聊一聊一些荧幕和现场背后的图像故事（18）--动力学
动力学充斥着我们的生活
从最简单的机械运动，到复杂的气候变幻，大型机械构造，甚至是风，物体的形变
处处都有着动力学
所谓动力学就是研究力与运动的关系
今天，来聊聊影像加工上的动力学
重力
我们经常会在各种大佬画师的作品中出现“反重力”裙子
但不能否认的是，构架出这样的画面，依旧是需要对于力学趋向的理解
所以最直观的案例就是，假设你需要去构架一个运动的抽象几何体，
你不可能让它的关节/零部件都“飘在空中”
它们会有因为重力导致的自然抖动和坠落趋向才会显得“真实”
风
风是空气流动的一种结果
我们生活和自然生活中充斥着各种各样的风
风所能带来的动能很难带起一个大型物体去运动
但相对的，它却很容易去驱动一个”大面积“的物体运动
比如裙子/屋檐/布/铁板
我们常常会看到宣传用影像会对头发做出单独处理来带来这种风拂面而过的质感
热气流会向上
热气流密度小，原因是因为热气流的能量高，气体分子间的距离较大，密度小的气体轻，所以就会上升，相对的冷气流由于密度大而下沉。
由于分子的无规则运动和相互碰撞，在任何时刻总有一些分子具有比平均动能还大的动能。这些具有足够大动能的分子，如处于液面附近，其动能大于飞出时克服液体内分子间的引力所需的功时，这些分子就能脱离液面而向外飞出，变成这种液体的汽，这就是蒸发现象。一般温度越高、湿度越小、风速越大、气压越低、则蒸发量就越大；反之蒸发量就越小。
变化形态
1、雨
水在常温下，会慢慢地变为水蒸气飞散到空中，这种现象就叫蒸发。地上的水变成了水蒸气， 这些水蒸气在天上形成了云；如果水蒸气凝结成较大的水滴，水滴就会落下来形成雨或者雪。
2、白气
大量水蒸气在空气中凝结时，常呈现一团"白气”状，“白气”常被误认为水蒸气。 使沸腾的水变成的水蒸气在空气中受冷，便可通过比较“白气”和水蒸气的颜色、形态、 发生部位的不同，可以知道“白气”不是水蒸气，而是水蒸气凝结成的小水滴漂浮在空气中。一般我们称“白气”为“雾”。
2.力的传递
力和振动都是动能，它穿越不同阻力的介质自然会产生不同程度的”散射“
我们尝试去击打水面带来的不会是一个非常巨大的形变
而是一个大大的水波就是一个非常典型的案例
当我们希望在一片墙面上留下一个”伤疤“的时候，最有效的不是施加非常大的”力“
而是将力都集中在一个点
同理我们理解物体之间接触产生的结果也是这样，
他们很少会发生”机械化“的简单形变，而通常是复合的形变叠加
（1）表面张力
水等液体会产生使表面尽可能缩小的力，这个力称为“表面张力”。清晨凝聚在叶片上的水滴、水龙头缓缓垂下的水滴，都是在表面张力的作用下形成的。此外，水黾之所以能站在水面上，也是由于表面张力的作
体具有内聚性和吸附性，这两者都是分子引力的表现形式。内聚性使液体能抵抗拉伸应力，而吸附性则使液体可以黏附在其他物体上面 [2] 。
在液体和气体的分界处，即液体表面及两种不能混合的液体之间的界面处，由于分子之间的吸引力，产生了极其微小的拉力。假想在表面处存在一个薄膜层，它承受着此表面的拉伸力，液体的这一拉力称为表面张力 [2] 。
由于表面张力仅在液体自由表面或两种不能混合的液体之间的界面处存在，一般用表面张力系数σ来衡量其大小。σ表示表面上单位长度所受拉力的数值，单位为N/m。各种液体的表面张力涵盖范围很广，其数值随温度的增大而略有降低 [2] 。
在我们的日常生活中，雨后水滴在枝头悬而不落，水面稍高出杯口而不外溢等现象，都是表面张力作用的结果
液体的表面张力，是液体本身的一种性质，主要由液体本身决定。无机液体的表面张力比有机液体的表面张力大的多，也就是说液体表面张力跟液体的种类有关。水的表面张力72.8mN/m(20℃)，有机液体的表面张力都小于水，含氮、氧等元素的有机液体的表面张力较大，含F、Si的液体表面张力最小。水溶液：如果含有无机盐，表面张力比水大；含有有机物， 表面张力比水小。
（2）超导和温度
超导，指导体在某一温度下，电阻为零的状态。在实验中，若导体电阻的测量值低于10-25Ω，可以认为电阻为零
人们把处于超导状态的导体称之为“超导体”。超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失，被称作零电阻效应。导体没有了电阻，电流流经超导体时就不发生热损耗，电流可以毫无阻力地在导线中形成强大的电流，从而产生超强磁场
