『ゼルダの伝説 ティアキン』サウンドが「勝手に鳴る」仕組みを作った。自由で広大なハイラルを彩る音の世界【GDC 2024】

　2024年3月18日～3月22日、アメリカ・サンフランシスコで開催中のGDC（Game Developers Conference）2024。その中で『ゼルダの伝説　ティアーズ オブ ザ キングダム』についての講演が行われた。その内容をリポートする。

　登壇者は任天堂の

• 堂田卓宏氏（テクニカルディレクター）
• 高山貴裕氏（物理プログラマー）
• 長田潤也氏 （サウンドプログラマー）

　の3名。

　“Tunes of the Kingdom: Evolving Physics and Sounds for ‘The Legend of Zelda: Tears of the Kingdom’”――“チューンズ オブ キングダム：『ゼルダの伝説　ティアーズ オブ ザ キングダム』の進化する物理学とサウンド”と題された本講演では、本作の世界がいかに生み出されたか、物理設定とサウンド設計の面から語られた。

　本記事では、とくに講演後半のサウンド設計の発表について紹介する。

　講演後半では、サウンドプログラマーの長田潤也氏が登壇。

　前半の高山貴裕氏の発表が“この広大な世界に命を吹き込むには、ビジョンを理解したゲームデザイナーやアーティストとの協力が不可欠でした”というスライドで締められたことを受けて、そのスライドに“そしてサウンドチームの（and the sound team）”という文言を付け加えたスライドからスタートし、会場を笑わせた。

『ティアキン』を形作る音の世界

さらに豊かになった世界を音で表現するために

　前作『ゼルダの伝説　ブレスオブザワイルド』と『ティアーズ オブ ザ キングダム』で異なる点といえば、まずはマップの広さ、バリエーションが挙げられる。

　ただ大きくなっただけでなくさまざまなものを組み合わせるという遊びの自由も広がり、さまざまな空間も増えている。サウンド面では、開けた場所や入り組んだ地形、閉じた空間などハイラルのどんな空間でも音の広がりや自然な響きを表現したいと考えたそう。

　そのためにはサウンド設計の軸となるルールが必要だとして、「現実世界の音響特性がルールになると考え、3D空間で音を鳴らすという基本に立ち返ってみました」という結果、実際に野外に足を運んだりもしていた模様だ。

過去作のインタラクティブ音楽

　『ティアーズ オブ ザ キングダム』の音楽設計の本題に入る前に、これまで『ゼルダの伝説』シリーズで取り組まれてきた、さまざまなインタラクティブ音楽の設計について過去作の事例が紹介された。

　「少し懐かしい気持ちになりますね」と、長田氏。最近の開発ではオーケストラ演奏が主流となっているが、インタラクティブ音楽に力を入れてきたと語る。

音楽制作ツール

　ゲームの規模が大きくなり、遊びの自由度が高くなるにつれて、より複雑な音楽表現が求められるようになってきたという。本作での音楽チームはそういった要求に答えるため、こんなツールを利用していた。

　このツールはノードを接続することで楽器の遷移のしかたをグラフィカルに音楽を編集できるというもの。コンポーザー（作曲家）はあらゆる細部を調整できる。インタラクティブではない音楽も、すべての音楽がこのツールを使って作曲されたのだそう。

　「インタラクティブな音楽の演奏を作曲と並行して行うには欠かせないツールと言えます」と長田氏は語った。

3D空間内で音を鳴らすこととは

　続いて、ゲーム中に登場する“楽団員”の話題へ。彼らが演奏する楽器の動きと演奏が同期していることに注目されがちだが、もうひとつ、SEと同じように“ゲーム空間で鳴っている”（バックグラウンドで一定に流しているのではなく3D空間内に位置している）という特徴があると明かし、詳しく説明していった。

　長田氏の説明によれば、インタラクティブ音楽のような大胆な音の変化を効果音でも表現するとしたら、それはただ波形をそのまま鳴らすのではなく、3Dのゲーム空間内で音が自然な鳴りかたになるように波形をコントロールするということなのだという。

　そもそも3D空間で音を鳴らすということは、音源が遠くに離れれば音が小さく聞こえたり、音源が画面の右側にあれば右のスピーカーから聞こえたり、洞窟に入れば音が響いたりといった音の変化をゲーム内で再現することである、と続けた。

