آموزشاخبارمقالات

فیزیک در انیمیشن: حرکت و نیرو

4.85Kviews
۵
(۱)

در ادامه بحث های مربوط به فیزیک در انیمیشن امروز نوبت به اصل سوم رسید: «حرکت و نیرو».

همانطور که در بحث های مربوط به اصل اول (زمان بندی، فاصله و مقیاس) و اصل دوم (قانون اینرسی) اشاره شد، دانستن این مطالب به انیماتور کمک می کند که انیمیت قابل باور تری را ایجاد کند. این اصول عبارتند از:

·        زمان بندی، فاصله و مقیاس

·        قانون اینرسی

·        حرکت و نیرو

·        مرکز ثقل

·        افزایش و کاهش وزن

·        عمل و عکس العمل

و الان از دو بحث اول باید عبور کنیم و امروز به اصل سوم آن خواهیم پرداخت:

اصل سوم: حرکت (اندازه حرکت) و نیرو

برای دانستن این که نیرو هایی از قبیل نیروی گرانش زمین، اصطکاک و غیره چگونه در حرکت ما تاثیر خود را می گذارند، در ابتدا نیاز داریم که مفهوم اندازه حرکت را درک کنیم. جسمی که بر اثر نیرو در حال حرکت است، به دو عامل سرعت و وزن وابسته است. یک کاراکتر ۵۰ کیلویی می تواند همانند یک کاراکتر ۱۵۰ کیلویی اندازه حرکت یکسانی داشته باشد، اگر کاراکتر کوچک ما سه برابر سریعتر از کاراکتر بزرگ ما بدود. اندازه حرکت همچنین به جهت حرکت که ممکن است یک جسم را منحرف کند وابسته است و باعث می شود که اندازه حرکت را تغییر دهد.

قانون اینرسی (اصل دوم) به ما می گوید که ما یک حرکت یکپارچه داریم (زمان بندی و فاصله یکسان با یک حرکت مستقیم) زمانی که هیچ نیروی خارجی بر روی جسم ما تاثیر نگذارد. اصل سوم (حرکت و نیرو) می گوید که نیروی خارجی باعث تغییر در اندازه حرکت می شود: هر چه نیرو بزرگ تر باشد، تغییرات اندازه حرکت سریع تر است. برای یک کاراکتر تغییر در اندازه سرعت (کاهش و یا افزایش) و یا تغییر در جهت حرکت باعث می شود که اندازه حرکت او نیز تغییر کند. در میان فیزیک دانان اصل حرکت و نیرو به عنوان قانون دوم نیوتن شناخته شده است.

مطالعه کنید:  مجسمه باب اسفنجی در استودیو انیمیشن سازی نیکلودئون

همچنین این قانون، قانون شتاب هم نامیده می شود: شما به احتمال بسیار با این فرمول آشنایی دارید: نیرو = جرم در شتاب (شتاب یک جسم برابر است با مجموع نیروهای وارده بر جسم تقسیم بر جرم آن)



به عنوان یک انیماتور چگونه می توانید از این قانون در کار خود استفاده کنید؟ بیایید فرض کنیم که شما می خواهید یک نیروی بزرگ که کاراکتر شما آن را وارد می کند همانند یک مشت زدن را به تصویر بکشید. مشت زدن (که همان نیروی خارجی است) باید باعث تغییر سریع اندازه حرکت شود. به عنوان مثال، کاراکتر شما باید در هنگام زدن مشت شتاب سریعی داشته باشد. و یا اگر کاراکتر شما از قبل حرکت داشته باشد، زمانی که مشت او به محل مورد نظر برخورد می کند، حرکت دست او به سرعت به حالت ساکن در می آید. در هر دو حالت ما تغییری در اندازه حرکت داریم و هر چه نیروی ما بیشتر باشد، این تغییرات سریع تر اتفاق می افتد. به یاد داشته باشید که اندازه حرکت به دو عامل وزن و سرعت بستگی دارد و هر چه کاراکتر ما سنگین تر باشد برای اینکه اندازه حرکتی برابر یک کاراکتر سبک داشته باشد، حرکت او آهسته تر می شود . این بهترین شیوه برای ایجاد احساس وزن برای کاراکتر ها می باشد که با نشان دادن عکس العمل آن ها در برابر نیرو می توانیم این مفهوم را خوب منتقل کنیم.

