3DCGソフトウェア

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3DCGソフトウェアとは、3次元コンピュータグラフィックス(3DCG)を制作するためのソフトウェアである。

3DCGは主にオブジェクト制作(モデリング)、オブジェクト配置(シーンセットアップ)、動作付け(アニメーション)、画像化(レンダリング)、画像調整(コンポジット)の工程に分かれている。作業の基幹となり多くの工程の調整が行える統合型ソフトウェアの他に、個別の機能に特化したソフトウェアも存在する。モデリングが中心となっているソフトウェアは「モデラー」、レンダリングが中心となっているソフトウェアは「レンダラー」と呼ぶ。

各種工程における機能においては、破壊的なものと、非破壊的なものが存在する。非破壊的なものは過去の操作の修正がしやすく、パラメータにキーフレームやドリブンキー/IPOドライバを入れることでアニメーションさせることもできる。しかし、メモリやディスク容量を消費するため、メモリサイズの大きなものを扱ったり細かな編集を繰り返したりといったことは苦手である。互換性の問題もあるため、他のソフトウェアとのやりとりには破壊的な形式に直すことも多かったが、最近は非破壊的な交換形式というものが開発されてきている。

3次元CADソフトウェアについては「CAD」を参照。

目次

概要[編集]

3DCGが発案された当初は、3DCGは特殊用途にのみ用いられる技術であり、制作用のソフトウェアは数十万、または数百万と非常に高価で、一般人が手を出せるような物ではなかった。また、大量の計算処理を行う為、動作させるには非常に高価な高性能ワークステーションや専用のハードウェアが必要であった。しかし、時代が進むにつれコンピュータの性能が向上し、高性能なコンピュータが一般に普及する事により、3DCGの市場が拡大し、ソフトウェアの低価格化および高性能化が進んだ。

現在でも業務用途でのワークステーションや専用ハードウェアの需要がない訳ではないが、一般人でも芸術的素養と訓練次第で高品質な作品を制作出来る3DCGソフトウェアが、手に届く範囲の価格で入手出来るようになっている。さらに、高機能なソフトウェアだけでなく、ホビー用途として機能に制限を持たせ低価格化した物や、特定の用途に機能を特化させた物、個人によって開発された物、無料で利用可能な物など、多様な物が登場している。

毎年CGenieにおいて、3DCGソフトウェアの調査が行われている。

歴史[編集]

現在の3DCGソフトウェアの多くは1980年代に始まっている。当時はSGI、Atari、Amiga、DOS上で3DCGソフトウェアが動いていた。内製ソフトウェアとしてPRISMS (後のHoudini)やTraces (後のBlender)が登場している。また、それまでの内製ソフトウェアだけだった状態が変わり、商用ソフトウェアの販売も行われるようになった。この頃には、Wavefront TAV (Autodesk Mayaの前身の一つ)、Atari ST Cyber Studio CAD-3D、3D Studio DOS (後のAutodesk 3ds MAX)、Caligari (後のtrueSpace)、Intelligent Light、Modeler (後のLightWave)、Softimage|3D (後のAutodesk Softimage)、Shade PRO (後のShade)、Ray Dream Studio (後のCarrara)、Animation:Apprentice (後のAnimation:Master)などが登場している。

その後、1990年代になると、OpenGLやDirectXなどのAPIが登場した。3DCGが普及しはじめ、MicrosoftのSoftimage買収やAvidのSoftimage買収など、野心的な買収も目立っている。映画においても3DCGのVFXが使われるようになり、SGIのワークステーションが導入され、SoftimageMayaなどの3DCGソフトウェアはUNIX系のプロプライエタリなオペレーションシステムであるIRIX上で動かされるようになった。UNIXと互換性の高いLinuxはIRIXから移行しやすく、ハリウッドでは1997年からLinuxが使われ始めた[1]

また、ゲームにおいては、Windowsが普及し、GPUによる3Dアクセラレーションが普及することで、3Dゲームが広がり、個人による3DゲームのMOD製作文化も生まれた。2001年9月、Discreetはゲーム向け無料版のGmaxを公開した[2]。2002年、Aliasは非商用無料版のMaya PLEを公開した。2004年、SoftimageがHalf-Life 2等のゲームのMOD製作のために無料のXSI Mod Toolを公開した[3]

日本においては、1998年にShadeによって作られたテライユキなどのバーチャルアイドルを始めとした美少女CGブームが起き、1999年には美少女デジタルフィギュア作成ツールの造型王が発売された。しかし、この美少女CGブームは長くは続かず、2003年にはShadeの開発元であったエクス・ツールスが倒産し、造型王の販売元のメディアギャロップも事業停止した。

2000年代になると、統合ソフトウェアの業界再編が起きた。2002年にはBlenderの開発元が倒産したものの、開発者の呼びかけによって寄付金が集まり、債権者からコードを買い戻してオープンソース化され、現在も活発に開発が行われている。2004年、LightWaveのリード開発者が開発元を辞めてLuxologyを立ち上げて開発したmodoがリリースされ、モデリングに定評を得ている。Autodeskは、2005年にMayaを、2008年にはSoftimageを買収した。2006年、DAZ 3DはCarraraの開発元を買収した。2008年、MicrosoftはtrueSpaceの開発元を買収したが、その一年後に開発を停止した。

ソフトウェア毎の差異[編集]

OS[編集]

業界によって使われるOSが異なるため、3DCGソフトウェアはマルチプラットフォームに対応したソフトウェアが多い。

歴史的経緯により、建築業界や機械業界ではWindowsが使われることが多い (AutoCADやSolidWorks、3ds Max Designなど)。映像業界ではWindowsだけでなく、Mac OS Xも良く使われている。グラフィックデザイン業界ではMac OS Xが使われることが多い。

映画業界ではスーパーコンピューターや巨大なレンダラファームを必要としており、スケーラビリティの高いUNIXやLinuxが使われることが多い。映画向けのハイエンド・ソフトウェアはUnix版やLinux版が作られたあと、他のOSに移植される場合が多い (例えば3D-EqualizerやMARI、Autodesk Smokeなど)。

ゲーム業界では、コンシューマーゲームは主にOpenGLが、PCゲームは主にDirectXが使われており、両方に対応することも多く、開発ではWindowsが使われることが多い。

用語[編集]

ソフトウェアによって用語の違いが存在する。アメリカ英語とイギリス英語の違い(ColorとColourなど)を始め、訳語の違い(ノーマルと法線、シームと継ぎ目など)や、呼び方が違うもの(カラーランプ(Rampは傾斜)とグラデーション、モーフとモーフィングとブレンドシェイプとShape Interpとシェイプキー、エクスプレッションとドライバ、ShellとSolidifyとThickness、BMesh(Maya SoUP)とSkin Modifier(Blender)とアーマチャー(Metasequoia)、マグネットとAffect RegionとProportional Editなど)がある。

また、同じ用語でもソフトウェアによって意味するものが異なる場合がある (例えば、3ds MaxのSkin ModifierとBlenderのSkin Modifier、Maya SoUPのBMeshとBlenderのBMesh、BlenderのArmatureとMetasequoiaのアーマチャーなど)。

UI[編集]

ソフトウェアによってUIやショートカットは異なるが、共通点も多い。

画面 用途 操作
ツリービュー
リストビュー
アウトライナ、アセット管理、ファイル表示
2Dビュー レンダリング表示、画像編集、2Dペイント、UV編集、マスク編集、リグ選択
2.5Dビュー 2.5Dペイント
3Dビュー オブジェクト編集、スカルプト、3Dペイント、リギング、スキニング、オブジェクト配置、アニメーション付け、シミュレーション表示
ドープシート アニメーション編集、コンポジット タイミング制御
グラフエディタ (カーブエディタ) アニメーション編集、コンポジット 補完設定
シーケンサー ノンリニアアニメーション、カメラシーケンサ、ノンリニア動画編集 トラック複製、オーバーラップ制御
スタックリスト
ノードエディタ
ヒストリ保存、非破壊編集、コンストレイント、ソルバー制御、コンポジット、ゲームロジック 上流の編集、グループ化による再利用、焼き付け・フリーズによる軽量化

3Dビューにおいては、フライスルー(飛行モード)やウォークスルー(歩行モード)などのナビゲーションに対応するソフトウェアが増えている(SketchUp(歩行のみ)、3ds Max(歩行のみ)、Maya 2015以降(歩行のみ)、Softimage、Blenderなど)。なお、これらの機能は3D CAD (AutoCAD、CATIA、 SolidWorksなど)では標準的に実装されている。また、Softimageは、ドライブにも対応している。

ショートカットキー(ホットキー)は基本操作を含めソフトウェアによって大きく異なっている。基本操作の移動(move/grab)-回転(rotate)-拡大縮小(scale)だけでも、Mayaや3ds MaxではW-E-R、SoftimageではV-C-X (SRT(拡大縮小-回転-変形(transform))の形でXCVと言われることが多い)、BlenderではG-R-S、LightWaveではT-Y-H、Cinema 4DではE-R-T、HoudiniではT-R-Eというように、それぞれ違ったキーが使われている。

なお、UIの配色は、近年3DCG寄りのソフトウェアでは暗い色が基調にされること多く (Maya 2011以降、3ds Max 2011以降、LightWave 10以降、Shade 11以降など)、CAD寄りのソフトウェア(SketchUpやRhinocerosなど)では明るい色が基調にされることが多い。

座標系[編集]

共通の3D APIが登場する前にソフトウェアが発展したという歴史的な経緯により、ソフトウェアによって使われる座標系が異なっている。3DCGでは、主に空間を前提に考えた右手系Z-upと、視点を前提に考えた右手系Y-upや左手系Y-upが使われている。なお、空間の座標系がZ-upのソフトウェアでも、スクリーン座標系においては奥行きにZが使われている。

Z-upとY-upを変換するにはX軸で90度回転する必要があり、右手系と左手系を変換をするには負のスケールを使って軸を反転する必要がある。

座標系 API 統合ソフトウェア ゲームエンジン 備考
右手系Z-up 3ds Max, Carrara, trueSpace, Blender CryEngine, Blender Game Engine 製造業で良く使われている
右手系Y-up OpenGL, Java 3D[4], XNA Maya, Softimage, Shade, modo OGRE 最近のマルチプラットフォームのソフトウェアで良く使われている
左手系Z-up Unreal Engine
左手系Y-up DirectX, Stage3D LightWave, Cinema 4D Unity, Irrlicht Engine Windows専用のソフトウェアで良く使われている

また、ボーンの座標系(ボーンの長さ軸)もソフトウェアによって異なる (3ds MaxがX-upもしくはZ-up、BlenderがY-upなど)。

画像座標[編集]

画像の座標は、DirectXやGDIが左上原点、OpenGLやCore Graphicsが左下原点となっているため、3DCGソフトウェア及びそれに関連した2DCGソフトウェアにおいても、画像の座標は統一されていない。

頂点順序[編集]

レンダリング高速化のための背面カリングにおいて、ポリゴンの表面は頂点順序によって決定されるが、ソフトウェアによって表面の指定が右回りと左回りで異なる。またファイル形式においても、法線方向が頂点順序によって決定されるものが多い。そのため、この方向の違いによって、モデルのやりとりで法線が反転する問題が発生する場合がある。

表面の方向 (カリングの方向) API 統合ソフトウェア ゲームエンジン 備考
右回り (左回り) DirectX (標準), OpenGL (GL_CW)
左回り (右回り) OpenGL (標準), DirectX (D3DCULL_CW)

長さの単位[編集]

3DCGにおいては、CADに比べて長さの正確性はあまり必要とされていなかったが、物理演算や物理ベースのレンダリング、実写合成などが登場し、長さの正確性の必要さは増している。また、座標が浮動小数点数で表されるため、設定された単位と単位スケールによって表せる細かさや範囲が異なってくるので、モデリングやシーン配置にも影響を与える。そのため、多くのソフトウェアでは長さの単位と単位スケールが設定できるようになっている。

