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ゆゆこたておか
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1 第 1 問以下は, モデリングに関する問題である.6 9 ページに提示した絵コンテ望遠鏡編にあるような環境と, そのなかで使用されている舞台や小道具, キャラクタをモデリングすることを前提に, モデラとして,(1) (6) の問いに答えよ. (1) 多数のモデルの制作を効率的に行い, なおかつ品質も均等にしたい. そのため, モデリングを分業で行う. 作業に必要なモデラの人数と役割を述べよ. また, 絵コンテにある要素を分業用に分解し, リストアップし, その理由も述べよ. (2) モデリングにあたり, 提示された絵コンテだけでは情報が不足している. そのため, これから不明点をデザイナーやディレクタに質問したい. モデリングを行う際に必要と思われる質問事項を箇条書きであげ, その質問の意図も述べよ. (3) 背景をモデリングする時, メモリやレンダリングの負荷の軽減, 制作の効率化を考えて注意する必要のある事項をあげ, その理由も述べよ. (4) キャラクタと舞台のテクスチャを制作する際の制作方法とその利点と欠点について, 以下のキーワードをすべて使用して述べよ. 投影マップ( プロジェクションマップ ) UVマップイメージマッププロシージャルマップ環境マップ (5) モデリング作業全般において, つぎの a,b2 つのタイプの制作の場合, つねに念頭において考えるべき事項をそれぞれ述べよ. a. キャラクタ ( 人間や動物 ) b. 舞台 ( 実際に演技に関わるものなどの近景, 背景となる遠景 ) (6) 絵コンテに従って作品を制作するための作業工程を設計し, フロー図で簡潔に示せ. なお, シナリオや絵コンテ, デザイン画, 設定などのプリプロダクション作業は完了しているものとする. 1

2 第 2 問以下は, アニメーションに関する問題である. アニメータとして,(1) (3) の問いに答えよ. (1)6 9 ページに提示した絵コンテ望遠鏡編に沿ってキャラクタやオブジェクト, カメラワークなどのアニメーションを設定することを前提として,1 4 の問いに答えよ. 1 提示された絵コンテだけでは, 演技設定に必要な情報が不足している. そのため, これから不明点をディレクタに質問したい. 絵コンテのC3 のアニメーション設定を行う際に必要と思われる質問事項を, 箇条書きで2つあげ, それぞれについて, その質問の意図も述べよ. 2 絵コンテのなかで, 演出面の工夫によって, アニメーションの質, および制作の効率化を見込むことのできるアニメーション要素を 2 つあげ, それぞれについて, その具体的な演出方針, および当作品での使用方針を述べよ. 3 つぎの例題と解答例を参考に,a,b のアニメーション表現を行うための注意点, および解決策を, 演出面ではなく表現技術面について具体的に説明せよ. なお, 技術用語は特定のソフトウェアのコマンド名ではなく普遍的な用語を用いること. なお, 解決策は1つとは限らない. 例題 :C3 で, 女の子が電灯を消す動作と電灯の紐の動作の連動解答例 : 紐の動作は複雑であり, 少女が電灯を消す動作と紐が連動するようすを表すためには, ダイナミクスシミュレーションが最適である. 紐を制御するスプラインカーブを作成し, ソフトボディやクロス, ヘアーなどのバネ質点系モデルなどによるダイナミクスシミュレーションを行う. また, 紐の先が少女の手に追従するようなコンストレインを設定する. a.c3 で, 女の子が本を閉じ, 本立てに戻すときの, 本の動作. b.c10 で, 女の子が望遠鏡の先端を手前に引き寄せるようす. 2

3 4 絵コンテに登場する女の子のキャラクタの性格などは, 以下のように設定されている. この女の子のキャラクタ設定を最大限に反映した質の高いアニメーションを制作するための, あなたの考えを,a,b についてそれぞれ400 字以内で述べよ. 必要に応じて図示してもよい. 女の子のキャラクタ設定 9 歳, 小学校 3 年生,2 人兄弟の姉, 活発でやさしい性格だがちょっとオシャマ. 昭和 30 年代の下町で,2 階建ての木造建築の家に住んでいる. いたずら大好きの弟に困らせられながらも, しっかりと面倒を見ている. a. キャラクタアニメーション ( 体全体のアニメーション ) の表現に, カートゥーンアニメーションの誇張セオリーを適用する考え方について述べよ. なお, つぎの誇張セオリーのキーワードのうち, 該当するものを 3 つ用いること. アンティシペイション ( 予備動作 ) スクワッシュアンドストレッチ ( つぶしのばし ) スローインスローアウト ( 両端詰め ) フォロースルーヒップファーストツイストアンドティルトシンメトリースタッガオーバーラッピングホールド b. フェイシャルエクスプレッション ( 表情アニメーション ) の設定. (2) つぎの a,b のアニメーション表現を行う際の表現技術的な解決方法について, 図を交えて具体的に説明せよ. なお, 技術用語は特定のソフトウェアのコマンド名ではなく, 普遍的な用語を用いること. a. 現実のクレーンカメラと同様のカメラワーク. b.4 輪自動車のハンドルとタイヤのステアリング動作が連動し, かつ自動車の前進移動とタイヤの回転が連動するようす. (3) 絵コンテに従って作品を制作するための作業工程を設計し, フロー図で簡潔に示せ. なお, シナリオや絵コンテ, デザイン画, 設定などのプリプロダクション作業は完了しているものとする. 3

