挖掘CG的潜力

市川春子老师负责的原作漫画《宝石之国》在今年10月以全CG动画的方式出现在观众面前。本次动画请到多次参与制作CG动画的公司Orange负责制作，同时这也是Orange第一次作为元请的动画作品。《宝石之国》中出现具有宝石质感的头发，忠实原作的角色与演技丰富的动作，新颖独特的视觉效果以及手绘CG混合使用的背景都给观众带来与众不同的体验。Orange社不仅发挥CG的优势，还借助手绘动画的技术，带来精致独特的角色运动。本篇将介绍Orange社的自制工具以及作品中出现的特效与背景美术。

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发挥长期积累的技术

为了应对全CG动画庞大的工作量，本作中Orange使用到一些自制工具，使得以前一些需要手动完成的工作全部自动化，大幅提升工作效率。比如仰视镜头，在3D中生成的正确透视会让画面产生违和感，而在手绘动画中独特的透视会让角色看起来更舒服。为了使3D模型变形效仿手绘中的透视，Orange就自己开发“Camera-O-Matic”，这款插件的功能是可以根据镜头角度来对角色进行自动修正。这个工具从2015年开始投入使用，经过不断更新改进后，直到本作中使用的已经是完成度非常高的版本。京极监督也称赞这款插件是保证作品质量稳定的因素之一。

使用Camera-O-Matic的前后对比效果

＜A＞没有经过调整的3D模型。从正面看上去很正常，但是在仰视的角度下就能感觉到违和感；＜B＞使用插件后，根据摄像机角度，3D模型自动进行变形扭曲。从下图中可以看到违和感消失了，这里可以不做调整直接将画面导出；＜C＞Camera-O-Matic的窗口。具有多种选项，能够根据不同表情与镜头来进行细致调整；＜DE＞根据AB两张模型的仰视角度渲染出的图片，能主观感受调整之前面部的违和感。自动化的软件为工作人员省去许多基础调整的操作，带来便利的同时也提高工作效率。在对有必要的镜头进行再调整后，就可以导出画面。

一般配口型的工作都会耗费大量时间，为了提高效率，Orange开发了一款名为“Lipsync”的用于AE上的自制插件，能够识别声优的声音来自动匹配口型。3DCG中制作口型比较复杂，如果后续还要调整的话需要重新进行渲染，成为不必要的工序。故而提前准备好手绘的口型素材，在AE中也能直接对手绘素材进行调整。

＜A＞在AE中使用Lipsync进行自动匹配口型，在AE中的时间线上可以看到插件自动设置的关键帧。根据3dsmax输出的坐标进行自动确定嘴巴位置，之后再进细微调整；＜B＞Lipsync插件窗口，有非常多细致的设置；＜C＞有三种样式的口型素材来对应不同景别中的角色，特写时使用分辨率较高的嘴巴；＜DE＞二分之一与四分之一大小的嘴巴，通过自动变换来缩小。担任CG副监督的安田晃士提到，根据镜头以及角色演技加入特殊的口型后，再添加能够广泛使用的口型；＜F＞动画中对应的场景。

渲染上也使用到自制工具。本作中每个角色的渲染的素材就多达26种，将素材进行分层的好处在于之后也能进行细致调整，然而管理大量的素材也很麻烦。所以Orange就开发“Render Pass Manager”来进行分层渲染。安田先生提到，有的情况中需要让眉毛消失，眼睛里出现高光等，素材被分层后就很容易进行调整。

＜A＞在设定的窗口中能看到“眼皮”以及“睫毛高光”的选项，能够详细设置输出素材。并且本作中有非常多精致的素材，比如具有宝石质感的头发以及焦散效果，自动分层渲染的工具就显得尤为重要；＜B＞各种素材合成在一起的状态；＜C＞调整之后的画面，超过眼皮的部分消失了。

实现作画无法表现的效果

本作中许多部分都使用特效进行表现，每集大概包含30多个特效镜头，比如辰砂出场时周围漂浮的水银，第三集磷叶石恢复原状的表现等，根据集数不同，特效镜头所占比重也会改变。带领团队实现如此多样化效果的就是本作中担任视觉效果（VFX）艺术监督山本健介。山本先生在前期准备工作中还负责背景与宝石头发质感的Look Development（视觉开发，从技术方面确认在制作3D元素表现时的需求，确认最终渲染画面是否符合监督要求）。在看完2013年公开的《宝石之国》单行本第1卷发售纪念手绘PV后，山本先生意识到在本次CG动画中要表现出宝石质感以及其他PV中没有做到的效果。

随后山本先生引入以往Orange中没有使用过的工具，比如说用于制作烟火流体特效的插件FumeFX，能制造大量粒子的插件STOKE MX，水流效果的插件FROST等。之前从事实拍工作的山本先生这次来到Orange后，感受到动画最大的优势在于对画面的控制。实拍合成的目的是靠特效来模拟真实，而动画则是将脑内的想法，或是以往不曾见过的效果表现出来。没有任何约束，可以尽情发挥展现各种效果。山本最后强调，希望这次的《宝石之国》能让那些原本不怎么喜欢CG动画的人也能回头留意一下。通过原作具有的魅力以及动画独特的表现，为观众带来各种惊喜。

辰砂的水银分身

第一话中的看点之一，辰砂用水银变为自己分身。制作人员尝试多次来实现这样的效果。辰砂的水银军团是流体与3D模型的融合体。＜A＞水银辰砂的CG。在FumeFX中使用辰砂的3D模型来制作出基本流体，之后再用STOKE MX产生大量粒子。（图左）。再用FROST将粒子网格化，就制作出水银辰砂了（右图）；＜B＞渲染测试画面。辰砂的分身具有水银一样的重金属质感，但另一方面缺乏动画的感觉；＜C＞ 加入背景后的测试画面。加入背景反射后感觉就改变了；＜D＞赛璐璐风格的辰砂和具有金属光泽的水银CG一起战斗的场景，两者风格的融合表现也是本作的魅力之一。