3DCGソフトウェアではそれぞれ内部単位を持っており、名前が付いているものも存在する (XSIのSI unit (SoftImage Unit)、BlenderのBU (Blender Unit)、PoserのPNU (Poser Native Unit)、Unreal EngineのUU (Unreal Units)など)。また、内部単位の標準の単位設定はソフトウェアによってバラバラに異なっている。

画像形式[編集]

画像は内部で浮動小数点として扱うことが多いため、リニアカラースペースの32bpc浮動小数階調(float)画像が多く用いられているが、16bpc(half float)が使われる場合もある。フォーマット形式としては、OpenEXRやRadiance HDR、TIFFDDS形式が良く使われている。また、half float画像の非可逆圧縮形式としては、DirectX及びOpenGL向けのBC6H (BPTC_FLOAT)形式やOpenGL向けのASTC英語版形式が存在する[5]。なお、ASTCは3Dモードも持っており、三次元テクスチャを効率的に圧縮することもできる[5]

素材には16bpcレギュラー画像(Photoshop PSDなど)やLogカラースペースの10bpc画像(CineonDPXなど)、デジタルカメラのRAW形式などが使われることもある。

テクスチャサイズは、時代と共に拡大しており、8Kテクスチャ (8192x8192)に対応するソフトウェアが多く、32Kテクスチャ (32768x32768)に対応するソフトウェアも増えている (Mari、xNormalなど) 。また、マルチタイルテクスチャーに対応するソフトウェアも増えている (Mari、Mudbox、Zbrush、V-Ray、PRMan 18以降[6]、3Delight 10.0.90以降、Maya 2015以降、mental ray for Maya 2015以降など)。

レギュラー画像では、歴史的経緯などにより、Truevision TGA (Targaとしても知られる。Truevision社のグラフィックボードで使われた形式)、SGI (かつてSGIのワークステーションで使われた形式。16bpc対応)、Maya IFF (Autodesk Mayaで使われている形式。16bpc対応)、Windows bitmap (OS/2やWindowsで使われている形式)などが使われている場合がある。しかし、最近ではPNG (16bpc対応)のような一般的な形式を使うことも多い。

アルファ値の扱い[編集]

アルファチャンネル付きの画像には通常のストレート(非事前乗算)なものと、アルファをRGBに事前乗算したものとがあり、画像形式によってアルファ値の扱いが異なっている。 3DCGソフトウェアやコンポジットソフトウェアなどにおいてはレンダリングやコンポジットにアルファオーバーが多用されるため、それを高速化するために事前乗算した画像が良く使われている。 事前乗算形式にすると、RGBの情報が不可逆的に失われ、RGBがアルファに依存するようになるが、浮動小数点画像においては逆変換での精度の問題は起こりにくい。

動画形式[編集]

精度や速度やカラースペースの問題もあり、コンポジットの中間形式にはHDR画像の連番が使われることが多い (OpenEXRの連番など)。容量の大きさから、圧縮効率の良いYUV色空間で10ビット~12ビットの色深度を採用した非可逆な中間形式が使われることもある (Apple ProResやAvid DNxHDなど)。これらの動画形式は編集の容易さのために、圧縮率の高い予測フレーム(インターフレーム)を使わずに、キーフレーム(イントラフレーム)のみで構成されているものが多い。

実写素材においてもキーフレームのみの形式が使われることが多かったが(AVC-Intraなど)、記録媒体の容量や速度が制約となるために、圧縮率の高い予測フレームを使った動画形式が使われることも増えた (AVCHDXAVC英語版など)。近年は、中間形式 (ProResやDNxHDなど)で直接撮影できるカメラが増えている。また、RAW形式 (CinemaDNG英語版など)での撮影も増えている。

I/O[編集]

多くの3Dソフトウェアは、3Dマウス(6軸コントローラ)に対応している。また、多くのスカルプト・3Dペイントソフトは、タブレットの筆圧感知に対応している。

MIDIデバイスに標準で対応しているソフトウェアも存在する (3ds Max、Softimage、MotionBuilder、Houdiniなど)。

スクリプト[編集]

古くから存在するソフトウェアは、それぞれ独自のスクリプト言語を持つものが多い。 MayaはPerlTclに似た文法のMELスクリプト(旧Wavefront Sophia)を持っており、3ds MaxはMAXScriptを持っており、HoudiniはC Shellに似た文法のHScriptを持っており、LightWaveはC言語に似た文法のLScriptを持っており、Cinema 4DはC++に似た文法のC.O.F.F.E.E.スクリプトを持っている。

また、標準規格の拡張をした言語を採用しているソフトウェアや、OSに依存するという欠点があるもののOSのスクリプト機能を採用したソフトウェアも存在する。Adobe After EffectsにおいてはECMAScriptを拡張したAdobe ExtendScriptが使われている。DAZ Studioでは、ECMASciptを拡張したQtScriptを更に拡張したDAZ Scriptが使われている。Softimageにおいては、Active Scriptingに対応しており、JScriptVBScriptを使用することができる (なお、Active Scriptingは現在マイクロソフトによって非推奨とされている)。

現在はPythonなどの一般的なスクリプト言語を使うことが増えている。しかし、APIの標準化などはされておらず、ソフトウェアによってAPIは大きく異なる。

ソフトウェア間のやりとり[編集]

ソフトウェア間のデータのやりとりには主に、データ交換用フォーマットであるCOLLADAやAutodeskのFBXフォーマット、事実上の標準となった3D Studioフォーマット(.3ds)が使われる。ソフトウェアによって仕様や実装の違いがあるため、やりとりで問題が起きることも多い。

また、やりとりには汎用形式以外も使われている。統合型ソフトウェアと外部レンダラー間のデータのやりとりにはレンダラ独自のプラグインが使われることが多い (内部的にはRIB形式(Rendermanクローンなど)やply形式(Luxrenderなど)やvrmesh形式(V-Ray)などが使われている)。モデルデータのやりとりには、汎用モデルフォーマットとしてWavefrontフォーマット(.obj/.mtl。Wavefront The Advanced Visualizerで使われていた形式)があるものの、様々な情報が失われるためにデータ交換用フォーマットやモデラー独自形式でやりとりすることも多い。モーションのやりとりにはBiovision Hierarchyフォーマット(.bvh)が使われることが多い。ポイントキャッシュのやりとりには、3dsMax PC2 (Point Cache 2)やLightWave MDD (Motion Designer Data)、Maya Cache (.xml/.mc)、Alembicなどの形式が使われる。

画像や映像のやりとりでは色空間が重要になる。色空間には、出力関係、交換関係、シーン関係のものがある。出力関係の色空間では表示機器の特性と人間の識別に適したものが使われる (CRTにおけるsRGBやデジタルシネマにおけるACES RRT+ODTなど)。目的とする出力機器では出せない色も出てくるため、作業では出力機器を模した色空間が使われるが、その場合でも作業用ディスプレイの色空間への変換が行われるために同一にはできない (同一に設定されたディスプレイや、色空間が広く細かいディスプレイも存在する)。交換関係の色空間では、劣化を最小限にして情報量を減らすために、撮影機器や撮影対象の特性に適したものが使われている (ネガフィルムにおけるDPXのLogなど)。シーン関係の色空間は、編集に使われるため、色差が物理的に均一で、かつ人間が見える範囲よりも広い色空間が使われている (Rec.709色域/D65ホワイトポイント・リニア(NukeやBlenderの内部処理の標準)や、ACESリニア、カメラにおけるRAW画像など)。また、ノーマルマッピングやバンプマッピングなどではRGBを色ではなく単なる数値として使うため、リニアなカラースペースが使われる。

オープンソース[編集]

互換性に関わるオープンソース[編集]

独自仕様にするとアプリケーション同士の連携が難しくなるため、やりとりに関わる部分においてオープンソースのミドルウェアが増えてきている。主にスタジオ側がミドルウェアをオープンソースとして開発・公開しており、商用ソフトウェアにおいてもそれらのミドルウェアを使った機能が標準で搭載されるようになってきている。

2003年1月、オープンソースのHDRI画像フォーマットであるOpenEXR (*.exr)が、インダストリアル・ライト&マジックによって公開された。2013年4月には、Deep Data画像に対応したOpenEXR 2.0がリリースされた。

2010年1月、Walt Disney Animation StudiosがUV展開不要のテクスチャマッピングシステムのPtex (*.ptx)をオープンソースとして公開した[7]。RenderMan、3Delight、V-Ray、mentalrayなどのレンダラ、Maya、Houdiniなどの統合ソフト、3D-Coat、Mudbox、Mariなどの3DペイントソフトがPtexに対応している。

2010年1月、Sony Pictures ImageworksはGIレンダラ向けプログラマブルシェーディング言語のOpen Shading Language (OSL、*.osl)、ボクセル・データ保存ライブラリのField3d (*.f3d)などを、同年7月にはカラーマネージメントライブラリのOpenColorIO (OCIO)をオープンソースとして公開した[8][9]。OSLは、BlenderやV-Rayなどが対応している。OCIOはBlender、Nuke、Mari、Sony Vegas Pro、V-Rayなどで使われている[10]

2012年8月、PixerはRenderMan互換サブディビジョンサーフェスを実装するためのGPU対応ライブラリOpenSubdivをオープンソースとして公開した。Maya 2015以降、DAZ Studio、Metasequoia 4以降などが対応している。

2012年8月、DreamWorks Animationは、疎ボリューメトリックデータ形式及びツールのOpenVDB (*.vdb)を公開した。Houdiniなどで使われている。

Sony Pictures Imageworksとインダストリアル・ライト&マジックによってVFXのためのシーンファイル共有フォーマットAlembic (*.abc)の開発が進んでいる[11]。Maya、Houdini、modo、Cinema 4D、Nuke、LightWaveなど、多くのソフトウェアがAlembicに対応している。

スクリプトにおいては、以前は各ソフトで独自のスクリプトを採用していたが、現在は事実上の標準としてPythonも採用されるようになっている。Pythonを使うことによって、スクリプトの再利用性を高めることができる。Pythonを使用できるソフトとしては、Blender、Shade、Poser 4.2以降、Maya 8.5以降、LightWave 11以降、modo、CINEMA 4D R12以降、Houdini 9以降、MotionBuilder、XSI 4.0以降(Windowsへの標準搭載はSoftimage 2011以降[12])、3ds Max 2015以降、Metasequoia、Nukeなどがある。

ハードウェアメーカーによるオープンソース[編集]

ハードウェアメーカーがハードウェアの需要を起こすためにオープンソースで開発することもある。

2005年、Sony Computer Entertainmentの開発者によって開発された物理エンジンのBullet Physicsがオープンソースとして公開された。その後、2009年よりAMDがBullet Physicsの開発を支援している[13]。Bullet Physicsに対応する3DCGソフトウェアは増えており、Blender、LightWave、Maya、Cheetah3D、Cinema 4D、modo、EIAS、Houdini、Maya 2014のExtension (MayaBulletプラグイン)等が対応している (ソフトウェアによって対応具合は異なる)。

2011年7月、Intelが高速なフォトリアルレイトレースカーネルのEmbree raycasterをオープンソースとして公開した。CINEMA 4D R15やV-Rayなどが対応している。

その他[編集]

Softimageはリジッドボディのシミュレーションに、オープンソースのOpen Dynamics Engineを採用していたが、現在は標準エンジンをプロプライエタリのPhysXに変更している。

2013年8月、オープンソースのBlenderに含まれるGPGPU対応のレイトレースレンダラ「Cycles」が、商用再利用が難しいGPLライセンスからApacheライセンスへと変更された[14]

統合型ソフトウェアの例[編集]

