第三节 力——运动
一、内力与外力
在生活中,物体的运动都和力有关,本节将要介绍的力主要分两种:一种是内力作用,所谓的内力是物体内部各组成部分相互作用所产生的力。比如弓箭正欲射出的时候,弓弦所产生的弹力将作用于箭上,而这个弹力是随着弓弦的形变而发生变化的,当松开弓弦时,弦对箭的弹力就是弓弦内力做功的表现。另一种是外力作用,当物体受到来自外界的作用力时,就可以把这个力称之为物体受到的外力。例如地球引力对于地球上所有的物体都是一种外力,这里的“外”可以理解为“除自身以外的”。通常大多数受力物体都不只受到一种形式的力,很多时候都是同时受多种力的作用:一支被射出的箭会同时受到地球引力、空气阻力、风力等多种力的影响,如果忽略了这些外力因素的影响,箭就会永无休止地做匀速直线运动。
因此,理解“力”的作用对于表现物体运动是相当重要的,绘制正确的运动规律可以使得做出的动画更加真实可信,同时也为以后的动画表演打下了良好基础。
同学们在中学时期学过力学,相互作用的两个物体之间总是同时存在作用力和反作用力,并且大小相等方向相反,且在同一直线上,这就是牛顿第三运动定律。由此可知一个施力者,它既对其他物体产生了作用力,也受到物体对它产生的反作用力。再来看看图2-14,或许能给我们带来一些启示。图中的小狗因为无意中踩到一块有黏性的纸板从而有了一系列的滑稽表演。在这一系列图中,小狗不小心踩到了粘纸,它就对粘纸实施了一个压力,而这个力就是小狗的腿发出的力,对小狗来说就是内力;但是,由于力的作用是相互的,施力者同时也是受力者。当小狗踩到粘纸时,粘纸也相应地对小狗产生了反作用力,这个力对于小狗来说就是外力。而当小狗意识到自己被黏住拼命挣扎的时候,作用力和反作用力之间的共存关系就更加明显了,也就是说谁是内力和外力,这完全取决于我们所参照的对象。那在了解了内力外力后,如何把它准确生动地运用在动画中呢?其实图2-14就是很好的例子。当小狗被粘纸黏住了后,如果以小狗为参照物,那么它在拼命挣扎的过程中,因为对粘纸有拉力的作用,粘纸不断地发生形变。作者有意识地将粘纸的形变以及小狗耳朵的拉伸进行夸大,在真实动作的基础上作夸张处理使得该动作体现出来的力度更强,更具表演性。在这一幕不长的时间里,动画师用动画独有的视听语言,很生动地向我们解释了作用力和反作用力的关系,它们同时存在,同时产生效果,缺一不可。
图2-14
如果没有力动画就没有运动,就没有了灵魂,如同一棵掉光了树叶的枯树,任它如何高大,也仅仅只是一棵毫无生命力的树。
二、画看不见的
力一定是看不见的,但是施力物和受力物呢?答案当然是:大多时候都能看见,有些看不见。试想如果把一张白纸展平后从高楼上丢下,那么它一定不会做自由落体运动,而是缓缓地飘下;因为当白纸从高楼飘下时,不仅仅是受到了重力的作用,同时也受到了空气阻力,所以大大减慢了白纸的速度。说到这里,我们想问,作为施力物的空气被我们看见了吗?答案是:没有看见,但是感受到了。这就是笔者想要表达的观点,看不见的物体也可以被画出来。为什么?因为只有受到了空气阻力,白纸才会缓慢地飘下。生活中这样的例子还有很多,比如我们看不到风,但是当看到随风飘舞的落叶,或者长衣飘飘的人,就能深切地感受到风力的作用。在图2-15中的武士并没有华丽的动态,但由于受到了强烈的风力作用,武士的头发、头带、衣服、首饰及吐出的白烟都发生了强烈的飘动,这样一来,原本无趣呆板的形态从此也就变得生动有趣起来了。画看不见的施力物并不是画施力物本身,而是画受力物产生的不同形变。
图2-15
三、力的传递
在物理学上,力是不可传递且不可相互转换的,一个物体给予另外一个物体加速度使其运动起来实际上是通过能量转换来实现的,但在动画速写中我们可以简单地理解为力的相互传递。当一滴水从高空落至一片水中时,水面会出现一层层的波纹,一滴水受引力作用向下落到水面,水面受到冲击力然后转化为水平运动扩散开来,在动画中也需要如此,而动画是通过逐帧描绘的画面将这一自然现象呈现出来的。艺术来源于生活并高于生活,通过对生活的细节观察和感知就可以积累很多动态素材,这也是成为一个优秀动画师的重要过程。