
屏幕上两个球描绘出的轨迹在数学上完全一致。然而在触及地面的瞬间,其中一个像盘子一样宽阔扁平地展开,另一个则几乎保持着原本的圆形。观看者会立刻将展开的那个识别为“橡胶球”,将保持原状的那个识别为“保龄球”。
迪士尼传奇动画师弗兰克·托马斯(Frank Thomas)和奥利·约翰斯顿(Ollie Johnston)于1981年共同出版的著作《生命的幻象:迪士尼动画》(The Illusion of Life: Disney Animation)将这些运动原理归纳为12条原则。交互设计基金会(IxDF)强调,这些原则不仅适用于动画,更是界面中向用户传递直观感知的核心工具。IxDF列举的核心原则之一便是“挤压与拉伸(Squash and Stretch)”。该技法指物体在垂直运动时发生拉伸,在触地时发生压缩。IxDF明确指出,这种形变的幅度会因材质不同而产生巨大差异:橡胶球的效果表现得“非常明显(very pronounced)”,而描绘保龄球时则表现得“极其微妙(very subtle)”。仅在同一条轨迹上叠加这一变形强度的变化,重量感知便会发生彻底反转。
这12条原则结合了基础物理定律与认知心理学,旨在创造“逼真(believable)”的运动效果。虽然画面中并未直接画出质量这一物理量,但大脑会通过遵循物理定律的运动模式来推测物体的重量与弹性。
通过变形强度区分材质的尺度

在接触地面的帧中,橡胶球与保龄球的差异显而易见。橡胶球因受到冲击而宽度显著增加,且在上升过程中变得细长拉伸;相比之下,保龄球即使从相同高度沿相同轨迹落下,其与地面的接触面也几乎不变。IxDF使用“非常明显”和“极其微妙”这两个表述来固定解释这一对比。关键在于,发生形变时物体的“体积”必须保持恒定:拉伸的一侧会变细,扁平的一侧会变宽。如果忽略这一体积守恒规则,只是单纯地使其变宽,物体就会像吹气球一样膨胀,显得不自然。在实际的动画制作中,即便球体触地变得扁平,也会调整其面积与高度的乘积,使其与原始体积保持相似。
还有一种旨在明确区分不同材质差异的教学方法。YouTube频道“Sang Lee”的运营者在2014年的视频描述栏中,通过两种属性(重量与柔韧性)的组合将三种材质进行了分类。他将橡胶球定义为“轻”与“软”,保龄球定义为“重”与“硬”,气球定义为“轻”与“极软”。此外,为了实现这些效果,他还列举了时机(Timing)、慢入与慢出(Slow In & Slow Out)、挤压与拉伸(Squash & Stretch)、弧线(Arc)、重力(Gravity)、空气阻力(Air resistance)等动画原理。Sang Lee提出的这种分类法并非视觉数值模拟,而是一个实用的框架,旨在帮助动画师在工作时先在脑海中设定材质特性,进而选择合适的技法。换言之,这展示了如何将“重”这一抽象概念转化为“软”或“硬”等具体的变形模式。
时机传达惯性的节点

如果说变形(挤压与拉伸)描述的是“材质”,那么时机(Timing)描述的便是“惯性”。IxDF解释道:“物体运动的快慢传递了大量信息”。此外,还需结合“慢入与慢出(Slow In and Slow Out)”原则。自然界中的物体不会突然开始或停止运动,在加速和减速阶段需要平滑的变化。在动画中,通过在运动的起始和结束部分更密集地排列帧,来呈现自然的加速与减速。
在弹跳球练习中,即使两个球的轨迹方程相同,如果帧的排列方式不随之改变,也无法传达重量感。结合IxDF的时机与慢入慢出原则,以及Sang Lee提出的材质与空气阻力条目来看,保龄球在地面碰撞后的反弹较小,上升阶段显得短促,帧间隔相对均匀;而橡胶球在碰撞后反弹强劲且滞空时间较长,因此靠近顶点处的帧会变得更加密集。在这里,“短而重”或“长而轻”的感觉并非精确到秒的测量值,而是这些帧调整原理在视觉上结合时产生的认知效果。在动画练习中,与其代入物理公式进行计算,不如通过手动调整间隔来直观地感受“重量感”,这种方式更为直接。即便复制粘贴轨迹曲线,如果不调回适当的变形强度和帧间隔,材质也会显得混乱且不自然。
这一原则同样应用于界面设计。IxDF建议,为了引导用户点击购买按钮,可以使用“挤压与拉伸”提供按钮在物理上“可被按压”的感官线索。屏幕上的按钮虽然并未真正被按压,但如果在点击时让其短暂地轻微压扁并恢复原状,便能生成接近用户指尖触感的视觉反馈。不过,如果变形过度,可能会给用户带来不适或困惑,因此需要根据产品的目的和整体基调采用克制的强度。
归根结底,即使沿着相同的轨迹运动,感觉却不同的原因并不在于轨迹的差异。核心在于触地时压扁的程度(变形强度),以及反弹和减速在帧中体现出的急促程度(时机)。正如IxDF所解释的那样,橡胶球采用“非常明显”的挤压与拉伸,而保龄球则采用“极其微妙”的效果。在此基础上,通过时机调节加速与减速的速度,即便不使用“kg”这一重量单位中的一个字,也能向观众清晰地传达坚硬与轻盈的区别。




