3D-пакеты: 2008/2009
На носу 2009-й... А в области программ 3D-моделирования, анимации и визуализации происходит достаточно серьезное противоборство. И это все на фоне того, что в спину дышат "новички", да еще и кризис финансовый в мире. Так много молодых конкурирующих программ появилось не зря, потому как сегмент рынка финансово перспективен. Сейчас очевидно наличие пяти крупных игроков: Autodesk 3ds MAX, NewTek LightWave3D, AVID Softimage|XSI, Maxon Cinema4D и Autodesk Maya. Все эти программы являются высокопрофессиональными и, кстати, во многом взаимозаменяемыми. Теперь перейдем к рассмотрению положительных и отрицательных сторон каждого из них.
Autodesk 3ds MAX
Плюсы: Данная программа является открытой архитектурой, причем самой популярной в мире, поэтому количество дополнительных плагинов, расширяющих возможности системы, достигает нескольких сотен. Инструментарий откатывался годами, причем многое из того, что вы видите в комплекте стандартной поставки сейчас, раньше нужно было приобретать как отдельные подключаемые модули. Моделирование в 3ds MAX является достаточно простым в освоении и применении. Есть множество руководств. Инструментарий с точки зрения создания объемных примитивов очень широк и во многом автоматизирован. Полигональное и NURBS-проектирование показаны на стандартном, т.е. достаточном для многих специалистов, уровне. При этом напрочь отсутствует такое понятие, как "слои", в том активном смысле, что мы можем встретить в Maya и LightWave3D. Варианты, предложенные в рамках создания окраски и материалов, вернее, их параметры, не отличаются большим количеством параметров, каким наделены другие, более профессиональные в этом вопросе, программы. В общем, мы имеем, с одной стороны, минимализм, а с другой — простоту работы. Очень много великолепных моделей-примеров создавалось именно в 3ds MAX.
Минусы: Если смотреть с современных позиций, программа не очень хорошо подходит для создания сложных сцен. Этому также не благоприятствует громоздкость интерфейса, который не является трансформируемым под представленные задачи, во-вторых, в нем все повторяется по несколько раз, что в определенное время начинает только мешать. С другой стороны, моделирование в рамках этой программы, его стиль во многих случаях не позволяет достичь глубоких и ярких для восприятия эффектов.
NewTek LightWave3D
Плюсы и минусы сразу: Очень мощное средство моделирования, а особенно анимации, потому как оба этих процесса разделены на две оболочки: Modeler и Layout. С одной стороны, это удобно, с другой… не до конца решен вопрос интерактивной связи между Modeler и Layout. То есть она односторонняя. Создав модель в первом и переслав ее во второй, все изменения, внесенные впоследствии, нельзя подвергнуть повторной обработке в моделировании. Вообще там практически все представлено в рамках собственного видения разработчиков. И хотя это позволяет существенно облегчить интерфейс для обеспечения рабочего процесса, с большой натяжкой можно назвать сам интерфейс (вернее, интерфейсы) интуитивно понятным. Очень многое скрыто "внутри". То есть, например, вы не можете сразу начать работать с частицами и даже не найдете таких пунктов в меню.
Хотя все это есть, только нужно выходить на свойства "нулевого" объекта и т.д. При этом инструментарий анимации и создания сложных динамических сцен очень напоминает Maya. Хотя у LightWave3D есть один интересный момент в моделировании. То есть практически во всех случаях мы сталкиваемся с полигональным вариантом, и даже сплайновое моделирование происходит по всем законам полигонального. То есть NURBS явно отсутствует, хотя имеют место те же инструменты вроде Lathe и Extrude. А также есть промежуточный вариант подразделенных поверхностей SubPatches для сглаживания форм. На самом деле, может, сами разработчики в этом и правы, потому как при визуализации все равно все всегда разбивается на полигоны. Но пользователи, привыкшие работать с NURBS для создания органических форм, находят все решения и упрощения в LightWave3D мешающими. В общем, LightWave3D — по существу, уникальный продукт, в котором минусы могут восприниматься как плюсы, и наоборот:). Поэтому мы и не стали разделять.
