Предметы, подброшенные в воздух

Вы бросаете предмет вверх по вертикали. Скорость его взлета постепенно убывает, доходит до нуля (рис. А). Дальше предмет начинает падать, скорость возрастает — по тем же делениям, что и при взлете, но в обратном порядке.

Если бросить предмет не вертикально, а под углом, его полет получит два направления: вертикальное и го­ризонтальное. Скорость подъема, как и в прошлом примере, постепенно угаснет, после чего наступит ус­коряющееся движение вниз, а горизонтальное движе­ние останется почти без изменений. Предмет пролетит по траектории, показанной на рис. В.

Резиновый мяч, упавший на твердую поверхность, может совершить серию прыжков в виде траекторий на рис. С; при каждом следующем ударе энергия мя­ча убывает, следовательно, уменьшается и траектория полета.

На этом же рисунке показано расположение фаз движения мяча. Фаза, идущая сразу после удара, долж­на частично перекрывать предыдущую; следующая фа­за помещается уже с отрывом, учитывая полученную при отскоке скорость; ближе к зениту траектории фазы будут располагаться все плотнее, поскольку скорость уменьшается; дальше, с падением мяча, скорость вновь нарастает и расстояние между фазами увеличивается.

При очень большой скорости, когда дистанция меж­ду фазами превышает диаметр самого мяча, рекоменду­ется вытягивать мяч по оси движения и добавлять сза­ди спидлайны (см.о них на стр.110). Это поможет гла­зу соединить разрозненные фазы в цельное движение.

 

 

А) Скорость мяча, взлетающего

 по вертикали, уменьшается

 и полностью гаснет под действием

гравитации. Эта же шкала

может быть использована

для падения мяча.

 

В) Шар, брошенный вверх, описывает траекторию.
С) Резиновый мяч ударяется о твердое основание; каждый раз траектория полета уменьшается, поскольку теряется первоначально приданная энергия.
D) Рисованный персонаж движется по тем же законам, что и мяч.

 

Вращение предметов

Говоря о полете подброшенного мяча по траектории, мы имеем в виду, что расчет движения ведется от цен­тра тяжести данного предмета.
Масса любого тела дви­жется соответственно своему центру тяжести.

Предметы несимметричной формы

Если в воздухе летит предмет неправильной формы, каждая фаза его полета отмечается на траектории по точке, где сосредоточен центр тяжести. Это важно, по­скольку большинство предметов в полете вращаются вокруг своей оси.

Например, у тяжелого молота основной вес находит­ся в металлической головке, следовательно, центр тя­жести нужно искать в этой части. Отсюда положения молота будут выглядеть так, как показано на рис. А. По такому принципу можно рассчитывать движение дру­гих объектов. При большой скорости перспективное сокращение вращающегося предмета малозаметно. Поэтому для различных фаз полета молота можно ис­пользовать один рисунок с отметкой центра тяжести. По этой точке рисунок совмещается с делением траек­тории, устанавливается под нужным углом и перево­дится на чистый лист. Заготовка сдвигается на следую­щее деление с соответствующим наклоном, перерисо­вывается, снова сдвигается и т. д.

Одушевленные объекты (персонажи)

В объектах с изменяющейся формой — как, напри­мер, человеческих фигурах — меняется и центр тяже­сти. И все же, если человек падает или прыгает в воз­духе, его полет нужно рассчитывать точно по делениям траектории, совмещая их с центром тяжести фигуры так же, как при вращении неодушевленных объектов.

А) Объект, перемещаясь в свободном полете, движется по определенной траектории благодаря земному притяжению. Подброшенный молоток вращается вокруг своей оси, в то же время его центр тяжести пролегает по заданной траектории.

В) Человечек подпрыгивает и делает в воздухе кульбит, при этом его центр тяжести проходит строго по траектории.

Сила, передаваемая через гибкие шарниры

 

Вообразите себе палку со шнуром на одном конце, лежащую на гладкой поверхности, (рис. А). С помо­щью шнура дерните палку направо под острым углом относительно ее продольной оси.


Сначала, очевидно, шнур вытянется в прямую линию, а палка останется на месте. Когда сила натяжения перейдет к ней, палка по­вернется вокруг своей оси, расположенной в середине, и только когда ее положение окажется на одной линии со шнуром, она двинется в сторону рывка (рис. В).

Если вместо гибкого шнура использовать вторую палку, соединенную с первой посредством шарнира (рис. С), произойдет действие, аналогичное предыду­щему, но с той разницей, что сила передастся сразу, минуя стадию растягивания шнура.

Если вторую палку (она заштрихована черным) дви­гать с поворотом, как на рис. D и Е, движение белой палки будет примерно соответствовать приведенной схеме при условии, что шарниры безукоризненно гиб­кие. Если роль движителя передать белой палке, то черная палка будет вести себя подобным образом.

Основная особенность таких движений состоит в том, что когда вторая (пассивная) палка движется под воздействием первой (активной), ее фазы в момент поворота будут частично перекрывать друг друга. Ког­да одна палка двигает две другие, соединенные с ней шарнирами, эффект инертного движения особенно за­метен (рис. F).

