动画运动规律项目六自然现象的运动规律

《动画运动规律》授课教师：xxx全课目录01动画概述02动画运动的基本原理03物体的运动规律04人物的运动规律05动物的运动规律06自然现象的运动规律自然现象的运动规律06在动画中，自然现象常作为特效出现。与有固定外形的物体不同，自然现象的运用不仅能增强画面的表现力，还能发挥自然物质（如水流、火焰）在特定的场景和剧情中的引导作用，增加画面的真实感的同时，渲染情绪和氛围。本项目将学习风、火、水、雨、雪、烟雾、尘土和爆炸的运动规律，并通过制作相关动画，进一步加深对自然现象相关运动规律的理解。项目导读项目目标掌握风的特征和类型，以及风在动画中的表现形式。掌握火的特征和动态，以及火在动画中的表现形式。掌握水的特征和动态，以及水在动画中的表现形式。掌握雨和雪的动态，以及雨和雪在动画中的表现形式。掌握烟雾、尘土和爆炸及其各自在动画中的表现形式。知识目标项目目标能完成龙卷风动画的绘制。能完成烛火熄灭动画的绘制。能完成浪花动画的绘制。能完成雨水飞溅动画的绘制。能完成爆炸动画的绘制。技能目标能正确掌握自然现象的运动规律，提升自身专业素养。能不拘泥于运动规律，充分发挥想象力，提高动画的表现力，锻炼自身创造力。素质目标目录CONTENTS01掌握风的运动规律02掌握火的运动规律03掌握水的运动规律04掌握雨的运动规律05掌握烟雾、尘土和爆炸的运动规律任务一

掌握风的运动规律风的特性有哪些？在动画中微风与狂风在表现方式上有何不同？问题导入一、风的特征风是无形无色的，通常只能通过风作用于其他物体的痕迹来体现。01风具有速度和强度的变化，如从微风到狂风，气流运动的速度更快、强度更大。02风具有方向性，即气流的来源和去向会随时间和地点的改变而改变。03二、风的类型风微风强风狂风龙卷风可表现树叶轻晃、衣角飘动的柔和感。能传递环境的动荡与张力。一种极具视觉冲击力的风，随所处环境、自身规模和发展阶段的变化呈现明显差异。不同类型的风，能营造不同的环境氛围：二、风的类型龙卷风所处环境不同造成的外观与物质组成差异：水龙卷：发生在海面上的龙卷风，会裹挟大量海水和水汽。陆龙卷：发生在陆地上的龙卷风，会卷吸尘土和沙石。龙卷风自身规模不同造成的形态区别：规模较小的龙卷风直径通常不足百米，外形纤细。规模较大的龙卷风直径可达数百米，外形粗壮。龙卷风的发展阶段不同造成的形态变化：龙卷风生成初期，气流涡旋尚未完全成型，外形多呈圆锥状。发展至鼎盛阶段，涡旋结构稳定均匀，外形趋近圆柱状。二、风的类型在动画中表现龙卷风时，可根据场景需求强化其视觉特征。例如，水龙卷可突出“水幕缠绕”的透明质感与流动感，陆龙卷则可强调“尘土翻滚”的厚重与混沌感等。三、风在动画中的表现形式风需要通过载体来呈现自身状态。在动画中，常使用衣物、书本、毛发、烟雾等作为风的载体，如下图所示。各种物体

气流风的载体三、风在动画中的表现形式整体飘动是指物体在风力作用下呈现的自由悬空运动，其运动的轨迹通常由风的方向和强度决定。例如，泡泡、纸张、雨伞等较轻的物体在风中自由飘动就属于整体飘动，如下图所示。如果风力够大，较重的物体也会悬空，如龙卷风能卷起树木或屋顶。（一）整体飘动泡泡

