全球三维软件发展史

它们广泛的应用在广播电视的各方面。曾几何时，视频编辑三维动画是个别专家的专利那时这些软件只能运行在高端的SGI工作站上但由于PC的性能不断的进步终于有了PC运行的软件3DS时代的到来终于我们可以用自己的电脑搞动画了虽然它还很粗糙，没法和SGI上的软件相比但我们毕竟有了自己的软件，DOS 操作系统的上的3D软件，这一切要感谢AUTO DISK 公司的开发人员的努力，也就是后来大名鼎鼎的3DSMAX 。

运行在电脑上的软件多如牛毛，它们的用法也千奇百怪。我们今天要谈的是主要是针对广播电视所应用的软件这也不是一个小数目至少也有百种之多。按对硬件来分可分为工作站上的和PC、苹果机但大多数的软件是跨平台的既有SGI RIRX 版也有低端的PC 版如MAYA 、ALIAS 。按功能分可分为后期非编和动画。并且发展的越来越系统化的趋势如MAX、COMBUATION 、EDIT 的联合应用，是PC从动画到后期到非线的一套体系。

谈起我们这个行业首先要提，那就discreet、 Alias、 Avid，他们都是各自的业界的龙头老大。discreet， Avid 主要是视频方面，ALIAS 是工业设计方面，但它们对CG的发展都起到了不可磨灭的作用。它们之间的关系也很有趣discreet被Autodesk 并购后接管了其下的MAX的开发，Avid 是discreet 的一批人员独立出来创建了Avid开发softimage，成了当时的三维的霸主，那时的softimage的市场份额超过了Alias + wavefront的总和，后来Alias wavefront合并成立了A/W公司出了超级软件MAYA，soft image的市场下降Avid开发了苏门达腊来和MAYA抗衡但是由于技术的原因两次的延期后更名为soft image XSI，形成了今天的PC 软件格局及4大主流软件MAYA. softimage XSI .MAX .lightwave。

三维技术主要分为建模动画和渲染等技术。在早期的软件中是分离的直到MAYA 出现才出现了大一统的局面。当今的软件种类也十分的繁多主要的也不下十几种之多它们的用法不同但达到的目地都是进行动画的制作，超级的有MAYA 、XSI 中级的有MAX 、lightwave还有好多的如日本的SHADE 、CINEMA 4D 、Animation Master、true space、rhino等，还有专门的渲染软件如 Render man 、 Mental Ray、 BMRT。好吧就让我们来看看吧这些神奇的工具吧，它会带你进入另一个真实的三维空间。

MAYA 看看最耀眼的动画软件吧 ,MAYA 玛雅如今如果搞动画的人要是还不知道MAYA 那你一定会被笑，的它的地位是如日中天， Alias公司和wavefront公司合并后推出的超级软件，用它制作了无数的特效大片如《精灵鼠小弟》、《最终幻想》它的前身是Alias 和wavefront的几大软件 studio tools 、 Alias power、 Animator 、 wavefrontTDI等。MAYA分三个版MAYA buider是应用在polygon为基础的游戏开发和网络3D方面，MAYAcomplete 是三维艺术家的动画和视觉特效软件，MAYAUnlimited是高级的数字化的制作工具是MAYA的无限版，它的功能强的说也说不完。NURBS功能看Alias工业界无人能敌无人能比它是我们的业界标准是如今最强的建模软件MAYA继承了Alias的NURBS 功 能，只是达不到Alias的精度但我们是用来搞动画制作足够了，可以达到电影级的标准 。Artisan 雕刻笔天下无双可以让你象传统的艺术家一样的雕刻你的艺术品，可凹可凸还有光滑和恢复得方式，是最直观的一重建模方法，它的PAINTER手绘功能是又一绝技，天空的彩云不是粒子系统也不是贴图的的功效而是画上去的，草原森林笔尖掠过之出自然生长出来，而且全是三维的甚至还能参加动力学的运算，摇曳的树木你能想象它是画出来的。IPR 交互性渲染你可以在改变的同时看到效果，这为材质的调节带来了极大的方便。它的IK 、粒子系统无不登峰造极。它的毛发系统解决了动画的又一难题，在《精灵鼠小弟》的表现无不叫绝。还有的是MAYA CLOTH它的布料是相当不错的可以说是几大软件中的最好用的了，但不是最早的布料软件最早的要数MAX的 CLOTH REYER它几乎强到了可以模拟布料的破碎效果。MAYA内部几乎拥有了角色动画的全面的解决方案在不应用外挂的情况下也可以制作出很好的效果。MAYA 如今出到了4.5 版并整合了超强的渲染引擎Mental Ray这使得它强大到了前所谓有的水平。是角色动画的首选。和它的后期特效软件FUSION 组合成为了PC 的视频解决方案是栏目包装的最佳组合。生产MAYA的Alias wavefront是著名工业设计的软件生产商它隶属于 SGI 公司是工业设计软件的霸主但要说影还要数 discreet 、Avid 。

