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Form 3Lによる映画の小道具と金型の3Dプリンティング

投稿者 : FIT THAI on

2020年、私たちは、リアルな義肢装具メイクアップ効果とプロップ製作で受賞歴のあるDreamsmith Studioの設立者であり、SFシリーズ「Raised by Wolves」の義肢装具のリードデザイナーであるJaco Snyman氏にインタビューを行いました。

当時Snyman氏は、3Dプリントされた最終用途向け金型とモデルの製作におけるワークフローについて語っていました。

Aaron Guzikowskiが企画し、Ridley Scottが製作総指揮を務めるHBO Maxシリーズでは、人類の子供を育てるミッションを与えられた2体の人造人間、ファーザーとマザーが登場します。2022年2月に放映されたシーズン2では、さらに多種多様な3Dプリント製プロップと義肢装具が登場し、今回はラージフォーマットSLA 3Dプリンタ「Form 3L」で造形されました。

「Raised by Wolves」のプロップとメイクアップ効果を革新

シーズン2のケーススタディ5選

3Dプリントは、ペースが速く納期に追われる映画業界の世界に大きな変革をもたらすと期待されています。デジタルワークフローのあらゆる利点を引き出し、想像上のビジュアルを正確に再現できるだけでなく、制作時間を短縮し、より創造的な作業に集中できるようになります。そこで私たちは、3Dプリンタをワークフローに導入することにしました。

3Dプリントを導入するには、3つの特定の要件を満たす必要がありました。第一に、従来のテクニックと同レベルのディテールを作成できること。第二に、人間の頭部全体をカバーできる十分な大きなビルドボリュームを備えていること。そして第三に、高い信頼性と精度、そして使いやすさを備えていることです。短い納期と限られた予算のもとでは、失敗やトラブルシューティングを最小限に抑える必要がありました。

これらの要件をすべて満たし、なおかつ高価すぎない3Dプリンタを見つけることは非常に困難でした。すべてをこなせる手頃な価格のプリンタは信頼性が低く、信頼性の高いプリンタでさえ、実用的なスケールでディテールを作成できませんでした。何年もの試行錯誤の後、私たちは諦めかけ、3Dプリンタは単なるツールのひとつであり、期待したような完全な革命をもたらすことはできないと考えていました。そんなとき、「Form 3L」が登場したのです。

Form 3Lは、335 x 200 x 300 mmという大きなプリントボリュームと25ミクロンの解像度で、すべての要件を満たすことができました。PreFormソフトウェアは、信頼性と使いやすさをパッケージ全体に追加します。これらすべてが、幅広いレジンオプションと組み合わさり、Form 3Lを信じられないほど強力なツールにし、わずか2年間でワークフローを完全に変革したツールのひとつとなっています。

南アフリカ、ケープタウンにあるDreamsmith社作業場でのForm 3L 3Dプリンタ

Form 3Lの画期的な点は、私たちが創造的な問題にどのように対処するかを詳細に説明しなければ、正しく説明できません。次の例では、私たちのワークフローを紹介し、なぜこのプリンタが私たちの業界にとって画期的なものであると感じるかを明確に示したいと思います。

1:実在の人間を置き換える - 女優の複製、およびリアルな顔のダミー

デジタルで金型を設計し、Form 3LとRigid 10Kレジンを使用して3Dプリントすることで、女優のリアルなシリコン製顔面模型を製作。

このケーススタディでは、女優の体を非常にリアルなシリコンで再現することが課題でした。ただし、首から吊り下げられた状態で、顔の半分が失われた状態である必要があります。

従来の方法では、女優の顔にシリコンと石膏包帯を施し、使い捨ての型を作り、シリコン製のライフキャストを製作します。このライフキャストから粘土で原型を作り、手作業でディテールを加えていきます。今回は首を長くし、顔の一部を削りました。

この粘土細工は、エポキシ樹脂とグラスファイバーで再成形されます。この最終的な型から、最終的なシリコン製ダミーヘッドが作られます。このプロセスには3週間かかり、少なくとも3人の経験豊富なアーティストと技術者の監督が必要でした。プロセス開始から完了まで約1ヶ月かかりました。

「Form 3Lは、頭部の最終的な型を細かいディテールまで正確にプリントすることができ、従来の技術で製作されたものとほとんど見分けがつかない最終的な鋳物を製作できます。これにより、女優の正確な3Dスキャンに基づいたデジタルプロセスに移行することができました。その結果、ライフキャストのような手順は不要になり、女優にとって格段に快適になりました。」
— Dreamsmith Studio設立者 Jaco Snyman氏

その後、ZBrushを使用して必要な彫刻ディテールをデジタルで追加します。このプロセス全体は非常に再現性が高く、柔軟性があるため、監督からのフィードバックを受けても簡単に大きな変更を加えることができます。

Form 3Lの大きなプリントボリュームにより、金型を大きなセクションに分割し、最小限の継ぎ目で最終製品を作成できます。金型は一晩で成形され、わずかな後処理の後、翌日の処理準備が整います。

