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[其他] 象数理占——关于角动量在动画现象及其底层逻辑上的分析和运用

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内容摘要:水多 多猫杀图 无流量慎点 全部看完需时15.4~72.3分钟
来都来了 先点开这首永不过时的歌吧

白话干货前置(昨天迄今编辑了好几次 下个版本应该是照例加入Bip动画源文件了吧):

     神马踏马的叫踏马的角动量?


   ——这么理解  角动量就是转起来的时候 重量 转速 半径要综合到一起考虑的某个东西
   ——换个说法 当你要转神马东西的时候 这东西有多长多重 该转多快 怎么转 转法得合适
   ——对应到角色动画来说 只需要密切关注的是体积大小节奏快慢 还有最重要的——转动的方向与角度

    所以这个帖子要协助解决的实际问题是: 什么部位 什么时候 该往哪儿转 转多少 转多久 转多快



先说说相关规律规则


① 除非跟外界有接触 人/物保持静止或匀速转动状态(是不是很像惯性 那就理解为关于旋转的惯性好了)


② 人/物整体转动状态的改变绝大多数情况下是因为外力影响——常见对地面摩擦的反作用


跟外界有接触时 人/物的转动状态与接触时人/物的紧致程度 力的方向和重心与接触点的距离以及相互的摩擦强弱密切相关——
   ——一般来说越紧致 摩擦越强 力的方向越垂直于重心与接触点连线 重心与接触点距离越近 越容易改变转动状态 反之反之


不改变形状和大小的物体(即传说中的刚体——相反的我们称为柔体) 只有平动和转动两种运动形式


⑤  柔体除平动和转动两种形式 还有内部的移动或转动或缩放等变化


⑥ 人体是特殊的能动的柔体


⑦ 人体就动画而言其肢体变化大多数属于转动变化(一般只认为质心可以平动 emmm 机器人 怪物等先不论)

       以上七条非常好懂 符合直觉 常识 经验和职业认知 后面几点相对隐蔽

⑧ 人体内部可以千变万化 但整体的转动状态不能有不合理的变化(须遵守角动量守恒定律)

⑨ 人物的肢体 典型如手臂 其内部的变化也须遵守第⑧条 (同上)

⑩ 反动规则:
    无论人物或主动或被动依循规则⑧ 其宏观表现在直观上与带动有显著区别:
    ——后者体现在节奏上为一定的延迟 前者是同时
    ——后者体现在方向上为一定程度的相同 前者是完全相反


PS:一段动态(哪怕是循环的) 可以是大的节奏关系为反动 小的节奏关系为带动+跟随


           那么 什么时候该反动呢 要具体分析
          一般说来 需要反动的时候 都发生在快节奏时
————————————————————————————————



这次的标题照例起得伟jia光da正kong 而且平gu易nong实xuan在xu毕竟昨天以及今天的上海 天气很好 可以用曾经天文学爱好者里最会写狗屁 动画师里最懂尬聊的我的非著名名句——晨风亮楚 空云晃舞——来呈现我的感受和心情
于是 我读了一整天的民科资料 比如UFO的外星科学机制 质量是空间发散运动的剧烈程度 能量是空间波动运动的程度 而E=MC2应改为E=MC2√(1-V2/C2)
以供给我口hu若shuo悬ba河dao的灵感

角动量是个很陌生很不通俗 也很不艺术的词 无妨先丑着 我们先来过一些相关的现象

既然标题说现象 又自诩假大空 那这内容得配得上对吧 那么


—————————————看看我们所处世界百十亿年的旋转先———————————————



人生代代无穷已 江月年年只相似

月球.gif


与地球合影的月之暗面

地月.gif



太阳系平面示意图

太阳系平面.gif


进击的类地行星 我们 全都在 蓝色的 那条线里

太阳系立体.gif



在银河系中进击的太阳系

进击的太阳系.gif

进击的太阳系2.gif


我们的银河(当然 也是进击的)

银河系.gif


星系晕已经相互碰触 数十亿年后将碰撞融合的银河与大麦哲伦星云or仙女座大星云 whatever

银河与仙女.gif


……


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————————————短暂进入太空 跟小朋友们一起 看几个真实的视频————————————

(我听说有人不服 说太空跟地面不一样 放心 守恒关系这方面是必须一样的)
太空教学.gif




再看这个视频
1分30秒身体自转面和2分30秒和身体矢状面的守恒关系是我要请你关注的地方


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———————————————————然后 进入伪军迷时刻————————————————


看 这是直升机(by徐志胜 因为有人说他不懂什么叫徐志胜 我得让你对这个名字有更深刻的印象 后面看需要再介绍)

直升机1.jpg


直升机2.jpg


直升机3.jpg


直升机4.jpg


直升机5.jpg


直升机6.jpg


直升机7.jpg


剪式双旋翼.gif



是的 直升机的设计有N种 我们能发现 几乎都是双数的螺旋桨

N种直升机动力形式.jpg

而像什么战斗机之类 不管是二战的零式还是啥 但凡有螺旋桨的 基本都是双数
我知道你想说竹蜻蜓 经典竹蜻蜓的旋翼跟“机身”是一体 它相当于太空教学里那个没有转转子的陀螺

