プロシージャルな目線から見たセルルックCGでのキャラクターモデリング
Character modeling in Cel-look CG with a procedural perspective
(株式会社ポリゴン・ピクチュアズ / スタジオフォンズ)
(Polygon Pictures Inc. / Studio Phones)
今後の会合の状況を見つつ加筆修正を含めブラッシュアップを進めていく予定です。
We plan to continue refining and adding to this document as we observe the situation in future seminars.
translated by PPI Translation Team
■概要
■Overview
この資料では、プロシージャルとして扱いにくいと思われがちなキャラクターデザインやそのモデリングのプロセスを振り返りつつ、実際の大規模映像制作におけるキャラクターデザインを支える多くのプロセスのなかで、プロシージャル化と見なせる構造と効率化を支える様々なテクニックが、プリプロ工程を中心にそこでの様々な工夫を振り返ることで見えていくことを説明していきたいと思います。
In this document, as we look back on character design, which is often thought of as being difficult to handle with procedurals, and the modeling process for it, we should like to explain what comes into view by looking back mainly on the preproduction phase and the various strategies used there, including various techniques which support optimization and a structure which can be thought of as proceduralization, among the large number of processes which support character design on large-scale visual entertainment productions.
■背景
■Background
キャラクターと一言で言っても、フォトリアル、カートゥーン、セルなど、スタイルの違いによりモデリングのアプローチは変わってくるのが現状です。ここではセルルックのモデリングにフォーカスしたキャラクターを前提に考えてみたいと思いますが、プロシージャルモデリングのように、ある一定の法則に沿ったモデリングアプローチは、一点ものが求められるキャラクター制作にはなかなかフォーカスされない部分を多く含みます。
キャラクターのクオリティとは、そのキャラクター性や作家性、またケレンミといった曖昧な要素を作り手の解釈を取り入れながら立体造形をするこが優先され、それはある種、手作業こそがクオリティをコントロールする上で唯一の方法だと信じて疑わないという前提から来ているように思われます。
しかしながら、効率化の手法については随時スタジオごとに工夫を行っているとも言えると思います。
映画やTVシリーズの場合、ヒーローアセット以外のアセットも含め数多くのキャラクターが登場するわけですが、そのデザインの過程でのスタイライズにはある種の一貫性も求められますし、一定の仕組みを持ってデザインプロセスを進めていかなければ、その作品の世界観は揺らぎ始めていくでしょうし、聴衆にとってそこでの登場人物の様子を概観出来るような構造を与えていくことは難しいとも言えます。また、スタジオとして得意とするキャラクターデザインでの方向性があった場合、そのデザインプロセスに構造を与えて効率化していくことによって、スタジオとしての効率性の追求と、スタジオにとっての優位性の推進といった、スタジオ本来のデザイン能力の向上をそこでは期待していけるとも言えるかと思います。
また、デザイン上の効率性に関する様々な工夫は、プリプロ工程における様々な効率化の工夫により、キャラクターデザイナーやディレクター、スーパーバイザーにとっての各種デザイン上の試行錯誤を支えていける仕組み作りという意味で、スタジオ内では日々改善や工夫を続けているポイントとも言えます。つまり、大量の試行錯誤を経ないと進まないと言われるデザインのプロセスでこそ、一定の手続きでそのデザインプロセスを瞬時に展開し、プリプロ工程でのデザイン上の指標の多くを与えていける、このような流れがあるとわたしたちは考えています。
例えば、初期の段階での工夫であっても、ライブラリ的なアプローチや同トポロジーをベースにした仕組みなどを準備する事でデザイン上のトライアルに対しての基盤的な構造を与えデザインを進めることは日常的に行います。それらはクオリティを保ったままに物量をこなせるよう”一定の手続き”としてデザイン上の試行錯誤に対して行われており、近年の映像制作のパイプラインの発展の上では、徐々にこれらデザイン上の各種試行錯誤の効率化と、それを支えるプロシージャルという視点が、重要になってきているように思われます。
この資料では、あくまでもポリゴン・ピクチュアズでの事例を通して説明をしつつ、そこで見えているプロシージャル化の可能性に関して説明して行きたいとは思いますが、多くのスタジオが自社のプリプロ工程の見直しや、キャラクターモデリングへのプロシージャル化の可能性を模索する意味での文章にできればと思いますので、お役立て頂けましたら幸いです。
Since the word “character” can refer to anything from a photorealistic character to a cartoon or cel-look character, the fact is that, depending on differences in style, the approach to modeling them will vary. Our discussion here will presuppose a focus on modeling cel-look characters, but there are many situations in which a modeling approach conforming to certain fixed rules, as in procedural modeling, receives little attention in character production, in which what is expected is a one-of-a-kind item. The character’s quality is seen as being a product of the modeler’s incorporation of their interpretations of such nebulous elements as the character’s or creator’s essential traits or other affectations, and such things are prioritized when modeling, and in a sense, this arises from the belief, presupposed as being beyond doubt, that the only possible method for controlling quality is to do the work by hand.
However, we also think it possible to say that every studio is also continually devising new techniques for optimization.
For films and television series, a great number of characters appear, including assets other than the hero assets, and during the stylization done in the design process, a kind of consistency is sought; in addition, if the design process is not systematic, it may begin to imbalance the world of the film or series, and it may be difficult to impart upon the work a framework that allows the viewers to achieve an overall concept of the appearance of the characters. Also, there are tendencies in character design that that studio takes as its specialty, then by granting structure to and optimizing the design process, it can be said to be possible to begin to expect improvements in the studio’s intrinsic design capabilities by pursuing optimization as a studio and by driving forward the studio’s predominance.
