本文并不深入物理定律的本身，只講述運(yùn)動(dòng)曲線的運(yùn)用，曾經(jīng)上課睡覺的同學(xué)也不必?fù)?dān)心。

先引用下百科神馬是物理：物理學(xué)是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)最一般規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的學(xué)科。作為自然科學(xué)的帶頭學(xué)科，物理學(xué)研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物質(zhì)最基本的運(yùn)動(dòng)形式和規(guī)律，因此成為其他各自然科學(xué)學(xué)科的研究基礎(chǔ)。它的理論結(jié)構(gòu)充分地運(yùn)用數(shù)學(xué)作為自己的工作語(yǔ)言，以實(shí)驗(yàn)作為檢驗(yàn)理論正確性的唯一標(biāo)準(zhǔn)，它是當(dāng)今最精密的一門自然科學(xué)學(xué)科。（猜你們也沒仔細(xì)看，總之就是物理是一門非常牛逼的學(xué)科。）

我一直認(rèn)為動(dòng)效設(shè)計(jì)的本身是人機(jī)交互中非常重要的環(huán)節(jié)，并且我們會(huì)把從小到大對(duì)這個(gè)世界的認(rèn)識(shí)映射到屏幕世界中。比如最常見的抓、扔、移動(dòng)等操作，都是嬰兒時(shí)期就習(xí)得到的基本本能，那么這些動(dòng)作經(jīng)常會(huì)被我們本能的運(yùn)用到長(zhǎng)大后接觸到的屏幕操作中。

上一篇中已經(jīng)提到了一些動(dòng)效設(shè)計(jì)的原則（傳送門：站酷 ），以及簡(jiǎn)單的寫到了動(dòng)效設(shè)計(jì)怎么樣的表達(dá)讓用戶更加舒適。恩，今天要深入這個(gè)話題，動(dòng)效設(shè)計(jì)師如何運(yùn)用物理理論來(lái)讓動(dòng)畫曲線更加貼近現(xiàn)實(shí)世界，如何讓你的動(dòng)畫效果更加的如煙花般炫麗。

讓我們開始進(jìn)入物理世界~~

Isaac Newton（小伙年輕時(shí)候還挺帥，可惜后來(lái)就。。）

一.牛頓第一定律 又稱慣性定律 由牛頓在1687年提出

任何物體都要保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到外力迫使它改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止。

什么是保持勻速直線運(yùn)動(dòng)：

可以感覺到，它的運(yùn)動(dòng)似乎有些無(wú)聊，因?yàn)槲覀兩畹倪@個(gè)世界存在引力、空氣阻力、摩擦力等等。那就看一下最常見的外力因素——摩擦力，現(xiàn)實(shí)世界中的大部分運(yùn)動(dòng)都有它的身影。

1.摩擦力 F=μ×FN 

阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)（或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)）的力叫做摩擦力。

摩擦力是個(gè)宜動(dòng)宜靜的乖寶寶~它有兩種形態(tài)：

A 靜摩擦力：兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)其接觸表面之間有相對(duì)滑動(dòng)的趨勢(shì)，但尚保持相對(duì)靜止時(shí)，彼此作用著阻礙相對(duì)滑動(dòng)的阻力，這種阻力稱為靜滑動(dòng)摩擦力，簡(jiǎn)稱靜摩擦力。

摩擦力比較大的時(shí)候會(huì)發(fā)生，由于相對(duì)沒動(dòng)，所以保持和傳送帶一起運(yùn)動(dòng)。

B 動(dòng)摩擦力：兩接觸物體之間存在相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，其接觸面上產(chǎn)生阻礙對(duì)方滑動(dòng)的阻力稱為動(dòng)滑動(dòng)摩擦力。

可以看到由于材質(zhì)的不同，或者又加上制動(dòng)等因素，只要記住物體表面粗糙及壓力越大，摩擦力越大，結(jié)合下面的牛頓第二定律就可以模擬出一些不同感覺的運(yùn)動(dòng)曲線了。

