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अद्भुत एनीमेशन के लिए भौतिकी के सिद्धांत

अद्भुत एनीमेशन के लिए भौतिकी के सिद्धांत

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आप आश्चर्य करेंगे कि एक एनिमेटर भौतिकी के बारे में क्यों और कैसे ध्यान रखता है? परन्तु सच्चाई एक चरित्र एनीमेटर के रूप में यांत्रिकी और जैव यांत्रिकी की एक बुनियादी समझ है। चक अमुक में, चक जोन्स लिखते हैं, “तुलनात्मक शरीर रचना पूरी एनिमेटर या निर्देशक का एक महत्वपूर्ण उपकरण है।

इस लेख का उद्देश्य “एनिमेशन भौतिकी के 6 सिद्धांत” आपके एनीमेटर के टूलबॉक्स में भौतिकी को एक और उपकरण बनाना है। इस लेख का फोकस चरित्र एनीमेशन है, हालांकि कई अवधारणाएं चरित्र प्रभाव के लिए भी उपयोगी हैं, जैसे कि बाल और कपड़े।

ओली जॉनसन और फ्रैंक थॉमस द्वारा वर्णित “12 सिद्धांतों के एनीमेशन” के अलावा, भौतिकी एनीमेशन में पात्रों के समग्र व्यवहार को दर्शाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। उदाहरण के लिए, फॉलो-थ्रू का एनीमेशन सिद्धांत लॉ ऑफ़ इनर्टिया पर आधारित है।

विशेष रूप से, एनीमेशन भौतिकी के 6 सिद्धांत निम्नलिखित हैं:

1. समय, रिक्ति और स्केल

पहली अवधारणा जो एनिमेटर्स अभ्यास करते हैं, वह आमतौर पर उछलती गेंद है। यह अवधारणा समय और रिक्ति को समायोजित करने के तरीके के बारे में है ताकि यह एक विश्वसनीय तरीके से एपेक्स के अंदर और बाहर धीमा हो जाए।

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समय और रिक्ति गति को दर्शाते हैं और जब स्पेसिंग में तेजी आती है। गुरुत्वाकर्षण का त्वरण स्थिर होने के कारण गेंद का फैलाव एक साधारण पैटर्न का अनुसरण करता है। इस तरह के एक पैटर्न “विषम नियम” का अनुसरण करता है क्योंकि शीर्ष से स्पेसिंग 1, 3, 5, 7, 9, और इसी तरह चलते हैं। स्लोइंग-आउट और स्लोइंग-इन की प्रक्रिया भी ऑफ रूल का अनुसरण करती है। गणितीय रूप से, विषम नियम को x = 1/2 at2 के रूप में व्यक्त किया जाता है।

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2. जड़त्व का नियम

न्यूटन के पहले नियम के रूप में भी जाना जाने वाला द इनर्टिया का नियम कहता है कि एक चरित्र निरंतर वेग के साथ आगे बढ़ेगा जब तक कि बाहरी बल द्वारा कार्य नहीं किया जाता।

इसे बस में खड़े चरित्र के उदाहरण से समझें (जैसा कि चित्र में दिखाया गया है)। जब बस अचानक रोकती है तो पात्र आगे बढ़ता है। बस के ब्रेक से पहले वह आगे बढ़ रहा था और जड़ता के नियम द्वारा, वह तब तक चलती रहती है जब तक कि कोई बल उसे रोकने के लिए काम नहीं करता (जैसे जब वह फर्श से टकराता है)।

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जड़ता का नियम

अब, आइए देखें कि जड़ता कानून का दूसरा पहलू यह है कि जब तक बाहरी बल द्वारा कार्रवाई नहीं की जाती है, तब तक आराम का एक चरित्र बाकी रहेगा। यदि बस अचानक आगे बढ़ती है तो हमारा खड़ा हुआ पात्र उसकी पीठ पर गिर जाता है (जैसा कि चित्र में दिखाया गया है)। बस के बाहर खड़े एक स्थिर पर्यवेक्षक को यह महसूस होगा कि कोई बल सब कुछ पीछे खींच रहा है लेकिन ऐसा इसलिए है क्योंकि हम बस के साथ चल रहे हैं।

वही नियम इस प्रक्रिया को भी समझाता है – जैसे कि पात्र अपने शरीर को मोड़ते हैं और जड़ता के नियम के कारण अपने बालों और कपड़ों को पीछे खींच लेते हैं।

3. मोमेंटम और फोर्स

किसी भी गतिशील चरित्र में गति होती है, जो चरित्र की गति और उसके वजन पर निर्भर करता है। एक पात्र जिसका वजन 10 किग्रा है, 30 किग्रा के पात्र के रूप में ज्यादा गति हो सकती है यदि छोटा पात्र बड़े व्यक्ति की तुलना में तीन गुना तेज चलता है। मोमेंटम गति की दिशा पर भी निर्भर करता है इसलिए गतिमान वस्तु को विक्षेपित करना गति का परिवर्तन माना जाता है।

