ダートマス大学のコンピュータ科学者とピクサーおよびディズニーのスタッフサイエンティストによる共同研究により、アニメーターはオブジェクトのレンダリングにおいて、微細な粒子が光とどのように相互作用するかを正確に制御できるようになります。研究チームは来週、東京で開催されるSIGGRAPH Asiaでこの新しい研究成果を発表する予定です。また、Transactions on Graphics誌にも論文が掲載される予定です。
この画期的な技術により、アニメーションアーティストは光が物体を通過する様子をカスタマイズできるため、様々なオブジェクトの外観をデザインする際に、より創造的な自由度を得ることができます。特に、雲、霧、もや、皮膚、大理石の像など、いわゆる「ボリューメトリックマテリアル」のレンダリングに大きな影響を及ぼすはずです。（大理石は表面で光を反射する一方で、一部は透過させる素材で、半透明の外観を実現します。）
「これは白黒画像からカラー画像への移行と同じくらいダイナミックな変化です。」
「アーティストがこれまで探求できなかった、劇的に異なる様々な外観が存在します」と、ダートマス大学の共著者であるヴォイチェフ・ヤロス氏は述べています。「これまで、アーティストが雲の外観に影響を与えることができるのは、基本的に一つのコントロールだけでした。しかし、今でははるかに豊かな可能性を探求することが可能になりました。これは、白黒画像からカラー画像への移行と同じくらいダイナミックな変化です。」
ピクサーは長年にわたり、最先端のアニメーション研究開発の最前線に立ち、非常に複雑な基礎数学を、非常にリアルな物体や動きをレンダリングできるユーザーフレンドリーなソフトウェアへと変換してきました。2014年には、ピクサーのアニメーションスタジオの責任者でありシニアサイエンティストでもあるトニー・デローズ氏が、ピクサー映画の数学についてTED-Edで活発な講演を行い、Numberphileのインタビューも受けました。カーンアカデミーでは無料のオンラインコースも受講できます。
『メリダとおそろしの森』でメリダの赤い巻き毛をリアルに再現するために、ピクサーのアニメーターたちは新しいアルゴリズムを作らなければならなかった。
クレジット: ピクサー
『メリダとおそろしの森』でメリダの巻き毛の赤毛をリアルに再現するために、ピクサーのアニメーターたちは新たなアルゴリズムを開発しなければならなかった。クレジット：ピクサー
例えば髪の毛は、数十万本もの髪の毛が互いに跳ね返るため、リアルにレンダリングするのが非常に困難です。2013年にニューヨークの数学博物館で行われた講演で、デローズ氏は『メリダとおそろしの森』に登場するメリダの鮮やかな赤いカールした髪は10万個のユニットで構成されており、衝突の可能性は100億回にも及ぶと述べました。これには標準的な圧縮アルゴリズムは使えません。細かいディテールが失われてしまうからです。そこでピクサーは、これらのアニメーション用にPNGやFLACに相当する形式を作成しました。