流体シミュレーションCGとは、水・煙・炎・粉体など形が変化し続ける物質の動きを、物理演算によって3DCG映像化する技術です。 株式会社フィジカルアイは、工業・医療・コンセプト表現の3分野で流体CGの制作実績を持つ3DCG映像制作会社です。
フィジカルアイはCFD解析の専門機関ではありません。流体の挙動を理解した上で「伝わる映像」を設計する——解析の専門家と映像の専門家の間を埋める立場で、「流体で何かを伝えたい」という意図を映像に変換してきました。
流体CGの制作事例・作例
物理演算による流体は、その動きのリアルさ故にシミュレーション用途にとどまらず、モーションデザイン・モーショングラフィックス分野でも活用が広がっています。細かい粒子や線の動きは、手作業では難しい物量を動かすことができます。またリアルな動きの中にアンリアルな動きを取り入れることで、記憶に残る映像を制作することも可能です。
火山噴火の流体シミュレーションCG（溶岩・噴煙の複合表現）
火口から噴出する溶岩と噴煙の動きを流体シミュレーションで再現した作例です。火山の噴火現場は危険を伴うため、実写撮影で噴火の瞬間を映像として捉えることは現実的ではありません。CGであれば、噴火の規模・タイミング・溶岩の流れ方を演出意図通りに設計できます。
溶岩は高粘度の液体として、噴煙は気体として、それぞれ異なる物理パラメータで設定しています。液体と気体が同時に存在する複合的な流体表現は、パラメータの相互作用を理解した上で設計する必要があります。噴火の勢い・溶岩の広がり・煙の上昇という3つの動きが同時に成立するよう、シミュレーションの条件を調整しています。
災害再現コンテンツ・教育映像・ドキュメンタリー映像など、実写では撮影困難な自然現象を映像化する用途に対応しています。
浸水シミュレーション映像｜防災・避難訓練コンテンツ
浸水の様子を流体シミュレーションで再現した作例です。災害体験コンテンツや避難訓練教材において、浸水映像は視覚的なリアルさが求められる重要な要素です。実際に水を使った大規模な浸水実験は、安全面・コスト面から現実的ではありません。3DCGであれば、水量・流速・浸水の広がり方を安全にシミュレートし、映像化できます。
水の動きは粒子単位で物理演算されているため、スローモーション処理や任意のカメラアングルへの変更が可能です。正面から迫ってくる水の勢い、横方向への広がり、障害物への衝突と跳ね返りといった複雑な挙動も、物理演算に基づいた自然な動きで表現しています。
迅速な避難行動につなげるためには、視覚的なリアルさが重要です。「実際にこういう状況になる」と体感できる映像を制作することで、教育・啓発コンテンツとしての効果を高めます。自治体・防災機関・教育機関向けの防災コンテンツ制作にも対応しています。
ジェットエンジン内部の気流可視化CG
ジェットエンジン内部を流れる空気の動きを流体CGで可視化した作例です。エンジン内部は高温・高圧の環境であり、実際の動作中に内部を目で確認することはできません。3DCGによる可視化は、こうした「見えない動き」を映像として伝える手段として特に有効です。
内部を流れる空気を白い気体として表現し、エンジン内部の高熱源の発光表現と組み合わせることで、空気の流れと燃焼の関係を視覚的に伝えています。気体の流れる方向・速度・密度を色や透明度で表現することで、専門知識のない観客にも構造と動作原理が伝わる映像設計を行っています。
シミュレーション結果は複数のカットで共有できるため、異なるカメラアングルや演出条件での映像を効率的に制作できます。産業機械・航空・エネルギー分野における製品紹介映像、技術説明コンテンツ、展示映像として活用されています。
船の白波・海面シミュレーションCG
船体が海面を進むことで生成される白波を物理演算で再現した作例です。白波の形状や大きさは、船体の形状・速度・海面下の構造によって変化します。これを手描きで自然に表現することは技術的に難しく、物理演算によるシミュレーションが有効な場面です。
