長沙理工大學碩士論文
長沙理工大學簡稱長沙理工，是一所以工為主，理、管、經等多學科的大學。以下是長沙理工大學碩士論文，歡迎閱讀。
自從1906年動畫產生，對動畫本質的探討可謂仁者見仁智者見智，但是哪種觀點更具有說服力和科學性呢?目前尚難說清。本文將從物理學的角度來分析和探討在動畫制作當中物理學的重要性，進而闡釋動畫的本質。
從西班牙阿爾塔米拉洞穴的野牛奔跑圖到中國的舞蹈紋盆，從西方的“魔術幻燈”到中國的“走馬燈”，無不體現出人們對運動畫面創造的欲望，從動畫的起源可以看出物理學原理在人們表現運動畫面時的運用。物理學原理在動畫的起源和發展，以及動畫片制作中的運用主要表現在角色和物體運動的創作以及空間和時間的轉換等方面。然而無論是動畫的起源還是動畫形成的根據，無不體現著物理學原理在動畫形成中所起到的重要作用。下面將從動畫形成以及制作過程中物體的運動、時空的轉換等多方面，從物理學角度探尋動畫的本質。
一、動畫中角色和物體的運動
動畫角色的動作和運動，一般是以動畫角色本身類別屬性的動作為準則，以物理學原理為依據，賦予動畫角色以個性的動作、語言和情感。物理學原理在動畫角色動作設計和情節處理上具有重要作用，無論是遵循或打破運動規律，無論是為了使得動作和諧還是創造夸張性的動作，都體現著物理學原理的重要性。
(一)基本物理學在動畫物體運動中的重要作用
遍悉動畫中的角色動作和物體運動，作用力與反作用力、牛頓定律、曲線運動等物理學原理都有所體現。下面針對幾個常用的物理學概念來說明其在動畫角色動作和物體運動設置中的表現。
1.參考物：參考物是描寫發生相對運動時物體的位置變化，是參考物體是否運動以及運動快慢的標準。參考物對于動畫的產生和發展以及動畫中物體的運動設計都具有重要的作用，并且也促進了動畫的產生。早期動畫大師萬氏三兄弟，在創作動畫之初畫的一匹奔跑的馬，因對參考物和運動周期的忽視而失敗。而后來所畫的貓捉老鼠，貓和老鼠互為參考物，才使中國動畫取得了創造性的開端。
有了參考物，動畫才能創造出絢麗、夸張的動作，才能將人物的鮮明性格、生動情節表現得淋漓盡致。風的旋轉、水的流動以及人物的運動有了參考的對象，也就有了運動的準確性和趣味性�！逗５卓倓訂T》中海流的運動以及《天空之城》中云層和龍卷風的運動都是參考物巧妙運用的效果。
2.加速度：加速度指的是運動物體在某一瞬時的速度對時間的變化率，反映了物體運動速度的變化情況。加速度具有矢量性，瞬時性和相對性。加速度的矢量性，在動畫當中表現為物體的速度變化�！敦埡屠鲜蟆分腥齻�木墩由上而下滾動追趕小狗時，充分將加速的相對性和瞬時性表現了出來。
3.慣性原理：即物體在不受外力作用的條件下，將保持原來的勻速直線運動狀態，或者是原來的靜止狀態。動畫片在表現物體的慣性運動時，往往依據原理運用動畫夸張變形的手法，獲得更為強烈的運動效果。而對于較輕或者柔軟的東西，隨著主物體的運動而表現出來的伴隨運動使得角色的運動更加流暢和真實。如《怪物史克萊》中，菲奧娜公主在教訓強盜時，慣性原理的巧妙運用使辮子和衣服的擺動使公主表現得十分敏捷。
此外，物理學原理在動畫制作中的經典運用仍數不勝數，如《機器人瓦力》中瓦力利用滅火器向外噴射所產生的反作用力實現了太空中自由的飛行和曼舞;《龜兔賽跑》中夸張的造型及運動形態變化，強化了速度和摩擦力之間的矛盾，使兔子的奔跑動作更具戲劇化;《木偶奇遇記》中小火力把大狐貍從帽子中拖出，通過離心力的作用夸張貓的動態，增加了趣味性。總之，從物理學原理在動畫中的出色表現可以看出，物理學原理是動畫運動的基礎，也是動畫產生和發展的源泉。
(二)天體物理學在動畫當中的運用
天體物理學主要運用在科幻類的動畫片當中，如在太空中飛船的飛行，以及失重狀態下人物和物體的運動狀態等，都是在天體物理學原理的作用下設計的。比如《機器人瓦力》中，瓦力處于失重狀態在太空漫步，以及《星際旅行》中飛船進取號的旅程。天體的運動以及飛船的飛行都完美地體現了天體物理學在動畫當中的運用。
二、物理學原理在動畫后期制作中的應用
物理學原理不僅僅在浮于動畫的喜劇和夸張動作表現上，同時在動畫后期制作中也多有運用。如表現在畫面之間的時空轉換和動作銜接，動畫背景的烘托和渲染等。
(一)光學原理的運用
動畫片中的光線與電影中實實在在的O光不同，是虛擬的場景燈光表現，是動畫師根據需要人為設計的，這就使得它具有更大的夸張性和靈活性。比如說動畫當中利用夸張的光線、高對比度和陰影的效果來表現空間層次感、渲染氣氛、突顯人物性格等。
(二)畫面的時間感和時空的轉換
無論是理查德威廉姆斯的“無論是米開朗基羅還是達.芬奇，要想繪畫出球體運動的細節，他們必須得畫出其中的時間點和空間幅度。可見時間點和空間幅度的重要性�！边�是格里穆乃特維克的“動畫的一切皆在于時間點和空間幅度”，都無不體現著時間和空間在動畫中的重要作用。
動畫中夸張的時間處理增加了其趣味性，同時也使得動畫角色和物體的運動更具流暢性和戲劇性。《大力士》中的人物從梯子急速爬入空中，雖已爬出梯子但仍繼續，突然意識到危險，然后停頓、墮落。一瞬間的意識感知，通過動畫形象動態情緒的表現、時間的夸張使運動更具有戲劇性。
另外，動畫空間感不僅在動畫角色的運動設計中具有重要作用，更在鏡頭的運用中有突出表現。如鏡頭的推拉搖移、燈光的布置、蒙太奇等，通過時空的轉換，營造特定的空間感、層次感來表現特定的效果。其時空運動都是由一張張畫虛擬而成，比電影的時空表現更具虛擬性。如《機器人瓦力》中利用相對論使得飛船的時空穿梭更加合情合理。
三、結論
綜上所述，沒有物理學原理在動畫起源、發展中的應用，很難有目前世界動畫的空前繁榮;沒有物理學原理在動畫制作中的巧妙運用，不可能有《貓和老鼠》給大家帶來的七十多年的歡笑。所以動畫角色和物體的運動通過遵循或者刻意打破物理原理，來實現動作的連續性，創造出可愛而夸張的動作。畫面之間的連貫性和銜接性，無論是角色的動作還是畫面之間的時空轉換，都是物理學在動畫中的精彩表現。物理學在動畫中的運用和表現，不僅僅是針對于動畫的起源以及運動規律的形成，更是證實了動畫的本質是其個性的運動和特有時空感的完美結合。
參考文獻：
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