統合型はシーンセットアップを基本に、モデリング、アニメーション、レンダリングなど多くの機能を備えた物である。最近はコンポジットやマッチムーブまで行えるソフトウェアが増えている。プラグインで機能を拡張できるものが多く、一つのソフトウェアだけで多くの作業が行えるほか、他のモデラー・レンダラー・モーション付けソフトウェアなどと組み合わせて作業パイプラインの中心の役割を担える。その他、モデリングなどの単機能目的のみで使われることも多い。一般的に統合ソフトは、標準機能同士の連携は優れているものの、他のソフトウェアに比べて一部の標準機能が古かったり低機能だったり直感性・操作性に乏しい場合が多々あるため、スクリプトやプラグインやソフトウェアを組み合わせて作業パイプラインを作ることが重要である。

OpenCLやCUDAの普及に伴い、ビューポートにおいて、エフェクト等に対応したリッチな表示や、レイトレースのリアルタイムレンダリングに対応するソフトウェアが増えており、シーンセットアップとレンダリングの統合の重要性は高まっている。ビューポートを強化した例としては、modo、BlenderのCycles、Lightwave 10以降のVPR、Maya 2011以降のViewport 2.0、3ds MAX 2012以降のNitrousなどがある。

スキニングでは、幾つかの手法が使われる。ボーンとウェイトペイントが基本であり、ボーンは複数の頂点に影響を与える。自動でウェイトを割り当てる機能を持つソフトウェアも増えており、BlenderとMayaがHeatmap Skinning(Bone Heat Weighting)に対応しているほか、Maya 2015ではGeodesic Voxel bindingにも対応している。多くのゲームエンジンでは、頂点あたりの変形ウェイトは4つまでとなっている。単純なリグだと関節が破綻しやすいため、補助ボーンを使うことが一般的だが、クオータニオンを使ったり(SDEFやBlenderのPreserve Volumeなど)、モーフを使っり(LWのジョイントモーフなど)する手法も使われている。ただし、これらのソフトウェア同士の互換性は低い。

物理シミュレーションにはいくつかの種類がある。変形が起きないで引力と衝突を再現する剛体シミュレーションが基本。軟体を再現するマススプリングモデルを使ったクロスシミュレーションとソフトボディは似ているが、前者は表面しか考えないため開いたメッシュに向いており、後者は閉じたメッシュに使う。流体シミュレーションにも幾つか種類があり、3D格子を使う流体シミュレーション (格子法)、パーティクルを流体のように動かす流体パーティクル (SPH法)、パーティクルと格子を組み合わせたハイブリッド流体シミュレーション (FLIP法やDEFLIP法)、ボクセルを生成するボクセルシミュレーション(FumeFXやHoudiniのPyroFXやCinema 4DのTurbulenceやBlenderのSmokeなど)などが存在する。また、ソフトウェアによって、水飛沫や泡の再現、伝熱の再現、化学反応の再現、破壊の再現、空気圧の再現、シミュレーション同士の影響の対応などに差異がある。また、帯電・磁力・分子間力などの電磁場に対応するものも存在している。3DCGソフトウェアにおける物理シミュレーションには頂点ベース・エッジベース・サーフェスベースのものがあり主に芸術性を重視しているため、物理的な解析が必要な場合には連成解析に対応した解析ソフトウェアを使った方が良い。破壊シミュレーションは、高速なボロノイ破壊にのみ対応したソフトウェアが多いが、正確な有限要素法(FEM)に対応しているソフトウェアも存在する。

パーティクルにはパラメータベースのものとノードベースのものがあり、キーで動かしたり、物理演算を適用したり、簡易AIを適用したりできる。簡易AIは群集シミュレーションと呼ばれ、主に鳥、魚群、昆虫などの単純な生物の群集の再現に使われており、パーソナルスペースを保ちながら衝突回避して自然に動くことができる。また、動物や人間などの高度な動作の群集に適用できるシステムも存在する (SoftimageのCrowdFXや3ds Maxのcharacter studioのBipedやPopulateなど)。ノードベースのパーティクル機能が無い場合、高度なことを行うためにはスクリプトを使う必要がある。

並びは順不同である。Category:3DCGソフトウェアも参照のこと。

商用製品[編集]

オートデスク[編集]

3ds Max 5.0
3ds Maxオートデスク←ディスクリート・ロジック←Kinetix)
Windows専用のハイエンド3DCGソフトウェア。パラメトリックオブジェクトのAEC拡張オブジェクトや、簡易コンポジット機能のレンダリング効果、ビデオポスト及びスレートコンポジティングエディタも内蔵している。3ds Max 2015では、ポイントクラウドにも対応した。マッチムーブツールのAutodesk MatchMoverやコンポジットツールの3ds Max Composite(旧Toxik)が付属している。NPRシェーダプラグインのPencil+に定評があり、アニメ業界で良く使われている。強力なパーティクルシステム、エフェクト機能の作成面で評価が高まっている。3ds Max Designというバージョンも存在する。一部機能追加されており、Exposure照明シミュレーションや、土木・輸送用のパラメトリックオブジェクトやトラフィック・シミュレーションに対応したCivil View機能が追加されている代わりにSDKが使用不可である。
ゲームモデリング用に機能制限・使用制限した無料版のGmaxが存在するが、2005年にバージョン1.2が公開された後、ディスコンとなっている。
Mayaオートデスクエイリアス・システムズ
クロスプラットフォームのハイエンド3DCGソフトウェア。一通りの機能が揃っており、映像業界のデファクトスタンダードとなっている。マッチムーブツールのAutodesk MatchMoverやコンポジットツールのMaya Composite(旧Toxik)が付属している。描画から3Dオブジェクトを生成するペイントエフェクトという独自の機能がある。また、効率的にスキニングを行えるインタラクティブスキンバインドや、デュアルクォータニオンにも対応している。近年ではエフェクト、パーティクルの弱さが指摘されている。
以前は商用利用不可・使用期限無しの試用版 Maya PLEが存在したが、現在は期限が設けられている。また、現在は機能制限・使用制限ありの廉価版のMaya LTが存在する。
Autodesk SoftimageオートデスクAvid Technology←マイクロソフト←Softimage)
ハイエンド3DCGソフトウェア。ノードベースで非破壊編集に強く、ICEというノードベースの機能もあるので複雑なエフェクトが作りやすい。コンポジット&ペイント(ラスター・ベクター)機能のSoftimage Illusionがある (Softimage Eddie、Avid Media Illusion、Avid Matadorベース)。ゲーム業界で良く使われている。なお、かつては動画ノンリニア編集のSoftimage DS (後のAvid DS→ディスコン)や3Dタイトル作成のSoftimage Marquee (Avid Media Composer付属ツールのAvid Marqueeとして現存)、2DセルアニメーションソフトウェアのSoftimage Toonz (en:Toonzとして現存)があった。
以前は機能制限あり・商用利用不可の無料版であるSoftimage Mod Toolが存在したが、現在は英語サイトのサーバからも削除された模様のため、入手不可となっている。また、使用制限の緩い有料版であるMod Tool Proも存在した。
Autodesk MotionBuilderオートデスク
3Dアニメーション向けソフトウェア。モーションキャプチャにも対応している。

その他[編集]

※以下▽はアニメーション対応、▼はアニメーション対応(キャラクタアニメーション有り)、■はアニメーション対応(ダイナミクス有り、キャラクタアニメーション有り)、★はアニメーション対応(キャラクタアニメーション有り、ダイナミクス有り、パーティクル有り)のソフトウェア。

Shade 3Dイーフロンティアエクス・ツールス
ベジェ曲線による「自由曲面」が特徴的。Basic、Standard、Professionalの三つのグレードが存在する。海外ではあまり使われていないが、日本ではシェアがある。公式の素材集が充実している。ボーンや独自の変形ジョイントには対応しているものの、モーフミキサーやノンリニアアニメーション、多くの物理演算などに未対応なため、複雑なアニメーション製作には向かない。ゲームエンジンのUnityに向けて機能が制限されたShade 3D for Unityが、Mirye Software (Shadeの海外パブリッシャー)のサイトやMac App Storeで無料頒布されている[15]
SketchUp(Trimble←Google←@Last Software)
プッシュ・プルに代表される直感的な操作性により比較的容易に習得できるとともに、無償版のSketchup Makeが配布されているため、建築・教育分野を始めとしてプロ・アマ問わず広く普及している。Google Earth上にモデルを配置したりWEB上から公開されているモデルを直接ダウンロードすることができる。本体のみでは太陽光によるフラットシェーディングの表現となるが、V-rayen:Maxwell Renderなどのハイエンドのレンダリングエンジンを利用することもできる。Rubyスクリプトによる開発言語をサポートしており、有償・無償問わず多くのプラグインが提供されている。MacOS、Windowsの両方に対応している。
様々な2D図面を出力できるLayOutが付属している。
六角大王Super (セルシス終作)
純日本産による、モデリングソフトウェアおよびレンダラ。個性的なインターフェースであるが、比較的わかりやすく、トゥーンレンダリング機能とアニメーション機能が搭載されており、それなりの支持を得ている。機能が限定されたフリーウェア版がある。下絵をなぞるだけで立体化できる「3Dマンガ機能」や「人体作成機能」が特徴的。
★Hash Animation:Master (Hash)
Windows・Mac用のスプラインベースの3DCGソフトウェア。「アニマス」などの略称で呼ばれる。
Carrara (DAZ 3D←Eovia←MetaCreations)
低額なのに高能力。おもに地形や風景・環境の作成に適したソフト。大気や樹林の設定も容易である。
Cheetah3D (Martin Wengenmayer)
Mac OS X専用の3DCGソフト。
Cinema 4DMAXON Computer
高速なレンダリングエンジンを特色とする3Dアニメーションプラットフォーム。After Effectsとの連携が優れており、放送業界で良く使用されている。複数のグレードがあり、基礎的なCINEMA 4D Prime、放送業界に向けたCINEMA 4D Broadcast、建築や工業製品などのビジュアライズに向けたCINEMA 4D Visualize、全ての機能が入ったCINEMA 4D Studioが存在する。また、3Dペイント向けにカスタムされたBodyPaint 3Dも存在する。After Effects CCには、機能制限版のCinema 4D Liteとリアルタイム連携ツールのCinewareが付属している。柔軟な剛体力学、3Dペイント/テクスチャマッピング、スカルプト、3Dサウンドレンダリング、文字アニメーションツール、フィジカルレンダラ、NPRレンダリングなどを持っている。
HoudiniSide Effects Software←Omnibus Computer Graphics)
ノードベースの統合ソフトウェア。ノードベースのモデリング機能やMantraという内蔵レンダラを持っているほか、コンポジットやオーディオフィルタにも対応している。高度なパーティクル生成機能があるため、映画のVFXなどで使用されている。MayaやUnityでHoudiniのアセットを使えるようにする実験的プラグインのHoudini Engineが公開されている。
LightWave (Newtek。国内販売はディストーム←エヌジーシー ディ・ストーム ディビジョン)
モデラーとレイアウトが分かれている統合ソフトウェア。以前はデファクトスタンダードに近いソフトウェアであった。現在もプロアマ問わずかなりの愛好者が居る。もとはAmigaのおまけソフトであったが、コモドール倒産以後は他のOSプラットフォームに移植されてきた歴史を持つ、老舗ソフト。姉妹ソフトに、モーションリターゲティングとKinectによるモーションキャプチャに対応する「NevronMotion」と、ポイントキャッシュへのスカルプトソフト「ChronoSculpt」が存在する。
modoLuxology(The Foundryと合併)。国内代理店はイーフロンティア←マーズ)
開発は、LightWave 3Dの初期開発者が中心となって行っている
モデリングに定評がある。3Dペイント、スカルプト、UVスカルプト、ダイナミクス(旧Recoil)にも対応している。
modo701からパーティクル、ノードベースのパーティクルモディファイア(pMods)、パーティクルスカルプト、オーディオ再生にも対応したほか、アニメーションにモーションパスや時間軸でパレント化する機能のダイナミックパレンティングが追加された。
PiXELS3D (PiXELS Digital)
Mac OS X専用の3DCGソフト。
RealSoft3D(Realsoft Graphics)
LinuxおよびWindows用およびMac OS X用モデラ及びレンダラ(SGI / IRIX用のβ版も発売されている)。アニメーション作成も可能。本ソフトウェアも元はAmiga向けであった。
Strata (Corastar)
操作が簡単なわりに高能力なのが大きな特徴。また、Adobe IllustratorのAI形式ファイルを直接読み込めるなど、Adobe製品との連携性が非常によい。リアルなテクスチャー貼り付けや影の微妙なコントロールがすぐれ、建築系3DCADのVecterworksと連携するなど、インテリアパースの作成にも多用される。
■Electric Image Animation System (EI Technology)
高速な3Dレンダラの1つを備えたアニメーション制作ソフトウエア、一時期モデラーが同梱されていた時期もある。現在はGI法を使ったリアルな画像生成も可能となっている。

