アニマトロニクスのしくみ

Jul 18 2001

それらの古い怪獣映画はすべて、もはや私たちの多くを怖がらせることはないかもしれませんが、彼らは確かに彼らの時代に観客を魅了しました。アニマトロニクスは無数のモンスターに命を吹き込み、技術はますます良くなっています。獣の腹の中に入ってください。

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デジタル効果が登場するずっと前から、アニマトロニクスは映画の歴史を作っていました。誰がの恐怖忘れることができますグレートホワイトで水の出てくる「ジョーズ」を？それとも「ET」の優しい異世界？アニマトロニクスの生き物は、その作成者の正確さ、創意工夫、献身を通して、肉と血の生き物と同じようにリアルに見えることがよくあります。

アニマトロニクスデバイスとは正確には何ですか？基本的に、アニマトロニクスデバイスは機械化された人形です。事前にプログラムされているか、リモート制御されている場合があります。デバイスは限られた範囲の動きしか実行できない場合もあれば、非常に用途が広い場合もあります。

アニマトロニクス画像ギャラリー

写真提供： UniversalStudios
スピノサウルスの動作。アニマトロニクスの写真をもっと見る。

この記事では、スタンウィンストンスタジオ（SWS）によって「ジュラシックパークIII」のために作成されたアニマトロニクス恐竜であるスピノサウルスに焦点を当てます。SWSがユニバーサルスタジオおよび映画の制作チームと協力してスピノサウルスのデザインを開発した方法を学びます。また、このような巨大なアニマトロニクス恐竜を作成および制御する驚くべきプロセスについても説明します。

この記事の作成に協力してくれたStanWinston 、John Rosengrant、Stiles White、およびStan WinstonStudioのその他の人々とUniversalStudiosのBrettLevisohnに特に感謝します。ユニバーサルの映画「ジュラシックパークIII」でスピノサウルスを探してください。

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コンテンツ

ジュラ紀の機械
恐竜の進化
はじめに
人生のように大きい
クリーチャークリエーション
それを一緒に入れて
それを動かす
モンスターマッシュ

ジュラ紀の機械

「ジュラシック・パーク」シリーズは、その生き物、アニマトロニクスとの両方のリアリズムのために知られているデジタル版。オリジナルの「ジュラシックパーク」が1993年に発表されたとき、それは恐竜、人間が生きているのを見たことがない生き物の現実的な描写の新しい基準を設定しました。「ジュラシックパークII：ロストワールド」は引き続きビジョンを向上させ、シリーズの最新映画「ジュラシックパークIII」は再び水準を引き上げました。

写真提供： Stan Winston Studio、写真家Chuck Zlotnick
アニマトロニクスのティラノサウルスレックス（T.レックス）が建設中

写真提供： UniversalStudios
動作中のアニマトロニクススピノサウルス

「ジュラシックパークIII」で使用されているアニマトロニクス恐竜のほとんどは新品です。たとえば、ヴェロキラプトルは、古生物学者がヴェロキラプトルがどのように見えるかをよりよく似るように再設計されました。ティラノサウルスレックスもやり直されましたが、もはやフランチャイズのスターではありません。その区別は、強力なT.レックスでさえも矮小化するモンスターであるスピノサウルスに受け継がれています。これは、SWSがこれまでに作成した最大のアニマトロニクス生物であり、ウィンストンのチームがオリジナルの「ジュラシックパーク」のために作成したT.レックスよりもさらに大きいです。

これらの驚くべきスピノサウルス統計をチェックしてください：

長さは43.5フィート（13.3 m）で、バスとほぼ同じ長さで、重さは24,000ポンド（10,886.2 kg / 12トン）です。
まばたきに至るまで、完全に油圧で駆動されます。これは、生き物が水面の上下で働くように作られたためです。
42個の油圧シリンダーと約2,200フィート（671 m）の油圧ホースがあります。
生き物は、長さ140フィート（43 m）で、12インチ（30.48 cm）の鋼製Iビームのペアで作られたトラック上を移動します。
すべてのピボットはローラーベアリング構造を使用しています。
すべての大きな鋼片はウォータージェットを使用して切断されました。
クリーチャーは完全にリモートコントロールされています。