(1) 以下は, ライティングに関する問題である.a c の問いに答えよ. a. バックライトの効果について述べよ. b.

4 第 3 問以下は, シーン構築に関する問題である.7 10 ページに提示した絵コンテ望遠鏡編と, 11 ページに提示した絵コンテ望遠鏡編エクストラカットに沿ってシーン構築をすることを前提に,(1) (5) の問いに答えよ. (1) 以下は, ライティングに関する問題である.a c の問いに答えよ. a. バックライトの効果について述べよ. b. 図 1は, バックライトの効果を期待して, 被写体の後方上部に点光源を配置し, レンダリングしたものだが, 十分な効果を得られていない.3 次元 CGにおいてバックライトの効果を強調したい場合, 一般的にどのような手法が考えられるか. 異なる手法を2つ述べよ. 必要に応じて図示しても構わない. 1 ビューポート 2 レンダリング画像図 1 c.c11 のライティングを行う場合, 表現上どのような点に注意するべきかを述べよ. 5

5 (2) 絵コンテは C1 C11 まである. ライティングの作業を行う場合, どのような順番で進めるのがよいか, その考え方を述べよ. また, その考え方に沿った作業手順の例を示せ. (3) エクストラカット EX2では, カメラのティルトアップと同時にフォーカス送りの指示がある. 被写界深度の効果を得るために分散レイトレーシングを用いると, レンダリングに時間がかかるため, ほかの手法で行いたい. 自分自身が制作するとした場合, どのような手法を用いて制作するか, 具体的な作業手順をあげ, 理由も述べよ. また, その手法を用いた場合に考えられる問題点についても述べよ. (4) この作品の納品形態を,NTSC,D1 サイズ,24 ビット非圧縮画像とした場合, 作業に必要となるディスク容量として, 最低限どの程度確保しておくべきか. 自分自身が作業する前提で, 必要なディスク容量の概算と, その根拠を述べよ. (5) 絵コンテに従ってモデリング, アニメーション, シーン構築などの一連の作業を行い, この作品を制作することを前提に, 納品するまでの作業工程を設計し, フロー図で簡潔に示せ. なお, シナリオや絵コンテ, デザイン画, 設定などのプリプロダクション作業は完了しているものとする. 6

6 絵コンテ望遠鏡編 (1) 42 秒 C# PICTURE DESCRIPTION CAMERA TIME C1 本を読んでいる姉カメラ FIX 時計が鳴る 3 C2 もう遅い時間カメラ FIX 2 5 C3 本をたたみ, 本立てに戻すカメラ FIX アニメーション 12 デスクライトを消し 7

7 絵コンテ望遠鏡編 (2) 42 秒 C# PICTURE DESCRIPTION CAMERA TIME 立ち上がり, 椅子を収める部屋を出て行こうとし, 電灯を消す自分の影に気付きはっとする C4 振り返るとカメラ FIX 1 18 C5 窓の外には月が見えるじわっと月にズームイン

8 絵コンテ望遠鏡編 (3) 42 秒 C# PICTURE DESCRIPTION CAMERA TIME C6 月を見ながら窓に近づく姉窓辺の望遠鏡に, 気付くカメラ FIX 5 25 C7 望遠鏡を覗く人物にフォロー 3 28 C8 望遠鏡の視野に月がフレームイン月を中心に捉えようとするカメラ FIX ピントを合わせようとフォーカスを操作すると月に顔が現れる 3 31 C9 不審に思う人物にフォロー