　“音が遠ざかること”を表現するのは、距離を横軸に取った音量の距離減衰カーブを用いるのが一般的だそうだが、これは単に音量を下げればいいということではないとのこと。

　単に音量を下げるだけでなく、フィルターを掛けて音をこもらせたり、少しリバーブを掛けて環境音など周囲の音になじませたりすることで、よりリアルに音が遠ざかったように感じさせられるということだ。

　パラメーターで調整せずに近距離の音と遠距離の音をそれぞれ用意するというやりかたも。それらの手法はよく知られていて、従来のタイトルでも用いられていた。

　しかし、さまざまな空間が登場するハイラルでは単に音が変わるだけでは物足りない。「ゲーム内で音が鳴ったとき、どの方向にどれくらい離れているのか、洞窟なのか森の中なのかなど、音を聞くだけでもわかるようになっていてほしい。そのために、すべての音が同じルールで制御される必要があります」と、長田氏はさらに高い目標を掲げた。

　音の鳴りかたや性質について、長田氏から説明が加えられた。

距離減衰

　たとえば距離が2倍になるごとに音量は半分になるという性質が知られている。これは、点音源において、単位面積あたりの音圧が、距離によって減衰していくことを示していて、計算によって求めることができるのだという。

　シンプルに言えば、「大きい音は遠くまで聞こえて、小さい音は遠くまで聞こえない」ということ。つまり遠くまで音を聞かせたいならば、その音は大きな音である必要があると語られた。

　まあ、そうだろうなという説明なのだが、この後また事情が変わってくる。

　距離が2倍になるにつれて音量が半分になる現象を対数グラフで表せば、このようにシンプルなグラフで表すことができるとのこと。

　「しかし、これだけでいいでしょうか？」と、長田氏。

　たとえばニワトリの鳴き声は100dB程度だそうだが、この音が減衰しきるには10万メートル（100キロ）掛かることになってしまう。

　もちろんそんなことはありえない。つまり、音のエネルギーの拡散の現象だけでは直接音の減衰を表現するのは難しいのだそうだ。そこで、“過剰減衰”という現象を考慮に入れる必要が出てくる。ここではとくに空気による吸収を考慮し、長田氏から過剰減衰についての説明が続けられた。

　空気吸収では、高域ほど減衰しやすいという特性が実験によっても知られていて、空気吸収は距離に比例して減衰するため、対数グラフ上では曲線で表すことができる。スライドでは、音の発生位置からしばらくは直線的に進むが、一定距離でスン……と小さくなるグラフが表示された。現実で想像してみても、感覚的に合っている気がする。

　「これでニワトリの声が聞こえる範囲も現実的な距離になりました」（長田氏）。

　また、“高域ほど減衰しやすい”という特性が、フィルターを使って表現されているとのこと。

　どのような特性のフィルターをどれくらいの距離から掛けるべきかということも、過剰減衰を考慮して適切なバランス調整を施しているそう。

　公演会場では、このようにして設計された音が動画で例示された。矢が着弾するときの音の変化や、距離が離れるにつれて周囲の環境音に溶け込んでいくクルマの走行音が流されていた。

間接音表現

　ゲーム空間内の音の鳴りかたを表現するには、距離だけではなく間接音表現も重要だと語られた。設計の方法としては、音の反射のしかたや残響の長さを適切に設定することで、家の中なのか岩の洞窟なのかといった、その空間の特徴を音で表現しているとのことだ。

　従来の『ゼルダの伝説』シリーズではリバーブエフェクトをまじえて表現してきたが、この方法は調整すべきパラメーターが多く対応するのがたいへんなのだそう。

　「そこで自動的にリバーブパラメーターを算出するようにしました」と長田氏。その方法について説明が行われた。

　まず、周囲の壁の方向や距離から部屋の容積を、壁の材質から吸音率の情報を収集し、アイリングの残響公式（※）を用いて、減衰時間などのパラメーターを算出。そして残響公式に基づいて空間の響きを作っているとのこと。

　さらに本作では洞窟を初めとして非常に入り組んだ地形が増えており、ハイラル世界の音をより現実に近づけて表現するために、音の遮蔽や音の回り込みが重要になったとのこと。