漂浮着的水银

辰砂周围漂浮着的水银，也是展现辰砂感情的元素。在软件中选择这些球体的顶点使用噪波贴图，用推力修改器来拉伸法线方向，使用细分曲面后加入噪波形成水银漂浮动画。＜A＞初期测试画面；＜B＞辰砂愤怒时水银的状态；＜C＞本篇中的场景。

流体的表现

＜A＞第三话中，通过流体与多边形模型的融合使用来表现磷叶石重组的过程；＜B＞制作这个场景时，使用的是蓝柱石的素体模型来代替磷叶石；＜C＞进行效果模拟；＜D＞根据大津先生所画的原画来完成眼睛的特写镜头，这个镜头中使用到特别制作的模型；＜EF＞最终画面，透明清晰的质感与绚丽的效果展现出美丽动人的一幕。

月人驭云出现在宝石们面前

看起来软绵绵卷起来的云，每片云都是独立渲染的3D模型。然后在AE中将他们进行随机排列，平铺调整后将其导出作为位移贴图。使用贴图后让它产生变形，从而形成动画纹理。＜A＞测试画面；＜B＞单个螺旋卷起来的云；＜C＞组合在一起的云，有多种样式；＜D＞动画中的场景。使用之前所说的贴图作为遮罩，改动法线后在缝隙里加入颜色，形成在云的间隙中有彩虹般的光从内部闪烁出来的效果。

浪花的表现

＜AB＞使用FumeFX插件来表现浪花。首先在一个扁薄的空间中制造烟效果，网格化后制作出浪花一样的形状，产生大量粒子后再使用FROST网格化。之后输出Alembic格式，方便所有人使用；＜C＞模拟真实的浪花效果；＜D＞动画中的场景。

手绘与3D结合的美术

本作采用手绘与3D背景的结合表现。山本先生提出，3D方面的目标是实现“动态美术”。制作3D背景时，背景自身会包含许多细致的动态，以及能带来画面深度与空气感。宝石们所生活的学校就使用到3D背景。山本想要让观众在画面静止的时候看不出是3D，而在背景动起来时，又让观众惊讶于原来背景是3D。所以本作中让3D与美术部门一同制作背景。其中颜色搭配是最难的部分，需要通过最优的配色来契合美术板，制作人员前期对3D模型以及贴图选择上进行多次测试。担任演出的松见真一先生会与工作人员进行频繁交流，探讨上影颜色的使用原因，画面意图等，和美术以及3D工作人员一同提升画面质量。

3DCG制作的学校背景

正如之前所提到的，3D背景的特点在于能带来画面的深度与空气感。山本先生提到，在实际画面中会让阴影偏蓝色，然后加入不均匀的纹理来制作出笔刷的感觉。除了手绘美术的纹理外，还使用程序贴图来应对分辨率的问题，墙壁与柱子上的裂痕是使用摄影机贴图（WSM）。＜A＞学校的3D模型；＜B＞光照部分的素材；＜C＞裂痕素材，同时还准备了一些在画面远处的一些薄雾素材以及天空素材；＜D＞各个素材组合在一起后的背景。

微风拂过茂盛的草丛也是本作极具体特色的背景之一。在实际制作中，制作人员在3D背景上进行多次尝试，飘动的草是通过3dsmax中的毛发（hair）功能实现的。飘动的速度有快有慢，草的长度也不一样，远景近景的密度也有变化，准备了将近10种不同的草素材。

动态美术

在制作草飘动的效果时，调整风的大小来模拟出自然感。松见先生表示由CG制作的背景，动起来的时候非常细腻，特别像大量草的动态效果使用手绘的话会非常辛苦，这可以说是CG特有的表现。＜A＞将CG草素材与美术板进行对比，来确认一致性；＜B＞各种样式的草模型；＜C＞3D空间内摄影机与草素材的相对位置，下方为摄影机；＜D＞3dsmax中的画面；＜E＞合成后的画面，保持作品的美术风格。

不过如果作品中全部采用CG背景也会耗费大量人力物力，故而采用手绘与3D混合的背景。京极监督提到，制作中让3D靠近手绘的色调，并且通过视线引导的方式来避免观众察觉到两种背景的切换。结合两种方式的优点，制作出一种全新有趣的背景表现方式。

剪辑的技巧

同一个场景中存在手绘与3D背景混用的情况。京极监督解释道，在需要突出CG的情况下使用3D背景，其他部分就使用手绘背景。比如在草作为主要对象的时候采取3D背景，而以角色为主的镜头就使用手绘背景。另外京极监督还表示在两者切换时也考虑使用一些方法来消除两者的违和感。以上面的视频为例来介绍剪辑上的技巧。最开始月人出现时镜头前景是3D草，钻石站在画面中心，旁边的草像在直升机降落时一样剧烈晃动，下一个镜头是3D草附着在手绘背景上。然后将观众注意引导至空中的月人（背景至角色的转换），在下一个镜头中就切换至手绘背景，最后一个镜头的前景也变为手绘，即使不动也不会有违和感。

手绘与3D动画各有所长，而结合两者优点的《宝石之国》则为观众带来更多画面上的看点。镜头调度，角色演技又或是特效使用，可以从多方面来欣赏这部作品。期待之后Orange社在《宝石之国》以及后续作品中，给观众们带来更多惊喜。

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【参考资料】

• 《CGWORLD》2017年11月号