9 絵コンテ望遠鏡編 (4) 42 秒 C# PICTURE DESCRIPTION CAMERA TIME C10 望遠鏡の先端を手前に引き寄せ中を覗くと望遠鏡の先端をフォローするようにパンレンズに落書きが落書きにズームイン 5 39 C11 呆れて怒る姉望遠鏡の接眼部にも絵の具が塗ってあったらしく, 目にも跡がついているが気が付いていない人物にフォロー

カメラがティルトアップすると, 姉が机に向かっているのが見えるカット頭は絵の具にフォーカスを合わせ,

10 絵コンテ望遠鏡編エクストラカット C# PICTURE DESCRIPTION CAMERA TIME EX1 月の出ている夜家のシルエットカメラ FIX 犬の遠吠えが聞こえる 3 EX2 カメラがティルトアップすると, 姉が机に向かっているのが見えるカット頭は絵の具にフォーカスを合わせ, 奥はぼかしておくティルトアップと同時にフォーカスを送り, 姉にフォーカスを合わせる窓辺に絵の具と筆が放置されている

11 第 1 問モデリング出題のねらい ( 作問意図 ) デザイン画や絵コンテなどの指示情報から, その意図を把握し, 過不足を判断して, デザイナーやディレクタと必要なコミュニケーションをとり指示を受けて, 具体的にモデルの造形質感の設定や制作工程を考え, モデルのイメージを膨らませることができる能力を測ることで, 適切にモデルを作成する能力があるかをみることがねらいです. 解答の要点 (1) モデリングする必要がある要素としては, 背景や小物, アニメーションするものとしないものを分けて考え, リストアップする. アニメーションするもの : 本, 時計, 望遠鏡, 蛍光灯のスイッチ, いすなどアニメーションしないもの : 机, 本棚, 部屋, 地球儀など分業において, アニメーションや演技にかかわる重要な部分と, そうではない静止しているオブジェクトを分けて考えること, 造形とテクスチャ, セットアップなどの制作工程で作業を分けること. 業務遂行最低人数を適切に答えていること. (2) モデリングをする上で必要な情報を適切に質問事項としてあげていること. 解答例舞台となる部屋の三面図や部屋のレイアウトに関する資料, 参考となる, あるいは参考モデルになった部屋があれば, その写真などでディティールのわかる情報がほしい. 窓の外の風景に関して, 書き割りで表現してよいのか, 実際にモデリングするのか確認したい. (3) モデリング時の注意点として, 映らない部分のモデリングは細かくはつくらない, 動く箇所とそれ以外を把握して必要なポリゴン分割を行うといったことなどから1つをあげ, 適切な理由が記述されていること. (4) 全てのキーワードを用いて, マッピングについて適切に記述していること. 解答例イメージマップを使用する場合 : 静止しているオブジェクトなどは, 投影マップ ( プロジェクションマップ ) を用いたテクスチャの制作が可能である. テクスチャを形状にとらわれず, 簡単に貼ることができる. 複雑な形 1

12 状や, テクスチャがのびたり動いたり変形したりするオブジェクトでは, テクスチャがずれてしまうなどの問題がある. 動くオブジェクト, 特にシームレスな関節をもつキャラクタなどは UVマップによる表現が適している. しかし,UV 座標の制作に時間がかかったり,UV 座標を制作したあとでポリゴンに変更を加えるとUV 座標がゆがんだり, 壊れたりしやすいなどの問題がある. また,NURBS などの自由曲面によるモデルでは,UV 座標は自由曲面に依存するので, 複数の自由曲面を貼り合わせた形状などには適さない. プロシージャルマップを使用する場合 : 計算によってテクスチャが制作されるので, クローズアップしてもピクセルが見える問題はない. ソフトウェアによって生成できるテクスチャが異なってしまうので, 別のソフトウェアとの間でデータをやりとりする場合, イメージマップとして焼き込む必要がある. その場合, プロシージャルマップの利点がなくなってしまう. 環境マップを使用する場合 : 反射や屈折などの計算は時間がかかるので, 環境マップを制作して貼ることにより, 擬似的ではあるが, 高速に反射や屈折を表現できる. しかし, 内容に合わせた環境マップを用意しないとシーンに関係のないものが映ったりする. また, 擬似的にテクスチャで表現しているので, 映り込んでいるものまでの距離が正しく反映されず, 平面的であるという問題もあるが, ほとんどの場合気になるほどではない. (5) モデリングをする上で念頭に置くべきことを適切に分け, 整理して記述していること. 解答例 a. アニメーションや演技にかかわるものであり, 演出意図をくみとり, どの程度のデフォルメやリアリティが必要か認識する必要がある. また, やわらかい形状であることが多いと思われるので, サブディビジョンサーフェスなどを用いて少ない情報で曲面の表現をすることが必要と考えられる. 少ない情報で制作することで,UV 情報やスケルトンにおけるウェイトの設定などを, 最低限の労力で制作することができるようになる. クロスシミュレーションやヘアシミュレーション, 筋肉シミュレーションなどの複雑なシミュレーションを必要とする場合もあるので, プロジェクトのレベルに合わせて綿密に計画, 設計する必要がある. b. 実際に演技にかかわるものや実物があるものは, 取材や写真などで正確な情報を得て, それに基づいて制作する. 形状やサイズなどの再現性や精密性を意識してモデリングを行う. 遠景は過度なつくり込みは避け, 板ポリゴンに写真を貼り付けて表現するなど, クオリティを下げず, なおかつコンピュータにかける負担, 作業の負担を軽減する工夫をする. (6) 業種によって若干の差異も起こりえるため, それぞれの業種の作業工程に合致していればよい. 2

