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検証:3Dアニメはなぜ動きが硬いのか?その5 

検証:3Dアニメはなぜ動きが硬いのか?[まとめて読む方はこちらから]

今回はいよいよ、3Dアニメーションにおいて最も重要なリグの制作に入りたいと思います。今回はSoftimageユーザー向けの記事になっておりますのでご注意を…。でも、考え方的には他の3Dツールでも同じだと思われます。

Softimageにはゲーム用のフリーツールであるModToolというものがありまして、商用不可でレンダリングに透かしが入ること以外、ほぼすべての機能を無料で使えますので、Softimage未体験の方はぜひダウンロードして試すことをお勧めします。


さて、以前の私はSoftimageをあまり使いこなせてないということもあって、二足歩行リグをそのまま使っていました。Softimageの二足歩行リグは、配置して変換すればすぐに使えるのでとても便利です。二足歩行リグは、基本的なボーンにコントローラーがついてるだけのシンプルなリグです。二足歩行リグによるアニメーションはとても楽なのですが、いろんなモーションを作っていると苦手な表現がある事に気がつきました。

柔らかい動きを出すための
細かい変形が出来ないのです。


ボーンを途中から曲げるなんてことは当然出来ませんし、ボーンを拡大縮小させるとかなり大雑把な単位で変形してしまって思った通りの変形が出来ません。
もしかすると、ボーンのみに頼った3Dアニメーションには限界があるのでは無いかという疑念が生まれました。

もちろん実際の人間は、骨が途中で曲がったりしたら大変なことになってしまいますので、ボーンはリアルな人間を表現するのには、とても理にかなった機能なのです。
ところが、作画アニメをコマ送りで見てると、どう考えても骨の途中で曲がってる絵が混じってることに気がつきます。

作画アニメの教本なんかを見ると、こういった変形を入れるのは、視神経の残像効果を利用した錯覚表現である等と書かれてます。まあ、このあたりの原理は前回までの記事で何度も説明してるので、すでに理解して頂けてると思います。


前作でも髪の毛やスカートなんかは、ボーンを使わずにNULLという座標を示すオブジェクトを配置してコントロールしてました。こちらは、ボーンに比べるととても自由度が高く伸ばしたり曲げたりが自由自在なので作画アニメ的な柔らかい動きが付けやすいなあと思っていました。

しかし、これにも欠点があって、自由度が高すぎるのでカットによってスカートや髪の毛の長さが違ったりして制御が大変だったりするのです。

作画アニメ的な表現をするには、自由度の高いNULLデフォーマーがいいなあとは思ってましたが、ボーンを捨ててキャラクターの全身にNULLを仕込むのは違うなあと思っていたわけです。というか実際に試してみましたが、かなり使い勝手が悪くなり運用上現実的ではありませんでした。

ちなみに、細かい変形にはシェイプを使うという選択肢もあります。しかし、シェイプには方向性のある変形が苦手だという欠点があります。方向性の無い筋肉や表情の処理はシェイプにむいていますが、例えば、髪の毛の揉み上げ(?)ですが、360度どの方向に変形するか分からないので、シェイプですべての方向の変形を用意するのはほとんど不可能です。

ボーンの手軽さとNULLの自由度…この両方の良いところを使えるリグがあったらいいなあ~とぼんやり思ってました。

そこで、検証その2からずっと腕だけに仕込んで検証してきたのが、
ボーンの配下にNULLを
3個配置したリグ

だったのです。

いろいろ試した結果、ひとつのボーンに最低3個のNULLを置くと自由度があがるということが分かってきました。っていうかそれ以上置くと効果よりも運用が大変になります…。特別な場合以外は3個で十分でしょう。

NULLは、親であるボーンの動きに完全に追随するので、通常はボーンアニメーションとまったく同じですが、しなりや嘘パース、嘘筋肉など、変形が欲しいときだけNULLが活躍するわけです!

しかし、実際にボーンの配下にNULLを配置する作業をしてみるとこれがなかなか面倒で…、全身のボーンすべてにNULLを3個ずつ配置するなんてのは、キャラクター数が増えたら死にそうな苦行だったわけです。

という事で、
ボーン配下にNULLデフォーマーを
自動的に配置してくれるスクリプト

を作ることにしました。スクリプトは初めてだったので、IKAさんの公開されているBoneToNullをベースに改造して使用させて頂きました。

スクリプト1
↑ボーンを用意して…ルートを選択。

スクリプト2
↑スクリプトを実行すると、ボーン上に3個のNULLが出来ます。3個めのNULLが同じ位置に重なってしまうので、大きさが変わるように調整してます。

スクリプト3
↑沢山のボーンに適用してみました。

スクリプト4
↑ちゃんとNULLの下の階層に自動配置されます。

こうして出来たNULLをグループ化して、変形したいオブジェクトに対してエンベロープ設定してあげます。ちなみに、ボーンはNULLをのせるための土台でありエンベロープは一切適用してません。

リグの変形テスト
↑エンベロープが設定されたオブジェクト。自在に変形する。

boneOnThreeNullスクリプト
↑ダウンロードはこちらから。IKAさんところのBone2Nullの改造です。

というわけで、今回は二足歩行リグにNULLを仕込むための準備まで進めました。次回は実際にキャラクターに全部仕込んで、なにかアニメーションさせてみたいと思います
▼お邪魔します~
たうっちさんの発言

しばらくぶりに来てみたのですが、
なにやら面白い記事があったので興味深く読ませていただきました。

なるほど!と思うことが沢山ありますネ。
これからも、こんな情報記事楽しみにしています。(笑


marsunさんの発言

たうっちさんども~

いまHD版映像のレンダリングでメインマシンが使えなくて、ある意味暇なのですw。良い機会なので、いままで疑問に思ってたことなんかをよく調べながら、じっさいに検証しながら記事を書いてますw。



▼☆細かいですね・・・
杏仁とォふさんの発言

なるほど。
細かい研究も今後重要ですね。
ゲームなどでは、モーションキャプチャーをつかったりもしますが、データ量の多さやコストなどの関係で、ほとんどモーションデータを使わないこともあります。つまり手付のアニメが結構多いってことですねw
リミテッドアニメの場合は、さらにコストの部分が大きな課題なのでしょうが、こういった研究で、さらにコストパフォーマンスがよくなると思いました。
重要なのは、トイストリーなどハリウッドアニメとは違う手法の開発かもw


marsunさんの発言

コメントありがとうございます!
最近3Dリミテッドはクオリティもどんどん高くなってますよね。ただ、根っからの3D好きな人はどうしても、なんでわざわざ手書き風に?という疑問があるようで、おっしゃるとおりコストが下がる利点が一番にあります。が…それ以外にも表現としても面白いんですよーという事を伝えたかったのでした。

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