非営利または個人による物[編集]

Blender 2.36
Blender
無料のソフトウェアであるが高価な商用ソフトウェア並に多機能・高性能である。ショートカットキー主体の操作が特徴的。かつては商用ソフトであったが、紆余曲折を経てフリーソフトウェアとなった。
各種プリミティブ(ポリゴン、カーブ、NURBS、メタボール、テキスト)に対応しており、モデリング機能(スカルプト、ヘアー)やテクスチャ機能(賢いUV展開、UVスカルプト、プロシージャジャルテクスチャ、2Dペイント、3Dペイント、テクスチャベイク)、アニメーション機能(ボーン、モーフ、パーティクル、モーション合成(NLA)、モーションリターゲティング)、各種シミュレーション(剛体、軟体、布、流体、煙、海洋、群集、動的ペイント)、コンポジット機能(グレア、レンズ歪み、高度なキー抜き、カラー調整など)、マッチムーブ(点トラッキング、面トラッキング、画像スタビライザ)、ベクトルマスク編集、リニアワークフローに対応したカラーマネージメント、ゲームエンジン(ロジックエディタ、ナビゲーションメッシュによる経路探索、アニメーション焼き付け)、特徴予測ベースの3Dオーディオ、ビデオ編集機能まで持っている。レンダラはラスタライザベースのOpenGLレンダラ、ラジオシティやトゥーンシェーディングや局所レイトレに対応したスキャンラインベースの内蔵レンダラに加え、GPGPUに対応したレイトレースベースの Cycles も搭載されている。また、YafaRayLuxRenderなどのオープンソースの外部レンダラも使うことができる。手書き風にレンダリングが可能なNPRレンダラ Freestyle も統合された。その他、簡易テキストエディタやスケッチ機能(グリースペンシル)も付いている。スクリプトはPythonが使われている。
他のソフトウェアと比較すると、プリセットが付属していない、穴あきポリゴンや多角形NURBSに未対応、動的トポロジスカルプトに未対応、パーティクルノードに未対応、カメラトラッキングで複数カメラが使えないなどの欠点がある。

開発停止中のソフトウェア[編集]

Caligari trueSpaceマイクロソフト←Caligari)
直感的なインターフェースを備えた、統合型3DCGソフトウェア。物理シミュレーション(風、重力、衝突など)にも対応している。元はAmiga向けだった老舗ソフトであり、2008年にマイクロソフト社が開発社を買収し、ver7.6より無料化された。
2009年にリリースされたver7.61を最後にMicrosoftの事業見直しにより開発停止。現在開発者のRoman Ormandyを中心としてオープンソースプロジェクトとして存続できるよう活動している。
かつて住友金属システムソリューションズ(SMI)が日本版を提供していた。
imocea (旧名Rios。junk)
国産のレンダリングソフトウェア。下記のモデリングソフトであるMetasequoiaとの互換性を維持し、基本的なモデリング機能も備える。レンダリングに関しては、フォトンマップ法、間接光フォトンマップ法、ファイナルギャザリング、パストレーシングなど豊富な技法を取り揃えている。また背景にHDRI(High Dynamic Range Image)が利用でき、フリーソフトでありながら非常にリアルな結果を得ることができる。現在、公式サイトが閉鎖されている。
Moonlight|3D (Gregor Mückl)
フリーのモデラーおよびレンダラ。ヒストリーベースのモデリングや、ヒストリー操作によるアニメーションなどが可能。開発は中断しているものの配布は継続している。
Anim8or (Steve Glanville)
基本的なモデリングおよびアニメーションを実行することができるフリーウェア。基本的なレイアウト機能も持っているが、Anim8orの長所はアニメーションのためのボーンを使用できるところにある。2007年以降、更新が停止している。
3Dアトリエマイクロネット
国産による統合型ソフトウェア。初代はX68000版で、当初はモデラーであった。バージョンを重ねる度に機能が追加され、統合型ソフトウェアとして確立した。3DXを使うことによって、プラグイン経由でブラウザに表示が可能。ゲーム製作会社であるマイクロネットのインハウスツールであるため、ゲーム用3Dキャラクタを作るのに向いたソフトであった。最新バージョンは3Dアトリエ4であるが、現在は販売されていない。
Adobe Dimensions (Adobe Systems)
PostScript形式のベクトルデータをレンダリング出来る特徴を持つ。販売終了製品。

モデラー製品の例[編集]

モデラーモデリング機能に特化した物である。簡易的なレンダリング機能を持つ物や、プラグインモジュール等により高度なレンダリングが可能になる物もある。

サーフェスモデリング (ポリゴンモデリング)
人工物やローポリの有機物を作る時の他、スカルプトの素体を作るのにも使われる。ハイポリの有機物を作るのにはスカルプトを使った方が良い。
スカルプトモデリング (ポリゴンモデリング・ボクセルモデリング)
直感的に有機物をモデリングできる。入力デバイスとしてペンタブレットが使われる。編集を細かくするには手動で分割やリメッシュ(ZBrushのDynaMeshやBlenderのRemesh Modifierなど)をする必要があったが、現在は自動的にポリゴンを分割するダイナミックテッセレーションに対応したソフトウェアも増えている。なお、ダイナミックテッセレーションは基本的に三角ポリゴンにのみに対応している(SculptrisやBlenderのDynamic Topology Sculptingなど)。
3Dペイント機能や、リトポロジー機能がついているソフトウェアが多い。近年、自動リトポロジーに対応したソフトウェアが増えている(3D-Coat 3.5以降, ZBrushのZRemesher, Mudbox 2014以降など)。自動素体作成の補助(ZSphereやBlenderのSkin Modifierなど)やMatCapの編集ができるソフトウェアもある。
ソリッドモデリング
直感的に単純な人工物をモデリングできる。建物のモデリングに使われている。
NURBSモデリング
曲線の組み合わさった複雑な人工物をモデリングできる。工業デザインに使われている。

商用製品[編集]

Form-Z (AutoDesSys)
幾何学の位相幾何学の操作を提供するソリッドモデリングソフトウェア。建築設計などに使われている。
Hexagon (DAZ 3D←Eovia)
スカルプトモデリングや3Dペイントを備えたポリゴンモデラー。Hexagon Bridgeプラグインにより、DAZ Studioとの連携が容易。
Mudbox (Autodesk ← Skymatter)
スカルプトモデリング及び3Dペイントソフトウェア。
Rhinoceros 3D (Robert McNeel & Associates)
NURBSモデリング機能を備えた3次元モデリングソフトウェア(3次元CADソフトウェア)。このソフトウェアは、一般的にインダストリアルデザイン建築船舶デザインジュエリーデザインカーデザインCAD / CAMラピッドプロトタイピングリバースエンジニアリングプロダクトデザインに使われているだけでなく、マルチメディアグラフィックデザイン産業でも使われている。サーフェスモデリングのためのT-Splinesや、レイトレースとラジオシティレンダラのFLAMINGOなどが存在する。
Silo (Nevercenter)
スカルプトモデリング及びポリゴンモデリングに対応したソフトウェア。レンダリング機能は搭載されていない。トポロジーブラシを使ったモデリングが特徴的。
ZBrush (Pixologic)
本来は2Dに3DのZ値や法線・マテリアル・レンダリングなどの概念を持ち込んだ2.5Dペインティングソフトウェアという位置づけであったが、画材生成用として備えられた3Dモデリングの機能性からモデリングソフトウェアとしても用いられている。勿論単体でも高度なペイント処理が可能。映画『ロード・オブ・ザ・リング』を制作したWeta デジタルスタッフとの共同開発によって進歩しており、ハイエンドな3Dモデルを短時間で作成することが可能になっている。独自のGoZ(GoZBrush)アーキテクチャを整備しており、他の3DCGソフトウェアとの連携が優れている。
MoI (Triple Squid Software Design)
NURBSに特化したモデラ。
3D-Coat (Pilgway)
ボクセル機能を備えたモデラ。ボクセルにスカルプトやペイントが可能で、自動リトポによってボクセルをポリゴンに変換することもできる。ポリゴンスカルプト機能のLiveClayもある。
solidThinking (solidThinking Inc。日本での総代理店は住商エレクトロニックス)
NURBSモデラ。工業デザイン向けだが、CGにも使われている。

フリーまたは無料のソフトウェア[編集]

Metasequoia フリーウェア版 (テトラフェイス)
国産のサーフェスモデリングソフトウェア。シェアウェア版も存在する。無料版では出力フォーマットの種類が少なく、プラグインを使うことができないという制限があるが、シェアウェア版で使うことのできる無料プラグインが有志により多数開発されている。地味ながら、プロにも愛好家が多いソフトとして知られている。バージョン4で多角ポリに対応した。キャラクターアニメーションには周辺ツールのMikoto (2003年開発停止)が存在したが、現在はプラグインのkeynoteが使われることが多い。外部レンダラとしては、トゥーンレンダラのWarabi MP (2008年更新停止)やvidro (2010年更新停止)が良く使われる。
SketchUp Make (Trimble Navigation←Google←@Last Software)
人工物のモデリングに向くモデラー。
無償版のSketchUp Makeは、有償版のSketchUp Proと比較するとファイル形式や同梱ソフトウェアに制限があるが、基本的な機能は同様となっている。ただし、名称にMakeが付加された時、商用禁止となった。Google Earthに配置されたモデルの多くがSketchUpを用いて作成されている。
TopMod
幾何学モデルが簡単にモデリングできるオープンソースソフトウェア。
Wings 3D (Bjorn Gustavsson)
オープンソースでマルチプラットフォームなモデラー。Erlangオペレーティング環境の下で実行される。一般に用いられている様々なフォーマットでモデルをエクスポートすることができる。
Moray (Persistence of Vision Raytracer Pty.)
後述のPOV-Ray用モデラ。現在は商用ソース部分を書き直して、オープンソース化を目指している。
Sculptris (Pixologic)
無料のスカルプトモデリングソフトウェア。元々は個人開発だったが開発者のPixologic社入社により同社の所有となり、一部機能はZBrushに移植された。
Autodesk MeshMixer (Autodesk)
無料のスカルプトモデリングソフトウェア。メッシュの合成、メッシュの伸長・回転、メッシュ選択のスムース化などの機能を持つ。3Dプリンタ向けに、効率的な支柱構造を自動的に追加する機能も追加された。
Freeform (Leap Motion)
Leap Motionデバイス用の無料スカルプトモデリングソフトウェア。手を使って操作する。轆轤のように、オブジェクトを回転させながら、操作できる。

開発停止中のソフトウェア[編集]