13 解答例 3

14 第 2 問アニメーション出題のねらい ( 作問意図 ) 絵コンテなどの指示情報から, その意図を把握し, 指示情報の過不足を判断して, ディレクタと必要なコミュニケーションをとり, 指示を受けて, 具体的にアニメーションの設定手段を考え, アニメーションのイメージを膨らませることができる能力を測ることで, 適切にアニメーションを設定する能力があるかをみることがねらいです. 解答の要点 (1) 1 質問事項として C3 の最後では, 少女が自分自身の影を見つけて振り向くアクションが必要だが, 影を投影する光源は, 先にシーン構築担当者が設定するのかといったことなどについて2つあげ, それぞれ適切な質問の意図が記述されていること. 2 演出面の工夫による効率化高品質化の方法, および当作品での使用方針が具体的に述べられていること. 解答例 C3 はロングショットであり, なおかつ少女は後ろを向いているため, 本をたたむ様子やデスクライトを消す動作を大きく見せ, また, カメラからアクションが見えるように配慮する. C9 の時点で, すでに少女の左目に絵の具がついてしまっていることになるが, ここではまだその様子は隠すべきである. そのため, 一連のアクションの中で, 左目を見せないように注意する. 3 a. 本の開閉については, 本を閉じることができるようにスケルトンを設定し,IK ハンドルによって制御する. 本を本立てに戻す動作については, 少女の手と本立ての両方に, 本のモデルとのコンストレイン設定を行い, 両者への影響度を変化させるなど, 具体的な解決策が記述されていること. b. まず, 望遠鏡の各可動部にスケルトンを設定し,IK ハンドルによって, 望遠鏡の先端から可動部を制御できるようにしておく. つぎに, 少女の手に望遠鏡の IK ハンドルが追従するようなコンストレインを設定するなど, 具体的な解決策が記述されていること. 4 a. 女の子のキャラクタ設定を踏まえて, アニメーションを魅力的に描くための考えが記述され, 誇張表現適用の観点からも, 誇張セオリーについて具体的に触れられていること. b. 女の子のキャラクタ設定を踏まえて, しっかり者の表情や, 望遠鏡で月を覗く際の無邪気な表情など, 女の子の表情を魅力的に描き分けるための考えが述べられていること. 1

15 (2) 現実のクレーンカメラを再現するための階層構造設定などについて, 図を交えて具体的に述べられていること. a. 解答例クレーンカメラの構造は同一でなくてよい. また, さまざまな解決方法が考えられるため, 解答例のとおりである必要はない. ヒンジ C ヒンジ E ヒンジ D ヒンジ B ヒンジ A 階層構造設定. ヒンジA ヒンジ B ヒンジ C ヒンジ D ヒンジ E ヒンジ A, ヒンジ B にて, クレーン操作を行う. ヒンジ D にて, カメラのティルト操作を行う. ヒンジ E にて, カメラのパン操作を行う. 雲台ヒンジ B とヒンジ C との間を自動的に垂直に保つため, つぎのようなエクスプレッションを設定する. [ ヒンジ C の回転角 ]= -1 [ ヒンジ B の回転角 ]+[ オフセット調整角 ] ヒンジ A からヒンジ C までの間にインバースキネマティクスを設定すれば, クレーン操作を 1つの IK ハンドルで制御することが可能. 2

