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アートやデザインでは、セッティングの奥行きを把握することが重要です。奥行きとは、ものがどれだけ近くに、あるいは遠くに見えるかという知覚のことです。これにより、シーンに立体感とリアリティが加わります。3Dレンダリングには当然奥行きが含まれますが、2Dのマットペインティングや背景では難しい場合があります。そこでZoeDepthの出番です。ZoeDepthは、奥行きを正確に計算する特別なツールで、アーティストが2Dの背景をリアルな3D画像に変換するのに役立ちます。
この記事では、ZoeDepthを3Dプロダクションで使用することで、シーン構築を迅速化し、クラウドレンダーファームのコストを削減し、初期のビジュアライゼーションとブロック化でより速くイテレーションを行う方法を紹介します。
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マットペインティングとは？
マットペインティングは映画業界で使われるビジュアル・アートの技法で、実際には存在しない風景やセット、遠景があるように見せる芸術技法です。昔は、アーティストが大きなガラス板にこのようなシーンを描き、それを実際の映像に合成していました。
しかし今、テクノロジーによってマットペインティングは変わりました。今日のアーティストたちは、デジタルツールを使ってさまざまなものを合成し、微調整してシーンを作っています。実際の写真を使ったり、3Dモデルを作ったり、テクスチャを加えたり、照明を調整したりします。
3D技術のおかげで、マットペインティングはさらに進化しました。アーティストたちは、3Dカメラを使って2.5Dショットに生命を吹き込むことができるようになり、これはカメラマッピングというテクニックとして知られるようになりました。また、都市や風景のような複雑なセットの拡張も可能になりました。
少人数で制作する短編3Dアニメーションの場合、カメラから離れた位置にあるものを細かい部分までテクスチャリングするのは効率的ではありません。しかし、背景に静止画像だけを使うと、カメラの動きが制限され、アニメーションをより没入感のあるものにできる可能性を狭めてしまいます。これは視差と呼ばれる視覚的なトリックのためで、角度を変えて見ると物が移動して見えるのです。
走行中の車の中から窓の外を眺めているときを想像してください。近くの木々は足早に通り過ぎていきますが、遠くの山々はゆっくりと動いているように見えます。この視覚的なトリックが視差と呼ばれ、私たちがものを見る際に重要な役割を果たしています。しかし、2.5次元的なアプローチで視差を作り出すには、深度マップを作ったり、図形に画像を投影したりする必要があるため、通常は多くの時間がかかります。しかしZoedepthのような技術が登場してこれは変わりました。
ZoeDepthの効率的な深度計算機能は、他のツールとは一線を画しています。相対深度とメートル深度を組み合わせて、より正確な深度推定を行います。相対的な深度とは、画像内のオブジェクト間の距離の比較であり、メトリック深度とは、カメラからのオブジェクトの絶対的な距離です。この2種類の深度を組み合わせることで、ZoeDepthはシーンの遠近感とスケールの両方を考慮することができます。これは、画像の前景、中景、背景の要素を認識する機能に変換されます。これらの要素を区別することで、ZoeDepthは元の環境を正確に表現する3Dメッシュを作成することができます。
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通常の写真を3Dモデルにする場合、物体の距離を知ることが重要です。ZoeDepthは、深度マップフュージョンと呼ばれる方法を使用してこれを行います。深度マップとは、元画像の各パーツがどの程度離れているかを示す図のようなものです。ZoeDepthは各画像に対して2つの深度マップを作成します。1つは距離を比較するためのもの（相対深度）、もう1つはカメラからの実際の距離（メートル深度）です。そして、これら2つのマップを合わせて、シーンの遠近感とスケールの両方を示す最終的な深度マップを作成します。この最終マップにより、ZoeDepthは元の画像のディテールを維持した3Dモデルを作成し、リアルで没入感のある画像にします。
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ZoeDepthは3Dアーティストにとって画期的なものです。ZoeDepthを使えば、素晴らしい視差効果を伴った背景を簡単に作成することができます。そして余計な作業をすることなく、自動的に見栄えのする3Dモデルを作ることができるのです。さらに、ZoeDepthが作成する深度マップは、写真や映画の美しいエフェクトにも使用できます。例えば、写真の一部を鮮明にし、残りをぼやかしたり、背景を削除したりすることもでき、シーンをより魅力的で面白く見せることができます。
ZoeDepthによって作られたモデルの試作写真をBlenderシーンにインポートしました。真ん中の廃墟とその後ろの霧の大地に視差効果があるのがわかります。ZoeDepthで作ったモデルのおかげで、すぐに被写界深度とミストパスが使えました。
ZoeDepthは、写真に隠された3Dディテールを使用するため、通常の3D手法よりも優れています。これにより、アーティストは制作にかかる時間とコストを大幅に節約できます。
作られる3Dモデルは遠くから見ることを想定しているので、派手なテクスチャリングは必要ありません。その代わり、シーンでは特別なシェーダーに投影された1枚の画像だけを使うことができます。こうすることで、詳細な3D形状を完全にテクスチャリングするよりも、はるかに少ないメモリしか使用せず、作成にかかる時間も短くなります。
2.5D画像を奥行きのある画像に見せるために、複雑な形状や特殊なマップを使用する必要はもうありません。ZoeDepthは、元の画像から直接本物の3D形状のディテールを抽出します。これにより、シーンデータが小さくなり、プレビューでの作業がより速くなります。
アーティストが手作業で遠くの建物や風景を作成するのに多くの時間を費やす必要はありません。ZoeDepthを使えば、マットペインティング、写真測量、またはAIで作られた画像を、シーンを埋めるために一度だけ解析すればいいだけです。これにより、通常はデジタルコピーを作成するのに費やされる時間を大幅に節約することができます。
ZoeDepthのシンプルな3Dモデルを使えば、シーンの計画、カメラの位置の決定、ライティングのテスト、初期画像の作成が、通常のモデルの作成方法よりもはるかに速く行えます。レンダーファームで時間を確保する前に、より多くのアイデアを試すことができます。
よりシンプルなプロセスと簡単なテクスチャを使用することで、以前は作成に非常に時間がかかっていた複雑なシーンを、より少ない費用で確認段階まで進め、レンダーファームでレンダリングできるようになりました。つまり、レンダーファームにあまり費用をかけずに、より多くの作業を行うことができるため、予算はさらに増えることになるのです。
まとめると、ZoeDepthの1枚の画像から抽出するというプロセスは、通常の3D手法に比べ、多くの時間と費用を節約できるということです。モデリング、テクスチャリング、シーンの充填作業がより簡単になります。
ZoeDepthは、奥行きを正確に把握することで、3Dアートのあり方を変えようとしています。ZoeDepthは、写真のパーツを見て3Dモデルに変換し、アーティストにリアルで興味深いシーンやエクステンションを作るための強力なツールを提供します。ZoeDepthを使えば、3D環境やセットのデザインは以前より簡単になります。
ZoeDepthをHugging Faceスペースでお試しいただけます： https://huggingface.co/spaces/shariqfarooq/ZoeDepth
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