このワークフローは、たった一人の人間が実行した場合でも、従来の方法にかかる時間のわずかしか必要としません。これにより、最終製品の価値を高める上で最も重要な段階である「最終仕上げ」の段階に人員を集中させることができます。これにより、従来のワークフローでは以前の段階に多くの労力と時間がかかっていたため、急いで行われがちだった最終段階の作業をより効率的に行うことができます。

この例を見るだけで、なぜ3Dプリンタがこれほど大きな変革をもたらす可能性があるのかが明らかになります。より短い時間で作業をこなし、生産効率を高め、従来の材料と人間の労働力の両方を節約できます。Form 3Lは、私たちのワークフローをより速く、より良く、より安価にしました。

2:複雑な形状の作成 – シリコンマスク

複雑な形状と高解像度シリコンマスクを3Dプリンタで設計・プリント

デザインにおいては、CAD(コンピュータ支援設計)が非常に効果を発揮するものがあります。手作業では不可能なもの、実用的に意味がないもの、非常に時間がかかるものなどです。以前は、このような部品の場合、機械加工業者に依頼するか、諦めるしかありませんでした。3Dプリンタは常にこれらの問題の解決策でしたが、プリントの品質と価格のバランスが取れるように技術が進歩する必要がありました。

私たちにとって、Form 3Lはその改良版でした。従来の製造技術に縛られる必要がなくなり、高価な外注に頼ることなく、社内でより多くのことを行えるようになりました。これからは、私たち自身の創造性の限界に挑戦していきたいと考えています。

上記の例では、3Dプリンタなしでは達成が極めて困難な問題がありました。Vrilleマスクは、2つの特有の課題を解決する必要がありました。

第一に、女優の顔の有機的で非対称な形状を基準としつつ、有機的なディテールと幾何学的なディテールを組み合わせる必要があり、オリジナルの幾何学的な外側の層が必要でした。

第二に、材料の問題です。最終的にマスクはシリコン製でなければならず、シリコンでプリントすることはできないため、金型が必要でした。

第一に、有機的なディテールと幾何学的なディテールを組み合わせる必要がありました。女優の顔の有機的で非対称な形状を基準としつつ、元の幾何学的な外側の層が必要でした。

第二に、材料の問題です。最終的にマスクはシリコン製でなければならず、シリコンでプリントすることはできないため、金型が必要でした。

このプロジェクトでは、いくつかの技術的進歩が同時に必要でした。女優の3Dスキャン、デジタルアセットを作成しデジタル金型を設計するソフトウェア、そして金型をプリントするのに十分な大きさで正確な3Dプリンタが必要でした。

上記で示した進捗状況から、金型全体を単一のプリントプラットフォームに収めることができたため、成形時間が大幅に短縮されました。さらに、材料の開発も重要な役割を果たしました。Formlabs Rigid 10K Resinでプリントすることで、最終的な金型は非常に正確になり、上記のような完全に機能する最終マスクを作成することができました。

3:不可能を可能にする造形 – 生体力学に基づく骨格

3Dプリンタで簡単にできるデザインもあれば、3Dプリンタだからこそできるデザインもあります。

例えば、上のデザインは等身大の生体力学的骨格です。それは幾何学的フローを持つ複雑なディテールのプロップですが、粘土で彫刻するのは非常に困難であり、従来の技術では基本的に造形不可能でした。

おばあさんの骨格は、3Dプリントだからこそ生まれたデザインの例です。不可能な形状や連動するギアは以前にもプリントされていましたが、私たちは実用的なスケールでそれを正確に作成する能力を求めていました。私たちは実物大の骨格を望んでいました。Form 3Lのプリントボリュームは、この複雑な形状全体を実用的なサイズに分割し、高解像度でプリントすることを可能にしました。

「これは、Form 3Lなしでは実用的にもコスト的にも実現不可能だった小道具です。」
— Dreamsmith Studio設立者 Jaco Snyman氏

4:大型部品を迅速に造形 – 女優の複製、およびリアルな顔のダミー


女優アマンダ・コリンの頭部をForm 3LとDraft Resinで12時間以内にプリント。

特にプリントボリュームに関して言えば、サイズは重要です。3Dプリンタを選ぶ際の前提条件の1つは、人間の頭部全体をプリントできることでした。小さな断片に分割する必要がある場合、後処理の段階が増加します。各金型の継ぎ目と接合部分は、細心の注意を払って後処理し、表面を再形成し、最終的に小道具をシームレスにする必要があります。

上記の「マザー・ダミー」は、このことの明確な例です。Form 3Lで彼女の頭部を一度に造形することができ、得られた顔のモデル全体に合うように慎重に塗装することができました。

従来の方法では、ライフキャストから始まり、手作業によるエポキシ樹脂の型作り、そして最終的なシリコンの鋳造へと続く、非常に手間のかかるプロセスでした。ちなみに、Form 3Lを導入する前は、別のダミーを製作する必要があり、チーム全体でまるまる1ヶ月かかりました。しかし今回は、ダミーの顔の3Dプリントと胴体のCNC加工を1週間以内に完了し、最終的な塗装と微調整を含めても2週間以内に完了しました。

