映画「カールじいさんの空飛ぶ家」--1万個の風船を描いたシミュレーション技術 - (page 2)

風船が生んだアニメーションの発明

　May氏は、Pixarのアニメーション部門は風船を手描きでアニメーション化することは考えもしなかったと言う。しかし、相互作用する無数の風船の複雑さは、Nの2乗になるため、標準的なコンピュータアニメーションでさえそのタスクに対応できないだろう。そこでPixarのコンピュータ専門家たちは、ニュートン物理学を利用した物理シミュレータをプログラムし、それに問題を任せることで、このアニメーションの問題に対処することができた。

　「これらは比較的単純な物理方程式なので、これをコンピュータにプログラムすることにより、いわばコンピュータがその物理学を使ってアニメーション化してくれる。アニメーションの各フレームで、（コンピュータが）風船に働く力を文字通り計算する（ことができるので）、風船に浮力があり、糸が結び付けられており、風船の間を風が通り抜ける（ようになる）。こうした力を基に、風船がどのように動くかを計算することができる」（May氏）

　この処理はプロシージャルアニメーションとして知られており、アルゴリズムまたは一連の方程式によって記述される。キーフレームアニメーションとして知られるものとはかなり対照的だ。キーフレームアニメーションでは、アニメーターが各フレームにおいて1つまたは複数のオブジェクトの動きを明確に定義する。

　プロシージャルアニメーションはしばらく前から存在していたが、May氏は、これまでにプロシージャルアニメーションを使った最も難しいことさえ、Pixarが「カールじいさんの空飛ぶ家」で達成しなければならなかったことには及ばないだろうと述べた。

　Pixarのファンなら、映画「カーズ」でスタジアムを埋めつくした30万台の車の「観客」が、眼下で行われている高速レースを応援するシーンを覚えているだろう。観客はそれぞれ独立してアニメーション化されていた。May氏によれば、これだけ多くの車を1台1台作成するのは現実的ではなかったため、これもプロシージャルアニメーションでつくられたという。しかしこのような複雑なコンピュータ計算問題でさえ、「カールじいさんの空飛ぶ家」の風船の束に比べれば大したことではなかった。「カーズ」のシーンには相互作用という物理現象がなかったからだ。

　想像の通り、シミュレータを適切に作動させるのは簡単なことではない。May氏は、個々のオブジェクトがどのように動くかというルールを決めて、こうした初期条件をコンピュータに与え、その上で「実行させる」と言う。

さらなる課題には、この映画の主要なキャラクターであるケビンという鳥の羽をどうアニメーション化するかがあった。
提供：Pixar Animation Studios