サイバーコネクトツーのエフェクト開発事例ーアニメ作品のビジュアル表現をUE4上で再現した内製ツールなどの技術解説【UNREAL FEST 2022】

最初に、講演の題材となる『鬼滅の刃 ヒノカミ血風譚』でエフェクトセクションリーダーを務める大塚 航輝氏から、エフェクト制作のワークフローの解説がされました。

プロジェクト開始時点ではTVアニメの放送前だったため、参考資料はPVなどの短い映像しかなかったとのこと。このため、資料に登場していないキャラクターに関するエフェクト制作は同社が作成したコンセプトシートをベースに行われました。

斬撃エフェクト

『鬼滅の刃』の世界ではほとんどのキャラクターが刀を持って戦闘をするため、斬撃エフェクトは汎用的なものとして制作されています。斬撃エフェクトは「どのキャラクターが使っても違和感がないか、気持ちのいいコンボができるか」を重視して制作されました。

斬撃はキャラクターを問わず汎用のエフェクトが用意されているが、伊之助など一部のキャラクターには専用の斬撃エフェクトが用意されている

斬撃の色味はキャラクターのイメージに合わせて変更されており、衝撃波や火花など他のエフェクトも同系統の色になるように調整されている

呼吸エフェクト

技の使用時やキャラクターの覚醒時に斬撃エフェクトの代わりとして使用される呼吸エフェクトは、当初はトレイルによる実装になっていたとのこと。しかし、エフェクトの厚みがなく、角度によっては薄く見えてしまっていたため、斬撃エフェクトと同様にメッシュでの制作に切り替えたとのことです。

冨岡義勇の必殺技「拾ノ型・生生流転」

呼吸エフェクトはメッシュが基本となっているが、動作を綺麗に見せたい時や刀の軌跡を残したい時などはトレイルも併用されている

トレイルエフェクトも拡張が行われており、うねりや膨らみを加えることができる。画像はパラメーターを極端に設定した例

呼吸エフェクトも斬撃エフェクトと同様に、それぞれのキャラクターのイメージに合わせて、地面のデカールや技を使用したときの粒子（パーティクル）の色味が変更されています。

岩の消え方

本作には、キャラクターが叩き付られたときなど、地面が強い衝撃を受けたときに発生する汎用的な地形エフェクトがあります。発生した地形エフェクトを違和感なく消すためにディゾルブ・半透明・ディザーなどさまざまな手法を試したものの、いずれもゲーム的な消え方になってしまったとのこと。そこで、Houdiniの破壊シミュレーションを用いてエフェクト処理を行っています。

Houdini採用の理由として、UE4へインポートしやすいことや、ベイクや書き出しなどをソフト内で完結できることが挙げられた

一方、岩が巨大な場合は分割数とテクスチャサイズも必然的に大きくなるため、Houdiniでの破壊シミュレーションでは処理負荷がオーバーしてしまう問題が発生しました。そのため、岩のメッシュに頂点カラーを付与し、ワールドポジションオフセットと組み合わせることで、岩の破片が少しずつ地面の下に消えていくような表現手法を用いています。

頂点カラーとワールドポジションオフセットによる処理は、Houdiniの破壊シミュレーションにディティールで劣るものの、ディザーや半透明で消すよりは良い見た目になったとのこと

巨大な岩の消失エフェクト。Houdiniでシミュレーションした小さな岩を中心に配置することによって、自然な見た目を実現している

血鬼術エフェクト

続いて、愈史郎・珠世を題材にした血鬼術エフェクトの制作事例が紹介されました。どちらのエフェクトもSubstance PainterによるFlowMapTextureと手描きテクスチャを組み合わせて作成されています。

FlowMapTextureと手描きテクスチャをマテリアル内で組み合わせることで、煙がゆらめくような見た目を作ることができる

愈史郎の血鬼術エフェクト

ボーンの各ソケットからパーティクルを発生させている

珠世の血鬼術エフェクト

香りが広がるような印象を持たせるために、メッシュパーティクルで実装されている

疑似影マテリアル

基本的にエフェクトには影が落ちないため、足元に地面を覆うようなエフェクトが発生した場合、影が突然消えたように見える問題がありました。しかし、エフェクトに直接影を落とすことは処理負荷の高さや管理の難しさから解決が見送られがちな案件でした。そこで、本作では疑似的な影マテリアルを配置することでこの問題を解決しています。