この小道具はクローズアップ撮影には耐えられなかったため、上の画像のような最終ショットのために特別に作られました。これにより、3Dプリンタで直接造形されたレジンを使用することができ、この距離での使用に十分なディテールを維持できました。これにより、時間、材料、コストが大幅に削減されました。

従来の成形・鋳造技術を使用した場合、最終的な部品のディテールがどうであれ、このダミーの製作には同じ時間がかかったでしょう。Form 3Lは、中程度のディテールのレベルを可能にし、特に予算が限られている映画業界では非常に重要な、特定のシーンのニーズに適した小道具を作成することを可能にします。

5:ハイブリッドワークフロー – ポールのバイオアタックメイクアップ


3Dプリントで作成したウロコ状の表面を、従来のダミー製作技術と融合。

3Dプリンタが常に従来の技術を完全に置き換える必要はありません。Form 3Lを自由に使えることで、両方のアプローチの利点を活用する新しいハイブリッドワークフローを考案することができました。

「ポールコクーンは、従来の製造技術と3Dプリントを組み合わせて、どちらか一方だけでは達成が非常に困難だったものを作成した例として際立っています。」
— Dreamsmith Studio設立者 Jaco Snyman氏

「コクーン」では、多関節ダミーと一緒に動き、曲がるウロコ状のプロップが必要でした。したがって、通常は非常に大きくて高価な金型が必要になります。しかし、ウロコが有機的でジグソーパズルのように組み立てられるため、ダミーの皮膚を手作業で構築することが理にかなっており、高価な金型を不要にしました。

しかし、皮膚全体をウロコのように見せるには、多くのウロコ状の表面シートが必要でした。この段階で、複雑なディテールを正確かつ迅速に作成できる3Dプリンタが最適なソリューションとなりました。私たちは、さまざまなサイズの平面ウロコ状表面金型を何枚もプリントし、それらをシリコン製ウロコシートに鋳造し、これらのシリコンシートを使用して「コクーン」を作成しました。


Form 3Lは、多種多様なレジンを自由に選択できるため、このようなハイブリッドワークフローが可能になり、映画業界が求める日々の問題を解決するための非常に強力なツールとなっています。

「Raised by Wolves シーズン2」の舞台裏:Dreamsmithの独自性

「Raised by Wolves シーズン2」は、私たちにとって大きな転機となる出来事でした。私たちがこれほど3Dプリントワークフローに大きく依存したのは初めてのことでした。前述の多くの例は、納期の直前に検討されたものです。

通常、これはエラーや予期せぬ出来事だらけの仕事の領域であり、私たちもその両方を多く経験しました。しかし、Form 3Lでは、そのような出来事はありませんでした。プロジェクトが成功するたびに、ハードウェアに対する私たちの信頼は高まっていきました。

このプラットフォームの信頼性により、私たちはさらに前進し、学んだことをより大きく、より要求の厳しいプロジェクトに適用できることが証明されました。それ以来、私たちは合計4台のForm 3Lを導入し、以前は不可能だった生産効率のレベルを達成することができました。

この完全にデジタルなワークフローは、遠隔地での作業も可能にします。私たちは、3Dスキャンデータ、デザイン、デジタル彫刻、そしてキャラクター全体のために造形された補綴物を、世界中のどこにでも送信できます。

「Raised by Wolves シーズン2」での経験から、私たちはその後も継続してきた新たな開発についてもご紹介したいと思います。初期の実験を振り返り、私たちが現在どれほど3Dプリントに依存しているかを見ると、Form 3Lが私たちの働き方を真に革新したことは明らかです。

未来への展望:完全なデジタル義肢装具プロセス

Form 3Lを導入し、Formlabsの多様な素材の中から複数の材料を実験した後、Snyman氏と彼のチームは、2023年に公開予定の極秘プロジェクトの義肢装具用の金型を製作します。

彼らは義肢装具の金型を製作する上で、完全にデジタルなプロセスに移行しました。まず、俳優の3Dスキャンを行い、次に義肢装具をデジタルで彫刻し、3Dプリントされた2つの金型シェルの間に薄いシリコン層を挟むハイブリッドシリコン鋳造技術を使用します。

彼らによると、この方法により、義肢装具の製作時間を6分の1に短縮し、手頃なコストで製作できるため、彼らの働き方は完全に変わったとのことです。さらに、俳優の顔を世界中のどこからでもスキャンできるという利点もあり、タイトな撮影スケジュールの中でリモート作業が容易になります。

Rigid 10Kレジンと3Dプリンタ「Form 3L」を用いて義肢装具用金型の製作を試行中。

Snyman氏と彼のチームは、エンターテインメント業界におけるSLA 3Dプリントのあらゆる可能性を発見し、実証するために、たゆまぬ努力を続けています。Dreamsmithチームは、将来のさまざまなプロジェクトのワークフローに3Dプリントを組み込むことを楽しみにしています。Form 3Lを使用した彼らの将来の作品にご期待ください。

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参考文献

https://www.datadesign.co.jp/formlabs/casestudy/p4533/


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