Alias是著名工业设计的软件它和MAYA同出自Alias|wavefront只是方向不同MAYA用于电影工业，Alias用于工业设计。Alias在工业设计中的地位是无法比拟的它无愧于头号工业设计软件power Animator 是它的SGI版，NT版叫Studio 主要包扩四个组件StudioPaintDesignStudio Studio SurfaceStudio如今出到了10 版它广泛的应用在个各领域它的效果奇棒也有不少的人把它用在影视制作，无论是建模还是渲染都超过了MAYA 只是对机器的要求奇高不是一般的PC能运行的。它的强项是它的NURBS建模是工业的业界标准没有第二个软件的NURBS能和Alias相比了RHINO的NURBS只是Alias的一个缩影精度和功能的全面性都无法与之抗衡，它的StudioPaint的二维的绘图功能更是无以伦比的包扩从草图到效果图的全过程和三维的良好的结合是当时的PC软件望尘莫及。

Softimage SGI时代三维动画的代名词是当年的SGI上的霸主。现今出到3。9版据说要出4。0 版它并没因为XSI的发行而终止。它的IK 反向动力学是领先的也是Softimage第一次提出了反向动力学的概念，它的渲染器是世界一流的Mental Ray这一点上领先了MAYA MAX好几个版本，MAX3 MAYA4才把Mental Ray引入MAX的引入还极其的失败，很多的优秀的功能没有几进入MAX。Softimage的粒子也很强大它的缺点上造型能力的不足，但是XSI的推出解决了不少的Softimage自身的缺点，SoftimageXSI集合IMAGEWARE公司的建模工具，提供了直接的控制表面的工具来生成无缝的光滑的动画物体表面。SoftimageXSI的交互渲染是最强的要强于MAYA的IPR，无论是效果还是速度都是一流的，MAYA 的IPR 不支持RAYTRACE光线追踪技术XSI支持一切还会在你的工作的空余时为你工作。它的渲染器Mental Ray是当今的最强的渲染器之一仅次于Render man 是顶级的渲染引擎和Render man 一起用于电影工业。它的全局光，光线追踪技术和聚散焦，景深，动态模糊，程序纹理都是领先水平。SoftimageXSI 是第一个真正的非线性的动画软件它能自动的生成两段动画之间的部分，能独立的来控制时间和运动，引进了一个快速的调配灯光和采集的工具Render Tree 利用它你能快速的调配材质和贴图XSI还有自己的外挂如毛发和流体动力学。它建模还不但有基本的几何体，还增加了基本的人物模型这为角色动画提供了更大的方便这点上有点象Poser ,但不同的是你还可以对基础的人物进行加工大大的提高了工作的效律，它的骨骼也提供了一个标准的骨架和CS很象这一点是一个很大的进步。我想在不久的将来SoftimageXSI还会夺回它的霸主地位，这不只是因为它曾经的辉煌还因为Avid在业界的声望Avid是唯一的在视频编辑软件制造界可以和discreet可以说是影视动画软件的开山鼻祖它是有理由作的更好的CCTV采用的就是SoftimageXSI好让我们祝福它的未来吧。