Amapi (イーフロンティア←Eovia)
NURBSモデリングツールを備えたモデラー。
六角大王 フリーウェア版 (終作)
左右対称に描かれたラインから三次元形状を生成する機能を持つ、モデリングソフトウェア。市販バージョンの六角大王Superがある。多角形ポリゴンに未対応。1996年以降更新されていない。

レンダラー製品の例[編集]

レンダラーレンダリング機能を提供する物である。単体動作可能なアプリケーションではなく、プラグインモジュールとして提供されている物も多くある。

マテリアル設定はパラメータ、ノード、シェーディング言語で行われるが、レンダリング法によって表現できるものが異なる。

ラスタライズ法 (Zソート法、Zバッファー法、スキャンライン法)
Zソート法やZバッファー法は非常に高速であるため、ゲームをはじめリアルタイムレンダリングで使われている。そのままではオブジェクト同士の干渉が薄く表現力に乏しいため、テクスチャベイク、環境マップ、局所レイトレ、動的PRTなどのテクニックが使われている。また、オブジェクト自身の表現力も乏しいため、スクリーンスペースで処理を行うSSAOやScreen-Space SSSなどのテクニックも使われている。OpenGLやDirectXでの実装が多く、バックエンドにGLSLやHLSLを使うことで表現力を広げているものが多い。3DCGソフトウェアのビューポートでのリッチなプレビュー表示では主にこれが使われている。
スキャンライン法はオフラインレンダリングで普及してきた。3ds Maxのレンダラや、Blenderの内蔵レンダラなどに使われている。
レイトレース法
リアルな絵が出せるが、ノイズが出るため、それをどう抑えるかが重要になる。時間をかけるごとに正確な値に収束していくUnbiasedな手法(パストレース、双方向パストレース、MLTなど)と、高速化のためにズレが生まれるBiasedな手法(ダイレクトライティング、フォトンマッピングなど)がある。また、レイでは直感的なRGBを使ったものと、より物理的に正確なスペクトルを使ったもの(Maxwell RenderやLuxrenderなど)がある。スペクトルレンダリングでは、色とスペクトルは1対1の対応では無く、見えないスペクトルも考慮する必要があるために複雑になるものの、RGBからスペクトル特性の推計ができるようにもなっている。その他、高速化のためにキャッシュメモリの使用効率をあげた、タイルレンダリングに対応しているレンダリングソフトウェアも増えている。近年はCUDAやOpenCLによるGPUアクセラレートに対応したソフトウェアが増えている (Maxwell Render、Octane Render、Indigo Renderer、LuxRender、BlenderのCyclesなど)。GPUに向かない処理をCPUで行うハイバードレンダリングだけでなく、GPUだけを使ってCPUとの通信処理を省いたピュアGPUレンダリングに対応しているソフトウェアも増えている。なお、レイトレース法を使っていても、エネルギー保存則を満たさない旧来の手法であるフェイクスペキュラやトゥーンなどのアーティスティックな表現が組み合わせて使用されることもあり、それらの手法に対応したレイトレースレンダラも多い。近年、統合ソフトのビューポートに対応したリアルタイム(プログレッシブ)レンダリングプラグインが増えている (V-ray RT、Caustic Visualizerなど)。
Reyes法
スクリーンスペースに依存したテッセレーションを使ったレンダリング法。ピクセルよりも小さいマイクロポリゴンを作り出すため、細かい質感を出すことができる。ラスタライズの他、レイトレースに対応したもの(PRMan)もある。RenderManや3Delight、AIR、Aqsis、modoのレンダラなどに使われている。
NPR (非写実レンダリング)
スケッチや青写真、絵画やアニメのような非写実的な絵のためのレンダリング手法。特に線の描画はエッジレンダリング、アニメ調のものはトゥーンレンダリング(セルレンダリング)と呼ばれる。
トゥーンレンダリングは主にラスタライズ法やレイトレース法のシェーダの上に成り立っている(トゥーンシェーダや非写実テクスチャ、手書き風Matcap(PaintMap、テクスチャ座標に法線ベクトルを用いたテクスチャ)、テクスチャ座標にオブジェクト座標を用いたテクスチャ、カメラプロジェクションなど)ため、多くのレンダラでNPRレンダリングをすることが可能。
輪郭描画については対応しているソフトウェアが多いものの、方式や機能がソフトウェアによって異なる。
眉や目などの貫通表示は対応していないソフトウェアが多い(LightWaveのunRealプラグインがSurfacePiercingシェーダとして対応)。

商用製品[編集]

Maxwell Render
V-ray
Electric Image Animation System(EIAS)
Mac OS XおよびWindowsで動作するアニメーションレンダリング用ソフトウェア。
Brazil Rendering System英語版 (Imagination Technologies←Caustic Graphics←SplutterFish)
3ds Max向けのプラグインは2012年にEOLとなったが、Rhinoceros向けに販売が継続している[16]
Caustic Visualizer (Imagination Technologies)
Maya向けにリアルタイムレイトレースのビューポートを提供するプラグイン。レイトレユニットを積んだ独自ハードウェア「Caustic R2100/R2500」によるアクセラレーションに対応している。
Callisto (イーフロンティア)
Shade用の高速レンダラー。Shade Professionalに付属していたが、Shade12で付属されないようになった[17]。Shade内蔵のレンダラーよりも詳細な設定が可能。
NVIDIA Gelato (NVIDIA)
GPUの処理能力を利用したレンダラー。無料版と有料のGelato Proがあったが、2012年にPro版も無料化され、開発が終了した[18]
Maxwell Render英語版 (Next Limit Technologies)
熱力学的に正確な光のシミュレーションを行うことを指向したレンダラー。光エネルギーをスペクトルによって扱う。照明やカメラの知識を生かし、光源や被写界深度、焦点距離などの設定を行うことができる。光と同時にカメラレンズ、フィルムをシミュレーションするため、絞り形状やレンズグレアも再現できる。高品質なレンダリングには非常に長い時間を要するが、サムネイルは短時間に生成される。レンダリング後に照明毎の強度調整が可能。低解像度版のSketchup用プラグインは無償で配布されている。
NVIDIA mental ray (NVIDIA←Mental Images)
Autodesk社製のソフトウェアに付属している。スペクトルレンダリングにも対応している。
NVIDIA iray (NVIDIA←Mental Images)
フォトリアリスティックなGPUレンダラ。Autodesk 3ds MaxやCinema 4Dなどに搭載されている。
RenderManピクサー
最先端の現場で使われることが多いレンダラーのひとつ。
V-Ray (Chaos Group)
Maya、3ds Max、Softimage、CINEMA 4D、Rhinoceros 3D、SketchUp、Blenderなどに使えるサードパーティのレンダラー。プログレッシブ・レンダリングにも対応している。シェーダー言語のGLSL、MetaSL、OSLに対応している。
V-Ray RT (Chaos Group)
V-Rayと互換性のあるリアルタイムレンダラー。CPU及びGPUに対応している。3ds Maxのアクティブシェードビューに対応している。
Indigo (Glare Technologies)
MLTを使ったリアル指向レンダラー。
AIR (SiTex Graphics)
3Delight (DNA Research)
動作コア数に制限のある無料版が存在する。
RenderDotC (Dot C Software)
Arnold (Solid Angle)
物理ベースレンダラー。ハリウッドで良く使われている。
Lightwork (LightWork Design)
ArchiCADやtrueSpaceなどに搭載されている。
Autodesk VRED (Autodesk ← PI-VR)
OpenGLレンダラ及びリアルタイムレイトレースレンダラー。直接NURBSレイトレースやスペクトルレンダリングにも対応している。
KeyShot (Luxion)
Bunkspeed Shot (Bunkspeed)
Autodesk Showcase (Autodesk)
CAD向けのデザイン検討と3Dプレゼンテーションに特化したレンダリングソフトウェア。
Modo renderer (Luxology)
Modoに付属しているレンダラー。単体では販売していない。マイクロポリゴンの生成やpixarのDeep Shadow Mapsに対応している。フリーソフトウェアのmomaを使うことによって、MayaやMariからModoのレンダラを使うことができる。
Octane Render
GPGPUに対応している物理ベースレンダラー。
Arion
GPUにも対応した物理ベースレンダラー。同じく物理ベースレンダラーだったfryrenderはArion 2.0に吸収された。
FluidRay RT
スペクトルレンダリングにも対応したリアルタイムGIレンダラー。GPUには未対応。
Spectral Studio
GPUにも対応した物理ベースレンダラー。
Thea Render
GPUにも対応した物理ベースレンダラー。
Ocean
CAD向けの物理ベースレンダラー。

非営利または個人による物[編集]

POV-Ray
Yafray
lucille
Mac OS XLinuxWindowsで動作する、オープンソースの国産GIレンダラー。
Parthenon Renderer
GPUの処理能力を利用した無料の国産GIレンダラー。 未踏ユースプロジェクトの支援を受けてアルゴリズムが開発された。開発停止中。
POV-Ray
先進的レイトレーシングレンダラー。マクロ、ループおよび条件付きのステートメントのような特徴を備えた、独自の場面記述言語を使用する。オープンソース。内蔵のモデラを含んでいない。
vidro
国産のGIレンダラー。トゥーンレンダリングの機能も搭載されている。
Warabi
国産のトゥーンレンダラー。Metasequoia用のプラグインのWarabi MPがある。開発停止中でありサイトも閉鎖されている。
Yafray
LGPLライセンスに準拠したオープンソースのレイトレースレンダラー。BlenderWings 3D等から利用出来る。
LuxRender
GPLライセンスに準拠したオープンソースの物理ベースレンダラー。非バイアスなMLTアルゴリズムを使用できるほか、バイアスがかかるもののリアルで早いEx. Photon Mapアルゴリズムも使用可能。GPU/CPUのハイバードレンダリングに対応しているほか、SmallLuxGPU (SLG)として実験的なピュアGPUレンダラの開発もされている。Blender3ds MaxSketchUpC4DDAZ StudioXSIPoserと連携する為のプラグインもある。
Aqsis Renderer
オープンソースRenderMan互換Reyesレンダラー。
Mitsuba
GPLライセンスに準拠したオープンソースの物理ベースレンダラー。MLTや双方向パストレースなどの様々な手法に対応している。
Kerkythea
JrMan
Pixie
Angel
Lightflow
VirtuaLight
trueSpaceに標準で搭載されていた。

特定機能特化製品の例[編集]

このセクションにある物は、特定用途での利用に特化された物である。

管理システム[編集]

プロジェクト管理、デジタルアセット管理など。

Alienbrain (Avid Technology←NXN Software)
デジタルアセット管理システム。Photoshop、Softimage、3ds Max、Mayaなどに対応している。
Shotgun (Shotgun Software)
デジタルアセット管理及びプロジェクト管理システム。Photoshop、Maya、Motion Builder、3ds Max、Softimage、Nuke、Hiero、Houdini、RVに対応している。
Project Overlord (Give Software)
デジタルアセット管理及びプロジェクト管理システム。
ftrack (ftrack)
クラウドベースのデジタルアセット管理及びプロジェクト管理システム。
Autodesk Vault (Autodesk)
CAD向けのデータ管理システム。3ds MaxがAsset Trackingとして対応している。
TACTIC英語版 (Southpaw Technology)
Webベースなオープンソースのワークフロー管理及びデジタルアセット管理ソフトウェア。Pythonで書かれている。ライセンスはEclipse Public License
OpenPipeline
Maya向けのオープンソースフレームワーク。

ファイルコンバータ[編集]

3DCGソフトウェアには標準、もしくはプラグインを入れることによって様々なファイル形式でインポートやエクスポートすることができる。しかし、ソフトウェアによって対応形式や対応具合が異なるため、作業パイプラインによっては、単体コンバータを使ったり、使っているソフトウェアとは別の3DCGソフトウェアをファイルコンバータとして使う必要が出てくる。