Действие сил через гибкие сочленения.   А-E)  Движение палочки, получившей импульс через гибкий шнур. Белая палочка движется под воздействием черной С-Е. F)     Движение трех палочек, скрепленных гибкими шарнирами.

 

Сила, передаваемая через шарнирные суставы

Человеческий или животный персонаж можно пред­ставить себе как комбинацию отдельных частей тела, соединенных боле или менее гибкими суставами. Нога состоит из тазобедренной кости, связанной шарнир­ным суставом; нижняя часть ноги соединена с верхней коленным суставом; ступня скреплена с лодыжкой подвижными суставами, система суставов управляет пальцами ног.

Таким же образом соединена рука с плечом. Если плечо резко движется назад, сила будет последователь­но передаваться от одной части руки к другой через су­ставы — как на рис. А. Сразу же после рывка вытянет­ся предплечье, удерживаемое тяжестью остальной час­ти руки, затем она передаст силу локтевому суставу, который потянет за собой запястье, кисть и т.д.



Конечно, у живых существ помимо внешнего воз­действия есть мускульная сила, способная изменить характер движения: затормозить его, изменить направ­ление. Тем не менее в анимации принцип остаточного движения (подробнее о нем на стр. 60 — 61) является одним из основных средств выразительности и анима­тор старается подчеркивать его при одушевлении пер­сонажей. Чем быстрее движение, тем больше гипербо­лизации. Поэтому руки и ноги можно двигать по той же схеме, что и палки в предыдущем примере. На рис. В гибкая кисть руки отстает от локтя и предплечья, толкающих ее вперед, а затем сама движется дальше, когда остальная часть руки уже остановилась. Ступня на рис. С

отстает от поднятой в колене ноги, но при опускании носок ее задирается кверху, продолжая по инерции двигаться в ранее заданном направлении. Та­кой же момент инерции испытывает ступня на рис. D.

На рис. Е дирижерская палочка с отставанием по­вторяет движения держащей ее руки.

Принцип действия сил через гибкие соединения одинаково приложим в одушевлении как человеческих, так и животных персонажей.

 

 

Пространственное распределение фаз (общие замечания)

Когда физическое тело, находящееся в статике, пере­мещается из одной точки в другую и снова останавли­вается, оно, согласно естественным законам, начинает с медленного движения и заканчивает постепенным за­медлением, достигая максимального темпа в средней части дистанции (рис. А). В деталях можно по-всякому варьировать, но общий принцип именно таков.

По такой схеме движется и поршень: аниматор дол­жен уменьшать деления между фазами в момент, когда он меняет направление. Такой расчет можно привести, распределив на равном расстоянии точки на окружно­сти и проецируя их в прямые линии (рис. В).

А) Движение объекта с постепенным нарастанием скорости и последующим угасанием.

В) Вращение круга, проецируемое      на вертикальную прямую, дает гар­монический переход из статики к движению и затем снова в статику.

<




В анимации бывает трудно выстраивать шкалу таким способом. Поэтому многие аниматоры пользуются дру­гим приемом: делят общее расстояние пополам, находят среднюю фазу, затем разделяют надвое интервал между средней и крайней фазой. Потом этот отрезок тоже делят и т.д., а остальную работу проделывает уже фазовщик (см. схему С).

Действие человека с пилой сходно с движением поршня: тело подается с ускорением вперед, замедля­ется перед остановкой, с ускорением отклоняется на­зад, снова замедляется у крайней точки и т.д. Вес тела переносится из одной точки опоры в другую, соответ­ственно этому размещаются и рисунки. Фазы движе­ния руки с пилой имеют другое пространственное де­ление (см. стр.75), поскольку работа пилы требует бо­лее широкого диапазона, чем качание корпуса.

С) Метод нахождения средних промежуточных фаз при изменении скорости движения.

D) Пильщик замедляет движение в обоих крайних положениях и убыстряет его в середине.

Пространственное размещение фаз

Как уже говорилось, точкой отсчета для тайминга служит постоянная скорость проекции — 24 кадра в секунду. Если объект преодолевает определенную ди­станцию за 6 кадров, то интервалы между фазами должны быть вдвое больше, чем при движении на то же расстояние за 12 кадров. Таким образом, тайминг есть определение количества фаз и расстояния между ними на конкретном отрезке движения.

Сколько нужно фаз, чтобы рука сделала жест, при­веденный на рис. А? Ответить на этот вопрос можно будет только получив дополнительную информацию: как реагирует персонаж — быстро или медленно? Яв­ляется ли данный жест указующим или предостерега­ющим? Участвует в движении вся рука или жест огра­ничен движением пальца?

Если это мягкий жест, движение может занять око­ло 16 кадров (при записи по два кадра потребуется 8 рисунков). Если рука до начала жеста была в статике и в конце вновь остановится, рисунки должны распо­лагаться более тесно в обеих крайних точках.


Это со­общит руке ощущение веса.

A)  Простое движение руки с ускорением в начале и замедлением в конце. B)  Более резкий жест: на фазах 1-5 замах, 6-9 рука выбрасывается вперед дальше положенного, на 10-12 приходит в окончательное положение. С) Пример преувеличения: лягающий осел. Сверху показано, как распределяются промежуточные фазы.

Содержание раздела