AVID Softimage|XSI
Плюсы: Вот здесь мы видим неплохой интуитивно понятный интерфейс без всяких "перегрузов", только, как всегда, к нему нужно привыкать отдельно. Причем в данной малоизвестной у нас программе имеется ряд весьма интересных вещей. То есть при моделировании используются либо полигональный вариант, либо NURBS (в рамках программы он называется Surface Modelling), и в последнем случае дополнительно реализован вариант прямого взаимодействия с Adobe Illustrator (импорт AI- и EPS-файлов при условии, что они будут содержать только линии и кривые, в них же может быть преобразован текст и отключены функции TIFF'а). Как видите, весьма интересное сочетание, причем оно избавляет разработчиков от применения множества типов кривых — такой вот веселый ход. Как покажется многим специалистам, моделирование не является самой сильной частью программы, хотя видно, что разработчики очень хотели, чтобы так оно и было.
Но гораздо больших, а иногда — и колоссальных успехов они добились в области анимации персонажей (тот же mocap — перенос движения от одних анимированных объектов к другим) и создания спецэффектов. Например, с теми же частицами — взрывы, пламя, снег, дождь, перетекание и т.п. Выглядит иногда даже красивее и эффектнее, чем это делают в Maya. Для 3D-анимации используются специальные технологии в области векторных и растровых эффектов. Среди них отметим Eddy (Vacuum) — реализацию эффекта вакуума или турбулентности для частиц, волос, одежды и т.п. по принципу реальных природных сил, наличие 48 художественных эффектов по типу Photoshop'а и т.д.
Минусов у программы нет за исключением, пожалуй, не совсем понятной NURBS-части моделирования. Слишком уж просто она представлена.
Maxon Cinema4D
Как мы уже рассматривали в статье "Популярно о NURBS-моделировании", это великолепный и очень мощный продукт.
Плюсы: Основной плюс — это максимально удобный интуитивно-пользовательский интерфейс. Чем-то он похож на 3ds MAX, чем-то на Maya, но, как правильно отметило очень большое количество специалистов, в Cinema4D сложные вещи делаются очень быстро и легко. Сама организация интерфейса дает такие возможности: все основные события по управению за исключением непосредственно работы с формами и расстановкой моделей происходят и отображаются в боковом окне. Провести параллель с подобным окном и списком модификаторов 3ds MAX так и хочется, но они отличаются, и разительно. Нет никаких удлиненных раскладывающихся списков с параметрами, не нужно делать переходы через множество окон. В Cinema4D все вообще расположено прекрасно. Причем прямо в этом боковом окне вы можете группировать объекты, производить различные логические операции, даже не глядя на экран проекций. Вопросы управления решены… удивительно, но эффективно — можно работать просто мышкой, практически не используя клавиатуру (только несколько ключевых клавиш). Это вам не "нажмите Ctrl+P, потом F7, затем s строчное…", что можно встретить практически у всех конкурентов. Хотя стоит отметить, что новое поколение 3D-пакетов взяло аналог управления от Maxon'а. Причем как-то очень легко получается работать с NURBS. C NURBS! В некоторых программах все это настолько сложно и утомительно, что невольно хватаешься за голову. Мало того, специально для NURBS в Cinema4D имеются свои модификаторы, уникальные по сути. Не нужно никаких subpatches и прочей ерунды. В принципе, здесь можно смоделировать объект любой сложности с высочайшим качеством, эффективно используя время. Закраска и текстурирование решены на очень высоком уровне, особенно эффектно выглядят отражения от поверхностей и т.д. Свет расставляется тривиально, хотя не совсем, поскольку реализовано небо, на которое можно "натянуть" какую-нибудь текстуру, и вы получите соответствующее освещение. Например, очень эффектно выглядит закат или рассвет. Кстати, для этих целей вам не нужно специально искать соответствующие картинки заката и рассвета, потому как есть специальный модуль, в который загружается изображение с облаками, а потом вы указываете время суток и т.п. Есть и такие вещи, как туман, загрузка земной поверхности (пола). Отдельно стоит сказать о создании теней от объектов, в рамках которого используется специальный алгоритм Гуро, где используется безреберная поверхностная модель с реалистичным расчетом света. Сам интерфейс является трансформируемым, и все пункты меню на экране (их состав) во многом зависят от выбранного режима (моделирования, анимации и т.п.).