Autodesk FBX Converter (Autodesk)
FBX形式をOBJ、DXF、COLLADA、3DS形式に変換することができる。
MeshLab
メッシュの変換やクリーニングなどを行うオープンソースソフトウェア。ポイントクラウドにも対応している。
meshconv
3DWin (tb-software)
Deep Exploration (SAP ← Right Hemisphere)
通常のStandard Editionと、CAD用のCAD Editionが存在する。多くの3DCG形式とラスター画像形式、ベクター画像形式、音声形式、動画形式、モーションキャプチャー形式の変換に対応している[19]

ファイルビュワー[編集]

Autodesk FBX Review (Autodesk)
3Dアセット&アニメーションレビューのための無料ツール。FBXと名にあるものの、多くのフォーマットに対応している。また、Windows8のタッチUIにも対応している。
DirectX Viewer (Microsoft)
DirectX SDKに含まれている、Xファイルを表示するソフトウェア。古いSDKに付属していたMeshViewの後継。
Mesh Viewer
3D形式ファイルを表示するオープンソースソフトウェア。
MiniMagics
STL形式ファイル等を表示するフリーウェア。STLエラーや各種情報の確認ができる。

画像シーケンス再生・レビュー[編集]

RV (Tweak Software)
Pdplayer (Chaos Group)
FrameCycler (IRIDAS)
DJV Imaging
Hiero (The Foundry)

パラメトリックオブジェクト[編集]

多彩なプリセットやアセットを使って、パラメータからオブジェクトを生成してモデリングするソフトウェア。他のモデラーで作ったモデルをインポートできるものや、簡単なレンダリング・アニメーションに対応しているものもある。

なお、サーフェスモデリングソフトウェアにおいても、プリセットをベースに組み合わせてモデリングしたり(ModoのModel Bashing Kitなど)、モディファイアスタックやサーフェスオペレータやコンストラクションヒストリなどを使ってパラメトリックなオブジェクトを作ることはできる(Blender Animation Toolkitなど)。ただし、UIなどの問題からプラグインやアドオンが使われることも多い。

また、後からの変更は困難ではあるが、近年はスカルプトモデリングソフトウェアにおいても、アセットの合成が簡単に行えるようになってきている (meshmixerや3D-Coat V4のキットバッシングツールなど)。

Poser (Smith Micro Software)
人体や動物の静止画・動画を作成することに特化した、低額の商用ソフトウェア。3Dオブジェクトやシーンの出力も可能。人物・動物のモデルが標準で付属している。メッシュオブジェクトの生成機能は備えていないが、ホビー用に多数の素材を無料ないし有料で提供している大規模なオンラインコミュニティーが多数存在している。LuxRenderを使えるようにするPose2Luxがオープンソースで開発されている。
DAZ Studio (DAZ 3D)
Poserの類似ソフト。Poserのファイル形式を読み込むことができる。以前は有料版も存在したが、現在は無料となっている。有料プラグインが豊富に存在する。内蔵レンダラとして3Delightが使える他、LuxRenderを使えるようにするプラグインのRealityも販売されている。
造型王 (ボルテックス)
モデリングと言う概念を完全に廃し、関節を含む体の各部位のパーツと髪、服、アイテムを組み合わせることで人形を作成する、純日本産ソフトウェア。Poserをさらに単純、抽象化したものと言えよう。販売元のメディアギャロップ社が2003年に事業停止したため販売・サポートともに終了している。
MakeHuman
パラメータから人間をモデリングするオープンソースソフトウェア。リグ付きでエクスポート可能。出力したモデルはCC0のため自由に使うことができる
Autodesk Character Generator (Autodesk)
部分毎にプリセットキャラクターを選択して合成し、新たなキャラクターを生成するWebサービス。基本無料だが、中品質・高品質なモデルのダウンロードは有料となっている。生成されるモデルは、Autodesk HumanIKミドルウェアと互換性がある。
DoGA CGA system (プロジェクトチームDoGA)
アマチュア・教育現場向けのパラメトリックオブジェクトモデリング・アニメーション・レンダリングソフトウェア。CGアニメーションを広く一般に普及させることを目標に、当初はX68000用として開発され、後にWindows用に変更された。一般向けのDoGA-Lシリーズ、教育現場向けのDoGA-Eシリーズがある。難易度に合わせてL1・L2・L3と三つのグレードがあり、L1はフリーウェア、L2とL3はシェアウェアとなっている。DoGA向けポリゴンモデラーとしてPolyEditがある。
RailClone (iToo Software)
3ds Maxのプラグイン。
CLIP STUDIO COORDINATE (セルシス)
キャラクター編集ソフトウェア。姉妹製品として、アニメーション作成のCLIP STUDIO ACTIONが存在する。
コミPo! (コミPo製作委員会)
3DCGを使ったマンガ作成ソフトウェア。キャラクタ等をパラメトリックに変更することができる。3Dオブジェクトのインポートは可能だが、Poser等とは違い独自のパラメトリックなオブジェクトを作ることはできなく、オブジェクトのエクスポートも不可能。
たむたむす~る (TEATIME)
TEATIME製のアダルトゲームに付属しているキャラクタ編集ソフトウェア。KINECTに対応した全年齢版の「たむたむす~るぴゅあ」が無料公開されている。オブジェクトのエクスポートは不可能。

景観生成[編集]

Corel Bryce
DAZ Bryce 7 (DAZ 3D)
3D景観生成向けソフトウェア。GUI、3Dテクスチャの自動生成機能、基礎的なブーリアンモデリング、メッシュモデルインポート機能および基本的なアニメーションを特色とする。
Vue (e-on Software)
3D景観作成向けソフトウェア。フォトリアリスティックな景観を作成するために特化した高度な機能と、レンダリング品質を特色とする。
Terragen (Planetside Software)
3D景観ソフトウェア。空気感を再現した非常にリアルな画像が作成可能。
2009年4月Terragen 2がリリースされた。商用利用以外では無償であるが一部機能制限がある。制限がない商用版も販売されている。静止画像のみ$199 アニメーション機能付$299。

衣服生成[編集]

Marvelous Designer (CLO Virtual Fashion)
生地から衣服を作成するためのソフトウェア。クロスシミュレーションでリアルタイムに確認しながらモデリングが可能。

建物生成[編集]

LWCAD
構造物を作るのに適したLightWave用のモデリングプラグイン。
FuturArch
LWCADを3ds Max向けに移植したもの。
Shade ドリームハウス (イーフロンティア)
旧名Shade Home Design。
mARCH (Luxology)
Modo用の、構造物作成向けツール集。


テクスチャ作成[編集]

テクスチャにはいくつかの手法が使われる。従来はUV展開をしてから画像を書いたり、素材画像を元にUV展開することが多かった。しかし、UVの切れ目の問題などがあり、現在では3Dペイントを使ってオブジェクトに直接テクスチャを書いたり、画像を変形しながら貼り付けたりするのも一般的となってきている。また、解像度を気にしないで3Dペイントができる、Ptexという技術も登場している。統合型ソフトウェアやモデリングツールにも3Dペイント機能が搭載されてきている (modo、Cinema4D、Maya、3ds Max、Blender、ZBrush、Mudboxなど)。

立体的なテクスチャの製作には2.5Dペイントも使われている。また、マットペイントでもテクスチャと同様に描画だけでなく、クローンブラシ(コピースタンプ、スタンプで描画)や修復ブラシを使った写真の変形・加工・合成が使われている。マット絵自体は2D的であるが、被写界深度や視点変更のために深度が必要となるため、レイヤを使ったり、深度をペイントしたり、3Dモデルにカメラプロジェクションしたりといった手法が使われている。マットはテクスチャと異なり、コンポジットソフトウェアで合成されることも多い。

カラーマネージメントの普及に伴い、テクスチャには線形空間の浮動小数点画像(HDR画像)を使うことが増えており、2DペイントでもHDR画像やカラーマネージメントに対応しているソフトウェアを使うことが増えている。

ペイント以外では、パラメーターからテクスチャを生成するプロシージャルテクスチャというものが使われている。画像をタイル状に繰り返すタイルテクスチャでは、元画像を作るために画像をタイルテクスチャ向けに加工したり、タイルテクスチャ向けの画像を作成するためのソフトウェアがある。また、ノードを使ってテクスチャを非破壊編集できるソフトウェアもある。

その他、レンダラーを使ってレンダーパスをテクスチャ化するテクスチャベイク(ノーマル焼き付けやAO焼き付けなど)も使われている。

GIMP
オープンソースの2Dペイントソフトウェア。Resynthesizerというプラグインを使うことで、画像をタイル用テクスチャに加工することができる[20]。また、画像からノーマルマップを生成するGIMP normalmap pluginも存在する。
CinePaint
オープンソースの2Dペイントソフトウェア。GIMPをフォークして映画向けにしたものであり、旧名はFilmGIMPだった[21]。浮動小数点画像の編集に対応している。
Adobe Photoshop (Adobe Systems)
2D/3Dペイントソフトウェア。マットペイントなどに使われている。Creative Cloudより前はExtended版にしか3Dペイント機能が搭載されていなかった[22]。その他、タイルテクスチャ作成に向いたプラグインのFilter Forgeが存在する。
MARI (The Foundry Visionmongers)
ハイエンドな3Dペイントソフトウェア。WETAデジタルの内製ツールを元に改良したもの[23]
Deep Paint 3D (SAP←Right Hemisphere)
3Dペイントソフトウェア。2DペイントソフトウェアDeep Paintの3D対応版。UVマッピングツールのDeep UVバンドル版やLightwave版も存在した。2D版は2005年にディスコンとなっているほか、2011年には3D版も販売終了している。
BODYPAINT 3D (MAXON Computer)
3Dペイントソフトウェア。スカルプトにも対応している[24]。CINEMA 4D R10でBodyPaint 3Dが統合され、現在BodyPaint 3DはCinema 4Dのカスタム版となっている。
Painter 3D (Corel←MetaCreations)
3Dペイントソフトウェア。Corelに買収された後、ディスコンとなっている[25]
NeoTextureEdit
ノードベースのタイルテクスチャ生成ソフトウェア。オープンソース。
Substance Designer (Allegorithmic)
ノードベースのテクスチャ編集ソフトウェア。プリセットが豊富であり、物質(substance)ベースで編集することができる。Photoshopとの連携機能がある。
Substance Painter (Allegorithmic)
非破壊な2D/3Dペイントソフトウェア。パーティクルを元にペイントを行うパーティクルブラシが特徴的。

マップ生成[編集]

CrazyBump
画像からディフューズマップ、ノーマルマップ、ディスプレイスメントマップ、スペキュラマップ、オクルージョンマップを生成することができる。
ShaderMap
画像からノーマルマップ、ハイトマップ、ディスプレイスメントマップ、スペキュラマップ、AOマップ、du/dvマップを生成することができる。また、ノーマルのペイントにも対応している。
nDo2
Photoshopと連携可能。画像からディフューズマップ、ノーマルマップ、AOマップ、ハイトマップ、スペキュラマップ、キャビティマップを生成することができる。
xNormal
3Dビュワーが付属している。画像からノーマルマップ、AOマップ、ディスプレイスメントマップ、キャビティマップ(EDTやEMBなど)を生成することができる。ハイポリモデルのテクスチャをローポリモデルに転送することも可能。
Smart Normal
Flash製のアプリケーション。Adobe AIRで動かすこともできる。画像からノーマルマップを生成可能。
Disp2Norm
ディスプレイスメントマップをノーマルマップに変換するFlash製のWebアプリケーション。
nMaker
SMAK
ハイポリからローポリ用のテクスチャマップを生成できる。また、ノーマルマップからキャビティマップを生成可能。オープンソース。

IBL向けパノラマ写真作成[編集]

イメージベースドライティング(IBL)においては360°パノラマ画像が使われている。この画像は円周魚眼レンズやミラーボールを使って撮られることが多いが、複数枚の写真を加工してIBL向けの画像に加工することができるスティッチソフトウェアも存在する。