波のシミュレーションでは、船体の動きに対する水面の応答を粒子単位で計算しています。意図して形を描くのではなく、物理条件の結果として波が生成されるため、船の速度や角度が変わるにつれて波の形も自然に変化します。この「演算によって生まれる自然さ」が、映像としての説得力につながります。
船舶・造船・海洋関連製品の紹介映像、海上輸送・物流関連のプロモーション映像、海洋シミュレーションの可視化コンテンツなど、水上を移動する物体と水面の関係を映像化したい場合に活用できます。
粉体混合シミュレーション｜工業製品内部の可視化
工業製品内部での粉体の動きを可視化した作例です。粉体は固体でありながら、集合体として液体に近い流動性を示す物質です。この特性を液体シミュレーションのパラメータ調整によって再現しています。粘度・重力・粒子間の相互作用を液体とは異なる条件で設定することで、粉体特有の堆積・流動・拡散の挙動を表現しています。
工業製品の中で粉体がどのように動くかは、製品の性能や品質に直結する重要な要素ですが、実際の機器内部を目で見ることは困難です。流体シミュレーションCGによって内部挙動を可視化することで、製品紹介映像・展示コンテンツ・技術説明資料として活用できます。営業現場で「見せながら説明できる」映像として、複雑な仕組みを直感的に伝える手段になります。
粉体を扱う製造業・食品・薬品・化学分野において、製品の動作原理や特長を視覚化したい場合に有効な表現手法です。
渦の発生・消滅の流体シミュレーション
多方向からの流入と外力の影響によって生じる渦の発生・発達・消滅を映像化した作例です。渦の形成は複数の力が複雑に作用した結果として生まれるため、手描きアニメーションでは自然な動きの再現が難しい現象のひとつです。物理演算によってシミュレートすることで、力の相互作用が生み出す自然な渦の動きを再現しています。
制作アプローチとして2つの方向性があります。ひとつは「再現したい動き」を目標として設定し、そこに近づくようにパラメータを調整していく方法。もうひとつは「影響する力の条件」をシミュレートし、その結果として生じる動きを映像化する方法です。目的によってどちらのアプローチが適切かを判断し、映像として伝わる形に仕上げます。
流体の流れや渦の発生を説明する理工系の教育コンテンツ、装置内部の流れを説明する技術映像、流体の動きを演出に使ったプロモーション映像など、幅広い用途に対応できます。
流体CGで表現できるもの｜水・煙・炎・粉体
水・液体のCG表現
水・油・薬液・血液・飲料・化粧品原料など、粘度や表面張力の異なる液体の流れ・飛沫・混合・浸透を表現できます。透明感のある水の質感から、高粘度の液体のゆっくりとした動きまで、物質ごとの特性を物理パラメータで再現します。
煙・炎・気体のCG表現
煙・蒸気・排気ガス・炎・空気の流れなど、表面張力を持たず拡散する気体の挙動を表現できます。エンジン排気、タービン内部気流、空調の気流可視化などに活用されます。
粉体シミュレーション
粉末・粒子・砂など、液体に近い集団的な挙動を示す粉体の動きを表現できます。工業製品の粉体混合シミュレーション、食品・薬品の製造プロセス可視化などに活用されます。
複合表現（水面・泡・液体と固体の相互作用）
液体と気体が共存する場面（水面・泡・飛沫）、液体と固体が相互作用する場面（製品への液体付着・流入）なども表現できます。
フィジカルアイが対応する3つの流体CG制作領域
工業・産業機械の流体可視化
タービン内部の気体の流れ、エンジンの燃焼と排気、冷却水の循環、ポンプ内部の液体挙動——産業機械の内部で起きている流体挙動を、観る人が直感的に理解できる映像に変換します。
工業製品の流体可視化では、物理的に正確な再現と、映像として伝わりやすい表現のバランスが重要です。厳密なCFD解析とは異なり、フィジカルアイは「観る人が理解できる映像」を目的として流体挙動を設計します。気体の流れ方向・速度・圧力変化といった情報を、色・透明度・粒子の密度などの視覚的な要素に変換することで、専門知識のない観客にも伝わる映像を制作します。