Минусы: И хотя в программе уже появилась система работы с частицами со всеми вытекающими последствиями, этот модуль остался не совсем доработанным, то есть реалистичного огня, дыма, взрыва и т.п. вы создать практически не сможете. Мало того, наделав очень много шума в мире 3D- аниматоров и моделеров, Cinema4D почему-то стала развиваться как… архитектурная программа. Хотя в ней делается множество популярных мультфильмов, производятся видеоклипы известнейших групп… Посмотрим, как дело дальше пойдет.
Autodesk Maya
Не верьте, если вам скажут, что с 3ds MAX или LightWave3D вы сможете пересесть на Maya быстро. Управление с использованием трех кнопок мыши (третья на колесике) и множеством "клавиатурных" изысканий дадут о себе знать и разозлят любого, кто работал во многих других программах. Хотя не всех. Например, в Cinema4D для того, чтобы "покрутить" сцену, сместить и т.п., используются кнопки 1,2,3 плюс нажатая левая кнопка мыши. В Maya для работы в окнах проекций, связанной с облетом камерой, панорамированием и изменением масштаба нужно нажать клавишу Alt и левую, среднюю или обе эти кнопки мыши одновременно. Схожая ситуация в AVID Softimage|XSI, где также используется три кнопки мышки, и данные операции производятся при нажатой "z" или "s". То есть привыкнуть к такому стилю управления — дело привычки. Но… как это все достает на начальном этапе пользователей 3ds MAX или LightWave3D, вы себе не представляете:), особенно если они вообще не знают о том, что все делается подобным образом. В общем и целом Maya на сегодня по праву самый сильный пакет в области профессионального создания максимально реалистичного 3D. Все, что изобретено в современном моделировании и анимации, в полной мере в нем представлено, поэтому изучать нужно много. Подход достаточно прост: если вы хотите что-то сделать, открывайте Help и читайте, как это нужно делать. Впрочем, в документации к программе обозначено все, вплоть до того, какую кнопку мыши в сочетании с какой клавишей нужно нажимать. Особенно веселят пункты: "Нажмите левой кнопкой мыши при поднесении к такой-то кнопке меню быстрого доступа".
Возможны три типа моделирования: полигональное, NURBS и subdivision (выделено как отдельное). Для более быстрой работы при моделировании изобретен универсальный манипулятор, который совмещает в себе сразу три инструмента: move, rotate и scale. Он работает только на уровне объектов. Интерфейс является трансформируемым и переключается между характерными режимами. Если в других пакетах (кроме EOVIA Amapi Pro) полигональное и NURBS варианты моделирования распределены неравномерно, то есть в разных соотношениях по приоритетам, то в данном случае они равны. При этом одних и тех же результатов вы можете достигать, используя либо то, либо другое. Тут уж на ваш выбор — что вам легче. Пользователям многих других программ встретятся новые вещи в виде вариантов сочленения поверхностей, указания нормалей для полигонов и вершин и т.д. Это достаточно удобно. Также вопросы раскраски и текстурирования решены, пожалуй, на самом лучшем уровне среди всех вышеописанных программ. В плане анимации Maya максимально приближена к LightWave3D, то есть, работая с траекториями и другими параметрами, вы можете использовать графические представления их изменения. Соответственно, все можно менять по определенным шаблонным законам и т.д. Но если говорить о частицах и эффектах, с ними связанных, то тут Maya нет равных. Особенно это касается fluid-эффектов, то есть связанных с течением, бурлением или перетеканием чего-либо. Можно эффективно создавать плывущие облака, морские волны, извержение вулкана. Кстати, результаты будут неотличимы от реальности, поскольку за основу всего взяты динамические природные модели. Только обратите внимание на вашу версию Maya — некоторые из них ограничены по количеству fluid-эффектов и дают возможность использования не более одного. То есть показать морские волны и плывущие облака одновременно вы не сможете.
Не так давно в Maya появилась одна прекрасная штуковина, аналог которой можно было увидеть только в некоторых программах 2D-анимации. Называется она Artisan brush tool. Речь идет о кисточке, которая может рисовать готовыми шаблонами. Таким образом вы можете нарисовать, к примеру, клумбу, где будет много разных растений и цветов и т.д. Ну, а в области динамических характеристик объектов (упругие-мягкие), создания волос, одежды (ткани) и меха посоревноваться с этим пакетом может лишь AVID Softimage|XSI.