また、本体を動かして直接360°パノラマ写真を撮れるカメラ機能を有したハードウェアも存在する。Android 4.2以降では標準で360°パノラマ画像を撮る機能(Photo Sphere モード)が付いている。また、それ以前のAndroidやiPhoneにおいても、アプリを追加することで簡単に撮ることができる。

Photosynth (Microsoft)
パノラマ写真スティッチソフトウェア。iPhone向けも存在しており、簡単に360°パノラマ写真を撮ることができる。
Hugin
オープンソースのパノラマ写真スティッチソフトウェア。360°パノラマ写真を作ることができる。

UV展開[編集]

ほぼ全ての統合型ソフトウェアはUV展開に対応しているものの、UV展開に特化したソフトウェアも存在する。展開アルゴリズムにおいては、かつてLSCMが主流であったが、ABFに対応するソフトウェアが増えており (Blender、Cinema4D R10.5、Lightwave 11.5、Cheetah3D 6.2など)、それよりも高品質とされるISOMAPに対応するソフトウェアも現れている (Unfold3D、Softimage、Maya)。また、マルチタイルUVテクスチャに対応するソフトウェアが増えており、タイル間のUV島の移動が容易となっている。

UVMapper
テクスチャマッピングに用いるUV座標の編集を行うソフトウェア。
Unfold3D (Polygonal Design)
UV展開に特化したソフトウェア。ISOMAPアルゴリズムによる高品質なUV展開に対応している。Softimageには、7.5以降このプラグインが付属されており、2014では内蔵化されている。また、Maya 2015にも搭載された。

モーション生成[編集]

Endorphin (ナチュラルモーション社)
モーション合成ソフトウェア。反射行動などを自動的に合成することが可能。

人工知能シミュレーション[編集]

xaitMap (xaitment)
xaitControl (xaitment)
MASSIVE (Massive Software)

コンポジット[編集]

コンポジットでは、レンダー済み素材や実写や生成エフェクトの調整及び合成、視覚(網膜、虹彩、脳など)やカメラ(レンズ、レンズフィルタ、フィルム、受光素子、転送回路、現像など)の再現、演出のための加工などを行う。

コンポジットはリニアなカラースペースの32bpc浮動小数点カラーが使われることが多い(リニアワークフロー)が、速度やサイズの関係からより低い色深度や非リニアな色空間が使われることもある。現実の光の強さを元にHDRレンダリングをした場合は、LDRに変換する際に、カメラや眼球を模したトーンマッピングを行う必要がある。カラー調整はカラーコレクションやカラーグレーディングと呼ばれているが、色を補正する場合にカラーコレクション、色合いを加工する場合にカラーグレーディングと使い分けて呼ぶことも多い。独自のトーンマッピングが施されたデジカメ写真の場合は、カラーチャートなどを参考にトーンマッピングを逆変換してリニアカラースペースに戻す必要がある。また、アナログ写真をスキャンして使う場合は、フィルムの分光色素濃度曲線 (CMYカラースペース、補色波長のRGBとのズレ、吸収スペクトルの重複)や特性曲線 (露光量における濃度)、潜像退行・色褪せ、スキャナの特性などを参考にリニアカラースペースに戻す必要がある。

レンダーパスにおけるRGBA画像、ベロシティ(スピードベクトル)、Z深度、法線、UVなどの情報を劣化少なくコンポジットソフトウェアに渡すために、ロスレスの16bpc画像や16bpc/32bpc浮動小数階調画像が用いられる。また、オブジェクトIDやマテリアルIDも画像化されて渡される。なお、Z深度やIDなどの特殊なパスはアンチエイリアスすることができなく(又は出来たとしても品質が落ちる)、画像にアンチエイリアスをかけるとこれらのパスとのズレが生じる。この問題を避けるため、2倍もしくは4倍でレンダリングしておき、コンポジット後に縮小するという方法が使われている[26]。しかし、レンダリング時にアンチエイリアスにおける全てのサンプルを保存しておき、コンポジット処理した後にフィルタ合成するという Full Sample Anti-aliasing (FSA) に対応しているソフトウェアも存在する (Blender[26]など)。

3Dと実写合成のためには、クロマキー合成ロトスコープの機能が使われる。ロトスコープのために、ベクトルマスク作成に対応しているソフトが多い。また、トラッキング機能を搭載するものも増えており、トラッキングによってベクトルマスクを変形させることもできるようになっている。

Nuke (The Foundry Visionmongers←D2ソフトウェア)
ノードベース。3Dソフトとの連携に優れており、映画製作に良く使われている。3Dパーティクルやカメラトラッカー、プレーナートラッカー、ノイズ除去、ReGrain、ワイヤー除去などに対応したNUKEXがある。
After Effects (Adobe Systems←アルダス←the Company of Science and Arts)
レイヤベース。exr形式を取りこめるProEXRが付属しており、各種データをRGBAにマッピングして使用できる。マスク抜きを簡単にするロトブラシ機能や、2D画像をキャラクターアニメーションさせるパペットツールが特徴的。フィルムグレインマッチや、ローリングシャッター修復などの機能もある。
3Dカメラトラッキングやマスクトラッキングに対応しているほか、プレーナートラッキングのmocha for After Effects (mocha AE)が付属している[27]。また、統合型3DCGソフトウェアのCinema 4D Lite及びC4DベースのレンダラープラグインであるCinewareが付属している。その他、サードパーティーのプラグインも豊富に存在する。
8bpcが標準であり、16bpc/32bpcに未対応のエフェクトが多く、あまり映画には使われてこなかったが、高速であるためテレビ番組の製作には良く使われている。
Adobe Premiere Pro (動画ノンリニア編集)やEncore (DVD作成)とシームレスに連携できるDynamic Link機能がある。また、Adobe Media Encoder (エンコーダ)と統合されており、次期AMEを通すことでDCP(デジタルシネマパッケージ)を作成することもできるようになる予定。
Eyeon Fusion (eyeon Software)
ノードベース。
Autodesk Composite (Autodesk)
ノードベース。無料。以前、Toxikという名前であったが、その後、Mayaや3ds Maxと統合されてそれぞれMaya Composite、3ds Max Compositeと呼ばれていた。2014年に無料化された[28]
Motion (Apple Inc)
レイヤベース。ポイントトラッキングに対応している。レンダリングエンジンが、動画ノンリニア編集のFinal Cut ProやエンコーダのCompressorと共通化されている。
HitFilm Ultimate (FXhome)
レイヤベース。コンポジットだけでなく、動画ノンリニア編集にも対応している。3Dパーティクルや3Dモデルのレンダリングに対応しているほか、プレーナートラッキングのmocha HitFilmを内蔵している。

開発停止中のソフトウェア[編集]

Autodesk Combustion (Autodesk←Discreet)
レイヤベース。Discreet PaintとDiscreet Effectを統合したもの[29]。2011年1月に販売終了[30]
Shake (Apple Inc←Nothing Real)
ノードベース。2009年に販売が終了している[31]
Avid DS (Avid←Microsoft←Softimage)
レイヤベースだが、 ノードにも対応している (Effects Tree)。2013年に販売が終了した。
Softimage Illusion (Autodesk←Avid Technology)
ノードベース。Softimage付属のコンポジット機能。Avid Media Illusion英語版とSoftimage Eddieをベースに作られた[32]。ポイントトラッキング、ラスターペイント及びベクターペイント(Avid Matador英語版由来)、モーフィング(Avid Elastic Reality英語版由来)にも対応している。

動画ノンリニア編集[編集]

詳しくは動画編集ソフトウェアを参照。一般的に複数シーンやオーディオとの合成や編集フィニッシング(最終的なカラーコレクションやミキシングなどの映像・オーディオ調整)はこの段階で行われる。編集は画質を落とした状態で行い、後で高画質なものに適用することができる (プロキシ編集)。操作を効率化するために、独自のハードウェアが使われることもある。

最近は統合ソフトにおいて、シーン内でのオーディオ合成の対応(Mayaのカメラシーケンサなど)や、3Dオーディオへの対応 (CINEMA 4D・Blender・Shadeなど)や、アニメーションとオーディオの連携に対応(3ds Max ProSound・Blenderなど)してきており、その段階で音声やSEを合成することができるようにもなっている。

編集フィニッシングの後は、目的に合わせてテープレスシステム、エンコードソフトウェア、光学ディスクオーサリングソフトウェア、ストリーミングサーバーなどが使われる。

Autodesk Smoke (Autodesk←Discreet Logic)
ノードベースのコンポジットにも対応している。2015では3Dトラッキングにも対応した。
Avid Media Composer (Avid)
コンポジットソフトウェアのAvid FX (Boris RED)が付属しており、連携できるようになっている。
Adobe Premiere Pro (Adobe Systems)
After Effects (コンポジット)やEncore (DVD作成)とシームレスに連携できるDynamic Link機能や、SpeedGrade (カラーグレーディング)と連携できるDirect Link機能がある。
Final Cut Pro (Apple Inc)
コンポジットソフトウェアのMotionと連携可能。
EDIUS (Grass Valley)
Sony Vegas Pro (Sony)
最上位版のVegas Pro SuiteにはHitFilm2 Ultimateが付属しており、連携できるようになっている。
Blender VSE
Blenderに内蔵されているノンリニア動画編集機能。3Dシーンを直接配置することもできる。
Lightworks (EditShare←Gee Broadcast←Fairlight Japan)
無料のノンリニア動画編集ソフト。商用ソフトだったのが無料化された。今後、オープンソース化される予定となっている。ノードベースのエフェクト合成に対応している。

ノンリニアカラーグレーディング[編集]

コンポジットやノンリニア動画編集の段階でカラーコレクションすることもあるが、DaVinci Resolve (Blackmagic Design←Da Vinci Systems)やAdobe SpeedGrade (Adobe←IRIDAS)やAutodesk Lustre (Autodesk←Colorfront)など、カラーコレクションに特化したシステムも存在する。カラー・コレクション#使用する機材参照。

マッチムーブ[編集]

動画から特徴的な部分をトラッキングして、カメラやオブジェクトの位置や動作を算出でき、マッチムーブやデジタルメイクアップなどを行うことができる。マッチムーブソフトウェアはポイントトラッキングのものが多かったが、近年プレーナートラッキングに対応するソフトウェアが増えている (Blender、PFTrack 2013、SynthEyes 1311など)。ジオメトリートラッキングに対応しているものも存在する。LIDARスキャンしたデータに対応しているものもある(PFTrack 2012.3以降[33]など)。また、影の表示や物理演算に必要なマットオブジェクトの作成やジオメトリートラッキングやデジタルメイクアップを簡単にするために、動画からジオメトリやテクスチャを抽出するイメージベースモデリングに対応しているソフトウェアもある。

遮蔽物によるトラッキングミスを防ぐために、遮蔽物にマスクを切ることができるロトスコープ(ロトマスク)に対応しているソフトウェアが多い。ロトスコープ自体もトラッキングに連動して動かせるため、トラッキングソフトウェアではロトスコープを効率的に作ることができる。

撮影時に特徴点が足りなくて追加したトラッキングマーカーを除去するにはコンポジットソフトウェアが使われることが多いが、マーカー除去に対応しているマッチムーブソフトウェアも存在する (mocha ProのRemove Moduleなど)。また、同様の手法によってワイヤーアクションで使ったワイヤーなどの不要な要素も削除することができる。なお、カメラトラッキングに対応したコンポジットソフトウェアも存在する (After Effect CC、NukeX、HitFilm 2 Ultimateなど)。

カメラの情報は正しく入力することが好ましいが、写真のexifに含まれているカメラ情報を読んだり、自動推定をサポートしているものも存在する。複数視点の動画に対応しているものも存在する。