Also, various tactics related to design efficiency can also be said to be points which studios continue to devote day-by-day internal effort to improve or devise strategies for, in the sense of creating systems to provide support for trial-and-error efforts in all areas of design for character designers, directors and supervisors, as a result of various tactics for optimization in the pre-production phase. In other words, especially in the design process, in which it is said that no progress can be made without great amounts of trial and error, we are thinking that a flow exists in which, by a fixed procedure, this design process can be deployed instantly, and a great number of indices can be provided pertaining to design in the pre-production phase.
For example, even as an early-stage tactic, it is routine to design by preparing things such as a library-like approach or a system based on the same topology, and then granting a fundamental structure to trials within the design. This experimentation within design is conducted in the form of “fixed procedures” so as to be able to produce quantity while maintaining quality, and in the course of the development of film production pipelines in recent years, the optimization of each kind of experimentation within design and the procedural perspective for supporting this have gradually taken on importance.
In this document, we shall give an explanation based only on practical examples at Polygon Pictures, as well as provide an explanation of emerging possibilities for proceduralization within these examples, but we should also like this document to serve as a resource for a large number of studios as they reevaluate their own pre-production phases and explore the possibilities of proceduralization within their own character modeling.
■キャラクターモデリングのアプローチ
■Character Modeling Approaches
フォトリアル系でのキャラクターのデザインの場合、最終的なアウトプットが実在するヒトやモノに近づけていく目的のために、3Dスキャンをしたデータをベースに編集していくことも可能でしょうし、質感や筋肉などもそこに合わせてモデリングを進めていくことは有効に考えられると思います。例えばそこでも、筋肉や質感のモデル化という意味では一定の手続きによりそれらの形状や質感のモデリングを扱うことで多くの人体を参考にモデリングも進めていけることでしょうし、ある種、それらをプリプロ工程としてプロシージャルな仕組みを考えていくことも今後は必要になって来るかもしれません。
ディズニーやピクサーのようなスタイライズを効果的に用いたキャラクターのデザインの場合も、モデリングという段階ではデフォルメを構成的に考えていくことでキャラクターのデザインのスタディプロセスを進めていくことは重要でしょうし、作家性を活かすという意味で、全体の形状を見渡し進めるターンテーブルなどのルックデブも構成的に進めていくことで、効果的なキャラクターのデザインも検討出来るのかもしれません。
近年では、一つの作品で求められるキャラクターの数やその種類も多くなってきており、クライアントやディレクターとの効果的なコミュニケーションをとるという意味でも、一定の手続きとしてこれらのデザインプロセスを進めていくことも可能になってくるのではと思われます。機械学習や深層学習などの関係で、これらのデータをシステムとして特徴を掴んでいくことも検討できると考えた場合、このプリプロ工程でのスタディプロセスのプロシージャル化は今後重要になっていく可能性もあるかと思われます。
モデリングの段階だけでなく質感表現も視野に入れた場合、セルルック表現でもモデリングのプロセスで必要になって来るのは、デフォルメのある種の構造化であるかもしれません。デフォルメされたキャラクターでは、フォトリアルなキャラクターのデザイン以上にデザインに用いるスタイライズの明確な理解が重要になってきます。これは、聴衆にとって直感的に把握しやすい特徴をデザインとして与えていくことによって映像のストーリーテリングが進んでいくためであり、作品全体を通して明晰なデザインストラテジーでデザインが進むほど、作品の構造はより聴衆にとって掴みやすいものになります。掴み易さがそこで見込めていくことにより、掴みづらさや微妙なニュアンスが表現し易くなっていくというのも自然に思えることと思いますが、セルルック表現の場合は、色と線の明確な塗り分けという特徴がデザイン上の構造として聴衆に深く認識されて来た歴史的経緯もあり、マケット構成の段階やカラースクリプトとの兼ね合いを考慮して、キャラクター一体ではなく、キャラクター全体でのバランスの追求がプリプロ工程での完成度につながっていく傾向があります。
これら複雑なプリプロ工程が近年の海外の大型案件では顕著になって来ている傾向もありますが、工程が複雑になるほど、デザインプロセスの再追跡(トラッキング)や、パイプライン上での作業のリテイクと同様に、デザインプロセスのリテイクと改変性がスタジオとしての特徴へとつながっていくことになります。
これらの理由から、一定の手続きを管理する、つまりプロシージャルな視点でのデザインプロセスの見直しは有効であるように思われ、会合中も参加頂いた皆さんと、じっくりディスカッションを行いたいと思います。
uWhen designing photorealistic characters, because the goal is to achieve final output close to an actually existing person or object, it is possible to use 3D-scanned data as a base and then edit it, and it can also be effective to match the modeling of textures or musculature to that data as well. For example, at this point, modeling might be done while making reference to a large number of human bodies, by handling the modeling of the shapes or textures of musculature or textures through a fixed procedure, in the sense of converting these things to a model, so that it may become necessary in future to begin to consider some form of procedural system for handling these things.
Also, when designing characters like Disney’s or Pixar’s which employ effective stylization, it is important at the modeling stage to proceed with the character design study process while thinking structurally about caricaturization, and also, by proceeding structurally with look development of things like a turntable which allows the overall body shape to be reviewed, it may be possible to investigate effective forms of character design, in the sense of bringing to life traits definitive of the creator. In recent years, the number and variety of characters required in a single work have increased, and, in the sense of achieving effective communication with the client or director as well, it seems likely that it will become possible to execute these design processes as fixed procedures. In light of the fact that it will become possible to investigate, through such things as machine learning or deep learning, the systematic acquisition of feature and traits of these forms of data, the proceduraliation of study processes during this pre-production phase may possibly take on greater importance hereafter.