В завершение
Конечно, всего не опишешь в рамках обычной обзорной статьи, но в данном случае мы выделили отдельные специфические моменты, свойственные каждому из продуктов. Бесспорно, лидером выглядит Maya, хотя NURBS-инструменты Cinema4D идут вне всякой конкуренции, AVID Softimage|XSI имеет очень хорошие возможности в области анимации персонажей и работы с видеорядом, LightWave незаменима для кино, 3ds MAX всеми любима, и ее ресурсы неисчерпаемы. По существу, во всех случаях мы говорим о соединении достижений передовой науки и творческой мысли. Отдельно стоит отметить тот факт, что сейчас происходит тяготение от полигональных моделей к математическому представлению точек в пространстве. Если раньше "треугольники" были просто компьютерной необходимостью, потому как мощности аппаратной части не могли себе позволить обрабатывать каждую точку изображения 3D- объекта, то сейчас ситуация работает с точностью до наоборот: создаются огромные трехмерные миры, где есть облака, моря, деревья. И все выглядит натурально.
Кристофер, christopher@tut.by
Autodesk 3ds MAX
Плюсы: Данная программа является открытой архитектурой, причем самой популярной в мире, поэтому количество дополнительных плагинов, расширяющих возможности системы, достигает нескольких сотен. Инструментарий откатывался годами, причем многое из того, что вы видите в комплекте стандартной поставки сейчас, раньше нужно было приобретать как отдельные подключаемые модули. Моделирование в 3ds MAX является достаточно простым в освоении и применении. Есть множество руководств. Инструментарий с точки зрения создания объемных примитивов очень широк и во многом автоматизирован. Полигональное и NURBS-проектирование показаны на стандартном, т.е. достаточном для многих специалистов, уровне. При этом напрочь отсутствует такое понятие, как "слои", в том активном смысле, что мы можем встретить в Maya и LightWave3D. Варианты, предложенные в рамках создания окраски и материалов, вернее, их параметры, не отличаются большим количеством параметров, каким наделены другие, более профессиональные в этом вопросе, программы. В общем, мы имеем, с одной стороны, минимализм, а с другой — простоту работы. Очень много великолепных моделей-примеров создавалось именно в 3ds MAX.
Минусы: Если смотреть с современных позиций, программа не очень хорошо подходит для создания сложных сцен. Этому также не благоприятствует громоздкость интерфейса, который не является трансформируемым под представленные задачи, во-вторых, в нем все повторяется по несколько раз, что в определенное время начинает только мешать. С другой стороны, моделирование в рамках этой программы, его стиль во многих случаях не позволяет достичь глубоких и ярких для восприятия эффектов.
NewTek LightWave3D
Плюсы и минусы сразу: Очень мощное средство моделирования, а особенно анимации, потому как оба этих процесса разделены на две оболочки: Modeler и Layout. С одной стороны, это удобно, с другой… не до конца решен вопрос интерактивной связи между Modeler и Layout. То есть она односторонняя. Создав модель в первом и переслав ее во второй, все изменения, внесенные впоследствии, нельзя подвергнуть повторной обработке в моделировании. Вообще там практически все представлено в рамках собственного видения разработчиков. И хотя это позволяет существенно облегчить интерфейс для обеспечения рабочего процесса, с большой натяжкой можно назвать сам интерфейс (вернее, интерфейсы) интуитивно понятным. Очень многое скрыто "внутри". То есть, например, вы не можете сразу начать работать с частицами и даже не найдете таких пунктов в меню.
Хотя все это есть, только нужно выходить на свойства "нулевого" объекта и т.д. При этом инструментарий анимации и создания сложных динамических сцен очень напоминает Maya. Хотя у LightWave3D есть один интересный момент в моделировании. То есть практически во всех случаях мы сталкиваемся с полигональным вариантом, и даже сплайновое моделирование происходит по всем законам полигонального. То есть NURBS явно отсутствует, хотя имеют место те же инструменты вроде Lathe и Extrude. А также есть промежуточный вариант подразделенных поверхностей SubPatches для сглаживания форм. На самом деле, может, сами разработчики в этом и правы, потому как при визуализации все равно все всегда разбивается на полигоны. Но пользователи, привыкшие работать с NURBS для создания органических форм, находят все решения и упрощения в LightWave3D мешающими. В общем, LightWave3D — по существу, уникальный продукт, в котором минусы могут восприниматься как плюсы, и наоборот:). Поэтому мы и не стали разделять.
