2021年12月14日～17日、東京国際フォーラムとオンラインでCGとインタラクティブ技術に関する国際会議＆展示会「SIGGRAPH（シーグラフ）Asia 2021」が開催されました。本稿では、グラフィニカとUnityによるセッション「劇場クオリティのアニメをリアルタイムエンジンで実現するには」のレポートをお届けします。
Unityがアニメのクオリティ向上にこだわる3つの理由
グラフィニカはビデオゲームのムービーやCGのみならず、2019年公開のオリジナル劇場アニメ『HELLO WORLD』を始めとする数々のアニメーション作品にも携わる制作スタジオです。まずは、Unityがなぜ「劇場クオリティのアニメ」を作りやすくすることにこだわるかの理由が語られました。
ひとつは「アニメの持つ豊かなキャラクター表現をリアルタイム環境で可能にすることはすべてのクリエイターに価値があり、将来を見ればクリエイターの増加にもつながる」こと。ふたつには「DCCツールのみならず、After Effectなどを駆使した複雑なワークフローに代わるシンプルな環境を構築し、それを共有したい」と思ったこと。そして「アニメーションが好きだから」としました。
リアルタイムエンジンによる3Dアニメーションの制作環境を整えられれば「絵がすぐに見えるのでトライ＆エラーを効率よく繰り返せる」、「さまざまなデバイスやアセットを効率よく使える」などの利点がありますが、導入にあたっては制作のパイプラインを従来のウォーターフォール型からさまざまな工程に携わるスタッフ全員が絵を見て逐次改善できるイテレーション型に移行する必要があるとしました。
そしてその理由は「リアルタイム環境への移行コストはどうしても高めになるので、手軽にやり直しができることのメリットを最大限享受できるワークフローにしなければ大きな改善が見込めない」からであると補足しました。
次世代の制作環境を整えるツール群を開発
次に、アニメが作りやすい環境を整えるための条件が解説されました。それは「アニメーターが使用するDCCツールとの効率的なワークフローを実現できること」、「商用作品レベルの絵作りが可能であること」、「ひとつの環境／ツールに最終ルックを出すまでの工程を集約できること」、「それを支えるための、ツブしが効くツールを開発できること」です。
それらを満たすべく、Unityはアニメのプロであるグラフィニカと協力。実際のアニメーション作品に使われた表現をリアルタイムエンジンを用いた制作環境で実現可能にすべく研究開発に取り組み「Unity Anime Toolbox」というツール群の開発を進めています。
具体的な機能としては、商用作品に耐える絵作りを支える描画技術を提供する「Unity Toon Shader」、アニメの制作現場ではデファクトスタンダートとなっている「Pencil+ Line」をUnityで利用可能にした「Pencil+ Line Integration」、3Dモデルのマテリアルをタイムライン上で自由に上書き・調整できる「Selection Group & Material Switch」、After Effectのような複雑な絵作りをリアルタイムエンジン上で実現する「Visual Compositor」などが用意されています。
グラフィニカによるアニメ制作現場への問題提起
常日頃から「3DCGを"手描きアニメの代替手段"として利用するのが本当に良いことなのか」を自問していたグラフィニカは、CGで作画と同等の「絵が動くことの面白さや楽しさ」を実現するには、ワークフローを効率化してCGでの絵作りに試行錯誤できる時間を増やすべきだという考えにいた至りました。
しかし、日本のアニメーション制作現場では従来の3DCGツールを使用した作画とデジタルの複合化ワークフローが確立してしまっており、最終ルックを確認してからのトライ＆エラーが難しいのが現状です。
そんな環境でトライ＆エラーの回数を増やすためにはワークフローを根本的なところから改善し、それを可能とする新たな標準ツールがなければならない…そうした思いから、アニメ制作ツールの新たなスタンダード樹立を目指すべくUnityとの協力体勢をスタートしたと語りました。
また、アニメーション制作環境を実現するための研究開発には「新しい制作パイプラインを実現するための基礎開発」、「生産性・効率性向上のための研究開発」、「創造性向上、未開拓な表現に挑戦するのための研究開発」という3つの段階があるとしました。
そして本セッションの内容は「新しい制作パイプラインを実現するための基礎開発」に属するものであるとし、前述の「Unity Anime Toolbox」に加え、グラフィニカがUnity上で開発している「Graphinica Tools」が紹介されました。
作業の効率化とツール習得工数の削減をコンセプトに、カラー、シャドウ、ハイライトなどのセルルック表現を可能にしたキャラクターモデル専用のオールインワンシェーダー「GraphinicaShader」、光源の位置を操作可能で、"絵的なウソ"を表現しやすい「カスタムMatcap」、環境に応じたキャラクター色変更を自動処理して工数削減に貢献する「ColorPallet」などの機能を有し、これらは今後も開発を継続。今まで以上に絵作りの時間を確保できるよう、一層の効率化を図るとしました。
Unityを用いたアニメ制作技法の紹介と実演
アニメーション作品には、キャラクターのみならず背景も必要です。そこで、Unityによる背景制作作業の手法のひとつとして「カメラマップ」が紹介されました。
カメラマップは1枚の背景美術を元に3間を作成し、アングルを変えて描画することでパース変化を持った2.5D的な空間を表現する手法で、アニメ業界では「パースマップ」、「プロジェクションマップ」などとも呼ばれ古くから使用されています。
完成系が最初に見えているのでイメージの共有がしやすい、特定の空間における情報量のコントロールが容易であるなどのメリットを持ちますが、カメラワークやライティングの自由度には制限があること、元となる絵の力に頼る部分が大きいため、出来栄えが素材の良し悪しの影響を強く受けてしまうことなどが課題として挙げられます。
さらに、カメラマップをUnity上で行うとDCCツールで同じことをするよりも工程を削減できるほか、レタッチ範囲などの確認をリアルタイムでできると補足されました。
最後は、「Visual Compositor」の実演をまじえた描画システムの再構築が紹介されました。アニメ業界における絵作りはAfter Effectなどで複雑に実現されており、そのカメラの合成プロセスは数百行にわたるスクリプトで制御されています。しかも、プロジェクト（作品）ごとに合成順や過程が変わることもめずらしくありません。
「Visual Compositor」は各処理を一つ一つのノードで管理しており、描画の合成順が分かりやすく視覚化されています。さらに、各ノードの有効／無効を個別に切り替えられるので、合成過程がどのような描画になっているかも確認しやすくなっています。
これにより、アーティストとのより一層密な連携や、プログラミングスキルが低い人の作業が容易なものとなっています。さらに、手前にいるキャラクターのノードのみをぼかして遠近感を表現するなど"後付けでのムチャ"ができるほか、ノードを余分に用意しておくことで最終ルックの保留や比較検討がしやすくなっている……と強みを補足しました。