एक चरित्र की गति को बदलने के लिए आपको एक बाहरी बल की आवश्यकता होती है; जितनी बड़ी ताकत होगी, उतनी ही तेजी से बदलाव आएगा। गति में यह बदलाव किसी चरित्र की गति को धीमा या बढ़ा सकता है या यह दिशा में परिवर्तन (जैसे कि एक मोड़ बनाने) हो सकता है। भौतिकी में, इसे न्यूटन के गति के दूसरे नियम के रूप में जाना जाता है।

यह आंकड़ा गेंद को जमीन से टकराने के दो उदाहरण दिखाता है। गति परिवर्तन दो मामलों में एक ही हो सकता है लेकिन वास्तविक प्रभाव में परिवर्तन जल्दी होता है, जो प्रभाव में एक बड़ी ताकत को प्रभावित करता है। “स्क्वैश और स्ट्रेच” का उपयोग करते हुए कार्टियोनी संस्करण कुछ फ़्रेमों में फैले गति में परिवर्तन से प्रभाव को नरम करता है। संक्षेप में, कम समय का अर्थ है बड़ी ताकत और इसके विपरीत।

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मोमेंटम का नियम

4. सेंटर ऑफ ग्रेविटी

गुरुत्वाकर्षण का केंद्र किसी वस्तु के भार का औसत स्थान है। यह अधिकांश वस्तुओं के लिए ज्यामितीय (दृश्य) केंद्र है, लेकिन गैर-समरूप वस्तुओं के लिए (जैसे, लकड़ी के हैंडल और लोहे के सिर के साथ एक हथौड़ा) यह भारी पक्ष के करीब स्थित है। किसी भी व्यक्ति का गुरुत्वाकर्षण केंद्र उसकी नाभि में स्थित होता है, लेकिन यह मुद्रा के आधार पर शिफ्ट हो सकता है।

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गुरुत्वाकर्षण का केंद्र विभिन्न कारणों से महत्वपूर्ण है। सबसे पहले, एक चरित्र एक संतुलित स्थिर मुद्रा में होता है, जब गुरुत्वाकर्षण का केंद्र चरित्र के पैरों पर स्थित होता है। अधिक सटीक रूप से, गुरुत्वाकर्षण का केंद्र “समर्थन के आधार” पर होना है, जो पैरों के आसपास का क्षेत्र है

दूसरा, जब कोई चरित्र बदलता है तो गुरुत्वाकर्षण के केंद्र में बदलाव होता है, जिससे एक पैर से दूसरे पैर में भार परिवर्तन होता है। केवल कुछ इंच तक गुरुत्वाकर्षण के केंद्र को स्थानांतरित करने के लिए एक महत्वपूर्ण भार बदलाव का कारण है। पैर से पैर तक वजन में बदलाव मुद्रा में परिलक्षित होता है, आम तौर पर कूल्हे को ऊपर उठाते हैं और कंधे को वजन-असर पक्ष (“कॉन्ट्रास्टपोस्टो” के रूप में जाना जाता है) को कम करते हैं। जब एनिमेटेड अच्छी तरह से यह स्पष्ट होना चाहिए कि क्या चरित्र खड़ा है या बैठ रहा है भले ही शॉट केवल चरित्र के ऊपरी शरीर को दर्शाता है।

अंत में, जब हम किसी गतिशील चरित्र की क्रिया के पथ पर विचार करते हैं, जिस पर हम नज़र रखने में सबसे अधिक रुचि रखते हैं, वह है गुरुत्वाकर्षण का केंद्र। उदाहरण के लिए, जब हवा के माध्यम से उड़ान होती है तो यह गुरुत्वाकर्षण का केंद्र होता है जो शरीर में किसी भी घुमाव से स्वतंत्र या किसी अंग के घुमाव के अनुसार एक परवलयिक चाप का अनुसरण करता है (जैसा कि चित्र में दिखाया गया है)।

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सेंटर ऑफ़ ग्रेविटी ऑफ़ मूविंग हैमर

5. वेट गेन एंड लॉस

सामान्य परिस्थितियों में चरित्र का वजन स्थिर रहता है लेकिन जब चरित्र अपने वजन को तेज करता है तो प्रभावी रूप से भिन्न होता है। उदाहरण के लिए, यदि चरित्र:

  • ऊपर की ओर बढ़ता और गति प्राप्त करता है: वजन प्राप्त करता है
  • ऊपर की ओर बढ़ता है और गति कम होटी है: वजन कम होता है
  • नीचे की ओर बढ़ता है और गति प्राप्त करता है: वजन कम होता है
  • नीचे की ओर बढ़ता है और गति कम होटी है: वजन बढ़ता है

संक्षेप में, यदि आप गुरुत्वाकर्षण के खिलाफ जा रहे हैं (बढ़ते हुए लेकिन तेजी से गिरने या गिरने की गति को धीमा कर रहे हैं) तो आप वजन बढ़ाते हैं लेकिन अगर आप गुरुत्वाकर्षण के साथ जा रहे हैं (बढ़ते हुए या धीमा या गिरने और तेजी से बढ़ते हुए) तो आप अपना वजन कम करते हैं। An extreme case is when a character is in free-fall and becomes weightless.