AVID Softimage|XSI
Минусов у программы нет за исключением, пожалуй, не совсем понятной NURBS-части моделирования. Слишком уж просто она представлена.
Maxon Cinema4D
Плюсы: Основной плюс — это максимально удобный интуитивно-пользовательский интерфейс. Чем-то он похож на 3ds MAX, чем-то на Maya, но, как правильно отметило очень большое количество специалистов, в Cinema4D сложные вещи делаются очень быстро и легко. Сама организация интерфейса дает такие возможности: все основные события по управению за исключением непосредственно работы с формами и расстановкой моделей происходят и отображаются в боковом окне. Провести параллель с подобным окном и списком модификаторов 3ds MAX так и хочется, но они отличаются, и разительно. Нет никаких удлиненных раскладывающихся списков с параметрами, не нужно делать переходы через множество окон. В Cinema4D все вообще расположено прекрасно. Причем прямо в этом боковом окне вы можете группировать объекты, производить различные логические операции, даже не глядя на экран проекций. Вопросы управления решены… удивительно, но эффективно — можно работать просто мышкой, практически не используя клавиатуру (только несколько ключевых клавиш). Это вам не "нажмите Ctrl+P, потом F7, затем s строчное…", что можно встретить практически у всех конкурентов. Хотя стоит отметить, что новое поколение 3D-пакетов взяло аналог управления от Maxon'а. Причем как-то очень легко получается работать с NURBS. C NURBS! В некоторых программах все это настолько сложно и утомительно, что невольно хватаешься за голову. Мало того, специально для NURBS в Cinema4D имеются свои модификаторы, уникальные по сути. Не нужно никаких subpatches и прочей ерунды. В принципе, здесь можно смоделировать объект любой сложности с высочайшим качеством, эффективно используя время. Закраска и текстурирование решены на очень высоком уровне, особенно эффектно выглядят отражения от поверхностей и т.д. Свет расставляется тривиально, хотя не совсем, поскольку реализовано небо, на которое можно "натянуть" какую-нибудь текстуру, и вы получите соответствующее освещение. Например, очень эффектно выглядит закат или рассвет. Кстати, для этих целей вам не нужно специально искать соответствующие картинки заката и рассвета, потому как есть специальный модуль, в который загружается изображение с облаками, а потом вы указываете время суток и т.п. Есть и такие вещи, как туман, загрузка земной поверхности (пола). Отдельно стоит сказать о создании теней от объектов, в рамках которого используется специальный алгоритм Гуро, где используется безреберная поверхностная модель с реалистичным расчетом света. Сам интерфейс является трансформируемым, и все пункты меню на экране (их состав) во многом зависят от выбранного режима (моделирования, анимации и т.п.).
Минусы: И хотя в программе уже появилась система работы с частицами со всеми вытекающими последствиями, этот модуль остался не совсем доработанным, то есть реалистичного огня, дыма, взрыва и т.п. вы создать практически не сможете. Мало того, наделав очень много шума в мире 3D- аниматоров и моделеров, Cinema4D почему-то стала развиваться как… архитектурная программа. Хотя в ней делается множество популярных мультфильмов, производятся видеоклипы известнейших групп… Посмотрим, как дело дальше пойдет.
