動效設計原理:從卡通動畫到UI動效

　　概要

　　UI是基於靜態頁面來設計的，頁面之間通過跳轉切換。在設計過程中，設計師很重視單頁的視覺效果，卻經常忽略了對界面跳轉的處理。這些未經處理的跳轉由於沒有提供足夠的預期，所以用戶在使用時經常會覺得困惑。與此相反，在卡通領域，由於使用了足夠的動畫效果，用戶可以非常容易理解某個動作，即使誇張的動作也沒問題。

　　盡管UI設計和卡通動效之間存在差異：卡通更側重於娛樂，而用戶界面卻是嚴謹的互動式工具。但是我們還是可以借鑒卡通動效的優點，從情感和認知層面上將兩者的優勢相結合。

　　Keywords

　　UI、動畫效果、卡通

　　1，UI界面 VS 卡通

　　大家都知道，UI界面一般都是基於靜態頁面來設計–無數個頁面組成了一個軟件。通常情況下，視覺設計師直接開始設計靜態頁面，幾乎不考慮它們之間如何切換。由於用戶對界面之間的關聯沒有預期，所以他們經常會受到驚嚇。用戶苦思冥想，想了解界面之間到底發生了什麼。

　　(我們的app都是由很多頁面組成的，由於用戶對界面之間的關聯沒有預期，所以經常會受到驚嚇或者感到困惑。圖片來自： http://designbeep.com/2014/06/19/mobile-app-design-inspiration-as-shoe/)

　　當用戶感知不到頁面之間的關系時，就說明頁面之間的因果關系不夠清晰。讓用戶理解頁面之間的關系至關重要，這直接關系到操作效率。在沒有輔助解釋的的情況下，用戶隻能通過經驗去理解。這是一個非常有挫折感的體驗。

　　舉例來說，在Windows中，如果我們的任務是：打開“我的電腦”中的D盤，那流程是這樣的：

　　雙擊“計算機”圖標；圖標擴展成一個窗口；在窗口中選擇D盤。

　　在這種情況下，第一步的元素是圖標，第二步元素是擴展的窗口。界面之間的跳轉是非常突然且直接，且沒有前後關聯。如果用戶第一次使用Windows，這樣的界面跳轉需要理解一陣子。

　　(在Windows中，圖標和窗口之間的跳轉十分直接，如果第一次Windows使用會讓用戶很困惑)

　　用戶往往通過經驗來克服這些問題。前幾次的體驗是最糟糕的; 最終用戶學習了“機器的行為“才能有效地與它進行交互。盡管這些界面的認知可以通過反複使用來提高，但認知負擔依然沉重。例如，用戶知道點擊圖標將打開一個窗口，但是突然的變化（突然從圖標變成窗口）也會讓用戶遲疑。

　　卡通中的動畫效果，非常擅長於提供足夠的信息讓觀眾理解。動畫中一些令人費解的行為沒有讓用戶感到困惑；動畫人物並不會突然消失，突然出現；動畫在發生形狀變化時非常自然。

　　動畫提供了必要的視覺線索，讓人理解某個動作前後發生了什麼。不像UI一樣認知沉重並非常依賴經驗，且還將理解界面的責任的歸咎於用戶。動畫利用真實的動作來展示對象變形，讓人更加容易理解。

　　從認知和情感兩個角度來說，將動畫融入到界面切換中是有好處的。 通過對系統的解釋，動畫允許用戶持續的思考一個任務，而無需回想之前的操作。由於沒有突然的視覺變化，動畫降低了用戶被UI界面嚇到的機會，從而減少了不安全感。因此，使用動畫不僅有助於用戶理解界面，提高使用效率。而且還使界面的體驗更愉快更舒適。

　　2，在UI界面中使用動畫的幾個方法

　　多年來，動畫師們已經研究出了很多動畫設計的方法。這裏選擇一些同時符合UI和動畫的設計原則，同時展示了如何在UI設計中應用。

　　我們從3個維度來討論，分別是： 擬物化， 誇張和增強現實。本節提到的所有動畫設計原則都來自Disney 《Animation: The Illusion of Life》。

