动效设计基础（一）：运动曲线与缓动

作为设计师，我们经常接到这样的需求：XX app中的动效好酷啊，我们也做一个吧。这时，一些习惯了把设计输出 = PSD的同学往往无从下手。那什么是动效设计？什么时候需要用什么样的动效？动效越酷炫越好吗？这里，我会用几篇文章分别回答这些问题。首先，我们先了解动效设计中如何用运动曲线表达动效以及缓动设计。
 

为什么要动效？

动效是元素的位移、姿态、大小和可见度等随时间的变化。这里我们以位移为例来学习下动效。为什么需要动效呢？比如这里，我希望让方块到右边的位置上，如果没有动效，我可以把它“传送”过去，就像这样：  

显然，这样的技术在现实生活中是不存在的（也许有一天能实现），所以看起来会很不自然。这就需要有一个运动的过程，动效设计就是在设计这个过程：

这样就好多了。但这样的动效该如何表达呢？做过开发的同学都知道，可以用公式，绝大部分的动效用牛顿运动方程都是可以表达的。当然运动方程也可以做成图表，这里我们就用图表的方式来表达运动，这就是运动曲线。最常用的曲线是“位移 – 时间”曲线：横轴表示时间，纵轴表示在一个方向上的位移。（出于简化考虑，这里我们只考虑在一个维度上的运动，在三维空间中的运动可以分解成单个维度）。 我们先看最简单的运动，匀速直线运动：

它的运动曲线其实就是条直线，线的斜率（目标位置 / 运动时间）就是它的运动速度：

在现实生活中，如果物体在传送带上，我们就可以看成是匀速直线运动：

不过这样的例子并不多，物体很少会自己突然获得速度，运动一段距离后又突然停止。在静止和运动两种状态之间，物体的速度往往会发生变化。这就是缓动（Easing）。
 

缓动－减速运动（Ease out）

在缓动过程中，物体的运动速度会由于外力而发生变化。常见的缓动有三种：减速运动、加速运动、先加速后减速。我们先看减速运动：

减速运动的曲线是：

我们发现，物体有一个初始速度，随着时间的推移，它的速度，也就是曲线的斜率在由大变小到0。什么样的物体会这样运动呢？比如这样：

 

缓动－加速运动（Ease in）

加速运动和减速运动的速度变化相反：

曲线也是对称的：

加速运动可以看作这样：

在界面设计中，减速和加速动效往往是成对使用的。通常元素飞入时用减速运动，飞出时用加速运动。例如iPhone App Store中的分类列表：

 

缓动－先加速后减速（Ease In and Out）

可能大部分物体是这样运动的：

 

从曲线中，我们看到，物体的速度（曲线的斜率）由0开始增加，在中点达到最大值，然后又减小到0：

我们可以看成这个物体在依靠自己的动力运动：

很多起点和终点都在界面内的运动都使用这种缓动形式，比如iOS天气App的城市切换动画：

 

缓动的组合

将上面三种最基本的缓动形式组合，可以表现出更多的运动形式，例如：

这就像用一个弹弓把物体弹射出去：

它运动曲线分为两段，物体先向反方向运动，再在正向以很高的速度开始减速运动：

采用不同的缓动形式不仅能帮助用户建立方向感，还能表现出物体的材质和“性格”，比如iOS的锁屏界面落下时：

这体现出锁屏界面本身是一种弹性材质，而下方的相机是坚硬的材质。它会让用户感觉到锁屏很“轻盈”、易使用。如果我们希望下落的物体感觉起来很重，就可以这样：

或者是个很高科技的方块：

或者是个UFO？

如果是个给小朋友用的app，也可以很有趣：

感兴趣的同学可以画下上面这些动效的运动曲线。
 

小结

在本文中，我们讨论了动效设计的概念、缓动曲线的解读和几种常见的缓动类型，也看了一些复杂的缓动案例。在下一篇文章中我们会讨论这些动画的适用场景和用途。

注：部分图片来自 Apple iOS 7 Tech Talks 2013 – User Interface Design for iOS 7 Apps.

VIA: http://ued.qq.com/2015/07/28/dynamicefficiencydesign1/