SWSはどのようにしてこの素晴らしいデバイスを構築しましたか？次のセクションでは、アニマトロニクスデバイスの開発に使用される標準的なプロセスについて説明します。次に、関連するさまざまな手順について詳しく見ていきます。

恐竜の進化

スピノサウルスは、古生物学者が最近発見した本物の恐竜に基づいています。実際には、この基礎は設計担当者にとって良いことも悪いこともあります。良い面は、彼らが最初にしっかりした基盤を持っているということです。悪い面は、一致しなければならない非常に特定の基準のセットを提供することです。

画像ソース： Universal Studios
スピノサウルスは、これまでに発見された中で最大の肉食恐竜です。

スピノサウルスやその他のアニマトロニクスフィギュアを作成するには、いくつかの主要な手順が必要です。

紙の上に置いてください。
ビルドの模型（ミニチュアモデル）。
フルサイズの彫刻を作成します。
（彫刻から）型を作成し、ボディをキャストします。
アニマトロニクスコンポーネントを構築します。
すべてをまとめます。
それをテストし、バグを見つけます。

複雑なアニマトロニクスの図は、構想から完成まで最大2年かかる可能性があります。ただし、締め切りと予算では通常、そのようなタイムラインは許可されていません。「ジュラシックパークIII」のSWSエフェクトスーパーバイザーであるジョンローゼングラントによると、スピノサウルスは製図板から完成品まで1年もかかりませんでした。Rosengrantは、「ジュラシックパークIII」アニマトロニクスに取り組んだ約75人のSWSデザイナー、エンジニア、アーティストの乗組員を監督し、そのうち約30人がスピノサウルスの開発に取り組みました。

次のページでは、このプロセスの最初の2つのステップを実行します。

はじめに

アニマトロニクスフィギュアを作成する最初の2つのステップは、スケッチとミニチュアモデルです。

紙に
書くアニマトロニクスのフィギュアで最初に起こることは、アーティストが生き物の予備スケッチを作成することです。スピノサウルスのスケッチは、専門の古生物学者ジャック・ホーナーと「ジュラシックパークIII」に取り組んでいる乗組員と緊密に協力して開発されました。スケッチが分析され、変更が提案されます。最終的に、アーティストは生き物の詳細なイラストを作成します。スピノサウルスの場合、SWSは約3週間で予備スケッチから最終設計に移行しました。

写真提供： Stan Winston Studio、写真家ChuckZlotnick
アーティストがスピノサウルスをスケッチします。

紙のスケッチは非常に重要です。他のすべては、これらの設計の精度に依存しています。

マケットを作る
最終的な紙のデザインから、マケットと呼ばれるミニチュアスケールモデルが作成されます。粘土で作られたスピノサウルスで作られた最初のマケットSWSは16分の1のスケールでした。この最初のマケットは、紙のデザインが正確であることを確認するために使用されます。問題がある場合は、修正して新しい紙のデザインを作成します。

写真提供：スタンウィンストンスタジオ、写真家チャックズロットニック
ジュラシックパークIIIディレクタージョージョンストンとスピノサウルスの5分の1スケールのマケット

次に、5分の1スケールのマケットが作られます。スピノサウルスの大きさに気付くまで、これは小さく聞こえます。5分の1のモデルは、長さが約8フィート（2.4 m）でした。より大きなマケットにより、設計者はより多くの表面の詳細を追加できます。このマケットは、フルサイズの彫刻を制作するために使用されます。

人生のように大きい

スケッチとモデルが完成すると、実物大の建物が始まります。

フルサイズの彫刻
を作成する元の「ジュラシックパーク」のアニマトロニクス恐竜の場合、SWSは手作業でフルサイズの彫刻を作成する必要があり、時間と手間がかかりました。コンピューター支援製造（CAM）の進歩により、このステップの重要な部分を自動化することができます。

マケットはCyberF / Xに運ばれ、そこで3Dデジタイザーによってスキャンされます。これは通常のコンピュータースキャナーのようなものではありません。 3Dデジタイザーで使用される方法はさまざまですが、スピノサウルスに使用された方法はレーザースキャンと呼ばれます。