　　2.1 擬物化

　　把UI中的元素當作真實的，有重量的物體。在動畫片中，人物和元素都是真實的，有重量的物體。他們每次走動都好像是生活在真實世界中一樣，這種感覺非常真實。這種擬物感不僅僅是填充一個像素區域那麼簡單，這些物件的運動是通過增加慣性來實現的。 動畫的所有的原則，例如：慢進慢出，跟隨，和弧形運動，其隨後所有的討論，都是基於這個原則，他們是有質量的物體。

　　(所有元素是有重量的物體。這是所有的運動的基礎。圖片查看：https://medium.com/@druchtie/animation-interfaces-design-2f039da75eeb)

　　把UI界面中的元素變成獨立的，區別於背景的物體，並讓其擁有動作慣性是非常重要的。在UI界面中，元素應該被繪製為一個在三維中的對象，用戶可以連續並穩定的操作他們。

　　光是把一個元素擬物化還遠遠不夠，性能優化也是必須的。為了保持移動的假象，對象在運動時，幀速率必須夠高（當動畫達到每秒24幀時，人眼看到是正常速度的運動）。由於性能下降可能導致移動延遲，從而造成卡頓的現象。這樣用戶容易分心，體驗就會折損。

　　2.1.1 擬物化的方法一：運動模糊

　　擬物化和無卡頓隻是最基本的需求。如果用戶大幅移動一個對象，例如從屏幕左側跨越到右側。由於視覺停留效應，用戶在屏幕上會看到2個以上的對象。眼睛呈現兩個短暫對象也被稱為視覺暫留效應。

　　動畫設計師面臨這個問題時，使用了一個經驗法則 ：如果一個物體移動超過物體本身一半的大小（或者更大）的任何兩幀之間，加入運動模糊效果。使用運動模糊填補舊新位置之間的間隙，讓眼睛更能接受物體的移動。雖然涉及到抗鋸齒的問題，但運動模糊確實是一個低成本的解決方案。

　　(在Windows中，鼠標指針可以設置成運動模糊，方便用戶去追蹤鼠標指針)

　　動畫師發現，有兩種不同的運動模糊方式可以使用。最簡單的就是使用半透明的條紋。這種條紋就像尾巴一樣跟隨在圖標後，使用透明條紋來模擬現實的物理作用，並產生非常逼真的效果。另一方式是在單個幀中插入多個圖像。例如，手臂迅速來回擺動時，單個幀顯示多個手臂，每個手臂在不同的位置呈現。這種技術可以有效提高幀速率，並且很有說服力。

　　(運動模糊的全部幀效果，可以通過每幀展示多個豎線來達到提高幀數的效果)

　　運動模糊的效果表明： 運動不僅是一系列的靜止圖像的集合。它會給用戶一個模糊的線索。這種感知來源於人的視覺系統的工作原理。卡通動畫師經常使用運動模糊， 即使隻是粗略進行運動模糊的渲染，也足以打造一種快速運動的幻覺。在App設計中，由於手機尺寸的限製，一般不會出現超遠距離的拖動，但是在大屏幕的電腦上就會遇到這個問題。

　　2.1.2 擬物化的方法二：出現和消失

　　除了移動， 元素無規則的出現和消失也會造成用戶困惑。在UI設計中，有三種方式展示出現消失的效果： 移入，擦除，和模糊消失。他們的動作是快而連續的，給用戶必要的視覺線索來理解發生了什麼。

　　(從左到右動效依次是移入，擦除和模糊消失)

　　2.2 誇張

　　通過“誇張現實”的手法，往往可以讓設計達到事倍功半的效果。經過誇張手法處理的卡通表現的更現實。

　　例如在迪斯尼的《白雪公主的小矮人》中，小矮人是非常不寫實的：他們的臉和身體都很大，他們的動作大而誇張。相比之下，隻有白雪公主的比例是逼真的。相比於矮人，她更像一個真實的人。所以 白雪公主這個角色，卻因為更接近於現實，所以被渲染成相對平淡的角色。白雪公主是用來配合矮人的。矮人反而看起來更逼真。這種誇張的方式更加的突出了動畫本身。這樣的原理說明， 無論是物理特征，動作特征，或四肢特征，可以通過強化某些方面，讓其更顯著。