纸张

雨伞整体飘动的物体三、风在动画中的表现形式物体的结构会影响其飘动的方式：物体的质量越轻、表面积越大（如羽毛、树叶），整体飘动的速度越慢，且运动轨迹多变，时常发生倾斜和翻转。物体的质量越重、体积越小（如石子），整体飘动的速度越快，且运动轨迹单一。（一）整体飘动风的强度也会影响物体飘动的状态。微风会让飘动中的物体产生横向偏移，如树叶飘向一侧；大风则会改变其下落方向，形成斜向飘动，甚至抵消重力，如强风将纸片吹向上方。三、风在动画中的表现形式（二）局部飘动1．一端固定一端固定是指物体的一端（或一部分）是固定的。在风的作用下，物体被固定的一端运动幅度较小或静止，未被固定的一端会随风飘动，如头发的飘动，如下图所示。头发的飘动三、风在动画中的表现形式（二）局部飘动1．一端固定草地和头发这类一端固定的物体，通常会一组一组地运动，每组的运动顺序由风的方向决定。如下图所示，风从女孩的左前方吹来，左侧的头发先向上飘动，右侧的头发后向上飘动。多组头发的飘动三、风在动画中的表现形式（二）局部飘动你知道怎么制作物体受风影响的飘动动画吗？课堂互动三、风在动画中的表现形式（二）局部飘动2．弱固定弱固定是指物体通过松散的附着方式（如穿戴、包裹），依附在其他物体上的固定方式，如人物身上的服装、配饰等。弱固定的物体被风吹动后，易变形，甚至脱离所依附的物体，如强风中的衣服和帽子，如下图所示。衣服和帽子在强风中的表现三、风在动画中的表现形式（三）特效风作为特效应用于动画中时，多以线状和条状气流来表现，一些特殊情况可能会以球状气流来表现，如爆炸、飓风等。下图为常见的特效风。常见的特效风课堂小结掌握风的运动规律风的特征风的类型风在动画中的表现形式整体飘动局部飘动一端固定弱固定特效任务实施——绘制龙卷风动画龙卷风在活动时，会将周围的空气吸入内部，这些被吸入的空气在外观上呈条状，在绘制时多以曲线的形式呈现。此外，本任务实施在绘制龙卷风动画时，还会添加叶子被卷入龙卷风的动画，要重点注意叶子的运动状态及其运动轨迹须符合被龙卷风吸入的效果。绘制龙卷风动画龙卷风动画任务二

掌握火的运动规律火焰燃烧时的动态有何特点？视频导入一、火的特征流动性，火是由高温气体对流形成的，其运动呈“向上涌动”状态，其外观变化如流体般连贯。01不稳定性，火易受周围的气流影响产生变形。02撕裂性，火周围的气流会使外围的火焰脱离本体，从而形成撕裂感。03二、火的动态无论是大火还是小火，均具有6种基本动态，分别为上升、下收、扩大、缩小、摇摆、分离，如下图所示。上升

下收

扩大

缩小

摇摆

分离火苗的基本动态二、火的动态即火苗沿垂直方向由低到高进行拉伸，整体呈向上延展的趋势。①上升即火苗沿垂直方向由高到低进行收缩，整体呈向内收拢的趋势。②下收即火苗由小到大同心式向外扩展，覆盖范围逐渐变大。③扩大即火苗由大到小同心式向内收缩，覆盖范围逐渐减小。④缩小即火苗被风吹动后左右摆动，摆动幅度受风力影响。⑤摇摆即火苗顶端持续升高直至分离，形成细小火星或新的小火苗。⑥分离三、火在动画中的表现形式（一）写实类火焰写实类火焰遵循现实中火焰燃烧的形态变化：火焰边缘呈波形，一团团火焰自下而上运动，在运动到顶部时与主体分离，然后逐渐消散，在此过程中火焰会进行周期性摇摆，如下图所示。火焰的燃烧过程火焰的运动轨迹

外部气流对火焰的影响S形运动的火焰三、火在动画中的表现形式（一）写实类火焰根据所处环境和自身大小的不同：直线运动：当火焰体型较小且所处环境较封闭（如蜡烛），或者火焰向单方向释放（如火箭喷射）时，火焰的运动轨迹呈直线。S形运动：当火焰体型较大且所处环境开阔，因受外部气流的影响，其运动轨迹通常呈S形，如下图所示。三、火在动画中的表现形式（一）写实类火焰动画技巧火焰的颜色层次会影响火焰的视觉效果，火焰颜色层次越少，画风越卡通。通常情况下，写实火焰的颜色层次较多（三层及以上）。单层颜色的火焰平面感较强；双层颜色的火焰具有空间感；三层及以上颜色的火焰细节更丰富，视觉效果更真实，如下图所示。单层

