こんにちは、あゆのすけです！
今回はボールをバウンドさせる課題です。
１．課題の内容
与えられている物
・1回目のボールの軌道の頂点
・1回目のバウンド地点
・2回目のボールの軌道の頂点
・2回目のバウンド地点
です。
これを横または斜めからの視点で、指定のコマの間隔と枚数で描きます。
2．斜め上に投げられたボールの軌道
物を投げると放物線という曲線を描くことはどこかで聞いたことがあると思います。
放物線というのは、y=ax^2+b という形で表される二次関数のことで、中学校の数学で勉強すると思います。
「ボールを投げる運動」という視点では、高校物理で出てきます。
厳密に放物線に従ってボールが運動するのは、以下のような理想的な条件の時です。
・無風
・ボールのスピンの影響なし
・空気抵抗なし
・浮力の影響なし
基本の動きを押さえる…という意味では、この条件でまずボールバウンドを描いてみると自然な描写ができるのでは？と思い、そのように各フレームでのボールの位置を決めることにしました。
もし、卓球でのすごい選手のシーンを描くという場合は、バックスピンとか書くことになるんでしょうけど、そういう場合は実際のシーンを参考にして描くのが一番早いと思います。その時に、理想的な放物線とどのくらいずれるのか？という視点でも観察してみると、やや分析的にボールの挙動を観ることができるかな？と思います。
３．バウンド後のボールの最高地点の高さ
私たちは、ボールをバウンドさせると、地面との衝突のたびにボールの高さが低くなっていくことを経験的に知っています。
柔らかいボールはすぐに跳ねなくなること、硬いボールは元の高さに近いところまで跳ね返ってくることも知っています。
では、物理学ではどのようにこのボールの跳ね返りを扱うのでしょうか？
これは、高校物理の内容なんですけど、「反発係数」「ボールのバウンド」などで検索すると、予備校のイケてる先生方がわかりやすく解説してくれる動画が沢山出てくると思うので、物理学的にボールバウンドを理解したい方は、そちらを見るとよいかと思います。
「反発係数」というのは、ボールのバウンドでどのくらい跳ね返ってくるか？というのを表す物理量なんですけれども、1に近いほど元の高さに近い位置まで跳ね返ってきて、0に近いほど跳ね返らない…という量です。
これを使うと、バウンド後の放物線の頂点の高さとその次のバウンドまでの横方向の距離が計算できてしまいます。
でもこれを説明するのは、うーん…ぶっちゃけ面倒くさいので、物理学が好きな人はぜひ挑戦してみてください！
ヒント
・反発係数定義
・水平方向は等速運動
・角度θでボールを投げたときのyとxの関係式（ネットで検索するとわんさか出てくる）
これらを使うと、関係式が導けます。
ただし、この反発係数を使って計算できるのは、
・バウンドによってボールの材質に変化がない
・いつも同じ硬さの床の上でバウンド
という条件が成り立っているときのみです。
例えば、フローリングの上でバウンドした次の着地点が座布団の上…という場合は、もっと複雑な要素が絡んでくるので使えません。
４．横のバウンド
バウンド位置と最高地点の情報が与えられているので、同じ反発係数のバウンドになっちゃうんですけど、バウンドした時のボールの変形を少し加えてみたらどんなふうに印象が変わるのかな？と思い、ボールが変形しない場合と変形する場合、2種類作ってみました。
５．斜めのバウンド
横のバウンドの軌道が描けたら、それをお好みのパースグリッドに合わせて変形してあげれば、斜めのボールバウンドになると思うんですよね…。
横バウンドは二次元だったんですけど、斜めにしたとたん三次元空間になるので、ほんと難しいなー！と思いました。こちらも、ボールの変形を試してみたのですが、斜めになったとたん空間情報が増えるので、どんなふうに変形させたらいいのか…そこがものすごく難しく感じました。これはまだまだ観察と研究と修行が必要そうです。
次回は…「フォロースルー」というのをやるいたいです。どうやるのかな？？
がんばりまーす！！