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Weight Gain & Weight Loss

जैसा कि एक चरित्र चलता है (चलता है, चलता है, कूदता है, आदि) वजन में परिवर्तन बालों, कपड़ों और मांस के संचलन में कई अतिव्यापी क्रियाएं पैदा करता है। वजन कम करना इनको नीचे की ओर खींचता है जबकि वजन कम करने से ये लगभग तैरने लगते हैं।

खराब एनिमेटेड चरित्र कभी-कभी “फ्लोटी” दिखते हैं क्योंकि वे चलते हैं क्योंकि उनके कार्यों में वजन में इस भिन्नता का अभाव है।

6. क्रिया-प्रतिक्रिया

क्रिया-प्रतिक्रिया का सिद्धांत, जिसे न्यूटन के तीसरे नियम के रूप में भी जाना जाता है, हमें बताता है कि जब कोई चरित्र किसी वस्तु (या किसी अन्य वर्ण के साथ) से प्रभावित होता है तो दोनों प्रभावित होते हैं। पॉल हेविट ने काव्यात्मक रूप से इसका वर्णन किया, “आप बिना छुए किसी को छू नहीं सकते।”

सिद्धांत का एक औपचारिक कथन है, प्रत्येक “क्रिया” के लिए तात्कालिक “प्रतिक्रिया” बल है जो परिमाण में बराबर और दिशा में विपरीत है

आइए इस कथन के प्रत्येक भाग पर विचार करें।

सबसे पहले, क्रिया और प्रतिक्रिया एक जोड़ी हुई ताकतें हैं। उदाहरण के लिए, मान लीजिए कि मिस्टर ए पंच मिस्टर बी है। एक्शन मिस्टर ए की मुट्ठी मिस्टर बी के चेहरे पर मार रहा है, इसलिए प्रतिक्रिया मिस्टर ए की मुट्ठी पर वापस धकेलने वाले मिस्टर बी के चेहरे का बल है।

दूसरा, ये दोनों बल तात्कालिक हैं, यदि मिस्टर बी ने इस पर प्रतिक्रिया नहीं की है, तो यह एक नई कार्रवाई है।

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एक व्यक्ति दूसरे व्यक्ति को घूंसा मारता है

इसके अलावा, अगर मि। ए बाईं ओर के 100 न्यूटन के साथ मुक्का मारता है तो उसकी मुट्ठी पर दाईं ओर 100 न्यूटन के बराबर बल होता है। चूंकि बल गति को बदल देता है, इसलिए एक्शन फोर्स मिस्टर बी के सिर को बाईं ओर ले जाना शुरू कर देता है, जबकि प्रतिक्रिया बल मिस्टर ए की मुट्ठी की गति को बदल देता है, संभवत: इसे रोकने के लिए।

इस दृश्य को सफल बनाने के लिए क्रिया और प्रतिक्रिया से मेल खाना आवश्यक है। एक सामान्य गलती मिस्टर ए पर होने वाली प्रतिक्रिया की उपेक्षा करते हुए मिस्टर बी की गति को एनिमेट करने पर ध्यान केंद्रित करना है।

क्रिया-प्रतिक्रिया के प्रभाव को देखते हुए इस तथ्य से जटिल है कि आमतौर पर कई कार्रवाई बलों पर विचार किया जाना है।

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व्यक्ति एक चट्टान को धकेलता हुआ

एक चट्टान को धक्का देने वाले आदमी का सरल उदाहरण लें। आदमी चट्टान पर एक बल लगाता है इसलिए चट्टान उसके ऊपर एक बल डालती है। यदि वह रोलर स्केट्स पर है, तो वह पीछे की ओर नहीं बढ़ेगा और चट्टान आगे बढ़ेगी। परन्तु वह नंगे पैर है, इसलिए कार्रवाई-प्रतिक्रिया बलों का एक और सेट है: वह भी जमीन पर वापस धक्का देता है और मैदान उसे आगे बढ़ाता है। उसके लिए चट्टान को आगे बढ़ाने के लिए उसके पैरों द्वारा लगाए गए बल को उसकी बाहों द्वारा लगाए गए बल से कम नहीं किया जा सकता है। इन क्रियाओं और प्रतिक्रियाओं को इस दृश्य को वास्तविक रूप से चेतन करने के लिए प्रकट होना होगा।

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