双层

三层火焰的颜色层次三、火在动画中的表现形式（二）风格化火焰风格化火焰是一种通过改变火焰的色彩、形状、动态等所呈现出的特殊视觉效果的火焰特效。相较于写实类火焰，风格化火焰的外形通常具有明显的弧度变化（几何化）。如下图所示，该火焰的内焰呈三角形，外焰呈多边形。风格化火焰三、火在动画中的表现形式（二）风格化火焰你知道怎么使火焰的运动更具爆发感吗？课堂问答课堂小结掌握火的运动规律火的特征火的动态火在动画中的表现形式写实类火焰风格化火焰任务实施——绘制烛火熄灭动画烛火从燃烧到熄灭，其火焰的状态不同。燃烧状态下烛火的运动较稳定，在熄灭的过程中，烛火通常会先向一侧倾斜，然后熄灭。本任务实施先分别绘制烛火燃烧和熄灭的动画，然后合成烛火熄灭动画。绘制烛火熄灭动画烛火熄灭动画任务三掌握水的运动规律问题导入视频中的有何特征？是如何运动的？一、水的特征流动性，无固定形状，能随外力自由流动。01易变性，其外形通常柔和、圆润，形态易变。020304粘附性，接触其他物体时会滞留在其表面，不易完全脱离。折射性，能折射光线，在水面形成水纹，在水下形成光斑。二、水的动态水的运动具有跟随重叠、挤压拉伸、分离衍生等特点。例如，一股水流，其头部的运动最快，而尾部则会延迟并产生拉伸效果；当水流撞击礁石时，会分离出水花、水滴等，而散落的水滴又会汇聚成新的水流。分离与聚合水的表现形态曲线运动波形传递二、水的动态分离是指从较大水体中分离出小水体的过程，如海浪撞击礁石分离出的水花（见左图）、雨水落地分离出的水滴。聚合是指两股水体融合的过程，如水流的汇合、水滴的融合（见右图）等。（一）分离与聚合分离聚合二、水的动态自然状态下，水几乎不沿直线运动，其运动轨迹通常是平滑且有弧度的。例如，海浪翻滚的运动轨迹为波形，如下图所示。（二）曲线运动海浪翻滚二、水的动态水的运动具有波形传递的特性，即能量可从一端传递到另一端。例如，水面的涟漪一圈圈地向外扩散，其运动并非整体同步的，而是由内向外逐层扩散、衰减，直至消失；海浪运动也具备波形传递的特性，高处的涌动和低处的平复依次更替，形成海浪持续涌动的效果。（三）波形传递三、水在动画中的表现形式水滴通常是指体型较小的球形水体，各种水特效（如水花、水流、浪等）的局部都可能会出现水滴。水滴的运动具有跟随与重叠的特性。以水滴滴落为例，水滴先向下伸展拉长，然后从中部断开，水滴分离成上下两部分并出现回弹，运动轨迹上会分离出更多的小水滴，如下图所示。（一）水滴水滴滴落三、水在动画中的表现形式水花是水体遭遇撞击后产生的飞溅效果，如下图所示。水花的造型通常呈柱状，其运动呈现“快—慢—快”的节奏变化：当水花刚被溅起时，运动速度极快；水花升至最高点时，运动速度逐渐减慢；水花分散落下时，运动速度逐渐加快。（二）水花水花三、水在动画中的表现形式水纹是物体接触水面后，水面产生的波动，因水面的受力方式和大小不同，会形成各种不同形状的波形，如圈形的涟漪、不规则的水纹等。（三）水纹三、水在动画中的表现形式（1）圈形的涟漪。物体轻触平静的水面后，会产生圈形的涟漪，该涟漪围绕物体落点向外扩散，越来越大，逐渐分离，直至运动至边缘后逐渐消失，如下图所示。（三）水纹圈形的涟漪三、水在动画中的表现形式（2）不规则的水纹。不规则的水纹是由浮在水面的物体冲击水面形成。以小船为例，当其向前行驶时，船头会形成弧形水纹，船体两侧会形成向外扩散的水纹，船尾会形成长条状水纹，如下图所示。（三）水纹不规则的水纹三、水在动画中的表现形式（三）水纹物体落入水中会产生水花、涟漪，动画里绘制这一动态时，水花飞溅和涟漪扩散的节奏该如何把握才更写实？课堂互动三、水在动画中的表现形式水流通常是指柱状、条状的水体，常通过不规则的水纹来表现。例如，瀑布采用纵向水纹来表现，水桶中的水流则采用不规则的圆形水纹来表现，如下图所示。（四）水流水流三、水在动画中的表现形式浪是体积较大的水由于力的作用，从一个位置推进至另一个位置时产生的飞溅效果。例如，自然产生的海浪、河流的浪花等，或船在水面上行驶产生的浪花、大型鱼类拍打水面产生的浪花等。（五）浪三、水在动画中的表现形式在动画中表现浪时，可根据画面需要，用不同形态来表现。以海浪为例，海浪的运动轨迹通常呈曲线状（波浪式），在表现近海的浪冲击岩石时，浪花明显，水花四溅；在表现远海的浪时，浪花较稳定，多呈条状，做横向波形运动，如下图所示。（五）浪近海