16 b. タイヤとハンドルの連動および自動車の前進移動とタイヤの回転それぞれについて, コンストレインやエクスプレッションなどの設定方針について, 図を交えて具体的に述べられていること. 解答例さまざまな解決方法が考えられるため, 解答例のとおりである必要はない. 自動車の前進移動に応じてタイヤを回転させるためには, つぎのような関係の成り立つエクスプレッションを設定する. [ タイヤの回転値 ( 度 )] = [ 自動車の前進移動量 ] ([ タイヤの直径 ] [ 円周率 ]) なお上記は, デフギアやトラクションコントロールによるタイヤ回転の変化を考慮していない. ステアリング操作に応じて前輪のステアリング角を連動させるためには, 左右それぞれのタイヤに対して, つぎのような関係の成り立つエクスプレッションを設定する. [ タイヤのステアリング角 ] = [ ハンドルの回転角 ] [ 油圧制御などに起因する減衰率 ] ただし (0.0 < [ 油圧制御などに起因する減衰率 ] < 1.0). 3

17 (3) 業種によって若干の差異も起こりえるため, それぞれの業種の作業工程に合致していればよい. 解答例 4

18 第 3 問問題テーマシーン構築出題のねらい絵コンテなどの指示情報から, その意図を把握し, 適切にシーン構築をする能力があるかを見ることがこの問題のねらいです. 指示情報の過不足を判断し, ディレクタと必要なコミュニケーションをとり, 指示を受けて具体的にシーン構築をするための手法や作業手順を考え, シーン構築のためのイメージを膨らませることができる能力を測ります. 解答の要点 (1)a: ライティングの技法について正しく認識していること. 解答例バックライトは被写体の輪郭を強調し, 背景と被写体を分離させる効果がある. とくに背景と被写体のトーンが似ている場合に効果的である. b: バックライトの効果を得るための, 複数の手法を認識していること. 解答例手法 1: バックライト用の光源を複数用意する手法が考えられる. 被写体の輪郭を照らす位置に光源を複数用意し, 輪郭がどのような角度であっても対応できるようにする. 手法 2: マテリアル設定を用いる手法が考えられる. オブジェクトを構成する面の法線とカメラの視線の角度が90 に近い場合に輝度が上がるように設定し, 輪郭を強調する. c: 絵コンテから, ストーリー上, このカットで表現されるべき要素を正しく読み取り, その内容が記述されていること. 解答例キーライトは月の光なので, 逆光となるようにライティングする. 逆光であっても, 主人公の表情は見えるようにしなければならない. 目の周りについた絵の具の跡がわかるようにする. 望遠鏡の接眼部に絵の具が塗られていることがわかるようにする. (2) 光の状態について, 以下の観点を踏まえて絵コンテから正しく読み取り, 制作する順番を論理的に考え, その考え方に沿った作業手順が記述されていること. 部屋の電灯が点灯しているC1~C3と, 消灯しているC3~C11がある. 消灯時にも, 月の光に対して逆光のショットと, 順光のショットがある. 点灯, 消灯の両方を含み, エスタブリッシングショットでもあるC3を重視する. (3) 画像処理による手法と, その問題点を正しく認識していること. 解答例デプスマットを用いて, 画像処理による被写界深度の効果を得る. ただし, 手前の望遠鏡の足など, 細い形状は奇麗な結果を得られない場合があるため, 手前の窓辺のパーツ, 望遠鏡, 室内の3つのレイヤに分けてレンダリングし, それぞれ個別にぼかしの効果を与え, 合成するのがよいと考えられる. この手法の問題点としては, 分散レイトレーシングの場合と比べ, エッジ部分のボケ方が不自然になる可能性があることが考えられる. また,Z 値からデプスマットを制作した場合, 姉の髪の毛の透過マップを用いている部分では正しいマットが得られず, 不自然な結果になる可能性が考えられる. (4) 制作する秒数と, 納品形態を根拠に計算されていること. 解答例制作秒数 42 秒 =1,260フレーム 1コマバイト+ヘッダ 1.3MB 完成画像分のみとして,1.3 MB 1,260フレーム=1.64GB レンダリング素材と中間素材用として, 完成画像分の約 3 倍の5 GB 3 次元 CGデータ, テクスチャ用として, 約 1 GB 以上を根拠に, 合計で8GBは最低でも用意したい.

19 (5) 解答例

コンピュータグラフィックス第8回

コンピュータグラフィックス第8回コンピュータグラフィックス第 8 回レンダリング技法 1 ~ 基礎と概要, 隠面消去 ~ 理工学部兼任講師藤堂英樹レポート提出状況課題 1 の選択が多い (STAND BY ME ドラえもん ) 体験演習型 ( 課題 3, 課題 4) の選択も多い内訳課題 1 課題 2 課題 3 課題 4 課題 5 2014/11/24 コンピュータグラフィックス 2 次回レポートの体験演習型メタセコイア,