ディズニーアニメーションチームが『ベイマックス』で技術の限界に挑戦 - TechRepublic

ディズニーアニメーションチームが『ベイマックス』で技術の限界に挑戦 - TechRepublic

『ベイマックス』の本当のヒーローは、世界中の観客を魅了したスクリーン上の抱きしめたくなるロボット、ベイマックスではなく、このディズニーアニメーションの大ヒット作品の制作に投入された最先端の技術を開発したアーティストとエンジニアのチームです。

このアニメーション映画は、ディズニーチームが開発したライトレンダリングソフトウェア「Hyperion」を使用して制作された初めての作品です。このソフトウェアの開発には2年と2億時間の計算時間を要し、「ベイマックス」の制作開始時には、このソフトウェアがうまく動作するかどうかさえ誰も分からなかったと、ウォルト・ディズニー・アニメーション・スタジオのCTO、アンディ・ヘンドリクソン氏は述べています。

「これらの映画の制作には約4年かかりますが、『ハイペリオン』は約2年で脚本を書き上げ、1年ほど実際に使ってみました。『ハイペリオン』の脚本執筆の最初の1年間は、これらの新しいレンダリング手法が実際に私たちに合うかどうか、そしてどのように理想化され最適化されるかを試す実験の場でした」とヘンドリクソンは語る。「脚本を書きながら同時に使っていました。理想的なやり方ではありません。運転しながら車を組み立てるようなものです。最良の方法とは言えませんが、アイデアとスクリーンに映し出されたビジュアルは素晴らしく、私たちを魅了したので、『これは絶対に実現させなければならない』と思いました」

ハイペリオンこそが、『ベイマックス』に美しい映像美と深みを与えている。ハイペリオンが開発されるまで、ディズニーは光をこれほど巧みに使うことはできなかった。クリス・ウィリアムズと共に監督を務めたドン・ホールは、「光こそがベイマックスに透明感のある輝きを与え、体内で光を反射させるのです」と説明する。二人は、体内の骨格が見えるベイマックスに観客がどう反応するかをテストした結果、ベイマックスの個性と魅力が大きく失われていることがわかった。ベイマックスは柔らかく、輝いているように見える必要があったのだ。

「最初からこの映画に求めていたのは、非常に映画的なルックでした。これは、カメラワークや照明を映画の領域にまで押し上げ、カリカチュア的な雰囲気を保ちながらも、実写カメラにできる限り近づける絶好の機会だと感じました」とホールは語った。

「私たちは芸術的な目標を掲げました。ディテールは非常に豊かで、登場人物は非常にシンプルにしようと。幸運なことに、ちょうど『ハイペリオン』が完成したばかりでしたが、私たちはまだ試したことがありませんでした。皆、ぜひやってみたいと熱望していましたが、厳しい制作スケジュールに耐えられるかどうか、私たちには全く分かりませんでした。この映画はあらゆる面で厳しいものでした。ただ、興行成績が良かっただけでなく、素晴らしい出来栄えでした」とホールは語った。

しかし、ソフトウェアが確実に機能するかどうかわからないまま映画を作るのは「畏敬の念を抱かせると同時に恐ろしいことでした」とホール氏は語った。

チームワークは不可欠な要素でした

ウィリアムズ氏は、「アニメーションは、これまでで最も共同作業が必要な芸術形式です。プロセス全体を説明できる人は一人もいません。ですから、私たちは互いに頼り合っているんです。クリエイティブな面には集中できますが、技術的な面やその仕組みについてはあまり詳しくないんです」と語った。

ホール氏は「私たちはNASAのようなものです。清掃員のようなものです。彼らは本当に賢い。『アポロ13』で、全員に通気口をダクトテープで塞ぐように指示していたのを思い出します」と語った。

ホール氏とウィリアムズ氏はともに、ハイペリオンの仕組みに関する技術的な詳細の説明をCTOのヘンドリクソン氏に委ねました。

ヘンドリクソン氏は次のように述べています。「Hyperionは、現実世界における光線の挙動をコンピュータ上でモデル化します。光線が室内を移動する際、物体と相互作用し、物体と光線の間に生じる相互作用を正確に記述します。光線は物体に当たると反射します。拡散面に当たると、光は数百、あるいは数千もの低エネルギー光線に分解されます。この反射は延々と続きます。Hyperionは、光線の投射と反射を非常に巧みに整理します。これらすべてのアクションを、コンピュータが理解しやすい構造に整理します。キャッシュとメモリを効率的に使用することで、コンピュータからより多くの計算処理を引き出せるようになります。」

Hyperionの開発には、各シーンを照らす光の物理特性をシミュレーションするため、2億時間の計算時間を要しました。「ご想像のとおり、このシミュレーションはCPUをかなり集中的に使用します。各シーンには100億本の光線が反射し、光エネルギーを運びながらシーン内のオブジェクトと相互作用し、分裂してさらに多くの光線へと変化します。これにより、コンピューター生成画像では通常見られない、影に柔らかさと深みが生まれ、シーンにリアルなハイライトが生まれます。私たちはこれに非常に興奮しており、その証拠が映像に示されています」とヘンドリクソン氏は述べています。

チームは実験をしながら、Hyperion がうまくいかなかった場合に備えて、以前「アナと雪の女王」で使用されたものと同じ Pixar の RenderMan ソフトウェアを使用するというプラン B を用意していました。

「しばらくの間、私たちは二つの道を模索していました。一つは『アナと雪の女王』のような道、もう一つは本作のような道です。しかし、しばらくして古いスタイルを捨て、最終的に全員が賛同して『こうする。映像がすごく良くなるから、実現させなきゃ』と言いました。当時は少し怖かったですね。私たちにとっては、リスクを取ることが大切なのです。人間が可能な限りのイノベーションを、スクリーンに映し出したいと考えています。それはストーリー、ビジュアル、そしてこれらの世界を構築するために用いるテクノロジーのすべてです。それらすべてが、同等のイノベーションだと考えています」とヘンドリクソンは語った。

