关于旋转的一些基础规律和有趣现象——空翻前传

上半场（水聊）

首先，让我们好好注视一下这张图，落井下石滴降低一下大家预期

从马上就要开工连上七天班的0°心理爽感开始走起

然后马上开始了，1°冷冰冰的内容你见过吗（为了点缀干枯的话语会胡逼塞上一些表情，代表另一个我的内心OS）

1.旋转的定义

物体围绕一个轴点或一个轴线进行圆周运动或类似运动的现象（按轨迹来看有圆、弧形、螺旋、椭圆、八字等）

——叠叠猫：嗯嗯！说得有趣极了！！

2.旋转的分类

1）公转

2）自旋

3）其它

——难得一见的干货啊

3.关于旋转的基本要素、规律

1）三要素：旋转中心、旋转方向和旋转角度

2）旋转不改变物体（刚体）的形状大小体积等，只改变其角度或位置

3）物体旋转的原因：力矩（自转：受到方向不通过旋转点、轴的力）、引力（公转：传说中的第一推动）

4）无外力/矩影响时角动量（旋转的总量）守恒不变——通俗理解为“旋转的量”不变——刚体的话状态一般保持不变：各个轴开始怎么转后面就怎么转，互不干扰——常规空翻按照这一条来设计可以

（多段刚体组成的物体和柔体、软体情况复杂，难以计算——在项目环境下可以简化为我们要的表现规律）（贾尼别科夫（极端）等效应除外）

5）人体属于半柔体+半刚体。可以适用一些简化后的规律

6）旋转的总量不变，但可以在各个轴面间互相转化——主要在第一主轴和第三主轴间转换——常规空翻不牵涉到这一条

7）人体（生物体）虽然属于半柔体+半刚体。可以在简单和复杂的规律间来回横跳

8）旋转的量的方向是根据右手法则来定义的轴向。大小这里不论~

（方向是右手大拇指，而非四指——在同一轴面里可以凭直觉根据四指来分析运动，但牵扯到不同轴面时得看大拇指）

——你说茫茫人世间，还有谁惦记这些呢

4.关于旋转的一些违反直觉的现象

1）贾尼别科夫效应（刚体）（最初发现的现象是一颗螺母在旋转时周期性地翻转轴向）

（为什么会往上位移还有待理解）

——好可怕的现象和术语，地球是不是要毁灭了？（你给老子转下一行）
顶级害怕.jpg

贾尼别科夫效应是一个刚体绕着它转动惯量（质量*半径²、与转动状态无关，类似于物体的质量，是固定的）转动时

最大的主轴（第一主轴），或转动惯量最小的主轴（第三主轴）旋转时是稳定的，而绕着中间轴（第二主轴）旋转时则是不稳定的

上面的动图是贾尼别科夫效应的极端表现

——我一个艺术家知道这些干啥

在下面这个实验中就能观察到此效应：用手握住一个网球拍的拍柄，拍面向上抛起网球拍，让网球拍旋转一圈，并重新抓住拍柄，实验顺利的话你将会发现，原本朝上的拍面也绕拍柄轴旋转了大约半圈后朝下了。如果你将拍面垂直于水平面抛起并接住，或者让网球拍绕拍柄轴旋转则不能看到类似的现象

——说得不错。解释一下猫为什么是液态的
液态猫.gif

2）反重力轮：https://www.bilibili.com/video/av21399591/

——欸就是玩儿！

3）关于角动量守恒（直觉上却又不那么守恒）的一个经典例子——跳水运动员在做规定动作如5255B

起跳时：只有矢状面有可观旋转；过程中：向后翻腾两周半转体两周半（屈体）——翻腾指矢状面的旋转。转体指水平面旋转

——感觉……不如……

简单解析：

1）首先角动量的方向符合右手法则（大拇指是转动轴向也就是角动量的方向，其余四指是转动方向）

——那你知道飞行汽车已经研究了83年，XPQC已经出了X3了吗

2） 原理图：造成水平面的旋转是这么来的：人体最初只有X轴（矢状面）的旋转，其角动量方向平行于水平面→卍解→手逆时针旋转→身体冠状面局部“多”出来一部分角动量→其余部位顺时针旋转，以“抵消多出来的角动量”→人体倾斜→初始角动量X在人体现在的坐标系里变成两个分量→人体Y轴面多出来一个“旋转的量”Y'→根据右手法则，人体左转