『ティアキン』に隠されたボクセル世界

　ここで、本作では立体的な世界を表現するため、地形のボクセル情報を持っているという秘密が明かされた。

　ゲームの地形に設定されたボクセルごとに、その座標が室内かどうか、水面が近いかどうかといった地形の情報が格納されており、そこには、トーレルーフ可能かどうかといった、サウンドにとってだけでなくレベルデザインに重要な情報も設定されているそうだ。

　そして、サウンドでもこのボクセルを利用して、A*（エースター）アルゴリズムによる音の経路探索が行われているのだという。補足として、本作のサウンドリスナーはカメラの位置で計算を行っているが、音の経路探索では音源からリンクの位置に向かって経路を探索しているということも加えられた。

　これにより、音が壁の向こうに行けば変化し、音の経路がドアによって動的に変化する場合にも対応するとのこと。

　自由度がより高く、舞台が広大になるにしたがって、さまざまな音が世界を彩るようになった。ここで重要なことは、「それらの音が同じルールで鳴っていること」だと長田氏は語る。そして、そのルールにとくに重要なことは“音の大きさ”だそう。

　つまり、どれくらいの大きさの音であればどのくらいの距離まで聞こえるのかといった、音の大きさに基づいた音響特性を作っていけば、あとは各音に音の大きさを割り当てるだけで、ゲーム空間内で適切な聞こえかたが作れるのだという。

　さらに、効果音ではない楽器音も、響きによって離れた崖の下でも聞こえるようになった。

専用の実装なしで音を鳴らす

　ひとつひとつの音がゲーム空間内で自然に鳴るようになったが、ウルトラハンドで作られるものそれぞれに専用の波形を用意することは難しい。そこで、講演前半の物理の話のように、サウンドでも専用実装なしで音が鳴る仕組みが考えられた。

　たとえば荷馬車では、車輪の転がる音や荷台の小刻みな揺れやきしみ、荷台をつなぐ鎖の音が複合的に鳴っているだけで、荷馬車を収録した音は使われていない。

　パドルボートでも、タイヤの音や木の音、水の抵抗を受けながら水から出入りする音が組み合わさってできている。

　これは、物理システムによって制御された剛体の動きかたを解析し、その大きさや材質によって音を鳴らし分けているという仕組みになのだという。これによってさまざまな音が専用のプログラムを使わなくても鳴らせるようになったとのこと。

　ブロックゴーレムの幾何学な動きや、レールをフックで滑り落ちたり、吊り橋も物理でつながっているだけで、吊り橋プログラムはそもそも用意されていないが、たわんだりきしんだりする音が自動的に鳴るようになっている。これらの音も、先述のゲーム内ルールに従い、ゲーム空間内で自然な鳴りかたをする。これはいわば、「ハイラル世界内の音の鳴りかたのルールが構築された」と言える……と、長田氏は解説を行った。

　このシステムによって、自分が作った覚えがないのに製品クオリティーの音が鳴っているという驚きの声がサウンドデザイナーから上がってきたり、ディレクターからは「これってつまり音の物理エンジンのようなものですよね」と言われたりしたのだそう。

　これは最初からそんな仕組みを目指していたわけではないものの、広大なハイラルの音をより自然に表現しようとしたので必然的にこんな仕組みになった、として講演の結論とした。

まとめ

　物理演算に則って形作られた動きのルールと同様に、音楽の面でも統一ルールが設定されて作られていったという共通点は興味深い。それらはどちらもウルトラハンドに代表される、格段に自由度の高くなったゼルダの世界で、破綻なくまたより臨場感たっぷりにゲームを表現するためにたどりついた方策なのだろう。

　それでいてどちらの面でも、“専用の（プログラム、波形）実装ではなく、それぞれの個々のルールにのっとるのみ”で、音楽で言えばいわば「勝手に鳴っている」というような状態になったというのはおもしろい。

　堂田氏は「（本作では）おもしろいものを作るのではなく、おもしろいことが起こる仕組みを作った」と語っていた。その、『ゼルダの伝説　ティアーズ オブ ザ キングダム』の世界が、どのように生み出されたか、秘密の一端が垣間見える講演となったのではないだろうか。