レーザースキャンは、レーザー光のビームを表面に反射させることにより、マケットの正確な測定を行います。レーザースキャナーがマケットの周りを移動すると、1秒あたり15,000を超えるビームが送信されます。ビームからの反射光は、レーザーの両側に配置された高解像度カメラによってピックアップされます。これらのカメラは、レーザーがスキャンしているオブジェクトのスライス（断面）の画像を作成します。カスタムコンピュータシステムが断面を収集し、それらを組み合わせて、マケットの完璧でシームレスなコンピュータモデルを作成します。

写真提供： Stan Winston Studio、写真家ChuckZlotnick
詳細はフルサイズの彫刻に刻まれています。

次に、Cyber F / Xはコンピューターモデルを使用して、ポリウレタンフォームからスピノサウルスの等身大モデルを粉砕しました。この非常に硬質フォームは、と呼ばれる独自の工程を経て正しい形状に切断されたCNC-スカルプティング^®。Cyber F / Xによって開発されたこのプロセスは、実物大のコンピューターモデルからデータを取得し、モデルを管理可能なチャンクに分割します。次に、各チャンクのデータが泡の彫刻機に送信されます。そこで、小さな回転するブレードを使用して、大きな固いブロックから泡の断片を削り取り、恐竜の等身大のセクションを作成します。すべてのセクションが完了すると、SWSチームは巨大な3Dジグソーパズルのようにピースを組み立てます。これにより、非常に基本的なフルサイズのモデルが作成されます。まだ多くの作業を行う必要があり、それはスタンウィンストンスタジオの彫刻家のチームによって処理されます。彼らはフォームを手彫りして、それをリアルに見せるためのすべての信じられないほどの詳細を追加します。

成形と鋳造
金型のセットは、実物大の彫刻で作られています。型は非常に耐久性があり、強い結合特性を持っているエポキシから作られています。

写真提供： Stan Winston Studio、写真家ChuckZlotnick
型の作成

アニマトロニクスデバイスのコンポーネントの準備ができたら、発泡ゴムの外板を鋳造する前に、フレームワークの多くを金型内にテストフィットします。このステップに関連して、スキンの厚さを表すために金型の内側を粘土の正確な層で裏打ちすることによって作成されるフォームランニングコアの製造があります。粘土のレイアップが完了すると、粘土の表面がファイバーグラスで覆われ、フォームランニングコアが作成されます。粘土が除去された後、フォームランニングコアが金型にボルトで固定され、フォームランニングコアと金型の詳細な表面との間に負のスペースが作成されます。発泡ゴムを充填すると、このネガティブスペースが肌になります。

このプロセスの目的は2つあります。

肌の動きがより自然に見えるようになります
肌の厚みと重さをコントロールします

アニマトロニクスコンポーネントの構築に移りましょう。

クリーチャークリエーション

アニマトロニクスデバイスで使用されるさまざまなコンポーネントの構築には、通常、最も長い時間がかかります。スタンウィンストンスタジオで開発された生き物のほとんどは、地元の金物店では見つけられない部品を必要とします。ホームデポの棚に座っているスピノサウルスの左前腕を最後に見たのはいつですか。これは、SWSがほとんどすべてを自分で構築する必要があることを意味します。通常、一般的なデバイスの一部を転用して、一般的でないニーズの一部を満たすことにより、可能な場合は既存の製品を利用します。このページに示されているように、一般に入手可能なアイテムのこの創造的な使用は、おそらくアニマトロニクスを自分で行う方法を学ぶための最良の方法です。

写真提供： Stan Winston Studio、写真家ChuckZlotnick
ティラノサウルスレックスの頭に取り組んでいます

基本的に、作業は4つの主要なカテゴリに分割され、開発はカテゴリ間で同時に行われます。

機械-SWSエンジニアは、基本的なギアから高度な油圧まですべてを含む機械システムを設計および構築します。アニマトロニクススピノサウルスについての興味深い事実は、それに使用されるほとんどすべての機械システムが油圧式であるということです。

電子-別のグループは、アニマトロニクスデバイスを操作するために必要な電子制御システムを開発しています。通常、ゼロから始めて独自のカスタム回路基板を作成するこれらのエンジニアは、基本的に巨大なリモコン付きおもちゃを作成しています。スピノサウルスのほとんどすべての動きは、テレメトリデバイスと呼ばれる特殊なリモートコントロールシステムによって操作されます。次のセクションで使用する特定のテレメトリデバイスについて説明します。