　　通過這種方式，觀眾可以更好的去理解這些特征和動作。例如，每個小矮人和白雪公主都有一個特征，往往是和他們的名字（遲鈍，脾氣暴躁，打噴嚏）遙相呼應的。這些特征非常強烈，即使沒有這個名字作為一個額外的線索，人們也能通過每個矮人的身體特征，動作和行為等誇張行為來記住某個角色。

　　(白雪公主因為更接近於現實，所以被渲染成相對平淡的角色。白雪公主是用來配合矮人的。每個小矮人都有一個特征，往往是和他們的名字（遲鈍，脾氣暴躁，打噴嚏）遙相呼應的，而白雪公主則特征不明顯。圖片來自：Disney.com )

　　所以，誇張的表現手法可以突出某些受到忽視的細節。在卡通中，動畫師可以通過誇大某個細節來引起更多的注意力。可能這些細節原本很難背察覺。

　　和卡通一樣，UI界面必須讓用戶理解，並在必要時突出一些細節。采用誇張的方式，使UI界面中的某些對象可以更容易理解，更加“現實”，從而使UI界面更吸引人。

　　(在圖片社區項目中，我們對通知使用了動效。因為通知入口屬於細節，在沒有通知時，隻保留一個icon，不吸引用戶注意。當有新消息來時，用動效來吸引用戶注意。)

　　2.2.1誇張方法一：給用戶足夠的預期

　　在動作發生之前，最好給給觀眾一些提示。當動作發生時，觀眾已經準備好，而不必對所發生的動作所驚訝。

　　( Tumblr中，當鼠標移動到某一功能時，icon會跳動一下，提醒用戶點擊之後會有變化)

　　像類似預期一樣的的誇張技巧，它們可以讓用戶更容易理解界面。他們不斷的為用戶解釋或者暗示界面之間的繼承關系。如果沒有這樣的線索，用戶會非常難以理解這些界面。

　　2.3 增強現實（Reinforcement）

　　所有的動畫技術都會增強某個現實。有些會非常極端－就像在某些動畫中，角色高速移動，變成了一道光線，快速的穿過屏幕。實際上這是非常隱蔽的手法。觀眾不會感知到這些效果很誇張。他們隻是感覺超現實。這些誇張的效果已經被精心處理，所以觀眾不會被這些誇張效果所困惑。本節就是探討，通過增強現實技術，用來彌補卡通與觀眾之間的關系，亦或者UI與使用者之間的關系。

　　2.3.1 增強現實方法一：緩進緩出

　　如前文描述，當卡通人物移動時，是非常擬物化的。然而，這種移動並不是簡單的在紙上畫一些等距的角色。動畫師在繪製動作時經常使用緩進緩出效果：角色緩慢的走出屏幕，接著一個快速的動作，最後的收尾動作很緩慢。這種方式有助於讓角色在移動中看起來更有物理質量。 此外，緩進緩出效果出現在某一個快速動作之前，有助於觀看時更加舒適。如果沒有它，動畫中的移動會感覺很假，類似緩進緩出這種細節效果可以極大的影響一個動畫的質量。

　　(使用緩進緩出的效果後，界面感覺更加舒適。圖片查看：https://medium.com/@pasql/transitional-interfaces-926eb80d64e3)

　　2.3.2 增強現實方法二：弧形運動

　　另一個原理也是經常運行在人的潛意識中，那就是弧形運動。相比於直線運動，對象沿在弧形運動時，他們是非直接式運動。類似於卡通中的角色。 圓弧路徑的運動給人一種更吸引人，更活潑的感覺，而直線運動則比較簡單。

　　(Mac OS X中，最小化窗口使用了弧線，顯得更加活潑)