設計図や断面図では伝わらない「動き」を流体シミュレーションCGで可視化することで、営業資料・展示映像・技術説明コンテンツとして機能させることができます。大手重工業グループのタービンビジュアライゼーション、航空機エンジンの動作イメージCGなど、産業機械と流体表現を組み合わせた制作実績があります。
医療・研究分野の流体映像化
血液の流れ、薬液の拡散、体内での気体挙動、カテーテル内の液体の動き——医療現場や研究機関が「伝えたい挙動」を映像として成立させることを目的とした制作です。
医療分野における流体CGの用途は大きく2つあります。ひとつは医療従事者や研究者向けの技術説明・教育コンテンツ。もうひとつは患者や一般向けのわかりやすい説明映像です。どちらも「正確さ」と「わかりやすさ」のバランスが求められますが、目的によってその比重は異なります。
フィジカルアイは詳細な流体力学シミュレーションの専門機関ではありませんが、流体の挙動を理解した上で映像設計ができる立場から、医療分野における流体CGの制作に対応しています。学術的なCFD解析とは異なり、視覚的な理解を促すことを優先した映像設計を行います。国内研究機関との共同制作実績があります。
コンセプト表現・メタファーとしての流体CG
流体シミュレーションは「説明」だけでなく「表現」の手段にもなります。流体の持つ視覚的な特性——透明感、流動性、形が変化し続ける動き——は、言葉や静止画では届きにくいコンセプトを映像で伝える手段として有効です。
人の出会いと化学反応を2つの流体の衝突と混合で表現した大手メーカーの人材採用ページ背景映像、人々の感情と記憶の流れを粒子の動きで表現した震災追悼施設のイメージ映像など、抽象的なコンセプトを流体の動きで可視化した実績があります。
流体をメタファーとして使う映像では、物理的な正確さより「意図が伝わるかどうか」が優先されます。どんな動き・質感・色が、伝えたいコンセプトに最も近いかを企画段階から一緒に考え、映像として成立させます。流体CGをビジュアルコミュニケーションの言語として活用したい企業・機関からのご相談にも対応します。
流体シミュレーションCGとは｜CFD解析との違い
流体シミュレーションCGの仕組み
流体シミュレーションCGは、液体・気体・粉体などの挙動を物理演算によって再現し、映像として出力する3DCG技術です。通常のモデリングやキーフレームアニメーションでは表現が難しい「形が変化し続けるもの」を、自然な動きで描写できる点が特徴です。
流体の動きを再現するには、粒子単位での物理計算が必要になります。重力・粘度・表面張力・温度・乱流といった複数のパラメータが相互に影響し合いながら挙動が決まるため、演算負荷が高く、制作には専門的な知識と経験が求められます。
近年はGPUの高性能化によりワークステーション環境での流体シミュレーションが現実的になり、映像制作への活用が広がっています。液体・気体それぞれに固有の物理パラメータを設定することで、水のように透明で表面張力のある動き、煙のように軽く拡散する動き、粉体のように粒子が堆積する動きなど、物質ごとに異なる特性を映像で表現することが可能です。
また、粒子単位で動きが計算されているため、スローモーション処理やカメラアングルの自由な変更が可能です。実写では不可能な視点から、再現が困難な現象を映像化できることも、流体シミュレーションCGが映像制作で活用される理由のひとつです。
CFD解析と流体CGの違い
CFD解析と流体シミュレーションCGは、どちらも流体の挙動を計算しますが、目的と出力が異なります。
| CFD解析（数値流体力学） | 流体シミュレーションCG | |
| 目的 | 工学的・科学的な判断、性能評価 | 視覚的に伝えること |
| 出力 | 数値データ・解析レポート | 映像 |
| 精度の考え方 | 数値的な正確さが最優先 | 伝わりやすさを優先し、複雑な挙動は適切に省略 |
| 読み手 | 専門家が数値を解釈する | 専門知識のない人にも直感的に伝わる |
| 担い手 | 解析の専門機関 | 映像制作会社（フィジカルアイの領域） |