（3）分子结构和硬度
引申-热处理
热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。
引申-奥氏体化
奥氏体化是指将钢加热至临界点以上使形成奥氏体的金属热处理过程，加热的工件，使温度达到共析温度以上，使常温下的铁素体和渗碳体再转变回奥氏体
1.加热温度 ；
2.钢的碳含量’钢中含碳量越高，奥氏体的形成速度越快 ；
3.钢的原始组织\原始组织越细，A形成越快。
钢中合金元素对奥氏体形成的影响主要有两方面： 一方面是合金影响碳在奥氏体中的扩散系数； 一方面是合金元素加入改变碳化物的稳定性。
连续加热时奥氏体的形成与等温形成过程相比特点：一、转变在一个温度范围内完成 ；二、转变速度随加热速度增加而增加三、奥氏体成分不均匀性随加热速度增大而增大 四、奥氏体起始晶粒大小随加热速度增大而细化
引申-正火，回火，退火，淬火的区别是什么？
1、工艺不同：
正火是将工件加热至Ac3（Ac是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度，一般是从727℃到912℃之间）或Acm（Acm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线 ）以上30~50℃，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。
回火处理是指将经过淬火硬化或正常化处理之钢材在浸置于一低于临界温度一段时间后，以一定的速率冷却下来。
退火是将金属加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却（通常是缓慢冷却，有时是控制冷却）的一种金属热处理工艺。
钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。
2、材料组织变化不同：
正火后的组织：亚共析钢为铁素体+珠光体，共析钢为珠光体，过共析钢为珠光体+二次渗碳体，且为不连续。
低温回火得到的是马氏体组织；中温回火得到的组织为回火托氏体；高温回火调质处理得到的是回火索氏体组织。
退火后细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。
淬火使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，最后获得以马氏体为主的不平衡组织（也有根据需要获得贝氏体或保持单相奥氏体）。
3、材料性能改变结果不同：
正火时可在稍快的冷却中使钢材的结晶晶粒细化，不但可得到满意的强度，而且可以明显提高韧性(AKV值），降低构件的开裂倾向。—些低合金热轧钢板、低合金钢锻件与铸造件经正火处理后，材料的综合力学性能可以大大改善，而且也改善了切削性能。
回火后将经过淬火及正常化处理在放回中温浸置（时效）一段时间，可促使一部分之碳化物析出，同时有可消除一部分因急速冷却所造成之残留应力，因此可提高材料之韧性与柔性。
退火能够降低硬度，改善切削加工性.消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。均匀材料组织和成分，改善材料性能或为以后热处理做组织准备。
淬火能大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
3.物体的体态和形体
物体的运动遵循物理总结的力学理论，运动中的物体一定会遵循的一段
重心
重心是指地球对物体中每一微小部分引力的合力作用点 [1] 。物体的每一微小部分都受地心引力作用(见万有引力)，这些引力可近似地看成为相交于地心的汇交力系。由于物体的尺寸远小于地球半径，所以可近似地把作用在一般物体上的引力视为平行力系，物体的总重量就是这些引力的合力
在现实生活中，如果想得到一个物品的重量，我们可以用到工具“秤”称一下
如果想评测两个物品孰重孰轻，我们可以用到工具天平