When we take into view not only the modeling stage but also texturing, what will become necessary to the modeling process even for cel-look depictions is some form of structuralization of character stylization or caricaturization. With stylized or caricatured characters, even more than in photo-realistic character design, a clear understanding of the stylization used in the design is crucial. This is because to grant the design a distinctiveness that is intuitively and easily grasped by the viewer serves the animation’s storytelling purpose, and the more that the work overall has been designed with a distinct design strategy, the easier it becomes for the structure of the work to be grasped by the viewer. It can naturally be assumed that, by anticipating this ease of understanding, more difficult to grasp or subtly nuanced depictions will also become easier to realize, but in the case of cel-look animation, there is a historical backdrop in which a distinctive design featuring the clear separation of lines and colors has come to be implicitly understood as a pattern by the viewer, and a tendency has developed for higher levels of completeness at the pre-production stage, taking into account interaction with things like the maquette structure stage or the the color script, and to seek balance not just for a single character, but among all characters.
The trend emerging in recent years is for these complex pre-production phases to become more prominent on large-scale overseas projects, but the more complex a phase of production becomes, the more things like the tracking of the design process or changeability and retakes in design process retakes, similarly to retakes on work within the pipeline, will become linked to the specific characteristics of the studio.
Due to these reasons, it seems that a reexamination of the design process from a procedural viewpoint – that is, managing of a fixed process – is in order, and during the seminar, we should like to hold a thorough discussion on this with the participants.
■デザインに対してのアプローチ
■Design Approaches
作品ごとに、そこで求められるスタイルやタッチは大きく変わっていきます。しかしながら、アイデアの練り直しの繰り返しが行われるプリプロ過程では求められるスタイルやタッチも大まかにしか決まっていないこともあります。そこに加えて、作品の多くではそこには既に多くのデザイナーが関わった後に、また他のデザイナーに情報が渡されることも多くあります。原作が存在する場合でも、現代のCG技術で可能な範囲でのスタイライズが模索されていくこともあり、質感などの計算コストなども考慮しつつ、プロダクションとして成立出来そうな範囲でのデザインの決定として、原作と多少離れたデザインが採用されていくことも時には存在します。
しかしながら、ポリゴン・ピクチュアズのような請負型での制作を行うスタジオなどでは、現代のCG技術で可能な表現でのデザインの見直しやスタイライズの見直しを求められる場合、これまで関わった多くのキャラクターデザイナーの過去作品や過去の仕事での力の入れていた部分などを参考にしつつ、その デザイナーさんの特徴や癖、表現上の好みなどに意識を払い、その上で、作品の人物設定などで指定されていたキャラクターの生い立ちや人物像、性格、ムード、など、様々な要素に注意しつつデザインプロセスを進めていくことになります。つまり、そのキャラクターが作品の中での振る舞い、行動パターンや行動上の様式なども視野に、原作者や映像化の際のディレクターなどの意図などを反映していける余地を確保しつつ、よりキャラクターの作品内での表現上の自由度が得られるよう、「試作」という意味で我々はスタディを繰り返していくことになります。
そこで一定の方向性が定まり始めてい来た段階で、作品全体の方向性や個々のキャラクターのディティールやキャラクター全体の中での密度感などを意識し、作品に関わるキャラクター全ての仕様などを確定させていきます。
またそこでまとまった仕様などを元に、制作予算やスケジュールなども視野に入れ、クオリティラインを定め、制作に関わる各アーティストが留意すべきポイントを資料としてまとめていきます。
このようなクオリティバランスは大型案件の場合、特にクライアントからも要求されていくポイントとなりますが、プロダクション段階のリテイクやトラッキングと同様に、このデザインプロセスに関してもリテイクやトラック、途中で考えた記録などへの迅速な参照をパイプライン上では必要とし、その上で、リテイクまたは修正などを行う場合は、迅速に同様のデザインプロセスを再度経ていくことになります。
わたしたちは、プロシージャル化の可能性を、このデザインプロセスの迅速な再実行性に可能性を感じており、会合では、参加者の皆さんと我々が今見ている展望に関してディスカッションしていきたいと考えています。
The style or feel required in a project varies greatly by project. However, the style or feel required in the pre-production process, where a repeated process of reworking ideas takes place, also sometimes tends to be only broadly defined. In addition, on a large number of projects, once a large number of designers have already been involved, information often needs to be passed on to different designers. Even in cases when an original intellectual property already exists, there are times when stylization is explored within the domain of possibility of contemporary CG technology, and, as a way of determining a design within limits that seem capable of being implemented in production, taking into account such things as the computational cost of such things as textures, there are occasions when the design adopted deviates to a degree from the original property.
However, at studios which, like Polygon Pictures, run production on a for-hire basis, when expected to reevaluate stylization or design within the contemporary expressive possibilities of CG technology, we proceed with the design process while making reference to such things as the prior works of a great number of the character designers with which we have previously been involved, or the areas in which we have concentrated our energies in prior work, with attention toward those designers’ distinguishing characteristics, habits and preferred modes of expression and, on that basis, with an awareness of a variety of elements such as the origins, visualizations, personalities and moods of the characters as specified in the character descriptions. In other words, we often repeatedly conduct studies that amount to “prototypes” which, with a view of things like that character’s behavior and patterns or forms of action, while also securing to ourselves sufficient scope to incorporate the intentions of the original creator or the director of an adaptation, allow us a degree of expressive freedom with that character within the film or series, etc.
At the stage at which a particular artistic course has begun to be settled upon, we progressively finalize things like the specifications for all characters associated with the work, bearing in mind things such as the direction the overall work will go, the details of the individual characters or the sense of density within the characters overall.