| 主な用途 | 設計検証、性能予測 | 営業資料、展示映像、技術説明、教育コンテンツ |
フィジカルアイはCFD解析を行う機関ではありません。解析結果を映像化する、あるいは映像として成立する範囲で流体挙動を設計する制作会社です。「解析はすでにある。それを伝わる映像にしたい」「解析ほどの精度は不要だが、流れを見せたい」——どちらのご相談にも対応します。
「伝わる映像」を優先する設計思想
フィジカルアイの流体CG制作は、「正確に再現する」ことより「意図通りに伝わる形にする」ことを優先します。学術的なシミュレーション精度より映像として機能することを重視する——これがフィジカルアイの設計思想です。
たとえば、冷却水の流れを可視化する映像であれば、数十万粒子による精密な計算より、流れの方向・速度・温度変化が観る人に直感的に伝わる表現を選びます。乱流などの複雑な挙動を適切に省略しながら大局的な流れと質感を丁寧に調整することで、表現力・処理速度・コストのバランスを最適化しています。
流体CGの制作を検討している段階で、「どこまでが映像で表現できるか」「CFD解析の結果をどう映像に落とし込むか」といった相談にも対応します。用途が曖昧な段階でも、流体で何を伝えるべきかを一緒に考えるところから始められます。
制作の流れ・期間・費用の目安
ヒアリング・目的の整理（無料）
「何を、誰に、どう伝えたいか」をお聞きします。流体で表現すべきものが固まっていない段階でも構いません。用途・視聴者・使用場面を整理するところから一緒に進めます。CFD解析データや参考資料がある場合は、この段階でご共有ください。
表現設計・お見積り
ヒアリング内容をもとに、流体の表現方針（物質の種類・動きの方向性・カメラワーク）と構成を設計し、お見積りを提示します。物理的な正確さと映像としての伝わりやすさのバランスを、この段階で擦り合わせます。
シミュレーション・仮映像の確認
設計に基づいて流体シミュレーションを実行し、動きを確認できる仮映像（プレビュー）をお見せします。流体は物理演算の結果として動きが決まるため、パラメータ調整と確認を繰り返しながら、意図した挙動に近づけていきます。
制作・修正
確認いただいた方向性で質感・ライティング・カメラワークを仕上げ、レンダリングを行います。修正のご要望は原則3回まで対応します（大幅な仕様変更を伴う場合は別途ご相談ください）。
納品
ご指定の形式・解像度で納品します。展示映像・Web掲載・営業資料への組み込みなど、使用場面に応じた書き出しに対応します。
制作期間の目安
シンプルな流体カット単体であれば2〜4週間程度が目安です。工業製品モデルとの組み合わせ、複数カット構成、実写合成を含む場合は内容に応じて変動するため、個別にお見積りします。
流体シミュレーションは演算と確認の反復に時間を要する工程です。展示会や公開日が決まっている場合は、お早めにご相談ください。
費用の考え方
流体CGの制作費用は「流体の複雑さ」「カット数・尺」「組み合わせる要素（製品モデル・実写合成の有無）」で決まります。シンプルな流体カット単体から、製品紹介映像への組み込みまで幅広く対応しています。
概算を知りたい方は、概算見積もりシミュレーターで目安を確認いただけます。正式なお見積りは、ご要件をお聞きした上で無料で作成します。
流体CGに関するよくある質問
産業機械・医療機器のCG制作会社が流体を扱う強み
フィジカルアイは産業機械・医療機器の3DCG映像制作を得意分野としており、流体CGはその分野での表現力を高める、車の両輪に値する技術です。機械の構造や医療機器の仕組みを理解した上で流体挙動を設計できるため、「この製品の内部でこういう流れが起きている」という文脈を踏まえた映像制作が可能です。
単に流体の動きを作るだけでなく、製品・機器・現象の背景を理解した上で映像を設計する——この点がフィジカルアイの流体CG制作の特徴です。
流体についてご相談がある方は
流体シミュレーションCGの制作についてのご相談は、用途・規模を問わず受け付けています。「こういうものを映像にできるか」という段階からお気軽にご相談ください。