但是在实际的设计过程中，我们无法用到这么直观的测量数据确定画面重心是否够平稳？还是左右重量不一致导致重心偏离？那么设计中的重心和现实中重量理论一样吗？下面我们站在设计的角度上分析一下：
设计上的重心平稳或者偏离最大的衡量标尺就是“视觉感受”；我们不能把现实生活中的重量1:1还原到设计上，但是在设计中，对于视觉重心同样可以通过不同的表现形式来体现；同样的物体，大的要比小的重，这个小朋友都知道！！在视觉上是这么体现的：
同样的大小，黑色相比灰色在视觉感受上占得重量要大，像这样的：
这两个色块为什么做不到平衡？其实这就是视觉感受导致的，所以才会出现天平的不平衡，如果我们把PS里拾色器的颜色条做轻重划分的话，是这样的：
在色彩上，不同的颜色在视觉上给人的轻重感觉也是不一样的，例如这样：
形状规则、质量均匀物体中心判断
下面的几何体都是均匀的，线段指细棒，平面图形指薄板 [3] 。
(1)三角形的重心就是三边中线的交点
(2)线段的重心就是线段的中点 [3] 。
(3)平行四边形的重心就是其两条对角线的交点，也是两对对边中点连线的交点，如所示 [3] 。
(4)圆的重心就是圆心，球的重心就是球心，如图2所示 [3] 。
(5)锥体的重心是顶点与底面重心连线的四等分点上最接近底面的一个，如图3所示 [3] 。
(6)四面体的重心是两对对角线的交点，如图4所示 [3] 。
(7)圆柱体的重心是圆柱体中间截面的圆心，如图5所示 [3] 。
(8)组合体重心：先求出各个物体的重心，再确定组合体的重心，如图6所示 [
什么是字的重心？
重心和中心就是借用物理学中的概念。中心，就是把字放在一个圆中，圆心就是中心，他只考虑长短、大小。而重心就要考虑质量，在书法里就是要考虑轻重、虚实。
比如说有一个悬针竖的“中”，因为悬针竖很长，所以中心就是靠下的。但是悬针竖的尾部是轻的、虚的，所以重心会靠上。如果像黑体这样无悬针的“中”，重心和中心就很接近，这就很平正。如果是行草书中拉的超级长的竖，这“中”就不容易摆正，如果控制得当就是“险绝”。
纵向看，下图的中心是B，重心是A；横向看，中心正中，重心要偏左。因为重心和中心距离较远，这字就不容易写好。
平稳有两种：一种是低级的平均分配，比如像篆书那样，或者你现在看的黑体字一样。另一种是相对高级的，局部的重心不平稳，但是合在一起却是平稳的。在正书（篆隶楷）当中，平稳是主旋律，这两种稳定都要存在。而行草书当中也会存在平稳，但是险绝是主旋律，更强调动感，在运动中去寻求稳定。
比如这个“中”，悬针竖它不是完全竖直的，而是在不断左右摆动，这就存在一种动感。它当然也在寻找平衡，但最终它是不是达到了绝对平衡呢？不一定，作为行书这种书体的性质决定了它的灵活性和宽容度要比楷书大的多。即行草书中确实存在很多最终不平稳的状态，但是只要在可控范围内即可。
书法讲究“法度”，但有法一定要有度，有个程度和范围的灵活性。不能绝对地要求平稳，也不能绝对地说险绝。书体而言，正书的“法”更严，而行草书的“度”更灵活。中庸，执其两端而用其中。
按照下面高票说法，较重的笔画就是这个字的重心？这是说重心是指一个字看起来比较重的部分吗？但我看很多字库字体里的介绍重心都只有上下变化，并没有像下面那样说的重心在捺这一笔画上？这个不是很理解，不知道我表达是否有误。还望解惑
较重的笔画会很大程度上影响字的重心，当然，并不是像那位朋友所指的完全决定，或者说较重的笔画本身就是重心。主笔也好，重笔画也好，都是相对而言的，必须有辅助笔画、轻笔画来协调和衬托才会有意义。因此重心是整体而言的，整体下再分主次。
惯性
物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，称为惯性。惯性是物体的一种固有属性，表现为物体对其运动状态变化的一种阻抗程度，质量是对物体惯性大小的量度 [1] 。当作用在物体上的外力为零时，惯性表现为物体保持其运动状态不变，即保持静止或匀速直线运动；当作用在物体上的外力不为零时，惯性表现为外力改变物体运动状态的难易程度。在同样的外力作用下，相同加速度的物体质量越大惯性越大。所以物体的惯性，在任何时候（受外力作用或不受外力作用），任何情况下（静止或运动），都不会改变，更不会消失。惯性是物质自身的一种属性。
