キーフレームアニメーションとは?
キーフレームアニメーションとは、アニメーターがキーフレームと呼ばれる特定の瞬間にのみ、位置、回転、色、ライトの明るさなどの値を設定し、その間のすべてのフレームをソフトウェアが計算する方法です。これらの計算されたフレームがインビトウィーンであり、それらがどのように計算されるか、つまり補間が、モーションが機械的に見えるか自然に見えるかを決定します。
簡潔な答え
キーフレームとは、あるプロパティの特定の時点に記録された値です。同じプロパティ上の2つのキーは変化を定義し、その間のフレームは補間によって埋められます。Blender、Maya、Cinema 4D、After Effects、ゲームエンジン、そしてMixos Studioにおけるほとんどすべての3Dアニメーションは、プロパティごとのトラック上のキーフレームと、各値が1つのキーから次のキーへどのように移動するかを制御するカーブで構成されています。
用語の由来
この言葉はコンピューターよりも古いものです。手描きアニメーションでは、リードアニメーターがシーンの主要なポーズ(アクションを定義する極端なポーズ)を描き、インビトウィーナーと呼ばれるアシスタントがそれらをつなぐフレームを描きました。主要なポーズがパフォーマンスを伝え、インビトウィーンがそれをあるポーズから次のポーズへとスムーズに運びました。
コンピューターアニメーションは分業体制を維持し、インビトウィーニングの作業をソフトウェアに任せました。これがトゥイニングという言葉の由来であり、キーフレームアニメーションにおけるスキルが、フレームを生成することよりも、いかに適切にキーを選択するかにある理由です。
キーフレームが実際に保存するもの
キーフレームは、1つのプロパティにおける時間と値のペアです。キーを持つプロパティは、アプリケーションによってトラック、チャンネル、またはFカーブと呼ばれます。位置は通常、X、Y、Zの3つのトラックで構成されるため、ボールはX軸上を安定して移動しながら、Y軸は個別にキー設定されてバウンドさせることができます。
動きだけでなく、数値で表現できるものはすべてキー設定可能です。ライトの強度、カメラの焦点距離、マテリアルの粗さ、シェイプキーのウェイト、モディファイアのパラメーターなど、すべてが通常のトラックです。これにより、オブジェクトを動かすのと同じツールを使って、ランプがフェードインしたり、レンズがフォーカスを合わせたり、顔がまばたきしたりするアニメーションを作成できます。
補間:設定していないフレーム
2つのキーの間で、ソフトウェアは値を生成する必要があり、その際に使用するルールが補間です。リニア補間は値を一定の速度で変化させます。コンスタント補間(ステップ補間またはホールド補間とも呼ばれます)は、次のキーまで値を保持し、その後ジャンプします。ベジェ補間、またはスプライン補間は、キーを滑らかなカーブで結び、各キーにあるハンドルで値が加速したり減速したりする様子を制御します。
この選択は、初心者が予想する以上に重要です。同じ2つのキーでも、補間方法だけでロボットのようなスライド、急な動き、またはゆっくりと始まり落ち着く動きを生み出すことができます。これが、アニメーターがキーと同じくらいカーブに時間を費やす理由です。
回転には特に注意が必要です。3つの角度(オイラー角)としてキー設定された回転は、角度が360°を超えてラップしたり、2つの軸が一直線に並んだりすると、反転したり揺れたりすることがあります。これはジンバルロックと呼ばれる問題です。クォータニオン補間はこれを回避するため、glTFのようなエンジンやファイル形式では回転をクォータニオンとして保存します。
キーフレームと他のモーション作成方法
モーションキャプチャはパフォーマーの動きを記録し、選択された少数のポーズではなく、すべてのフレームにキーを生成します — これは密度の高いデータです。キーフレームのように編集できますが、すべてのキーを手動でリタイムするよりも、データを間引いたり、レイヤーを重ねたりする方が通常は簡単です。
プロシージャルモーションは、キーではなくルールに基づいています。波、ノイズ、スプリング、またはある値を別の値にリンクする式などです。シミュレーションは物理演算に基づいて動きを計算します。結果を編集、リタイミング、またはエクスポートする必要がある場合、どちらも一般的にベイク(キーフレームとしてサンプリング)されます。なぜなら、キーフレームはすべてのツールとフォーマットが理解する形式だからです。
Mixos Studioでのキーフレーム
Studioのタイムラインでは、各軸の位置、回転、スケールにキーを設定できます。「Set key」はプレイヘッドの位置でこれら3つすべてを記録します。また、インスペクター内のそれらの横にあるキーのドットから、マテリアル、ライト、カメラの値を設定できます。Autoは作業中に記録を続けます。オフにするまで、すべての変更が現在のフレームでキーになります。
キー間では、Linear、Hold、Ease in、Ease out、およびEaseのプリセットが提供されます。標準的なイージングカーブのライブラリや、Curvesモードでドラッグできるベジェハンドルも利用できます。プロシージャルモーションは、ドライバーとしてキーの横に配置されます—キーが設定するポーズの上に、波、ノイズ、スプリング、またはバウンスを追加できます—また、剛体シミュレーションをキーフレームにベイクすることも可能です。これにより、あらゆるモーションのソースが編集可能なトラックに集約されます。
よくある質問
キーフレームとは何ですか?
キーフレームとは、特定の時間における1つのプロパティに記録された値です。例えば、12フレーム目におけるオブジェクトの高さなどです。アニメーションソフトウェアは、キーフレーム間を補間して、その間のフレームを生成します。
キーフレームとインビトウィーンの違いは何ですか?
キーフレームはアニメーターが定義するフレームであり、インビトウィーンはそれらの間のフレームです。手描きアニメーションではアシスタントがインビトウィーンを描きましたが、3Dアニメーションではソフトウェアが補間によってそれらを計算します。
トゥイニングとは何ですか?
トゥイニングは、インビトウィーニングの略で、2つのキーフレーム間のフレームを生成することです。3Dおよびモーショングラフィックスソフトウェアでは、補間によって自動的に行われ、イージングカーブが値の加速と減速を制御します。
モーションキャプチャはキーフレームアニメーションですか?
通常の意味では違います。モーションキャプチャは、アニメーターが選択したいくつかのポーズではなく、すべてのフレームにキーとしてパフォーマンスを記録します。データは同じトラックに存在し、同じツールで編集できますが、密度が高いため、キーごとにリタイムするよりも、調整したりレイヤーを重ねたりする方が一般的です。
Auto-keyとは何ですか?
Auto-keyは、アニメーション可能な値を変更するたびに、現在のフレームで自動的にキーフレームを記録します。ポージングには高速ですが、誤ってオンにしたままにしてしまいがちで、意図しない調整がキーになってしまうことがあります。Mixos Studioでは、タイムラインヘッダーにあるAutoトグルがこれに該当します。
シーン内の任意のオブジェクトに2つのキーを設定し、その間をスクラブしてみてください — それがブラウザタブで実現する、この機能のすべてです。