また、光学式モーションキャプチャーとして使えるソフトウェアも存在する。変形するものはトラッキングしにくいため、反射材(パッシブマーカー)やLED(アクティブマーカー)などを装着した全身タイツを身に着けて撮影することが多い。マーカーが不要なマーカーレスモーションキャプチャもあるが、それに対応しているトラッキングソフトウェアは少ない。

Autodesk MatchMover (オートデスク←Realviz)
無料のカメラトラッカー。モーションキャプチャーにも対応している。
以前は姉妹ソフトとして、モーションキャプチャー用のRealviz Movimentoが存在した。Autodesk買収後、Maya 2010以降及び3ds Max 2010以降のサブスクリプションに付属するようになり、Maya 2011において、元々内蔵されていたカメラトラッカー機能のMaya Liveの廃止に繋がった。しかし、その後、2014年に無料化された[28]
Voodoo (Laboratorium für Informationstechnologie)
無料の全自動カメラトラッカー。
VooCAT (VISCODA←Scenespector Systems)
全自動のカメラトラッカー。Voodooの技術を使用している[34]。CINEMA 4D向けのCineCATがある。
SynthEyes (Andersson Technologies)
安価で先進的な機能を有すマッチムーブソフトウェア。プレーナートラッキングにも対応している。光源の推定やテクスチャ抽出が可能。
PFTrack (The Pixel Farm)
ノードベースのトラッカー。プレーナートラッキングやジオメトリートラッキング、モーションキャプチャー、イメージモデリングにも対応している。エントリー版のPFMatchitがある。また、姉妹製品として、動画からのZ-Depth生成及びステレオ動画の生成・補正に特化したPFDepthも存在する。
mocha (Imagineer Systems)
プレーナートラッキングソフトウェア。mocha for After EffectsがAdobe After Effectに付属している[27]
3D-Equalizer (Science-D-Visions)
ハイエンドのトラッキングソフトウェア。ローリングシャッター除去、マルチカメラ、モーションキャプチャ、ポイントクラウドからのポリゴンモデル生成にも対応している。
boujou (Vicon)
ハイエンドの全自動トラッキングソフトウェア。イメージモデリングにも対応している。2013年1月より開発が一時停止されている[35]
CAMERATRACKER (The Foundry)
AE用のカメラトラッカー。NUKEXのカメラトラッカーと同じ技術を使用している。
Blender Movie Clip Editor
Blender内蔵のトラッカー機能。プレーナートラッキングにも対応している。マスク設定やオブジェクトトラッキングも可能。マルチカメラには未対応。

イメージベースモデリング[編集]

イメージベースモデリングは写真測量法を用いた3Dスキャンの一種で、複数の画像や動画から自動的又は半自動的にモデル生成を行うことができる。実物モデルはマッチムーブに良く使われるため、トラッキングソフトウェアにはイメージベースモデリング機能を持つものがある (boujouやPFTrackなど)。

Autodesk ImageModeler (オートデスク←RealViz)
イメージベースモデリングツール。いくつかのオートデスク製品のサブスクリプションに付属している[36]
PhotoModeler (Eos Systems)
iModeller (UZR)
D-Sculptor (D Vision Works)
Canoma (Adobe Systems←Metacreations)
イメージベースモデリングツール。開発が停止されている。
insight3d
オープンソースのイメージベースモデリングソフトウェア。
Autodesk 123D Catch (オートデスク)
無料のイメージベースモデリングソフトウェア。Windows版のほか、iPhone/iPad版やWebアプリケーション版も存在する。

3Dプリンタ出力[編集]

3Dプリンタへの出力は、閉じたサーフェスのみ対応するSTL形式が使われることが多い。プリントする複数のオブジェクトを、プリントしやすい角度に回転して、プリント可能な範囲に詰め込む(多い場合は複数回に分ける)。また、素材の設定もこの段階で行う。

RepRapなどの熱溶解積層(FDM)式3Dプリンタ向けではG-codeジェネレータ(スライサー)を使ってSTLからG-Codeを生成して、それをプリンタに送信する。FDM式の場合、異なった色や素材(ABSやPLAなど)をプリントするために、複数のノズルが使われている。ノズルや素材によって温める温度や温度上昇速度(Ramp Rate)、押し出し速度が異なる。また、プリント中に倒れないように土台や支柱を追加したり、柔らかいうちに重ねて崩れてしまわないように冷却時間や冷却ファンを考慮してG-codeを生成する必要がある。

RepRap Host Software
オープンソースのG-code生成・送信ツール。Javaで書かれている。
Printrun
オープンソースのG-code送信ツール。
SkeinForge
オープンソースのG-code生成ツール。Pythonで書かれている。
Slic3r
オープンソースのG-code生成ツール。複数ノズルやDLP光造形プリンタにも対応している。
Cura (Ultimaker)
オープンソースのG-code生成・送信ツール。
KISSlicer
G-code生成ツール。無料バージョンとマルチヘッドに対応したPROバージョンが存在する。
Netfabb (netfabb GmbH)
3D印刷向けのメッシュ編集・修復・スライスソフトウェア。
Blender 3D Printing Toolbox Addon
Blender用の3D印刷向けメッシュ検証・クリーンアップアドオン。また、Blender本体にも、2.67以降、3D印刷向けの機能としてMesh Analysisやルーラーが追加されている。
3D Builder (Microsoft)
3Dモデルの確認及びプリントソフトウェア。Windows 8.1以降にしか対応していないほか、3DプリンタもWindows 8.1で追加された3Dプリント機能に対応している必要がある。
Adobe Photoshop (Adobe Systems)
本来は2D/3Dペイントソフトであるが、3Dプリントにも対応している。プリント時にスキャフォールディングやラフトの支持構造が追加できる。ダブルヘッドプリンターにも対応している。

3Dプロッタ出力 (CAM)[編集]

MODELA Player (ローランド)
3DプロッタのMODELAに付属しているソフトウェア。切削プレビューが可能。兄弟ソフトに、使いやすさを上げた「SRP Player」がある。
MeshCAM (GRZ Software)
安価なCAMソフトウェア。
ArtCAM (Delcam)
アート向けのCAMソフトウェア。
Blender CAM
Blender用のCAMアドオン。

ペーパークラフト生成[編集]

3Dモデルから、ペーパークラフトの出力ができる。複雑にならないようにするためには、ポリゴン数の削減が必要になる。

カッティングマシンを用いることで、切る手間を減らすことができる。

ペパクラデザイナー (多摩ソフトウェア)
六角大王の簡易版を同梱して販売している[37]。また、姉妹ソフトとして、ポップカードが作れるポップアップカードデザイナーがある[38]
TouchCAD (Lundström Design)
Cutout (Dunreeb)
Maya用のペーパークラフトプラグイン。
Waybe
SketchUp用のペーパークラフトプラグイン。
Export Paper Model from Blender
オープンソースのBlender用ペーパークラフトアドオン。
DXF2papercraft
オープンソースのペーパークラフト生成ソフトウェア。

Webオーサリング[編集]

インタラクティブなマルチメディア形式としてAdobe Shockwave (Shockwave 3D)やAdobe Flash (Stage3D)、HTML5 (WebGL)などが存在する。

DigitalLoca (ネットディメンション)
MatrixEngine形式のマルチメディアコンテンツを作るためのソフトウェア。出力コンテンツはActive XプラグインのMatrixEngineで再生することができる。セルシスのアニメーション製作ソフトウェアのRETAS STUDIOにも付属している。
Adobe Director (Adobe Systems)
Adobe Shockwave形式のマルチメディアコンテンツを作るためのソフトウェア。
Unity (Unity Technologies)
Webオーサリング機能を持つゲームエンジン。Flash形式でエクスポートできるほか、Unity Web Playerというブラウザ用プラグインも存在する。

Web用フレームワーク[編集]

SceneJS
3Dビジュアライゼーションに特化したライブラリ。OBJ、3DS、MD2のインポートが可能。ライセンスは、MITとGPLのデュアルライセンス。
OSG.JS
OpenSceneGraph類似のフレームワーク。 OpenSceneGraph osgjs pluginを使うことで、osgファイルからosgjsファイルへと変換可能。ライセンスはLGPL。
PhiloGL
ライセンスはMITライセンス。
three.js
WebGLだけでなく、CanvasやSVG、CSS3によるレンダリングにも対応している。Three.js形式へと変換するための、Maya・3ds Max・Blender用エクスポートプラグインが付属している。ライセンスはMITライセンス。
Away3D TypeScript
Apache License 2.0。
SpiderGL
BSDライセンス。
Babylon.js
FBX、COLLADA (DAE)、OBJ、MXBから独自形式に変換するためのアセットコンバーターが用意されている。他と異なり、座標系に左手系を採用している。ライセンスはApache License 2.0。
CubicVR.js
COLLADA (DAE)の読み込みに対応している。ライセンスはMITライセンス。

Web用3Dモデルビューワ[編集]

Sketchfab
3Dモデル投稿サイト。外部のWebサイトにビューワを埋め込むことができる。ビューワにはOSG.JSを利用している。

その他[編集]

Structure Synth
ルールを記述することで3D構造を生成するオープンソースソフトウェア。
Incendia
3Dのフラクタル構造を生成するフリーウェア。ボリューム生成に対応しているほか、レンダリング機能も持っている。
OsiriX
OsiriX財団による医療画像に特化したオープンソースのボクセルビュワー。CTスキャンMRIといった医療機器からのデータを基にボリュームレンダリングを行う。
Sparta
パーティクルをスカルプトできるソフトウェア。
Apophysis
パラメータからフラクタル図形を描画するオープンソースソフトウェア。2Dのみ対応のApophysis、3Dに対応した実験的バージョンのApophysis 3D、フォークした後継のApophysis 7Xが存在する。スクリプトでアニメーションを作ることも可能。

出典[編集]

[ヘルプ]
  1. ^ Linux in Hollywood
  2. ^ Discreet's gmax Now Available As Free Download For Consumers 2001年9月28日
  3. ^ New Mod Tool From Softimage CGSociety 2004年12月22日
  4. ^ Java 3D API Specification Scene Graph Superstructure Oracle
  5. ^ a b More ASTC in ARM Mali GPUs – High Dynamic Range and 3D Mali Developer Center 2013年7月8日
  6. ^ RSL Update Guide PIXAR
  7. ^ 米Walt Disney、テクスチャマッピング「Ptex」をオープンソースに
  8. ^ Sony Pictures Imageworks、オープンソースシェーディング言語「OSL」α版を公開
  9. ^ Sony Pictures Imageworks Announces OpenColorIO Bloomberg
  10. ^ Compatible Software - OpenColorIO
  11. ^ SPIとILMがシーンファイル共有フォーマット「Alembic」を共同開発 CGWORLD.jp 2010年7月27日
  12. ^ What's new in Softimage 2011 videos CG Daily news 2010年5月
  13. ^ AMD Announces Open Physics Initiative Designed to Bring New Levels of Realism to Gaming, Simulations, Popular Applications
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  16. ^ End-of-Sale and End-of-Life Announcement Caustic by Imagination
  17. ^ 動作環境 Shade 12シリーズ イーフロンティア
  18. ^ NVIDIA、GPUベースのレンダリングソフトウェア、NVIDIA Gelato Proの無償提供を開始 2008年5月30日 NVIDIA
  19. ^ Deep Exploration 5.5 Standard Edition - Selected Features
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  35. ^ boujou5のユーザー様へ、緊急のおしらせ! Crescent
  36. ^ Autodesk ImageModeler Autodesk
  37. ^ 3Dデータからペーパークラフト作成! - 「ペパクラデザイナー」最新版登場 マイナビニュース 2008年8月20日
  38. ^ 立体図などが飛び出すカードを作成「ポップアップカードデザイナーPRO」v3.0 窓の杜 2004年12月21日

関連項目[編集]