落書きを即3Dモデル化、つまんで動かし即アニメーションに Googleなど「Monster Mash」開発：Innovative Tech

[山下裕毅，ITmedia]

Innovative Tech：

このコーナーでは、テクノロジーの最新研究を紹介するWebメディア「Seamless」を主宰する山下裕毅氏が執筆。新規性の高い科学論文を山下氏がピックアップし、解説する。

　チェコ工科大学、米Google Research、スイス・チューリッヒ工科大学による研究チームが開発した「Monster Mash」は、手描きスケッチでモデリングとアニメーションを手軽に行えるツールだ。落書きのように大ざっぱに描いた絵から3Dモデルを素早く展開し、キャラクターの一部をつまんで移動させるだけでリアルタイムにアニメーションを作成できる。

Monster Mashを使用し作成したアニメーションキャラクターの一例

　簡易的に3Dアニメーションを作成できる技術はこれまでもあったが、それでも時間がかかるもので、リアルタイムに作成できるツールとしては今回が初めてだという。

　ユーザーは、何もないページにタッチペンやマウスを使って線画を描いていく。パーツが前後どちらなのか、対称なのかを順序付けする。順序の情報を記録すると全体的な順序が計算され、各パーツの相対的な奥行きが決定する。

　また順序付けした際、前後に重なり合う各パーツの境界線は、アニメーションとして動作させた際、動的に更新する仕様。そのため、3Dモデルに変換した後に動かした時にも自然な形状が常に保たれる。

各パーツの前後関係を指定し奥行き関係を確立。パーツ同士が重なる境界線はアニメーションと同時に動く仕様

　次に3Dモデルに展開したら、2Dの絵画上で任意の場所に赤い点を打っていく。この赤い点が制御の基準となり、つまんで移動させて動きに変換する。動きはリアルタイムで3Dモデルに反映され、動作確認しながら作成できる。

　制御点を動かした軌道を記録し、動作させながら別の箇所を動かして同時にいろいろな動きの作成も可能。軌道自体を移動、複製、形状変化させるなどの編集もできる。

（a）入力の手描きスケッチ（b）制御点を指定（c）各制御点の軌跡を記録した歩行アニメーション

　これらは全て2D上で制御点を移動させ作成していくため、3D上ではパーツ同士が衝突したり、奥行きの曖昧さのために貫通したりと不自然な部分が出てくるが、これらが全て自動除去されるモデル設計になっている。

（左）2D上で制御点を活用し動きの軌道を作成している様子（右）動きはリアルタイムに3D上に反映する

　事前にアニメーションのリグを構築する必要もなく、熟練した専門家でなくとも制御点を使用したアニメーションを短時間で作成できるという。

（a）実物をトレース（b）制御点を指定（c）3Dモデルに変換（d）テクスチャを使用

（a）心臓をトレース（b）作成した3Dモデル（c）テクスチャとシェーディングを加えた3Dモデル