Also, based on the specifications that have been brought into shape at that point, and also bearing in mind things like the production budget and schedule, we determine the minimum standard of quality, and begin to prepare reference documents regarding points that each artist associated with the production should bear in mind.
On large-scale projects, this sort of quality balance will be especially sought by the client as well, and, in the same way as retakes or tracking done at the production stage, the design process also requires the capability within the pipeline to rapidly refer to retakes, tracking and records of things considered midway through, and on that basis, when things like retakes or other modifications are performed, the same sort of design process will once again rapidly take place.
We sense possibilities in proceduralization and the rapid repeatability of this design process and, at the seminar, should like to hold a discussion on the prospects that we and all the participants now foresee.
■カメラからの見え方
■How Things Look to the Camera
2Dでアニメのキャラクターなどを描いていく際、コンセプトアーティストが描いた段階でも原作者としての漫画家が描いた段階でも、ある程度特徴めいたものがそこにはあります。映像制作としてCGでこれらを扱う際においては、この特徴を考慮し整理を試みた情報を元に、カメラの設定や造形上の指標となる基準を映像作品全体で一定の一貫性を持ち得るように制作を進めることが多く、逆に言えば、制作環境を構築する時点で、そのような特徴に構造を与えていくことでシステム開発が進んでいきます。
例えば、正面からの構図で描いた場合、経験的には、目を基準に描かれたものが多いと現在考えられており、そこから画角やパースなどの情報が復元していけるような視点でもって、我々は制作時に意識を払って取り組んでいます。横顔の場合は90度の真横から見た絵ではなく、カメラ視点を被写体となるキャラクターの横から見た場合の頭のだいたい中心近くに定めて設定することが多く、そこを基準に、80度程度の角度からの絵として全体を形作っていくといった、そのようなアプローチで対象としてのキャラクターを取り扱っていくことが多いのが実情です。
左:煽った印象 中:瞳孔に合わせる 右:俯瞰した印象
©︎Tsutomu Nihei, KODANSHA / BLAME! Production Committee
正面0度 斜め33度 横80度
©︎Tsutomu Nihei, KODANSHA / BLAME! Production Committee
これらは作家ごとのスタイルや癖により多少の違いは生じていくことになりますが、耳の位置を後頭部よりに位置付けられていくことなども多く、経験的には、これは正確な描写を目的とすることよりも、全体としての見栄えや主観的な意味での見え方を意識して生じている特徴のようなものではないかと考えています。
リアルに物事を描写していく目線で考えた場合、これらは時に不自然に思われるかたも多いと思います。実際、写真などで実在の人物を撮影する際も、レフ板などを用い、欲しい光をうまく構成していくことも多いと思われますが、ちょうどそれらと似た考え方のアプローチで、映像としての見え方に意識を払って、ちょうど合う構成要素として視線の角度を調整している、そのような感覚なのではないかと我々は考えています。これらは一般に普及したアニメの表現上のスタイルとしても確立したと言える様々な特徴を今までに養ってきています。これらはある種のデフォルメやスタイライズとして考えた方が理解しやすいかと思いますが、描かれたものから素直に立体に起こせば目尻から耳までの距離が異様に広かったり、と、人為的に操作した跡が見えるかと思います。
このような2Dデザインの特徴を捉えつつのデザインプロセスでは、立体として空間に置き換えた時に望ましい見え方になるように、画角、カメラとキャラクターの距離、カメラから見た際のパースの効き方、また最終的な映像でどのようなアングルで使われることが多く存在し、ある程度のルールを洗い出しそれらを整理した情報をもとにモデリング作業に入っているのが現状かと思います。 これは立体に起こした時の見え方に統一性を確保していくという意味合いと考えらますが、制作上へシステムとしてこれらを反映していける場合は、有効に働いていく可能性もあります。
つまり、一定の手続きとして形状のデフォルメの段階を捉えていくことが可能ならば、整ったデフォルメの状態が明確になるため、整っていないデフォルメも整ったデフォルメも、音階の組み合わせを探すようにデザインしていける時代が来るのかもしれません。
When things like anime characters are drawn in 2D, whether it is at the stage of being drawn by the concept artist or by the original manga artist, to a degree, distinctive characteristics will appear. When handling these things in CG as part of film production, we often proceed with production in a way that will allow us to maintain a level of consistency throughout the work, basing it on camera settings or indices in the models on the basis of information that we have attempted to organize while bearing in mind these characteristics, or, putting it another way, at the point in time when we construct the production environment, we proceed with system development by imparting structure on these distinctive characteristics.
For example, when the character is drawn in a front-facing composition, in our experience, at present it will generally be considered to be drawn with the eyes as the basis, and we approach production on the assumption that information on things like angle or perspective will be reconstructed from this. When the character being photographed is depicted in profile view, the camera location is often set roughly near the center of the head of the character when viewed from the side, rather than being viewed absolutely in profile at a ninety-degree angle, so on this basis, we create the overall shape from roughly an eighty-degree angle view. The fact is that we often approach work on such characters using approaches like this.
Left: Low-angle look; center: eye-level; right: top-angle look
©︎Tsutomu Nihei, KODANSHA / BLAME! Production Committee
Front, 0°, diagonal, 33°, side view, 80°
©︎Tsutomu Nihei, KODANSHA / BLAME! Production Committee
These things may vary somewhat depending on the creator’s style or habits, but another common practice is for the ears to be positioned nearer the back of the head, and in our experience, the goal of this appears to be less an accurate portrayal, and more a characteristic arising from an awareness of overall appearance or a subjective sense of how things appear.