　　2.3.3 增強現實方法三：跟隨運動

　　增強現實的最後一個方法是跟隨運動。在現實世界中，當主物體發成運動時，與其關聯的物體會做出跟隨運動。動畫師們將這種觀察使用在動畫中， 當動畫中的主體物停止後，其他部分細節依然可以運動。包括了身體，衣服，和一些局部的動作處理，讓其動效變的更加極致。

　　(iOS中，移動app位置是典型的跟隨運動效果，當App插入一個新位置時，其他app位置跟著位移)

　　構建一個假象是一件非常脆弱的事。一些動畫的細節對最後的效果影響非常大。雖然這些動畫效果如果不在卡通中使用，其實並不會破壞整體的世界觀。但是加入這些效果會讓動畫更生動，更逼真。最終可以讓故事更容易被說服，人們也更容易理解，也更容易讓用戶參與其中。

　　3.為什麼使用動畫

　　為什麼要在UI中使用動畫？動畫有2個特點可以解釋其在UI設計中的價值。

　　首先，由於卡通是藝術性的，他們有超越現實的能力。這個能力可以更有效的傳達信息。 UI界面同樣也需要明確，清晰，簡潔的溝通。

　　其次，卡通創造了一個虛擬的世界，它非常容易讓觀眾沉浸其中。 通過此方法，UI也能變的引人入勝。通過動畫，充分吸引用戶來到它們的世界。然後讓他們的注意力可以完全投入到工作中去。讓用戶不要覺得他們在操作一個界面，而讓他們更直接的觸達任務。

　　4.使用UI動效的注意點

　　在UI界面中使用動效是有益的。但是UI並不是卡通。它們之間最重要的一個區別是：卡通是一種被動介質，而用戶界面是互動式的。 界面中的動效應該設計成不讓用戶感知到的狀態（足夠快，足夠引人入勝，足夠幹淨利落。使用戶無意識的認識到這一點）用戶可能希望在前一個動畫結束之前就進行下一個操作。在這些情況下，應該給予用戶最直接的控製。但是界面設計的原則仍應該利用動畫技術來支持。

　　卡通和UI的另一個區別是他們的使用目標：卡通純粹是享受和娛樂，而用戶界面是用來完成工作的。由於工作的嚴謹性，需要排除漫畫中的娛樂元素。卡通往往古怪且愚蠢，如果這種古怪足以讓用戶理解用戶界面的功能，那這種古怪則可以保留。例如，動畫可以用在第一次打開軟件時，給用戶一個驚喜。通過預期暗示用戶操作，通過這個動作給用戶一些驚喜是可取的。

　　UI是用來完成任務的工具，動畫應該盡可能的快，同時也保持其清晰度。例如把動畫當作一個時尚元素使用時，動畫必須要快，通過快來減少用戶執行和理解的時間。

　　5.總結

　　在UI中使用動效有以下幾個優點：

　　由於動畫讓用戶更容易理解界面之間的關系，所以減輕了很多認知負擔。通過消除屏幕上的跳變，讓界面不讓用戶吃驚並費解，從而讓體驗更加愉快。將物理世界的運動用在動畫中，縮短了用戶和界面之間的鴻溝，讓用戶更專注於任務而不是理解界面。

　　動畫展示效果遠遠超過了靜態展示，甚至比靜態展示更直接的闡釋了界面。動畫並不一定是緩慢的，或者會分散用戶注意力的東西。通過悉心調整，動畫可以讓界面可理解，有魅力的。同時使用起來的體驗是愉快的。

　　參考資料：

　　Animation: From Cartoons to the User Interface. Published in UIST’93: User Interface Software and Technology, Atlanta, GA, November 3-5, 1993. pp. 45-55.

　　A New Mobile UX Design Material. By Rachel Hinman.

　　Transitional Interfaces. By Pasquale D’Silva.

　　Animation Principles in UI Design: Understanding Easing. By Suresh V. Selvaraj

　　Youtube Video: Designing with animation. By Pasquale D’Silva.

　　Animation & Interfaces Design. By Danny Ruchtie.

　　Animation: The Illusion of Life. By Disney．

　　來源：騰訊ISUX (http://isux.tencent.com/20122.html)