesnek tűnnek, míg a hízás lefelé húzza őket (lásd Gloria fenekét az alábbi képernyőképeken). A rosszul animált karakterek néha lebegnek, miközben mozognak, mert átfedő cselekedeteikből hiányzik ez a tényleges súlyváltozás. A DreamWorksnél ezt a fontos elemet gyakran a Karaktereffektusok (vagy CFX) részleg animátorai kezelik.

Richard Williams ezt a súlyváltozást „ellensúlyozásnak” nevezi. Az animátor túlélési készletében ezt írja: „Amikor a karakter felgyorsul - a drapéria vagy a haj vagy a puha darabok lemennek”. Az alábbi ábra, amely abból a klasszikus könyvből származik, szemlélteti a véleményét. Fontos megjegyezni, hogy nem csak a mozgás iránya, hanem az, hogy gravitációval halad-e (pl. Lefelé és sebességgel), vagy a gravitációval szemben (pl. Lefelé és lassulva).

A súlygyarapodás és -vesztés elve szorosan összefügg a tehetetlenség elvével (listánk 2. helye), és amit Richard Williams kontrakciónak nevez, az lényegében megegyezik azzal, amit az animációban „húzásnak” neveznek. A megkülönböztetés csak perspektíva kérdése. Amikor a kamera nem mozog, hajlamosak vagyunk az átfedő műveletet húzásnak tekinteni. De amikor a szem követi a karaktert, ahogy felfelé és lefelé mozog, akkor a hatás a súly variációjaként jelenik meg.

Másik példaként vegyük figyelembe, hogy egy karakter nehéz tárgyat emel, amint az az alábbiakban látható. Ha gyorsan felemeli (vagyis felfelé gyorsítja), akkor a tárgy tényleges súlya megnő. Ez azt jelenti, hogy több erőfeszítést kell tennie, mintha lassan emelné. Továbbá, ha gyorsan felemeli, nehezebb egyensúlyban maradnia. Ha az objektumnak nagyobb a tényleges súlya, az egyesített súlypont (karakter és tárgy) közelebb tolódik az objektumhoz; hogy egyensúlyban maradjon, meg kell változtatnia a pózját, hogy a kombinált súlypont a lábán maradjon. További információkért lásd a 4. elv - Súlypont központját.

Utolsó példánkban nézzünk meg egy séta ciklust részletesebben. Az alábbi grafikon a laborban mért séta ciklus alatti súlyeltolódást mutatja. A piros és kék görbék a bal és a jobb láb súlyát mutatják; vízszintes szaggatott vonal a teljes nyugalmi súly (kb. 170 font). A súly egyik lábáról a másikra tolódik, és a két görbe metszi egymást, ahol a súly a hátsó (bal) lábról az első (jobb) lábra kerül az érintkezési póz során, amikor a lábak a legtávolabb vannak. Vegye figyelembe, hogy a súly a ciklus alatt jelentősen változik, körülbelül 220 fonttól 140 fontig terjed.

A súly süllyedése az áthaladó helyzetben jelentkezik, amikor a felemelt láb áthalad a test alatt. Az elhaladó helyzetben az ember mozgása általában a gravitációval halad, vagyis emelkedés közben lelassul, majd zuhanás közben gyorsul. A súlycsúcsok az érintkezési pózban jelentkeznek. Az egyik súlycsúcs a hátsó (bal) lábon van, közvetlenül az első láb sarokcsapása előtt; ekkor a karakter hajlított térde kiegyenesedik, lassítva az esést. A másik súlycsúcs az első (jobb) lábon van, éppen akkor, amikor a hátsó láb elhagyja a talajt. Ekkor a karakter kezd emelkedni az érintkezési pózból, hogy belépjen a továbbhaladó pozícióba.

A fenti grafikon adatai átlagos járásra vonatkoznak (ciklusonként kb. Egy másodperc). Lassabb séták esetén a súlyváltozások kisebbek; nagyon lassú séták esetén az ültetett láb súlya szinte állandó (és megegyezik a pihenő súlyával) a sarokcsapástól a lábujjhegyig. Gyors séták esetén a súly drámaian változhat, majdnem nullára süllyed a passz alatt, és a normál súly több mint kétszerese a kontakt póz körül. Ebben az esetben a súlyváltozások nagyon észrevehetők a karakter hajának, ruhájának, húsának stb. Átfedésében.

A súlyváltozás eltérő lehet, ha a karakter „személyiséggel” jár (borsos, alattomos, óvatos stb.). A korábban bemutatott Richard Williams-séta során a karakter pörgős emelkedő mozgással rendelkezik a passzban, így a súlycsökkenés helyett ebben a pózban súlygyarapodás tapasztalható. Minden séta egyedi, de a fizika alapelve mindig ugyanaz. Tehát, ha hihető, átfedő akcióra vágyik, mindenképpen illessze össze a súlygyarapodást és a fogyást azzal, ahogyan a karakter felfelé és lefelé mozog.

Ennyi erre az időre. A következő cikkben befejezzük a sorozatot az utolsó elvvel: Action-Reaction. Keresse meg a közeljövőben megjelenő cikket itt, az Animator Island-en. Majd találkozunk!