远海海浪课堂小结掌握水的运动规律水的特征水的动态分离与聚合曲线运动波形传递水在动画中的表现形式水滴水花水纹水流浪任务实施——绘制浪花动画本任务实施绘制鱼浮出水面和下潜时引发的浪花动画。该过程中的浪花可归纳为3股，分别位于鱼的正前方和左右两侧，其出现的时间和持续时长均有区别。绘制浪花动画浪花动画任务四掌握雨和雪的运动规律视频导入雨雪问题导入无风时，小雨和小雪花的下落轨迹和下落速度有什么区别？这体现了两者的什么物理差异？一、雨及其在动画中的表现形式雨由无数水滴组成，其动态以水滴的滴落为主。雨的运动轨迹通常呈直线（见左图），受风力影响时，会呈斜线，且风速越大，雨的倾斜角度越大，如右图所示。雨的运动轨迹微风

大风不同风力下的雨一、雨及其在动画中的表现形式在动画中：远景的雨通常用细长的线条表现，线条的粗细和密度决定雨的大小。近景的雨则用水滴、水花、水纹和水流等表现，如下图所示。水滴和水花

水纹

水流近景雨的表现方式一、雨及其在动画中的表现形式地面物理性质（如吸水性）不同，雨滴落地后的表现形式也不同。如果雨滴落入积水路面或河流湖泊，那么会产生水花和水纹；如果雨滴落入干燥的地面或蓬松的土壤中，则会融入地面，并留下圆形的水渍。二、雪及其在动画中的表现形式雪的动态以雪花的飘动为主，雪花的飘动轨迹呈曲线（见左图），受风力影响时呈斜线（与雨类似，速度稍慢），风速越大其倾斜角度越大，如右图所示。雪的飘动轨迹不同风力下的雪二、雪及其在动画中的表现形式在动画中，雪通常表现为圆形或多边形的片状，通过大范围的飘动营造下雪的氛围。此外，一些特殊情况，如雪崩，多为流动性运动。与水流不同，雪崩不仅掺杂着石头和冰块，还有雪雾（运动方式与尘土类似），是一种复合型的雪特效，如下图所示。雪崩二、雪及其在动画中的表现形式动画技巧在绘制下雪动画时，为了使画面更具空间感，可通过分层的方式分别绘制前景、中景和远景的雪花。距离镜头越远，雪花的数量越多，雪花的体型越小，雪花飘动的速度越慢。课堂小结掌握雨和雪的运动规律雨及其在动画中的表现形式雪及其在动画中的表现形式任务实施——绘制雨水飞溅动画雨水飞溅是雨从天空中落下，激起水花和涟漪的过程。在绘制动画时，可将这一过程分开制作，先绘制水花溅起动画，然后绘制涟漪和雨滴落下的动画（雨滴落下的节奏很快，此处使用“一拍一”的方式制作），最后将做好的动画打包成组，复制并调整节奏后，即可做成真实的下雨动画效果。绘制雨水飞溅动画雨水飞溅动画任务五掌握烟雾、尘土和爆炸的运动规律爆炸的表现主要包含哪些元素？这些元素的运动规律有什么不同？视频导入一、烟雾和尘土的特征烟雾通常指物体燃烧、蒸汽冷凝等产生的雾状气体，如下图所示。烟雾烟雾的特征：①