写真提供： Stan Winston Studio、写真家Chuck Zlotnick
すべての油圧システムが設置され、チェックされています。

構造的-すべての電子的および機械的コンポーネントには、取り付けて制御するための何かが必要であり、皮膚にはその形状を維持するためのフレームが必要です。これは、プラスチックとスチールのフレームを構築することによって行われます。リアリズムを高めるために、そしてそれをデザインするのが自然な方法であるため、スピノサウルスのフレーム、およびSWSによって作成された他のほとんどの生き物は、獣の実際の骨格に似ています。この骨格フレームは、その強度と軽さで知られる合成材料であるグラファイトで主に構成されています。
表面-スピノサウルスの「皮」は発泡ゴムから作られています。発泡ゴムは、空気を液体ラテックスゴムと混合して硬化（硬化）することで作られる非常に軽いスポンジ状のゴムです。シリコーンやウレタンなど、より強く長持ちする他のコンパウンドもありますが、取り扱いがはるかに簡単な発泡ゴムが使用されています。溶液を各型に注ぎ、硬化させます。前述のように、フレームの一部には発泡ゴムが埋め込まれています。肌をさらに強化するために、生地を所定のサイズにカットし、型に流し込んだ後、発泡ゴムに埋め込みます。硬化すると、皮膚の各部分が型から引き出されます。

それを一緒に入れて

すべてのコンポーネントが完了したら、スピノサウルスを構築します。フレームを組み立ててから、機械システムを設置します。各コンポーネントが追加されると、適切に移動し、他のコンポーネントに干渉しないことを確認するためにチェックされます。次に、ほとんどの電子部品は、それらが制御する機械システムに接続されます。コントロールは、最終組み立ての前に機械システムでテストされていますが、システムは再度チェックされます。

写真提供： Stan Winston Studio、写真家ChuckZlotnick
スピノサウルスの「骨格」

フレームの一部が埋め込まれているスキンの部分は、フレームを組み立てるときに所定の位置に配置されます。機械的および電子的コンポーネントが取り付けられると、他のスキンピースがフレームの所定の位置に固定されます。皮膚の組み立ては非常に骨の折れるプロセスです。各ピースが追加されると、チームは次のような問題がないことを確認する必要があります。

不要な折り目
座屈
ストレッチ
きつすぎる

これらの問題のいずれかが発生するときはいつでも、皮膚は異なって適応または取り付けられなければなりません。また、皮膚を折りたたんだり、ぶら下げたり、特定の方法で移動したりしたい場所があり、その効果を実現するために調整する必要があります。SWSがスピノサウルスや他の恐竜をよりリアルに見せるために使用するトリックの1つは、皮膚の領域とフレームの間にバンジーコードを取り付けることです。移動中、これらのバンジーコードは、皮膚の下の腱をシミュレートし、束ねたり伸ばしたりします。

写真提供： Stan Winston Studio、写真家ChuckZlotnick
肌の塗装

スキンは、フレームに取り付ける前にほとんど「ペイント」されています。ただし、Stan WinstonStudioは実際のペイントを使用していません。代わりに、ゴムセメントに似た特別に配合された混合物が使用されます。正しい色を得るために、混合物に色合いが追加されます。Rosengrantは、発泡ゴムとの結合が強く、アニマトロニクスの動きに合わせて伸びるため、従来の塗料の代わりにこの混合物を使用していると述べています。

アニマトロニクスデバイスが完成したら、チームはそれをテストして問題を解決する必要があります。

それを動かす

アニマトロニクスのフィギュアを制御する人々は、アニマトロニクスデバイスが洗練された人形であるということだけであるため、人形遣いと呼ばれます。これらの人形遣いはそれ自体が熟練した俳優であり、その動きの範囲を学ぶアニマトロニクスの人物としばらく時間を過ごします。Rosengrantは、これを「パフォーマンスの検索」と呼んでいます。操り人形は、どのような動きがアニマトロニクスの人物を怒り、驚き、空腹、または脚本で求められている他の感情や気分に見せるかを決定しています。