双旋翼螺旋桨.gif



因为但凡牵扯到旋转 角动量就是一个耶稣来了都没法逃避的问题
Blade Rotation=旋翼转动方向
Torque=扭矩方向
Tail Rotor Thrust=尾翼推力
图的意思 当一个B玩意的部分(不管长什么卵样)在那儿转的时候 剩余的部分会反方向不由自主反方向旋转 哪怕这个玩意是耶稣

扭矩1.jpg



现在我们回到最开始那个视频 我们看到
陀螺里面的转子快速转动 而外面的框则是反向转动
因为↓




然后我们可以简单知道 下面这个图 尾翼位置画错 “推力”方向也错了(如果主旋翼方向没错的话)

至于有人对推力感兴趣那就是下一个无关的话题了


错误的图解.png


传说的达芬奇手稿里直升机的设计草图

达芬奇手稿.png


传说的第一个直升机(无机舱)

第一个直升机.png


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———————————————————再来到跳舞现场———————————————————

我转
芭蕾舞.gif


我变着小花样转

芭蕾舞3.gif


除了美呢 你得注意左腿比右腿转动角度大
所以呢 身体需要往左腿转动的方向稍微多转一点

芭蕾舞4.gif


我转 且变换

花样滑冰1.gif



我落体时要降低重心 打开身体和肢端

花样滑冰2.gif


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———————————————掉喵现场——————————————————

掉喵会稍微复杂了一些(可能也就关系到陀螺进动 欧拉角 掠面速度 开普勒定律 规范场论 非完整约束系统之类东西吧
但本质上还是角动量守恒 跟宇航员虚空转身差不多机制 你看那尾巴
(不看尾巴也可以 没有尾巴一样转)
实不相瞒我的院子最近三个月掉过五次喵 我不得不对掉喵产生兴趣

丢喵.gif

落喵1.png

落喵2.jpg

落喵与刚体.jpg

落喵.gif


当然我们还可以穿越回1894年去掉汪掉鸡掉兔子

落鸡落兔落狗.gif


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————↓↓↓——
在极度无聊的素材堆积之后下面是问题和无脑解答(除了角动量守恒这五个字 不会有什么公式和其它超纲的名词)
现在 有一个回肠朴素的问题
1.为什么丢个东西出去 它会绕着某个轴自转
——因为只有绕着轴转才能角动量守恒无BUG
——这个轴必须是穿过重心的某条线
——人体的重心不在bip的质心

自转的土星和土星环

光环.gif



脱手后自转的篮球

投篮.gif



按照设计自转的风力发电机

风力发电机.gif


脱手后将以重心为轴点旋转的回旋镖

回旋镖.png


蹬地离开地面时人已经向后转 离开空中后整体是转动的
在空中整体得老老实实遵守角动量守恒的规矩 只要没外界影响 不许变快变慢
但是可以局部瞎几把乱动 比如在空中手向下用力
虽然有一个局部的角动量的变化 但可以愉快无碍地帮助下肢抬起来
并同时抵消这个角动量的变化 让脚能及时转过来垂直对准地面

空翻.gif


歪果仁少系列

Shustriy.gif




第二个质朴的问题 你伸出自己的手 快速小幅度来回挥动整只手臂 或只快速摆动前臂 或摆动手腕 乃至四指或大拇指 以及食指第二三节
2.在相对脱离外力支持 肢体相对快速运动时 剩余部分是怎么动的
——基本上以关节为边界 相邻部分以一定的幅度同时反向旋转
——运动越显著的那个面 相邻部分的表现越显著
——我们姑且把角动量守恒在动画里的这种支配性的机制叫做 反动
它可以是积极主动利用 也可以是消极被动顺应
但无论是否智慧生物 是否用力 是否控制
都必须老老实实表现出反动
不论你称呼它为协调 抵消 平衡还是反动 或是啥

机器人(半无关)
失败的Atlas空翻
Atlas空翻失败.gif


成功的Atlas空翻
Atlas空翻成功.gif


智慧生物(密切相关)
食指二三节与第一节的关系

食指第一节跟其余.gif



大拇指与四指及手掌的关系

大拇指与手掌.gif



四指与手掌的关系

四指与手掌.gif



手掌与前臂的关系

手掌与前臂.gif



前臂跟上臂/手肘的关系
整只手臂跟躯干的关系
是的 这就是我最后的演出

黑洞gif.gif








用常识容易确认的问题
3.硬币在桌子上转的时候 自转跟公转的方向是一致的吗(半水)

硬币旋转.gif






4.这个美女是在地球上还是太空(水)

转椅1.gif



5.上上个帖子里提到的这一点你get到了吧

投篮.png



6.猜需要多少分钟才能完事(水)

魔性.gif


————↑↑↑——

既然来都来到这里了 那继续听首永不过时的歌吧















点击标签,内容一促即达。

奶牙
自我介绍空空的,快来写点什么吧~
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象数理占——关于角动量在动画现象及其底层逻辑上的分析和运用

6619 11 1年前
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1年前 回复
虚构的肖像 CGJOY网友  发表于 1970-1-1 08:00
post_deleted
54年前 回复
理论分析类文章,赞一个;
1年前 回复
把这篇文章写到我的毕业论文里可以吗
1年前 回复
我是进来看封面的
1年前 回复
下次麻烦能把这篇文章分成10份发表吗
1年前 回复
封面不错
1年前 回复
1年前 回复
Never. 发表于 2022-7-4 10:49
把这篇文章写到我的毕业论文里可以吗

If u mean it
1年前 回复
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