From the point of view of aiming for realistic depictions, there may be many who find these things unnatural at times. However, when taking actual photographs of existing persons, photographers often use things like board reflectors to achieve desired light compositions, and these approaches seem to us to be quite similar in spirit, used to adjust the angle of view as an appropriately matching element of composition while keeping in mind the way it looks as an image. We continue to cultivate various distinctive characteristics which can also be said to have established the generally popularized anime look. We think it easiest to understand this as a form of stylizing or exaggerating the proportions of characters, but if the three-dimensional model is simply faithful to the drawn version, the distance from the outer edge of the eye to the ear is bizarrely wide, leaving visible traces of unnatural manipulation.
In order for the three-dimensional object to appear as intended when placed in space, it is common for the angle of the camera and its distance from the character, the way perspective will appear through the eye of the camera, and the sort of angles with which it will be used in the final imagery to play a role in a design process which understands such characteristics peculiar to 2D design, and the present situation seems to be that, to a degree, rules are worked out and information which puts these rules into order is used as a basis as modeling work commences. While this can be thought of as signifying the maintenance of consistency when working models up in three dimensions, when this is incorporated into the system for purposes of production, it is also possible to proceed with work effectively.
In other words, if it is possible to grasp the stage of imparting exaggerated representation on a shape as a fixed process, then the time may come when design is done, both for well- and poorly-proportioned exaggerated representations, in a way similar to searching for combinations of musical scales, in order to clarify the state of a well-proportioned exaggerated representation.
■セルルックCGの造形
■Cel-look CG Modeling
伝統的な手書きのアニメスタイルは漫画と同様に輪郭線などの線を巧みに使って全体をとらえる、そこで得られた領域に色を彩色し全体のバランスを形成していくことにより、キャラクターを人物の特徴を伴って様式を与えたものと言えると思われます。
これに対し、CGで作成したキャラクターは空間の中では、与えた形状に各種計算を定義することで輪郭線など必要な線を描き出し、その上で個々の領域も塗り分け、これらシェーダによる描画や後処理によって、様式を与えていくことになると言えるかと思われます。
ここでは2つの重要なポイントとして、線と色の塗りわけが挙げられます。
線に関しては、形状そのものを変形することで調整したり、それに伴い後処理を加え調整を推し進めていくことが多いのですが、シルエットの明確な形状のアウトラインなどは表現上扱いやすいものの、衣服など形状が動き、そこに加えてポケットなどの複雑さを持つ対象に関しては、一体成型的にモデルを構築するのではなく、複数の形状データを組み合わせて表現したりと、工夫をしていくことになります。
効果的な見栄えになるように細かいディテールも形状で作成している
©︎Tsutomu Nihei, KODANSHA / BLAME! Production Committee
レンダリングイメージ
©︎Tsutomu Nihei, KODANSHA / BLAME! Production Committee
例えばそこで服のシワなどの表現の上では、フォトリアルなものは必要とはされませんが、見た目シワがそこにあるような表現手法を模索していくことになり、ある種、アーティストの直感を効かした表現手法がそこにはフィットしやすいという背景に伴い、アーティスティックでそこに対して直感的な表現手法の模索自体が重要になっていくと考えられています。
そのため、リアルなシワをシミュレーションするといった方向でのアプローチではなく、マケットを作り、シワ状に見える形状を模索し、そこで望ましい見え方を表す表現手法を考えていくことにより、作品にあったスタイライズを推し進めていくことによりデザインプロセスは進んでいきます。
そこでは、形状のエッジの詰め方やシワを表す形状の凹凸などの調整を繰り返し求める見え方を模索することになりますが、そこではモデリングも複雑さを増し、例えば衣服の折り目を表す形状とは?といった、スタイライズ上のトライアルを重ねていくことで求める見え方にたどり着いていく感じでデザインは進みます。
マケットとワイヤーフレーム
©︎Tsutomu Nihei, KODANSHA / BLAME! Production Committee
イメージとしては、リアルな造形というよりは、フィギュアなどを造形的に作り込んでいく感じで進むと言えるかと思います。
この辺りのデザインプロセスでは、作り込む時のパターンを整理していくことで、モデリング時のツールセットとその組み合わせという方針である種のプロシージャル化は進めていけるかとは思います。
しかしながら、形状では補えない線も出てくることもあります。現在よく行う手法は、その際にはテクスチャで表現していくというアプローチになると言えます。動きの多い箇所、目の周りなどは線を形状で作成し、皮膚の上に載せる手法をとっていく、そのことにより動きに対してのテクスチャの無用な伸縮を避けていく、カメラからの距離に応じて線の太さのバランスをアーティスティックにとっていく手段を設ける、そういったアプローチが多いのが現状です。
テクスチャそのものではカメラの距離により最適化された線の太さに変更することが出来ないため、現在有効なアプローチでそれが解決出来ないためにか、アングルにより張り付いて見えてしまい違和感が出てしまわないように、入れる箇所は出来る限り限定するようにしていったりしています。逆に言えば、このような複雑なケースに対応するプロシージャーを考えていくことが出来れば、これらの問題は解決していくのかもしれませんし、膨大なアセット全てにこのような複雑なユースケースに対応するプロシージャーを容易に割り当てていける環境をパイプライン上に構築していける場合は、また違った制作上のパラダイムが手に入って来るのかもしれません。
髪の毛については作品のスタイルにもよりますが、出来る限りモデルフェーズで線が多く出るように束を細かくする手法が現在、一般的です。一本一本植毛していくといった作業を基本として、髪の毛の作業だけでキャラクターモデリングの5〜7割を締める非常にウェイトの大きな作業になっています。
髪の毛の束を配置した状態
©︎Tsutomu Nihei, KODANSHA / BLAME! Production Committee
以上のような手法を取り入れながら、髪の毛に限らず服なども出来る限り線が多く出るような作り方をしておくことで、ルックデブの工程でシェーダーの設定や法線のコントロール、またテクスチャマスクを使うことで最終ルックのスタイライズ化を図っています。これらは現在はまだ、プロシージャーをうまく構成して効率的に行えているとは言えない面もあるので、アセットの管理システムと連動して、作品内で一貫性あるプロシージャーのアサインが行える環境を行えるのなら、これも制作上の新しいパラダイムとなっていく可能性があるのかもしれません。
体の筋肉や関節の節を強調するために出す影の場合もテクスチャマスクで形状の法線をコントロールしているのが現状ですが、現在の段階でも、カメラアングルにより出したり消したり出来るようなアプローチを採用していて、体に入れる影は複雑な形状の部分が多いことと影の領域が大きくならないよう意識し、そういった箇所はアングルにより張り付いたプリントされたように見えてしまうため、このような方法で対応しています。
このように未だ手作業としての工夫といった対処で制作を進めている部分は多分に存在するわけですが、これらを整理し、ケースバイケースで適用するプロシージャーをデザイン出来るような環境が構築されていった場合、今後の制作への大きな一歩と成りえるのかもしれません。
Just like manga, the traditional hand-drawn anime style makes deft use of things like contour lines to express the entire shape, and then painting color into the area so delineated to give form to the overall balance; and by doing so, can be said to impart on the character, not only human characteristics, but also form.