写真提供： Stan Winston Studio、写真家ChuckZlotnick
腕を制御するための遠隔測定装置

8人の人形遣いがスピノサウルスを操作します。

基本的な頭/体-頭を回転させ、顎を開閉し、首を前後に動かし、体を左右に揺らします
舌スライドレバー-舌を上下、左右、内外に動かします
目のジョイスティックコントロール-目が動き、まぶたが点滅し、目の尾根が動きます
フロントアーム-全可動域; 手を開閉します
カート/ボディ-クリーチャーをトラック上で前後に移動します
呼吸ポテンショメータ-胸腔内の膨張した膀胱は呼吸をシミュレートします
尻尾-全可動域
ボディレイズスライダー-ボディを上げ下げします

ローゼングラントはコーディネーターであり、彼は他のすべての人形遣いが現実的で信頼できる動きを作り出すために協力して働いていることを確認します。スピノサウルスを制御するために使用されるテレメトリデバイスは、ビデオゲームのジョイスティックを彷彿とさせるシンプルなハンドヘルドユニットから、他では見られない奇妙な装置まで多岐にわたります。たとえば、腕を制御する人形遣いは、自分の腕にストラップで固定するデバイスを持っています。次に、スピノサウルスに求めている動きを実行し、テレメトリデバイスは、スピノサウルスのアームシステムを構成する機械コンポーネントを制御する回路基板に送信される制御信号に彼の動きを変換します。

矢印の上にマウスを置くと、恐竜の頭が回転します。
頭を動かすときは、マウスボタンを押したままにして口を開きます。

モンスターマッシュ

アニマトロニクススピノサウルスは無線周波数（RF）デバイスによって制御されるため、使用時には特定の予防措置を講じる必要があります。携帯電話など、RFテクノロジーを使用して動作するその他のデバイスは、アニマトロニクスデバイスの近くでオフにする必要があります。そうしないと、不適切な信号が制御信号に干渉する可能性があります。これは、12トンのモンスターを扱うときに壊滅的な影響を与える可能性があります。同じ理由でクリーンパワーも重要です。スピノサウルスには専用の無停電電源装置（UPS）があり、電力サージや電圧低下によって制御不能になることはありません。

Rosengrantは、スピノサウルスを「ホットロッド」アニマトロニクスデバイスと呼んでいます。スピノサウルスのすべてが通常よりも強力です。油圧装置は通常よりも大きなシリンダーを備えており、約1,000馬力を提供します。スピノサウルスは、文字通り車を引き裂くことができるほど強力な機械です。尾を片側から反対側にホイップすると、先端で2 Gに達します（1 Gは地球の重力です）。

写真提供： Universal Studios
アニマトロニクススピノサウルスの信じられないほどのリアリズムは、俳優に恐怖を感じる十分な理由を与えました。

セットでは、アニマトロニクススピノサウルスは、電車のように線路上を移動するプラットフォームにボルトで固定されていました。18フィート（5.5 m）の油圧シリンダーがスピノサウルスの背面に取り付けられ、スピノサウルスを非常にすばやく前進させました。スピノサウルスを別の場所に移動するには、スピノサウルスを持ち上げるのにクレーンが必要でした。

「ジュラシックパークIII」でのアクションの多くは水（霧、雨、湖）を伴うため、スピノサウルスは防水性でなければなりませんでした。スタンウィンストンスタジオはすべてをしっかりと密閉し、機械が完全に水没しても動作するのに十分な保護を提供します！

ジュラシックパークの映画を見るとき、アニマトロニクスバージョンとデジタルバージョンのブレンドは並外れています。画面上でそれらを区別できる人はほとんどいません。ただし、スタンウィンストンは、恐竜がデジタルかアニマトロニクスかを判断する簡単な方法があると言います。画面上を移動する生き物全体、脚、すべてを見ることができれば、それはデジタルです。他のショットの大部分、特にクローズアップは、おそらくアニマトロニクスバージョンを使用しています。スピノサウルスを含むほとんどのアニマトロニクスフィギュアには脚がありません。そうするものは、一般的に完全に自由に動くことができません。

写真提供： Universal Studios
Onscreen、Industrial Light＆Magicのデジタルスピノサウルスは、アニマトロニクスの対応物と区別するのが難しいです。

「ジュラシックパークIII」の恐竜は、アニマトロニクス技術の最先端の素晴らしい例です。スピノサウルスのアニマトロニクスの姿を間近で見て実際に触れた後、私はこれらの技術の達人によって現実がいかに複雑に形作られるかに驚いています。

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