ー炎・水・雷はなぜその形になるのかー
皆さんこんにちは！LunchTime広報部です！！
今回はゲーム制作で欠かせないエフェクト表現について、自然現象の観点から解説していきます！
これからエフェクト制作を始める方や、基礎をもう一度整理したい方向けの内容となっております✍
例えば…
炎は上へ立ちのぼり、水は飛び散り、雷はギザギザに走ります。
私たちは当たり前のようにそれらを「自然だ」と感じていますが、実はその“自然らしさ”はすべて物理法則に基づいています！
今回は、エフェクト制作と深く関わる3つの自然現象
「炎と冷気」「水」「雷」についてを解説します！💡
1. なぜ炎の煙は上昇し、冷気は下に溜まるのか？🔥🧊
炎のエフェクトは上方向に流れ、氷や冷気のエフェクトは地面を這う。というのはなんとなく理解している方が多いのではないでしょうか？
これは演出上の表現ではなく、空気の性質による現象です。
■炎が上昇する理由
炎は周囲の空気を急激に温めます。
温められた空気は膨張し、密度が低くなります。
密度が低い＝軽い、ということです！
軽くなった空気は、周囲の冷たい空気よりも上へ移動しようとします。
これが「上昇気流」です。
煙はこの上昇気流に乗るため、自然と上に立ちのぼります。
■冷気が下降する理由（ここでは下降と記載していますが、下降または横への広がり）
一方で、氷やドライアイスの周辺では空気が冷やされます。
冷えた空気は収縮し、密度が高くなります。
密度が高い＝重い、ということです！
重い空気は下へ沈み、地面に沿って広がります。
ドライアイスなどでよく見る白いモヤは煙ではなく、冷やされた水蒸気が霧状になった「水や氷の粒」です。
■制作にどう活かすか
リアルに見せるなら、
炎は「上昇＋拡散」
冷気は「下降＋滞留＋横広がり」
動きの“方向性”を意識するだけで、説得力は大きく変わります💡
制作の際も、周囲の空気が冷気よりも冷たい時や風の影響を受ける場合など、条件次第では上昇することもあるということを頭に入れておきましょう！
2. なぜ水しぶきは丸い粒になり、放物線を描くのか？💧
水エフェクトが不自然に見える原因の多くは、実は「重力」と「表面張力」を無視していることにあります。
■水が丸くなる理由
水には「表面張力」という性質があります。
これは、できるだけ表面積を小さく保とうとする力です。
そして、三次元空間で最も表面積が小さい形は“球体”です！
そのため、水滴は自然と丸い形になります。
■水が放物線を描く理由
ホースを少し上向きにして水を出したときや、公園の水飲み場の蛇口をみると、水は放物線（カーブ）を描きます。
これは、水が勢いよく出ることで前方向へ進む運動を持ちながら、
同時に重力によって常に下向きに引っ張られているためです。
前方向の運動＋下向きの重力
この2つの動きが同時に働くことによって、水は放物線を描きます。
【公園の水飲み場の蛇口】
蛇口から押し出された水には、
最初、上向きに進む勢いがあります。
しかし、地球上にある限り、水には常に真下へ引っ張る「重力」がかかり続けます。
この重力によって、上向きの勢いはだんだんと弱められ、やがて水は下へと落ちていきます。
■制作にどう活かすか
・水しぶきは大小を混ぜる
・必ず重力方向の落下を入れる
・上記を踏まえたうえで横方向の慣性を残す
3.なぜ雷はギザギザしているのか？⚡
皆さんは直線の雷を見たことはありますか？おそらくないと思います！
もしただの直線の雷エフェクトを目にしたとき、不自然に感じるはずです。
それは皆さんがいつも見ている雷はジグザグしているからです。
では、そもそも雷の正体とは何なのでしょうか？
■雷の正体
雷は、雲と地面の間に生じた大きな電位差による放電現象です。
※電位差…「電気の高さ」の差。この差が大きいほど強い電流が流れる。
電気は空気中を一気に流れますが、空気は均一ではありません。
湿度や塵、温度の違いによって、
電気が通りやすい場所と通りにくい場所が存在します。
そのため放電は、
最短距離ではなく「抵抗の少ない経路」を探しながら進みます。
これがジグザグ形状の正体です。
また、この「抵抗の少ない経路（放電チャネル）」は内部が最も高温であり、それに伴い発光も最も強くなります。
■制作にどう活かすか
・枝分かれを入れる
・末端を細くする
・中心を最も明るくし、外側に向かって徐々に減光させる（中心･･･太さを基準とした中心）
雷は「線」ではなく、「エネルギーの通り道」と考えると理解が深まります！
まとめ
炎、水、雷。
どれも見慣れた現象ですが、その動きには必ず理由があります！
エフェクト制作において重要なことは、「なんとなくそれっぽく作る」ことではありません。
なぜその形になるのか、なぜその方向へ動くのか。
自然現象を理解することで、リアルさや説得力を生み出します。
この世に存在する自然現象は上記でご紹介したもの以外に多数ありますが、それらについて少しでも理解をしていれば、
表現の幅を広げてくれるはずです！
引き続き、ランチタイム、エフェクトラボ、ゲームエフェクトに関する情報を、ブログを通じてたくさん発信していく予定です！
次回の記事もお楽しみに！！
