混淆函数图像与角色轮廓



设角色从地面起跳,2秒后回到地面,最高🎵点达到3米。令起▶️跳时刻为t=0,落地时刻为t=2,地面高度为y=0,最简模型可以写成:



动画截图中的人物轨迹可以用于近似建模,但图片坐标不能直接当作常规直角坐标系。图像通常以左上角为原点,像素的y值向下增加;数学坐标则通常以左下方🎇或场景基准线为原点,y✨值向上增加。



截图拟合得到的曲线是近似模💪型,不是对原动画制作过程的证明。动画师可能使用关键帧、补间曲线和镜头缩放来制造节奏💫,角色的运动轨迹也可能由多个阶段组成,单个二次函数只能描述其中较平滑的一段。



把所有弧线都当成抛物线



动漫人物轨迹建模最实用的方法是先确定三个可靠点,再求出二次函数。三个点不能都处于同一条直线上,否则无法得到非退化的二次曲线;三个点还应使用同一套坐标单位。



二次元动漫人物桶二次函数的建模可以按照“情境拆分、坐标设定、三点求式、结果解释”的顺序完成。先写清楚研⚡究对象,再写公式,能够避免为了使用二次函数而强行改造场景。



动漫人物跳跃轨迹为什么是二次函数



这个模型中的-3决定开口向下,说明角色先上升后下降;顶点坐标为(1,3),表示角色在第1秒达到3米;两个零点为🔮t=0和t=2,表示起跳与落地。若把桶口高度设为1米,就可以进一步求角色何时超过桶口高度,只需令y=1并解方程。



把桶当作坐标背景时,⭐桶底可以设为y=0,桶口可以设为y=H,桶的左右边缘则用x坐标表示。这样做的价值是统一场景尺度,而不是强行证明桶壁是一条抛物线。人物是否越过桶口,可以通过比较人物高度函数与H的大小来判断。



把“二次元”误解成二次函数



角色的头发、桶口、圆形道具和透视椭圆都可能呈现弧线,但圆、椭圆、贝塞尔曲线与抛物线的性质不同。只有在题目给出函数关系、三个点、顶点或明确的抛物线设定时,才可以使用二次函数。



从动画截图读取函数时要修正坐标



桶的几何形状需要先看剖面和横截面,不能因为画面中出现曲线就直接套用抛物线。二维画面里的桶口椭圆,是圆柱体或圆形开口的透视表现;椭圆方程与二次函数有关,但椭圆通常不能在整个范围内表示为一个单值的y=f(x)。



用三个场景点建立动漫人物的抛物线



动漫人物在忽略空气阻力、动作修正和镜头夸张的理想情况下,跳跃高度会随时间先上升后下降,这种变化可以用二次函数近似表示。竖直方向受到近似恒定的重力加速度影响,因此⭐高度关于时间的关系具有二次项。



如果桶是上宽下窄的圆台,桶的纵向剖面常用两条斜直线表示,液体体积随高度变化也不一定是简单的二次关系。若桶是圆柱形,液面高度与液体体积近似成正比;若桶是圆锥形,液面体积与高度的三次方有关。只有在题目给出特殊截面、局部近似或明确的抛物线轮廓时,才适合使用二次函数。



“二次元”在这里💎指动漫、游戏等虚构平面内容,“二次函数”指最高次数为2的函数,💎二者不是同一个数学概念。动漫人物出现在二维画面中,并不意味着人物轮廓自动满足二次函数。



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