——这个机制不错，看我也给你秀一张

我们再来从两个角度看看另一个动作的视频（6245D？）

可见整个跳水过程中人体三个面都有旋转。其中自转面变化最复杂，矢状面最简单，冠状面比较微妙

——他们比完赛后一定也很疲惫吧

3）整个跳水过程有很多细节，这里暂不多讲。感觉机制有点复杂？那我们再深入了解一下跳水的转体到底有多复杂：

A.

假如跳水时手势反过来，如下图（面朝前转。简单镜像翻转，抹掉原来的东西重新分析一下）

原来平行于地平线的角动量X在人体的矢状面还是产生一个分量Y，根据右手法则，右转

——这图真的很丑啊，马赛克不如我的“又不是不能用.jpg”

B.开始分析了：运动员在离开跳板时，在矢状面先朝后转再朝前转

离台时运动员利用腰部和双手给了身体一个矢状面的后转和相对微弱的自体左转

离台后短时双手顺时针转动，身体冠状面相对这一瞬间产生逆时针的角动量补偿，分解到自转面加大身体左转
在面朝前转时，双手再逆时针以最大化的幅度转动，给予身体左转最大的角动量补偿（自转180度花的时间比离台时的第一个半转体少了一半）

如果这些微操的时机不对，应该会比较影响成绩。跳水运动员太强了

侧面角度，就不在图里分析了

——想清楚了？可以安详了

C.

以上是我断断续续花了10天时间琢磨出来的。50%的进度在10天前，其余在今天

这里需要特别指出的我们动画师更关心的问题——最后咋就不转体了

——因为手打开了，“多出来的”角动量又反向让身体（自转面和冠状面）恢复到最开始的状态，只剩下矢状面的旋转

——而最初的贤者左转角动量估计在漫漫时间的长河中折腾转移到其它轴面去了

我们可以记住这个卍解手，抱着身体的手的朝向跟转的方向要么一致，要么相反

简单可以理解为：

向前空翻时，当肢体（两手或其它足够重量的附件）在其它面做出不对称的动作，可以让身体自转

后空翻跟前空翻是一个前后相反的关系——本帖唯一的干货

或者，我们回到一个简单的动作上，感觉好简单，世界好简单，人生好简单，动作原理好简单……

——我领悟了！从上个月起我们已经不是世界第一了
世界人口.JPG

D.那我们可以继续回归复杂——钟摆嘛，24岁动画师：动画很简单的.gif

5.关于旋转的一些违反直觉的现象+

——有趣

6.牵扯到动作设计的话，咱们暂时还是别搞那么复杂的转体~
——
流弊.gif

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下半场（更水的聊）
虽然我自称我们是华流，我掌握的不过是些基础的东西，仅能靠略高的门槛来帮助提升下限。不过好处在哪里呢，一旦通过了门径，后面自己就可以看到通关画面了——耶稣来了也挡不住
（现在开始，我大概要开始冲击上限了）
——依然保持专注
猫头鹰.gif

日本人早就开始研究一些更底层的东西了。这个N年前的南梦宫的PDF大家都看过，里面的东西有点东西——虽然反作用反动、连锁啥的其实似是而非
也不知道现在其它国家对动画原理的研究到什么程度了

这个贴子里有下
https://www.cgjoy.com/thread-243600-1-1.html

相关生肉（懒得找熟肉了）
https://www.bilibili.com/video/av10879305/

失踪的下半
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