3DS MAX 如果谈三维不谈 MAX 那还叫什么三维可能大多是数的人谈三维动画就是指MAX 它是PC上用的最广的三维软件了是世界销量最大的三维软件包了，不论是不是搞动画制作的只要有电脑差不多都要装上一个MAX。要谈MAX还要从它的父亲3DS谈起了那是10年前的事那时的动画是高端设备的天下动画不是普通人的事没有SGI还是别想了吧Autodesk 也就是CAD的制造商世界第四大的软件开发商那时可没有WINDIOWS 用的是的DOS Autodesk开发了PC自己的三维软件3D studio 这也宣布了PC三维时代的到来，虽然还是略显幼稚，只拥有基础的建模材质和动画功能它的3DS文件可以保存网格模型和动画信息至今还被广泛的应用，3D studio开发了四个版本 终于在1996年完成了它的历史使命由他的新的Windows 版本3DS MAX 取代了但在短时间内还没有退出历史舞台还在建筑等行业发挥着巨大的作用，所说如果你是用3D studio搞建筑设计的那你一定是高手了。Autodesk公 司的3D Studio稳定运行在DOS下为数不多的软件之一，这也是它能在国内广泛流行的原因之一。当Windows95面世以后，Autodesk公司不失时机地推出了针对Windows及NT的3D StudioMAX 1.0 。3D Studio 也终结于4.0 的 版本。作为3D Studio DOS 版本的超强升级版，3DStudio MAX 在几年中发展很快，迅速从1.0 、2.0 、2.5发展到4.0，同时伴随电脑硬件如CPU处理速度的迅猛发展，使个人电脑在三维制作上直逼专业图形工作站。出于对PC三维制作市场的关注，除3DS MAX 之外，很多原来只能运行在工作站上的优秀三维软件像MAYA Lightwave Softimage 等纷纷推出能运行于Windows NT 的版本，突然间，人们的选择多了，不知从何下手。其实仔细分析，3DS MAX 当然是人们的首选，因为它对硬件的要求不太高，能稳定运行在Windows 98 或Windows NT 上，容易掌握，且国内的参考书多。而MAYA 、Softimage只能运行在N T 下，Softimage需要至少1024×768×16bit 以上的显示，lightwave教学材料太少。3D Studio MAX 同MAYA 、lightwave 、Softimage相比，在三维制作上各有所长，3DS MAX 虽然在渲染上稍显不足，但3DS MAX4 众多新增加的功能无疑弥补了这一缺点。 1.1 3D Studio MAX 溯源DOS 版本的3D Studio 诞生在8 0 年代末，那时只要有一台386 DX 以上的微机就可以圆一个电脑设计师的梦。但是进入9 0 年代后，PC 业及Windows 9x 操作系统的进步，使DOS 下的设计软件在颜色深度、内存、渲染和速度上存在严重不足，同时，基于工作站的大型三维设计软件等在电影特技行业的成功使3D Studio 的设计者决心迎头赶上。与前述软件不同，3D Studio 从DOS 向Windows的移植要困难得多，而3D StudioMAX的开发则几乎从零开始。 3DS MAX 的诞生 从1993 年1 月开始，Gary Yost 将一群志同道合的编程专家召集起来开始3D Studio MAX 的开发工作，但它们并不是在一起而是分散在美国各地进行工作，无形中增加了开发的难度。