扩散性，烟雾升腾至空中后会向外扩散；②形态易变，受气流影响后，多呈拉长、扭曲、回流等运动状态；③易受自身质量影响，如轻烟比浓烟更易消散、更易变形。一、烟雾和尘土的特征尘土的颗粒密度更大，质量更重，这使得其运动更贴近地面，多以地面扩散为主，伴随部分轻微上升。此外，尘土的外观特征（颜色、质感）与其内部颗粒物有直接关联。例如，土颗粒会使尘土呈黄土色或灰褐色；雪颗粒则会使尘土呈白色，且质感蓬松，如下图所示。土颗粒的尘土

雪颗粒的尘土尘土二、烟雾和尘土的动态烟雾和尘土的运动轨迹通常呈曲线，其运动状态往往受自身质量影响，质量不同，运动状态也不同。以烟雾为例，烟雾类型不同，烟雾运动的速度也不同：轻烟运动速度较慢且均匀；浓烟初期运动速度快而后减缓；爆炸烟雾则呈现突发性加速而后减缓的状态。尘土的运动与烟雾相似，不同的是，一般尘土比烟雾更重，其运动受重力影响更明显，通常会先向上升腾，再因重力逐渐下落。（一）曲线运动二、烟雾和尘土的动态烟雾和尘土在空气中会分裂为更小的雾团，或与其他烟雾和尘土聚合形成复杂形态。以柱状烟雾为例，柱状烟雾由许多团状和条状烟雾组成，雾团从下方产生，在向上升腾的过程中相互聚合，并在最上端分离，如右图所示。（二）聚合与分离雾团的聚合与分离分离聚合二、烟雾和尘土的动态聚合与分离的外在表现形式不同：聚合表现为烟雾和尘土体积增大，向外膨胀（见下图）；分离表现为烟雾和尘土向内收缩，融入空气，直至消失。（二）聚合与分离烟雾的膨胀过程三、烟雾和尘土在动画中的表现形式（一）烟雾1．轻烟轻烟的外形呈带状或线状，其颜色浅（如淡灰、白色）且透明度高。轻烟的密度较小，扩散快，在空气中的存在时间较短，其运动轨迹以曲线为主，呈弯曲的长条状，如香炉中产生的轻烟，如右图所示。条状轻烟三、烟雾和尘土在动画中的表现形式（一）烟雾2．浓烟浓烟的外形呈团状或柱状，其颜色深（如黑色、深灰）且透明度低。浓烟的密度较大，消散慢，在空气中的存在时间较长。浓烟的运动表现为翻滚、膨胀或升腾，如火山喷发产生的柱状烟雾、爆炸产生的团状烟雾，如下图所示。柱状

团状浓烟三、烟雾和尘土在动画中的表现形式（一）烟雾3．水雾水雾是由液体蒸发形成，呈透明或白色气体状，形态介于轻烟与浓烟之间，如茶杯中飘出的热气或机械装置排出的蒸汽，如下图所示。水雾能完全溶解于空气中，与烟雾、尘土处于同一画面中时，水雾消散得最快。热气

蒸汽水雾三、烟雾和尘土在动画中的表现形式（二）尘土1．浮尘浮尘是质量较轻的尘土，其运动呈缓慢漂浮或沉降状态，几乎无明显爆发感。浮尘易受气流影响，形态多样，运动方式与轻烟类似，能持续漂浮很久，大面积出现能为画面带来朦胧感，如下图所示。浮尘三、烟雾和尘土在动画中的表现形式（二）尘土2．扬尘扬尘是地面受外力冲击产生的尘土，质量较重且不透明。扬尘产生于物体与地面的交汇处，产生初期运动速度较快（呈爆发式），后续逐渐减缓，呈缓慢上升或沉降的趋势，如奔跑时脚后的扬尘、物体从空中落地激起的扬尘等，如右图所示。扬尘三、烟雾和尘土在动画中的表现形式（二）尘土当受到大风外力影响时，烟雾、尘土的扩散轨迹都会发生改变，绘制时各自要突出什么运动特点？课堂互动四、爆炸及其在动画中的表现形式在动画中，爆炸通常由火焰、烟雾和碎片等元素组成，是一