画面上の2つのボールが描き出す軌道は、数学的に完全に同一です。しかし床に接触する一瞬の瞬間、片方は皿のように広く平らに広がり、もう片方はほぼ円形を維持します。視聴者は広がった方を「ゴムボール」、円形を維持している方を「ボウリングボール」と瞬時に認識します。
ディズニーの伝説的なアニメーター、フランク・トーマスとオリ・ジョンストンが1981年に共同で出版した著書『The Illusion of Life: Disney Animation』は、こうした動きの原理を12の原則として整理しました。インターアクションデザイン財団（IxDF）は、これらの原則が単なる漫画のためのものではなく、インターフェースにおいてユーザーに直感的な感覚を伝えるための重要なツールであることを強調しています。IxDFが挙げる重要な原則の一つが「スクワッシュ・アンド・ストレッチ（Squash and Stretch）」です。これは物体が上下に移動する際に伸び、床に接触する際に押しつぶされる技法を指します。IxDFは、この変形の大きさが素材によって劇的に異なると明記しています。ゴム製のボールでは効果が「極めて顕著に（very pronounced）」現れ、ボウリングボールのように描く場合は「極めて微妙に（very subtle）」現れます。同じ軌道上にこの変形強度のスケールを一つ加えるだけで、重さの認識は完全に変わります。
この12原則は、物理学の基本法則と認知心理学を組み合わせて、「説得力のある（believable）」動きを作る方法です。画面には質量という物理量は描かれませんが、物理法則に従う動きのパターンを通じて脳が重さと弾性を推定します。
変形強度によって素材を分類するスケール
床に接触するフレームにおけるゴムボールとボウリングボールの違いは明確です。ゴムボールは衝撃によって幅が大きく広がり、上昇するにつれて細長く伸びます。一方、ボウリングボールは同じ高さから同じ軌道で落下しても、床との接触面はほとんど変化しません。IxDFはこの対比を「極めて顕著に」と「極めて微妙に」という表現で固定して説明しています。重要なのは、変形を行う際に物体の「体積」が一定に保たれなければならないという点です。伸びた側は細くなり、平らになった側は幅が広がります。この体積保存の規則を無視してただ無条件に広がるだけであれば、風船に空気を入れたように膨らんでしまい、不自然になります。実際のアニメーション作業では、ボールが床に接触して平らになっても、その面積と高さの積が元の体積と類似するよう調整します。
こうした素材ごとの差異を明確に区別する教育的なアプローチもあります。YouTubeチャンネル「Sang Lee」の運営者は、2014年の動画説明欄で3つの素材を2つの属性（重量と柔軟性）の組み合わせとして分類し、整理しました。彼はゴムボールを「軽さ」と「柔らかさ」、ボウリングボールを「重さ」と「硬さ」、風船を「軽さ」と「非常に柔らかさ」と定義しました。そしてこれを実現するために、タイミング（Timing）、スローイン・アウト（Slow In & Slow Out）、スクワッシュ・ストレッチ（Squash & Stretch）、アーク（Arc）、重力（Gravity）、空気抵抗（Air resistance）などのアニメーション原則を併せて列挙しました。Sang Lee運営者が提示したこの分類法は、視覚的な数値シミュレーションというよりも、アニメーターが作業時に頭の中で素材の性格を設定し、それに合った技法を選択することを支援する実践的なフレームワークです。つまり、「重さ」という抽象的な概念を、「柔らかさ」や「硬さ」といった具体的な変形パターンへと翻訳するプロセスを示しています。
タイミングが慣性を伝えるポイント
変形（スクワッシュ・アンド・ストレッチ）が「素材」を語るのに対し、タイミング（Timing）は「慣性」を語ります。IxDFは「物がどれほど速く、あるいは遅く動くかは、多くの情報を提供する」と説明しています。これに「スローイン・アウト（Slow In and Slow Out）」の原則を組み合わせます。自然界の物体は、突然動き始めたり止まったりしません。加速と減速の区間では滑らかな変化が必要です。アニメーションでは、動きの開始部と終了部にフレームをより密集して配置することで、自然な加速と減速を演出します。
バウンスボールの練習において、2つのボールの軌道方程式が同一であっても、フレームの配置は変わらなければ重厚感は伝わりません。IxDFのタイミング・スローイン・アウト原則と、Sang Leeが提示した素材・空気抵抗の項目を組み合わせて考えると、ボウリングボールは床との衝突後の反発が小さく、上昇区間が短く感じられ、フレーム間隔は比較的均一です。一方、ゴムボールは衝突直後の反発が大きく、滞空時間が長く見えるため、頂点付近ではフレームが密集します。ここでいう「短く重く」あるいは「長く軽く」という感覚は、秒単位の正確な測定値ではなく、こうしたフレーム調整の原理が視覚的に組み合わさった際に生じる認知効果です。アニメーションの練習では、物理式を代入して計算するよりも、こうした間隔の変化を手作業で配置し、「重厚感」を感覚的に体得する方がはるかに直接的です。軌道曲線をコピー＆ペーストするだけで、変形強度とフレーム間隔を元の状態に戻さなければ、素材が混ざり合い不自然になります。
この原則はインターフェースデザインでも同様に適用されます。IxDFは、ユーザーに購入ボタンを押すよう誘導するために「スクワッシュ・アンド・ストレッチ」を用い、ボタンが物理的に「押し込める」という感覚的な手がかりを提供するよう助言しています。画面上のボタンは実際には押し込まれませんが、クリック時に短い時間だけわずかに平らになり、元の形状に戻る変形効果を付与することで、ユーザーの指尖感覚に近い視覚的フィードバックが生成されます。ただし、変形が過剰であればユーザーに不快感や混乱を与える可能性があるため、製品の目的や全体的なトーンに合わせた抑制された強度が必要です。
結局のところ、同じ軌道で動いても感じ方が異なる理由は、軌道の違いではありません。床面でどれほど広く広がるか（変形強度）、そして反発と減速がフレーム内でどれほど急であるか（タイミング）が核心です。IxDFの説明によれば、ゴムボールにはスクワッシュ・ストレッチが「極めて顕著に」、ボウリングボールには「極めて微妙に」組み込まれます。これにタイミングによって加速と減速の速さを調整すれば、「kg」という重さの単位を一文字も使わずに、視聴者に対して硬さと軽さを明確に区別させることができます。