 

بیایید مثال دیگری را بررسی کنیم: کاراکتری در حال سر خوردن است و به دلیل نیروی اصطکاک از حرکت باز می ایستد، که نیروی اصطکاک در واقع همان نیروی خارجی ماست. وقتی که نیروی اصطکاک کوچک باشد، اندازه حرکت به آرامی تغییر می کند و این بدان معناست که زمان بیشتری طول می کشد تا کاراکتر ما از حرکت بایستد. اصل نیرو و حرکت همچنین به ما می گوید که اگر نیروی شما به صورت ثابت باشد (مثل یک سر خوردن معمولی) تغییرات در اندازه حرکت فواصلی را ایجاد می کند که از (قانون فرد) تبعیت می کند (در اصل اول که درباره زمان بندی، فاصله و مقیاس بود به آن پرداختیم).

مطالعه کنید:  طراحی برای انیمیشن

 

به طور معمول نیروی خارجی ما به صورت ثابت نیست. اگر نیروی خارجی ما در حال افزایش باشد دیگر فواصل تغییر ما از (قانون فرد) تبعیت نمی کند. از طرف دیگر، اگر نیروی خارجی ما در حال کاهش پیدا کردن باشد فواصل تغییر ما به صورت یکسانی در می آیند. به عنوان مثال زمانی که تارزان از درختی به درخت دیگر در حال تاب خوردن است، سرعت او در پایین ترین قسمت کمانی که در حال تاب خوردن تقریبا ثابت است. در این قسمت از تاب خوردن او، نیروی گرانش زمین تقریبا با نیروی تنش در درختی که او از آن آویزان است یکسان است. اندازه حرکت تارزان زیاد است، اما در حالی که او در پایین ترین قسمت کمان است این تغییرات بسیار آهسته اتفاق می افتد.

 

در کنار زمان بندی، فاصله، نیرو ها نیز بر مسیر حرکت تاثیر می گذارند: همانطور که در بالا اشاره شد، یک تغییر در حرکت باعث تغییر در اندازه حرکت می شود. پس زمانی که دو کاراکتر به سوی هم در حال دویدن هستند و با هم برخورد می کنند (مثل یک مسابقه فوتبال آمریکایی)، هر چه قدر که سرعت کم شدن حرکت آن ها در هنگام برخورد بیشتر باشد، همان قدر هم نیرو و ضربه بیشتری بوجود می آید. به یاد داشته باشید که اندازه حرکت یک کاراکتر به وزن او هم بستگی دارد، یک کاراکتر سبک تر در هنگام برخورد به یک کاراکتر سنگین تر کاهش حرکت سریع تری دارد. و ما در بخش ششم (عمل و عکس العمل) بیشتر در این مورد صحبت خواهیم کرد.

مطالعه کنید:  تریلر انیمیشن کوتاه A Single Life

 

در انتها برای اینکه از قانون حرکت و نیرو بتوانید در کار خود بهتر استفاده کنید می توانید رفرنس های متعددی را تماشا کنید و یا اینکه در این مورد مطالعه بیشتری داشته باشید. در حالی که به حرکات نگاه می کنید به این فکر کنید که چه چیز باعث تغییر در اندازه حرکت آن ها می شود و اندازه حرکت چگونه تغییر می کند. برخی نیرو ها، همچون مشت زدن به سر، برای مشاهد بهتر است شما این موضوع را بهتر درک می کنید و بهتر از تماشای سر خوردن است که در آن ها به سختی می شود این موضوع را درک کرد. اما تمام نیرو ها تاثیری بر روی حرکت دارند و تمام حرکت هایی که تغییرات یکپارچه ای ندارند تحت تاثیر نیروی خارجی قرار دارند. زمان بندی و جهت حرکت، هر دوی آن ها بسته به نیروی خارجی تغییر می کنند پس با رعایت کردن این مسائل حرکت در انیمیت شما قابل باور تر می شود.

منبع: Animator Island

این مطلب چقدر مفید بود؟

به این پست امتیاز دهید!

متوسط آرا ۵ / ۵٫ ۱

اولین نفری باشید که به این پست رای می دهید!

Leave a Response

+ 59 = 65

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.