Meanwhile, for characters created in CG, perhaps it can be said that what is done is, by defining various forms of calculation on a given shape in a three-dimensional space, necessary lines such as contour lines are generated, and thereafter each area is painted, and rendering and post-processing are done via shaders, resulting in the imparting of form.
What are raised here are two important points: lines and the painting of colors.
Regarding lines, what are often done are things like altering the shape itself to adjust them or, along with this, driving adjustments by adding post-processing, but, although things like outlines of clearly shaped silhouettes can be easy to work with expressively, but for things like clothing, whose shapes move and additionally have complications like pockets, tactics are employed like portraying these things through a combination of multiple shape data, rather than constructing them from a single-mould model.
Fine detail to impart an effective appearance has also been incorporated into the shape
©︎Tsutomu Nihei, KODANSHA / BLAME! Production Committee
Rendered image
©︎Tsutomu Nihei, KODANSHA / BLAME! Production Committee
For example, in order to depict things like creases in clothing, while a photo-realistic depiction is not expected, an method is sought to give the appearance that a crease is there, and in tandem with the circumstance that some form of expressive technique that allows the artist to work intuitively is more fitting, it is possible to understand that the search itself for a relevant intuitive expressive method will become important.
For this reason, rather than approaching this via simulation of realistic creases, we proceed with the design process by creating a maquette, exploring shapes that will look like creases, and think about expressive methods that will result in the sought-for look, pushing forward a form of stylization appropriate for the work in question.
At that time, although the artist will explore the desired look by repeatedly adjusting things like the way the edges of the shape are packed together or the bumps and hollows in the shape which depict the crease, this also increases the complexity of the modeling, and design proceeds in a form similar to arriving at the desired look after repeatedly performing trials in stylization, asking such questions as, “What sort of shape will produce folds in clothing?”
Maquette and wireframe
©︎Tsutomu Nihei, KODANSHA / BLAME! Production Committee
The idea of this can be said to be that, instead of realistic modeling, the artist proceeds in a way similar to gradually shaping a figurine.
It seems possible, by organizing the patterns used when shaping models in the design process related to this, to perform a type of proceduralization on the principle of modeling tool sets and combinations of the same.
However, there are also lines which cannot be supplemented through shapes. A technique often used at present is to portray such lines using textures. At present, approaches often employed include modeling lines using geometry in places which move a lot, such as around the eyes, and placing this geometry on the skin, thus avoiding unwanted stretching or contracting the textures due to movement, and also establishing methods for finding an artistic balance in the thickness of lines depending on their distance from the camera.
Since with textures themselves it is not possible to optimize the thickness of lines depending on the distance from the camera, and perhaps because this cannot be solved at present with an effective approach, in order not to make the lines look pasted on and appear bizarre depending on the angle, at present we limit the places to which they are added to the greatest possible degree. Put another way, if it were possible to think of a procedure which could address complex cases like this, these issues might be able to be solved, and in the event that an environment can be constructed within the pipely allowing procedures to be simply applied to such complex use cases on all enormous assets, a new and different production paradigm could be achieved.
For hair, while this depends on the style of the film or series, at present the prevailing method is, to the greatest extent possible, to create fine strands of hair during the modeling phase in such a way that a large number of lines appear. Hair work alone, done in a way based on each strand being positioned one at a time, can represent fifty to seventy percent of character modeling work, making it extraordinarily heavy work.
Model with strands of hair put in place
©︎Tsutomu Nihei, KODANSHA / BLAME! Production Committee
As we adopt methods like those above, by making sure that models are created in such a way that as many lines as possible appear, not only for hair, but also for things like clothing, we prepare ourselves to be able to stylize the final look by controlling shader settings and normals in the look development phase, as well as by using texture masks. As it cannot always be said at present that procedures for these things are being skilfully constructed and effectively used, if we are to implement an environment in which consistent procedurals are to be assigned within a project, in conjunction with an asset management system, this also may have the potential to become a new production paradigm.