Autodesk Maya
Не верьте, если вам скажут, что с 3ds MAX или LightWave3D вы сможете пересесть на Maya быстро. Управление с использованием трех кнопок мыши (третья на колесике) и множеством "клавиатурных" изысканий дадут о себе знать и разозлят любого, кто работал во многих других программах. Хотя не всех. Например, в Cinema4D для того, чтобы "покрутить" сцену, сместить и т.п., используются кнопки 1,2,3 плюс нажатая левая кнопка мыши. В Maya для работы в окнах проекций, связанной с облетом камерой, панорамированием и изменением масштаба нужно нажать клавишу Alt и левую, среднюю или обе эти кнопки мыши одновременно. Схожая ситуация в AVID Softimage|XSI, где также используется три кнопки мышки, и данные операции производятся при нажатой "z" или "s". То есть привыкнуть к такому стилю управления — дело привычки. Но… как это все достает на начальном этапе пользователей 3ds MAX или LightWave3D, вы себе не представляете:), особенно если они вообще не знают о том, что все делается подобным образом. В общем и целом Maya на сегодня по праву самый сильный пакет в области профессионального создания максимально реалистичного 3D. Все, что изобретено в современном моделировании и анимации, в полной мере в нем представлено, поэтому изучать нужно много. Подход достаточно прост: если вы хотите что-то сделать, открывайте Help и читайте, как это нужно делать. Впрочем, в документации к программе обозначено все, вплоть до того, какую кнопку мыши в сочетании с какой клавишей нужно нажимать. Особенно веселят пункты: "Нажмите левой кнопкой мыши при поднесении к такой-то кнопке меню быстрого доступа".
Возможны три типа моделирования: полигональное, NURBS и subdivision (выделено как отдельное). Для более быстрой работы при моделировании изобретен универсальный манипулятор, который совмещает в себе сразу три инструмента: move, rotate и scale. Он работает только на уровне объектов. Интерфейс является трансформируемым и переключается между характерными режимами. Если в других пакетах (кроме EOVIA Amapi Pro) полигональное и NURBS варианты моделирования распределены неравномерно, то есть в разных соотношениях по приоритетам, то в данном случае они равны. При этом одних и тех же результатов вы можете достигать, используя либо то, либо другое. Тут уж на ваш выбор — что вам легче. Пользователям многих других программ встретятся новые вещи в виде вариантов сочленения поверхностей, указания нормалей для полигонов и вершин и т.д. Это достаточно удобно. Также вопросы раскраски и текстурирования решены, пожалуй, на самом лучшем уровне среди всех вышеописанных программ. В плане анимации Maya максимально приближена к LightWave3D, то есть, работая с траекториями и другими параметрами, вы можете использовать графические представления их изменения. Соответственно, все можно менять по определенным шаблонным законам и т.д. Но если говорить о частицах и эффектах, с ними связанных, то тут Maya нет равных. Особенно это касается fluid-эффектов, то есть связанных с течением, бурлением или перетеканием чего-либо. Можно эффективно создавать плывущие облака, морские волны, извержение вулкана. Кстати, результаты будут неотличимы от реальности, поскольку за основу всего взяты динамические природные модели. Только обратите внимание на вашу версию Maya — некоторые из них ограничены по количеству fluid-эффектов и дают возможность использования не более одного. То есть показать морские волны и плывущие облака одновременно вы не сможете.
Не так давно в Maya появилась одна прекрасная штуковина, аналог которой можно было увидеть только в некоторых программах 2D-анимации. Называется она Artisan brush tool. Речь идет о кисточке, которая может рисовать готовыми шаблонами. Таким образом вы можете нарисовать, к примеру, клумбу, где будет много разных растений и цветов и т.д. Ну, а в области динамических характеристик объектов (упругие-мягкие), создания волос, одежды (ткани) и меха посоревноваться с этим пакетом может лишь AVID Softimage|XSI.
В завершение
Конечно, всего не опишешь в рамках обычной обзорной статьи, но в данном случае мы выделили отдельные специфические моменты, свойственные каждому из продуктов. Бесспорно, лидером выглядит Maya, хотя NURBS-инструменты Cinema4D идут вне всякой конкуренции, AVID Softimage|XSI имеет очень хорошие возможности в области анимации персонажей и работы с видеорядом, LightWave незаменима для кино, 3ds MAX всеми любима, и ее ресурсы неисчерпаемы. По существу, во всех случаях мы говорим о соединении достижений передовой науки и творческой мысли. Отдельно стоит отметить тот факт, что сейчас происходит тяготение от полигональных моделей к математическому представлению точек в пространстве. Если раньше "треугольники" были просто компьютерной необходимостью, потому как мощности аппаратной части не могли себе позволить обрабатывать каждую точку изображения 3D- объекта, то сейчас ситуация работает с точностью до наоборот: создаются огромные трехмерные миры, где есть облака, моря, деревья. И все выглядит натурально.
Кристофер, christopher@tut.by
Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 48 за 2008 год в рубрике soft