二.牛頓第二定律  F=ma 由牛頓在1687年提出

物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，且與物體質(zhì)量的倒數(shù)成正比；加速度的方向跟作用力的方向相同。

簡(jiǎn)單的說(shuō)就是——物體越輕或者受到的力越大加速度越大：

三.牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律 F=-F' 由牛頓在1687年提出 

相互作用的兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。

常見的比如說(shuō)彈撞擊，拉、推重物等等。反正哪哪都有它，不要忘記它就好。

既然提到牛三那就一定要提到一個(gè)它最重要的衍生定律了：

1.動(dòng)量守恒定律 m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

一個(gè)系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零，那么這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。

動(dòng)量守恒定律最初是牛頓第三定律的推論， 但后來(lái)發(fā)現(xiàn)它們的適用范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)廣于牛頓定律。簡(jiǎn)單的描述就是，兩個(gè)速度不同的物體碰撞之后會(huì)產(chǎn)生速度上的『傳遞』，打臺(tái)球的同學(xué)應(yīng)該有更深的感觸。

 

四.阿基米德定律 F＝γV

浸入靜止流體(氣體或液體)中的物體受到一個(gè)浮力，其大小等于該物體所排開的流體重量，方向垂直向上并通過(guò)所排開流體的形心。

所以水中物體彈出速度與物體的體積、質(zhì)量成正比~而且會(huì)越靠近水面越快?？聪虑€圖：

 

可以發(fā)現(xiàn)浮起來(lái)的過(guò)程因?yàn)橥饬Φ姆较虿粩嘧兓灾掠行╊愃茝椥郧€，繼而聯(lián)想到了胡克（彈性）定律：

五.胡克定律  F=-k·x 又稱彈性定律 由胡克在1678年提出

彈簧在發(fā)生彈性形變時(shí)，彈簧的彈力F和彈簧的伸長(zhǎng)量（或壓縮量）x成正比，即F= k·x 。k是物質(zhì)的彈性系數(shù)，它只由材料的性質(zhì)所決定，與其他因素?zé)o關(guān)。負(fù)號(hào)表示彈簧所產(chǎn)生的彈力與其伸長(zhǎng)（或壓縮）的方向相反。

那么由胡可定律結(jié)合牛頓第二定律F=ma，我們就可以得出彈性曲線來(lái)，這里的關(guān)鍵因素就是物體質(zhì)量、彈性系數(shù)、伸長(zhǎng)量來(lái)決定。

*『制作』：描述彈性曲線通常的三個(gè)關(guān)鍵參數(shù)分別是：頻率、過(guò)量、持續(xù)時(shí)間。

六.表面張力

液體表面任意二相鄰部分之間垂直于它們的單位長(zhǎng)度分界線相互作用的拉力。表面張力的形成同處在液體表面薄層內(nèi)的分子的特殊受力狀態(tài)密切相關(guān)。

表面張力是動(dòng)效設(shè)計(jì)中和阿基米德定律一樣容易遇到的流體力學(xué)里的知識(shí)。算式比較復(fù)雜，不再深究。張力的運(yùn)用很廣泛，那么我們做動(dòng)效最常遇到的通常是融合效果：

 

總結(jié)

物理的運(yùn)用基本上在我們生活的世界中并沒有理想狀態(tài)，所以了解原理的同時(shí)，設(shè)計(jì)獅們請(qǐng)一定要愉快的觀察我們身邊的世界，真實(shí)世界才是最好的學(xué)習(xí)案例。

最后的最后如果文中對(duì)科學(xué)道理的闡述有什么錯(cuò)誤的地方，希望學(xué)霸同學(xué)們可以指出~

附一：壓箱底的緩動(dòng)函數(shù)曲線 http://easings.net/zh-cn（如打不開，請(qǐng)使用科學(xué)上網(wǎng)法）

附二：寫的過(guò)程中也看到阿里U一點(diǎn)的文章——動(dòng)效設(shè)計(jì)的物理法則，重點(diǎn)的寫了牛頓第一第二定律，感興趣的的同學(xué)們可以點(diǎn)過(guò)去拜讀下~