Texture masks are currently used to control the normals of a shape when shadows are cast to emphasize the musculature of a body or its joints, but even at the present stage, approaches are in use which allow them to be cast or erast depending on the camera angle, and, for shadows added to a body, the fact that there are many parts with complex shapes and with a view toward their area not becoming very large, in such places they can begin to look like a pattern printed on the surface depending on the angle, so we address this with such techniques. A great number of areas continue to exist in which manual work methods like these are still used to handle such issues in production, but in the event that an environment is constructed in which these things can be cleaned up and procedure can be designed in order to be applied on a case-by-case basis, this may form a large step forward for future production.
■アニメーションのためのデータ
■Data for Animation
セルルックやカートゥーンでのキャラクターのアニメーションにおいては、形状のエッジそのものがアニメートしていくためのハンドリングのための機能性を持つようにデザインされていくことが一般的です。つまり、単に欲しい見た目を表現するためのデザインという意味と同時に、アニメートしていくための形状のデザインという側面も大きくそこには存在しており、デザインや演出によって多少の違いは生じてはしまうものの、アニメートする際の機能性を抜きにしてはデザインが成立しない側面があります。
映像制作のパイプライン上では、形状の見た目のデザインをすると同時に、動かした際の操作性を見ていく環境なども必要になるため、近年一般的になりつつあるモジュラーリギングシステムとしてモジュールをプロシージャルに組み上げていくような手法を一般的に採用しつつ、見た目のデザインと同時に機能性のデザインを進めていく環境構築を進めていくことが多々あります。
詳しくは、下記にも詳しい解説を用意していますので、参考にしてみて下さい。
プロシージャル化できそうな領域の検討
https://a-film-production-technique-seminar.com/fppat/materials/ppi_phones_to_be_procedural/index.html
デザインや演出によっても多少の違いがありますが、髪の毛については前髪などは生え際の位置を理解し、髪の毛が動いた時の見栄えも想定し構造を理解しながらモデリングをしていく傾向があります。房の根元がそのように配置されていないと、アニメーション時にめくれ上がった際、意図しないオブジェクトが見えてしまったり、根元の長さが足りずアニメーションをすることができなくなるためです。 作品のテイストや、キャラクターの重要度などによっても動きの違いはありますが、基本的な考え方はだいたい同じように思われますが、現在スタジオ内で用意していける各種機能との事情により、こういった工夫を行うことが未だに多くあります。こういう点こそ、一定の手続きとしてこれらのセットアップや適切なセットアップがされたかのチェック機能を構築していけば面白いのではないかと、現時点では考えています。
キャラクターの顔のエッジについては重要かつ繊細な作業が求められます。特に目の周りは聴衆の視線を集めやすい箇所のためか、注意してモデリングを進めないとアラが見え易くなっていくのが現状です。顔のエッジに関してもそれぞれについての役割が決まっておりますので、アセットとしての一貫性を維持するために、セットアップ時のウェイトの流用やターゲットとなる形状作成の効率化を考慮しながら造形上の調整を進めていくことになります。顔周りは細かいパーツが密集しているためかなり慎重な作業が求められるうえ、 表情を大きく動かす際、眉毛や睫毛のエッジが顔のエッジと合わせておかないと形状にズレが生じてしまうことがあります。そのため、これら精密な作業を必要とするデザインプロセスに対しても、一定の手続きを効果的に登録し扱う上で、プロシージャル化は今後重要な視点になって来るのかもしれません。
口周りについても、上唇と下唇のエッジを合わせておくことによりウェイトが振りやすくなる傾向があります。上下まとめて動かした時の口の形が綺麗に収めることが出来る上、予期しない隙間も防ぐことも出来りためです。キャラクターは作品中では会話をしていくということも前提に、口の中の構造も動きを想定してしっかりと作成しておく必要が生じます。これらもキャラクターごとに手作業で行っているのが現状ですが、各キャラクターに合わせてツールを構成していけるように、プロシージャルなアプローチでツールを完備していくと効果的かもしれません。
メッシュの役割
メッシュの役割
①眉間の皺になるライン ②小鼻のライン ③ほうれい線の皺になるライン
④頬骨のくぼみとなるライン ⑤顔の輪郭となるライン ⑥上瞼の凹みになるライン
⑦下瞼の凹みになるライン ⑧二重のライン ⑨目尻の皺になるライン
キャラクターのベースとなるモデル(体全体)は、特別なことがない限り必ず左右対称のままモデリングしていきます。頭部に付随する眉毛、眼球、歯、舌などのオブジェクトも同様に左右対称のままモデリングしていきます。これは、左右非対称のまま進めてしまうとリグ工程でのウェイト調整などを不用意に難しくしてしまうからであり、フェイシャル時のターゲット作成時にも不用意に設定の難度を上げていく傾向にあります。このように、ステップごとに抑えるべき点などを登録し手続きとして管理していければ、モデリングにかかる時間の効率化につながるだけでなく、作品全体でのキャラクター同士のデザイン上の相関関係も把握し易くなり面白いかもしれません。
腰周りのベルトなど、体と一緒に動かすようなオブジェクトも下地にある衣装とエッジを合わせておく必要がありますが、まとめて一緒に動くことが想定される部分はエッジを揃えておくなど工夫が必要になります。つまり、セットアップする際のこともあらかじめ考慮し、後工程で困らないようなデータ構築をすることが重要になっていくわけです。これは映像制作パイプラインの設計と全く同じアイデアがこのデザインプロセスの設計にも必要ということを意味しており、デザイン上の各プロセスの手続きのとりまとめが今後の課題になると考えています。
袖など、折り返し形状などは油断しやすい箇所なので注意が必要となりますが、表から見える箇所だけでなく見えない部分の構造とデータにも気を配った作業を必要としていきます。表面的な見え方だけが良い場合でも、アニメートして動かしたら問題が出てしまうデータでは実用には耐え得ません。そのため、アニメートすることを考慮した、キャラクターなどのデザインプロセスのプロシージャル化は、プリプロ工程の今後の変革には必要になるように思われます。
会合では、以上の観点で参加者の皆様とディスカッションをして行きたいと思いますが、ここで触れた以上に、デザインプロセスの見直しは意外に今後のプロシージャル化で効率化していける可能性もあるかと思いますので、会合時には皆でアイデアを出し合ってディスカッションしていけたらと考えています。
In cel-look or cartoon character animation, it is typical for characters to be designed such that they possess functionality for handling such that the edges of the shape themselves are animated. In other words, while the design is also done simply to depict the required shape, the need to design a shape to be animated also looms large, and, although it can lead to certain differences depending on design or direction, there is also the fact that a design is not valid if it lacks functionality when being animated.
