2022年11月7日（月）～11日（金）に、CGアーティストのためのカンファレンス「CGWORLD 2022 クリエイティブカンファレンス」が開催された。

オンライン配信と3年振りとなるリアル会場とのハイブリッド開催となった最終日のセッション「タワーオフェンス型ゲームVOIDCRISIS（ボイドクライシス）におけるUnrealEngine4を使ったロボットアートの実装とアニメーション開発について」では、株式会社ヘキサドライブの岡本鯉太郎氏と山田健太郎氏が登壇。

mGearを使用したロボットアニメ的アニメーションと、UE4上でのプラモデルのボックスアートのような存在感のあるシェーダ表現の2つのテーマについて講演が行われた。

関連記事

モデリングブロスが伝授する、Substance 3D Painterを活用した背景モデルをリアルに見せるテクスチャ作成術～CGWCC 2022（1）

イベント概要

登場ロボットの個性に合わせたアニメーション

セッション前半ではモーションテクニカルアーティストの岡本鯉太郎氏が登壇。本作ではアニメーションの他、TAとしてmGearを使ったワークフロー構築にも携わっている。

『VOIDCRISIS』は2022年10月27日（木）にSteamで正式リリースされた最大4人パーティのタワーオフェンスゲームだ。バランス型のトリグラフ、近接強襲型のブラックローズ、防御・回復型のグリムヒルデ、範囲攻撃・サポート型のパイドパイパーの4種類の戦闘生体機官バイタルアーマー（以下、VA）を操りゲームを進める。各機体で個性があり、それを活かしたアニメーションがつけられている。

開発にはMaya 2020.3とmGearを使用している。mGearはオープンソースで公開されているMayaのリギングとアニメーションフレームワークのプラグインで、GitHubから入手可能だ。アニメーターなどのリガーではないスタッフでも扱いやすくできており、導入も比較的容易だという。

mGearの制作フローは特徴的で、VAのモデル制作後にガイドをつくり、そのガイドからリグを生成する。そのリグをリファレンスとしてMayaで登録してからアニメーションを制作していくというながれだ。

アニメーションを制作するにあたっては、アートディレクターのヤマモトヒロユキ氏より細かな指示書が用意された。ゲーム系のアニメーターはアニメのようなコマ絵を読むのが苦手なため、時間ごとに変形していく様子を一覧にした指示書となっている。時間のながれはフレーム単位ではなく、大まかな時間で指示されている。

「ロボットらしい動きというと、人の限界を超える動きもするわけですが、独自のリグを追加して、その機体らしい動きができる工夫をしています。指示書に基づいてポーズから秒数を計算して、前後左右で動きを確認しながらアニメーションをつけていきます」（岡本氏）。

セッションではVAごとにアニメーションの解説が行われたが、どれも指示書に基づいて進められるという点では同様だ。ただしフローは一緒でも各機体のコンセプトに沿った多彩なアニメーションがつけられている。

例えばグリムヒルデの釜をかき混ぜるようなアニメーションは面白い動きで、特に印象深かったという。その他にもゴーレムがアタック時に足からものすごいスピードで高速移動する予想外の動きなど、各機体で特徴的なアニメーションとなっている。

現在のアニメーション開発環境はMaya 2023にアップデートし、それに合わせてｍGearも4.0.9になっている。これらはPython 3対応をはじめ、UE5のMannequinやMetaHumanに対応するテンプレートも用意されているので、より高品質な開発が可能だという。

本作のアニメーションのワークフローで独特なのが、mGearを使うことによってアニメーターが自らリグをつくっている点だろう。アニメーター側でキャラクターごとに必要な設定を随時追加していけるため、リガーが不足している会社に特にオススメだという。アニメーターが簡単なリギングを行えるとなれば、リガーは別の、より重い作業に集中できる。

プラモデルのパッケージアートをUEで実現したダイナミックメカニカルアートシェーダ

後半のシェーディングについては、開発を担当したプログラマーの山田健太郎氏が解説。プラモデルのパッケージアートをモチーフに開発された「ダイナミックメカニカルアートシェーダー」は、シェーダとモデル、ライトで構成された複合テクニックの総称だ。

シェーダとしては

1.ベースカラー疑似シェーディング
2.疑似フレネル
3.スタジオハイライト
4.疑似環境反射
5.疑似ライティング
6.タイリングエミッシブ

という6種類の技術、モデルとしては「エッジハイライト」、ライトでは「関節光」という、多くの要素を複合して実現している。

ベースカラー擬似シェーディングはVAの上半身に視線を誘導するために、上を明るく下を暗くグラデーションをかける技術だ。単純にグラデーションをつけるだけではなく、光源と法線を使って動的にグラデーションをつくっている。PBRにおいてはベースカラーにグラデーションをかけるのは避けるべきだが、あえて使用しているという。

疑似フレネルは通常のフレネルと同じ効果だが、色や明るさが適用される範囲をテクスチャで細かくコントロールできるようにカスタマイズされている。

スタジオハイライトはシンプルな環境マッピングで、明暗のはっきりした宇宙のようなテクスチャを環境に貼り、VAが宇宙空間にいる感じや巨大感を演出する。

タイリングエミッシブもスタジオハイライトと同様の効果があるが、こちらはモデルUVに宇宙のようなテクスチャをリピートで貼っている。

疑似環境反射はZ方向からの青みのある環境光を、疑似ライティングはプラモデルのボックスアートでよく使われるテクニックで、任意の方向からのライティングをシミュレーションするものだ。

「エッジハイライト」はモデルを使ったアプローチで、モデルの強調したい部分へ実際にポリゴンを仕込み発光を表現している。ポリゴンを生成するツールは岡本氏の開発によるものだ。

間接光ならぬ「関節光」はライティングを実際に関節部分に仕込み、内部からの高エネルギーが漏れ出ている様子を表現している。

これらの技法は、ヤマモト氏が実際にボックスアートを描くときの技法をシェーダとして再構築していくというアプローチで作られている。「ヤマモトさんに箱絵が出来上がるまでの工程のビデオを用意してもらって、説明を受けました。アナログをシェーダでデジタル化するような作業です」と山田氏。

ただ、プログラマー目線で細かく制御できるようにつくったため、考えすぎてパラメータの意図を伝えるのが難しく、モデラーが設定しづらいものになってしまった反省点もあるという。一方でアーティスト側から予想外の使われ方も提案されるなど、多くのフィードバックがあったとのことだ。

凝ったつくりのシェーダのため処理の重さが懸念されるが、アトリビュートを1つにまとめたりテクスチャの数を最大限に減らしたりするなどの対応により、負荷は問題になっていないという。

講演後のQ&Aも盛り上がり、登壇者が細かく回答をしていたのが印象的で、久しぶりのリアル開催の良さが感じられたセッションだった。