冨岡義勇の技「凪」

疑似影マテリアル無し（左）、疑似影マテリアルあり（右）

疑似影マテリアルのマテリアルエディタ

ディレクショナルライトの方向から影のテクスチャを落とす際の回転率を計算している

ライティングに関する表現および技術的な内容は、シネマセクションリーダーの魚川 貴央氏から詳しく解説されました。

通常ライティング

本作ではUE4のディレクショナルライトを改造し、キャラクターと背景で別々のライティングパラメーターが設定できるようになっています。また、パラメーターのみを分割しているため、調整が容易であることも特徴。一方、ライトチャンネルが3つのみであるため、複数キャラクターやアセットの個別調整とは相性が悪いことが今後の課題としても挙げられました。

キャラクターと背景でライティングの方向や色味を個別に管理できる

グラデーションライティング

次に、ポイントライトとキャラクターシェーダーを改造して実現したグラデーションライティングが紹介されました。これは、キャラクターに対してのみ立体的なグラデーション効果を上乗せするというもので、直感的なオペレーションで意図した通りのグラデーション表現を行うことが可能です。

グラデーションライティングを置くことで、意図した範囲に綺麗なグラデーション表現を行うことが可能

照らすだけでなく、ライト強度をマイナス値にすることで一部分のみを暗くすることもできる

シェーディングも2種類用意されている。袖のあたりに注目すると、グラデーションが階調的な変化になっていることが分かる

グラデーションライティングあり/無しの比較

トーンコントロールシェーダー

通常シェーダーに上乗せする形で、任意の場所や形で影表現をコントロールしたい場合は「トーンコントロールシェーダー」というシステムを使用しています。メッシュやマスクテクスチャの形状に合わせて影が落ちる仕組みで、同じ手法で特定領域の影を消すことも可能になります。

トーンコントロールシェーダーの例

メッシュやテクスチャの形状通りに顔に影色が落ちている

カリングマスクにも対応しており、「キャラクターの白目には影が落ち、瞳には影が落ちない」などの細かい調整が可能です。

目に落ちる影の例

左側の白目部分にはまぶたの影ができているが、瞳部分（虹彩部分）には影ができていないことが分かる。円形のマスクによって、こうしたシェーディングを実現できる

またトーンコントロールシェーダーと組み合わせて使うものとして、「Sadd(Shadow add)」というアセットを使用していることが語られました。Saddは、影を作るためにスケルタルメッシュとしてリギングされたメッシュです。配信では、表情のアニメーション作成と同時に影の形を作成していることが紹介されていました。

自然なライティングでは実現が難しい眉間の影表現を行うために、Saddを用いている

ポストエフェクト

本作のシネマティクスシーンでは、UE4標準のポストエフェクトと併せて内製のポストエフェクトが合計7種類使用されています。

カラコレフィルター（内製）

キャラクター、背景毎の色調、彩度、明度、ガンマ、カラーオフセットを調整。多くのパラメーターを一元的に管理できるため、最も使い勝手がよく重宝しているとのこと

グラデーションフィルター（内製）

直線状、または放射状のグラデーションを実現する。キャラマスクやデプスフェードにも対応。加算、乗算、減算、通常の4種類のモードを4層まで重ねられる

コントラストフィルター（内製）

色調、コントラストを調整。色調反転も可能。コントラストの減衰処理は、フラッシュパターンアナライザーの閾値を超えた場合などに使用される

カラーパラフィン（内製）

キャラクターのみに適用される平面的なグラデーションフィルター。アニメ調表現との相性がいい

ソフトフォーカス（内製）

ガウスぼかしに近い処理。ジャギィやちらつきを抑える

また、UE4標準のポストエフェクトとして「CinematicDoF（被写界深度）」、「Bloom」の2種類が使用されています。CinematicDoFは本作のシェーダーとの相性が良く綺麗なボケ感が演出できますが、やや処理負荷が高いため、シーンによっては内製DoF（Gaussian）を使用している場合もあります。

講演内では動画も多く使用されていたため、動的なエフェクトの確認は公式アーカイブでご確認ください。

wvigler

アンリアルエンジンにハマり、ぷちコンでゲーム作ってた男。映像編で2連覇したことも。
昔はよくアーケードゲームとかやってました。
一番やり込んだのは「ケツイ ～絆地獄たち～」「戦国BASARAX」あたり。ローグライトゲームとかも好きです。