In an film production pipeline, while designing the way a shape will look, an environment is simultaneously necessary for surveying its manipulability when it is moved, so it has become increasingly typical to adopt methods of combining modules into procedures as part of the modular rigging systems which have grown more common in recent years, and to move forward the construction of environments allowing design of functionality to proceed concurrently with the design of how a thing looks.
For further details, please refer to the more detailed explanation below.
Study of areas likely to be procedural
https://a-film-production-technique-seminar.com/fppat/materials/ppi_phones_to_be_procedural/index.html
While hair may depend to a degree on design or direction, there is a tendency to proceed with modeling by first understanding the position of the hair line in the front, and then imagining how the hair will look when it moves and understanding its structure. If the roots of the strands of hair are not distributed in this way, when it is flipped upward during animation, objects not meant to be seen may end up being visible, or the roots of the hair may be insufficiently long, making it impossible to animate them. There may be differences in the motion based on the style of the film or show, or the level of importance of the character, but the basic way of thinking about these things remains essentially the same; however, due to circumstances surrounding the sorts of functionalities that studios are capable of preparing internally at present, there are still many cases in which such tactics are employed. At present we believe that it is precisely points like these for which it would be of interest to construct check functionality, as a fixed procedure, for whether these setups or other appropriate setups have been performed.
The work required on the edges of characters’ faces is both important and delicate. In particular, perhaps because the area around the eyes tends to attract the attention of the viewer, at present it is easy for faults in the modeling to appear there if the work is not done with care. The role played by each of the edges within the face is fixed as well, so, in order to maintain its consistency as an asset, adjustments are made to the model in consideration of the reusing of weights at the time of setup or the optimization of creation of target shapes.
Since there is a concentration of finely detailed parts in and around the face, work is expected to be done in a rather prudent manner; further, when the facial expression is manipulated in a broad way, the edges of things like the eyebrows and eyelashes must be aligned to the edges of the face, or else misalignment can occur between the shapes. For this reason, for the design process as well, which requires such precise work, to effectively register and use fixed processes, proceduralization may become an important perspective hereafter.
For the area around the mouth, there is a tendency to align the edges of the upper and lower lips in order to make it easier to apply weights. As a result of the fact that, when the upper and lower lips are moved in tandem, the shape of the mouth will remain clean, it is also possible to prevent unforeseen gaps from appearing. On the presumption that the character will speak during the film or show, it becomes necessary to properly structure the inside of the mouth on the assumption that it will move. At present such work is done manually, character by character, but it may be effective to provide a tool, using a procedural approach, which allows such tools to be created specifically for each character.
The role of mesh
The role of mesh
(1) A line for the wrinkle between the brows (2) A line for the side of the nostril (3) A laugh line
(4) A cheekbone indentation line (5) A face silhouette line (6) An upper eyelid indentation line
(7) A lower eyelid indentation line (8) An eyelid crease line (9) A line for the wrinkle in the outer corner of the eye
The (full-body) model that forms the base for the character will always be modeled with left-right symmetry preserved, barring any special circumstances. Objects attached to the head, such as the eyebrows, eyeballs, teeth and tongue, are likewise modeled with left-right symmetry preserved. The reason is that, if work proceeds with the model in an asymmetrical form, the adjustment of weights during the rigging phase will become inadvertently cumbersome, and will also tend to inadvertently raise the difficulty level of set-up when creating targets for the facials. If things that must be covered at each step are registered and managed as a process in this way, this not only contributes to the optimization of the time spent on modeling, but may also make design correlations between the characters throughout the film or series easier to grasp and more interesting.
For objects, like belts around the characters’ waists, which move together with the body, it is necessary to align the edges with the clothing underlying the belt, and tactics are required for things like matching the edges of parts which can be presumed to move together.
In other words, it is important to take prior consideration of things to be done later during set-up, structuring data so as to avoid causing difficulties in later phases of production. This means that the plan for this design process also requires exactly the same ideas as the plan for an film production pipeline, and we think the coordination of the procedures in each design-related process will become a challenge to address hereafter.
It can be easy to neglect things like sleeves or cuff shapes, so attention is required here, but this work involves care not only toward visible portions, but also toward the structure and data of parts not visible on the surface. Even in cases where the look is superficially good, data which causes problems when it is actually animated and moved is not suitable for practical use. For this reason, future innovation of the pre-production phase may require proceduralization of the design process for things like characters which takes into account the fact that they are to be animated.
At the seminar, we should like to conduct discussions with the participants from the point of view expressed above, but we believe there may be even more unanticipated possibilities in the future than we have touched on above for optimization via proceduralization as the design process is reevaluated, so we look forward to hearing and discussing everyone’s ideas at the seminar.