この映画制作には膨大な処理能力が必要でした。ロサンゼルスにある3つのディズニー・レンダリングファームとサンフランシスコにある1つのレンダリングファームが接続され、55,000個のコアを搭載した約4,600台のコンピューターからなるスーパーコンピューターが構築されました。ちなみに、『アナと雪の女王』では26,000個のコアが使用されていました。自動管理システムであるCodaは、4つのレンダリングファームから処理される情報を管理しました。

「私たちはいくつかのシーンをレンダリングし、仮想世界を画像に変換することで投影を行います。これをレンダリングと呼んでいます。投影結果を確認するには、非常に大規模なマシンが必要でした。計算時間と複雑さを考えると、55,000コアのマシンが必要でした」とヘンドリクソン氏は説明した。

「このような機械を動かすのに必要なエネルギーと冷却設備は、ディズニーのどの拠点にも存在しません。機械を4つの拠点に分割し、それをすべて1つの大きな機械に再編成する必要がありました。すべてを稼働させるには、かなりのエンジニアリングが必要でした」と彼は語った。

スーパーコンピュータで画像を処理することで、アーティストは翌朝すぐに作品を見ることができます。「アーティストは処理のために作品を提出し、翌朝出社してすべての画像を確認します。アーティストの提出物について言えば、彼らはすべての作業を提出しており、多くの場合、すべてのシーンのすべてのショットが含まれています。私たちは一晩で約40万件のジョブを処理しました。毎日、週7日です。膨大な処理はすべて4~5ヶ月で完了しました」とヘンドリクソン氏は語ります。

実生活におけるテクノロジー

しかし、映画に出てくる技術は現実世界で実現可能なのだろうか?例えば、マイクロボットの群ロボット技術は現代社会に存在するのだろうか、それとも映画の中の話だけだろうか?ヘンドリクソン氏によると、最大2000万体のマイクロボットが一斉に群がり、回路のような波のように互いに重なり合いながら構造物や形状を作り出すこの映画を見た人々の間で、この疑問はよく聞かれるという。

「マイクロボットのロボット群技術。マイクロボットが今(画面上で)やっていることは、現時点では不可能です。しかし、映画には、現時点では不可能でも後に可能になる技術が数多く登場します。私たちは、少しでもインスピレーションを与えたいと思っています。しかし、マイクロボットと群ロボットは現在開発中です。自己組織化ロボット群は、私たちが常に注目し、耳を傾けてきた分野です。ロボットの魅力を高めるための新たな基準を打ち立てられたことを願っています。機能する外骨格を(ただ)見るだけでは、安心できません。『ベイマックス』は、ビニール製の皮膚を持つロボットというアイデアを推し進めていました。これは現在も研究が続けられているアイデアです」とヘンドリクソン氏は語った。

ディズニー・アニメーションの社員にとって、テクノロジーは不可欠な存在です。「テクノロジーは、これまでも、そしてこれからも、決して脇役ではありません。私たちの生活の一部であり、それを前進させ、テクノロジーの未来を想像することも重要です。私が子供の頃、空飛ぶ車や宿題をやってくれるコンピューターが世界の未来だと思われていましたが、そのような世界はまだ実現していません。私たちが子供心を忘れず、テクノロジーの可能性を想像し、そしてもしかしたらそのテクノロジーが現実になるかもしれないと思うのは素晴らしいことだと思います」とヘンドリクソン氏は語りました。

映画で登場したテクノロジーの一つは3Dプリントです。これは現実世界でももちろん存在しますが、ベイマックスの鎧を作る際に使われるような高度な技術ではありません。「3Dプリントは将来的に注目される技術です。『ベイマックス』で見られたようなスピード、品質、忠実度、そして耐久性を実現できれば素晴らしいと思いますし、いつか実現するでしょう。子供たちが学校から帰ってきて、夢を描き、3D CADシステムに入力して実現できる日を想像してみてください」と彼は言いました。

映画に登場するもう一つの技術は、ロボットに対するマインドコントロールです。ヘンドリクソン氏は、「これは活発な研究分野で、成果が出始めています。映画では非常に流動的ですが、現実世界ではそうではありません。将来的には、人間が機械とインタラクトし、思考を機械に転送できるようになることを期待しています。脳波を使ってマイクロボットを制御することで、柔軟な制御が可能になります」と述べています。将来的には、誰かがメールの開封方法を思い浮かべるだけで、ロボットが即座にメールを開いて読み上げてくれるようになるかもしれません、とヘンドリクソン氏は語りました。

『ベイマックス』のもう一つの素晴らしい点は、テクノロジーが悪ではないという世界だということです。テクノロジーはただそこに存在しているだけ。人々がテクノロジーを作り、使い、子供たちがテクノロジーを活用する。つまり、テクノロジーは私たちが使うものであり、悪の支配者として使われるのではなく、私たち自身をより良くするために使うものなのです。テクノロジーに関するポジティブなメッセージが気に入っています。

そして、この前向きなメッセージと画期的なライトレンダリングソフトウェアを組み合わせた結果、「ベイマックス」が誕生しました。この映画は 11 月 7 日の公開以来、世界中の観客を魅了し、すでに世界中で興行収入 1 億 9,000 万ドルを記録しています。

ヘンドリクソン氏は、「観客はそういうものを見たいんです。新鮮で新しいもの、そして目が釘付けになるようなものを見たいんです」と語った。

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