アニメーション技術

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執筆: Alex · 最終更新:

バイスシティ(Vice City)のナイトライフ — Rockstar 公式プレスアート
ステータス噂
中核の特許「System and Method for Virtual Character Locomotion」(Take-Two、2020年)確定
基本の考え方アニメーションの小さな部品をプロシージャルに組み立てる。ループなし確定
GTA 6 でのリターゲットNPC の身長と体格はばらばら。アニメーションはその場でリターゲットされる確定
アニメーションの数NPC のアニメーションが60万超。GTA 5 は5万5000、RDR2 は30万確定
シミュレーションされる細部髪は根元から毛先まで、指は一本ずつ、植物は葉ごと確定

特許は、誰でも読める公開の記録です。

これが大事な理由

これまで遊んできたゲームのほぼすべてが、キャラクターを同じやり方で動かしています。あらかじめ収録したクリップをループさせ、クロスフェードでつなぐ方法です。まっすぐ歩かせれば、同じサイクルが繰り返されているのが分かります。Rockstar の特許に書かれているのは、構造からして別物の仕組みです。これが実際にゲームに載れば、GTA IV で Euphoria の物理が入って以来、キャラクターの動きにとって最大の変化になります。

出願書類をたどる

2020年、Take-Two は「System and Method for Virtual Character Locomotion」を出願しました。発明者として名前が載っているのは、Rockstar で AI、ゲームプレイ、アニメーションを担当するプログラマーです。

2件目の出願「System and Method for Runtime Retargeting」は、体のプロポーションの違いに合わせてアニメーションをその場で調整する方法を扱っています。

ループの代わりに部品を

特許の核になる発想はこうです。モーションキャプチャーのデータを使い回せる小さな断片に細かく刻み、実行時にエンジンがそれをプロシージャルに組み立てる、というものです。

結果として、まったく同じ一歩を二度踏む必要がなくなります。 一歩ごとに、速度、地面の傾き、路面の種類、スタミナ、けが、持っている物、さらには風や雨にまで反応できます。

キャラクターが自分の状態を知る仕組み

RAGE エンジンは「ブラックボード」を通してアニメーションシステムにデータを渡しているとされています。キャラクターに関するあらゆることを追い続けるリアルタイムのデータ置き場で、アニメーションの層はそれを絶えず読み取っています。

状態 動きの反応
どしゃ降り 丸めた背、顔をかばう腕、慎重な足取り
急な坂 前かがみの姿勢、縮む歩幅、目に見える力み
疲労 荒い息、落ちるペース、つまずき
武器を構えている 移る重心、構えの出た腕
追われている パニックの足取り、何度も振り返る視線、無茶なスピード

モーションマッチング、そしてその先

いまの業界でいちばん評価の高い手法はモーションマッチングです(Ubisoft と EA が広めました)。巨大なモーションキャプチャーのデータベースを毎フレーム検索し、キャラクターの状態にいちばん合うクリップの断片を探します。Rockstar のやり方は、程度の差ではなく、根本から違います。

モーションマッチング 部品式のシステム
データ 丸ごとのモーションキャプチャーのクリップ、大きな DB コンパクトな部品のライブラリ
メモリ 重い 軽い(部品を使い回す)
遷移 データから取り出す プロシージャルに計算する
バリエーションの上限 収録した範囲まで 事実上なし
状況への反応 良い それこそが目的

メモリの話だけでも十分な説得力があります。シーケンスではなく部品を保存するからこそ、画面に映る何百もの NPC にこの精度を行き渡らせる余裕が生まれるのです。

実行時のリターゲット:ひとつのアニメーションを、あらゆる体に

2件目の特許は、すでに画面に出ています。An Extended Lookでは、レオニダ(Leonida)の群衆がこれまでのどの Rockstar 作品よりも多様な身長と体格で現れ、アニメーションはその体に合わせてその場でリターゲットされています。同じ動きを背の高い体も低い体もこなし、どちらも借り物には見えません。

この特許が片づけるのは、制作現場の重いコストです。アニメーションはこれまで、体型ごとに調整しなければなりませんでした。実行時のリターゲットは、背の高い、低い、太った、痩せたキャラクターに合わせて、動きをゲームプレイ中に適応させます。これで一度に三つのものが手に入ります。アニメーションを崩さずにキャラクターを深くカスタマイズできるGTA オンライン。アニメーターの作業量を指数関数的に増やさなくても、見た目がばらけたNPC の群衆。そして、体型別に焼き込んだバリエーションでインストール容量が膨らまずに済むことです。

Rockstar は New York Times に規模を示す数字を出しています。NPC のアニメーションは60万を大きく超え、GTA 5 は5万5000、RDR2 は30万でした。しかもシミュレーションの対象は、移動の動きだけにとどまりません。髪は根元から毛先まで計算され、指は一本ずつ動き、植物は一枚のテクスチャとして揺れるのではなく、葉ごとに動きます。

両方のシステムが実装されれば、2008年以降どのスタジオも Euphoria を追いかけたように、業界の新しい基準になると予想されます。

RDR2 が残した重さの問題

RDR2 は、同じひとつの点で称賛も批判も受けました。本物の質量を感じさせるアニメーションです。アーサー(Arthur)は体重のある人間らしく向きを変え、それを没入感と取るか、もどかしさと取るかで意見が割れました。レオニダは都会的な舞台で、都会には別のテンポが要ります。ジェイソン・デュヴァル(Jason Duval)とルシア・カミノス(Lucia Caminos)は、アーサーより一世代ぶん軽快に感じられなければなりません。かといって、その場でくるりと向きを変えるキャラクターに戻るわけにもいきません。

焼き込みのクリップとライブのシステム、見え方の違い

プレス向けプレビューより

プレビューで出てきたディテールのひとつを見ると、この違いがよく分かります。水への飛び込みは、出来合いのクリップではありません。プレイヤーが空中で体を操り、落ちていく途中で回転の速さと向きを変えられます。

これは理解しておく価値があります。こうしたシステムの映像がぎこちなく見えることがある理由を説明してくれるからです。焼き込んだアニメーションは録画です。毎回まったく同じように再生され、完璧になるまで1フレームずつ磨き込めます。ライブのシステムはプレイヤーの入力、物理、ブレンドから毎フレーム動きを組み立てるので、二度と同じには見えませんし、調整が半端なものは動画で見ると紛れもなくぎこちなく見えます。二つは同じ目で評価されがちですが、本来は別の物差しで見るべきものです。

Real Dimez — official Rockstar press art

掲載内容はすべて Rockstar の公式資料にもとづいています。推測にはその旨を明記しています。リークは扱いません。

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