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復刻・第26回:地雷

復刻・第26回:地雷

今回は地雷の爆発を取り上げます。以前制作した「荒野の爆発」とはちがい地中での爆発となるため、地面の巻き込み方や破片、煙の種類などよく観察してつくっていきましょう。

※本記事は月刊「CGWORLD + digital video」vol. 218(2016年10月号)からの転載となります

TEXT_近藤啓太(ジェットスタジオ
EDIT_小村仁美 / Hitomi Komura(CGWORLD)

動画制作の裏話はこちら

地雷の歴史と力

今回のテーマは「地雷」です。ゲームや戦争をテーマにした映画などで目にする機会も多く、メジャーな部類に位置する軍事兵器のひとつです。地雷の歴史は古く、南北戦争ではすでに現代の地雷と同じように圧力を感知して爆発する地雷が使われていました。現在はこの感圧方式以外にも赤外線センサーによって起爆するものや、わな線と呼ばれる地面と平行に張った金属製のケーブルに引っかかると起爆装置が作動し爆発する地雷など様々なタイプが開発されています。

地雷には本来の使用目的が2つあり、1つは進行する敵の足止めのため。もう1つはあえて致死量の爆薬を入れずに負傷者を発生させ、救出や治療のための人員コストの増加や、苦しむ仲間を目の当たりにすることでの士気の低下を招くことが目的でした。STEP 01で説明しますが、現在は跳躍地雷や指向性散弾のような広範囲に危害がおよび殺傷能力が高いものが開発されており、その脅威は大きくなる一途となっています。ちなみに日本は1997年に対人地雷禁止条約に署名しており、訓練用の地雷以外は全て破棄しているそうです。

さて、そんな非常に恐ろしい兵器である地雷の爆発は書籍「イラストでわかる物理現象 CGエフェクトLab.」に掲載の「荒野の爆発」とはちがい、地中で爆発することもあって煙の色や形、地面の破片の散乱など特徴のある爆発を見ることができます。今回は爆発の現象へのアプローチだけでなく、普段なかなか知ることのできない地雷の種類と起爆のしくみにも注目していきたいと思います。爆発という現象ひとつとっても爆発物や状況によって様々な表情を見せてくれます。

主要な制作アプリケーション
・Autodesk 3ds Max 2015
・Adobe After Effects CS 6.0
・Krakatoa MX 2.4
・FumeFX 3.5.5

STEP 01:「地雷の種類と構造」を考える~地雷を調べてみた~

シンプルな構造と低コストで広く普及する兵器のひとつ

地雷は、地上や地中だけでなく水深の浅い水辺や湖岸などにも設置され、人や車両の接触により爆発して危害を加える兵器です。構造が単純なため生産コストが低く、現在世界中に約5,000万個の地雷が埋められていると言われています。

次に地雷が起爆する主なしくみです。各部位の名称は聞き慣れないものが多いですが、構造はいたってシンプル。地雷上部に圧力を加えるとベルビル・スプリングと言われる皿状のバネが押し込まれ、圧縮された刺激により発火装置が点火し内部の火薬が爆発します。

地雷の種類は主に対人用と車両用に分かれます。対人用では「感圧起爆方式」と言われる一定の重量がかかると起爆するスタンダードな地雷のほかに、地上から約1mほど飛び上がり爆発する「跳躍地雷」、起爆の際、特定方向に鉛球や破片を撒き散らして広範囲に危害を加える「指向性散弾タイプ」など目的別に多くの地雷が存在します。車両用地雷は車体本体やキャタピラの破壊による無力化が主な目的のため、車両重量に合わせて起爆する感圧式がほとんどのようです。


STEP 02:「地面の破壊」を考える ~破片の種類と動きを再現する~

地面の破壊による要素のあぶり出しと動きの調整

STEP 02では爆発による地面の破壊を再現します。地雷は通常地中で爆発していますので、飛散物も小さな石や砂に留まらず、草の生えている地面ごと深くえぐり吹き飛ばしていることが確認できます。この吹き飛ばされた各破片はパーティクルフローを用いて再現するために、まずは先述した石や砂のモデルはもちろん、草の生えた地面のモデルも数パターン用意していきます。


地雷は地中で爆発するため、地面の破壊による破片にもいくつか種類がみられます


破片モデルを種類に応じて用意します

このモデル群がパーティクルとして飛ぶよう適用し、要素ごとにイベントを分けて、量、スピード、回転、飛び上がる高さ等の調整を行います。破片の配置や飛び上がるスピードについては、よりランダム感が出るようマップの白黒の幅によって配置分量や速度がコントロールできるようにしておきます。確認しやすいよう背景と地面の破片だけを表示した完成図が【4】です。


マップの白黒の幅によって破片の分量や速度をコントロールできるよう設定します


破片のみを表示した完成図

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STEP 03:「地雷の爆発煙」を考える ~3つの特徴を活かして爆発を再現する~

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