与此同时，它们 还在进行3D Studio 3 的开发工作，虽然不能全力以赴地开发3DS MAX，然而它们清楚，如果1996 年之前不能拿出针对Windows的开放的面向对象性的程序，3D Studio就会被淘汰。12个月以后一个雏形产生了。Gary 陆续将Bon Brittain 、Dan Silva 、Michael Girad 、Susan Amkrant 和John Chadwick 引进Yost 小组，他的工作经验为3D Studio MAX 的开发做出了贡献。1994年，Yost 小组发行了最新的DOS 版3DStudio 的IPAS 特技模块。不久，3D Studio 3 的外部插件升级版3D Studio 4 公布了，这也是3D Studio 在DOS 中的最后一个版本。1994 年10 月，MAX 开始进入外壳编写工作，由于小组成员分散在各地，他们之间只好通过互联网传输数据，但线路问题一直困扰着工作的进行，直到申请到高速isdn解调器。1995年8月，G a r y 第一次向公众展示了3DS MAX ，虽然还没有渲染器但其它部分运行良好，人们认为Yost小组取得了惊人业绩。1996年4月，3DStudio MAX 1.0 诞生在，4.0 以后改为3DS MAX4作界面 从1997 年到1998年Autodesk 公司又陆续推出了3D Studio MAX 2.0 、3D Studio VIZ 和3DStudio MAX 2.5 的版本3D StudioMAX 2.0 对1.0 做了1000 多处改进，3 DStudio MAX 2.5 对2.0做了500多处改进。3D StudioMAX 2.5 的出现使MAX 跨入了优秀三维软件阵营。以往工作站独享的NURBS 建模现在3DStudio MAX 也有，只是不是很完善毕竟MAX是以poly为基础的，创建复杂的曲面还是到专门的软件比较好M，AX4 的NURBS有了很大的改进可以基本满足了设计师的需要；面向建筑 设计的3D tudio VIZ 是在MAX2时分离出来的那时和MAX的差别还不是很大几乎是一样的只是多了几个建筑的插件但到了3以后开始发生了分化引入了CAD 的一些概念层块等到了VIZ4以后和Lightscape 进一步的整合可以进行全局光的模拟等新特性。open GL硬件图形加速既提高品质又加快着色速度等等，使3D Studio MAX 几乎超过了一般的工作站软件。其实说3DS MAX 是3D Studio 的升级版倒不如说是一个全新的软件它的整个理念和3D Studio完全不同也有一种说法3DS MAX是由MAYA的编写小组编写的倒是更象MAYA其实这些也没有太多的实际意义即将出版的3DS MAX 5 的很多的功能吸取了MAYA的长处，这东西就是谁的好我们就学习，有利的只是用户。

让我们来看看它的功能吧3ds max是当前世界上销售量最大的三维建模，动画及渲染解决方案，3ds max4是其具有显著提高的最新版本。将广泛应用于视觉果，角色动画及下一代的游戏开发领域。至今3dsmax获得过65个以上的业界奖项，而3ds max4将继承以往的成绩并加入新的角色动画IK体系，为下一代游戏设计提供交互图形界面。3ds max4是业界应用最广的建模平台并集成了新的子层面细分(subdivision）表面和多边形几何建模，还包括新的集成动态着色（ActiveShade）及元素渲染（Render Elements）功能的渲染工具。同时3ds max4提供了与高级渲染器的连接，比如mental ray和Renderman，来产生更好渲染效果 如全景照亮，聚焦及分布式渲染。3ds max4 支持大多数现有的3D软件，并拥有大量第三方的内置程序。Discreet开发的character studio 是一个提供高级角色动画及群组动画理想的扩展方案。3ds max同时与discreet 的最新3D合成软件combustion 完美结合，从而提供了理想的视觉效果，动画及3D合成方案。 MAX 的结构更象是一个有很多的抽屉的大柜子它是有一个主的外壳下有很多的插件，它的插件有很多的基础的功能的是内置的插件是在你购买MAX时自带的并不需要单独的购买的还有很多的是外挂的插件种类很多大概有几百种之多开发商有的是内部的也有是第三方的厂商其实要是把全部的插件加上它的功能几乎和超级的软件相差无几了这也是我们还坚持应用MAX的理由之一MAX4.2MAX的最高的版本它要是加上插件只能用两个字来形容“超强”新增的内部的功能。      a)全新扩展的反向动力学(IK)结构主要是HI 求解 　　b)通过支持Direct3D，单面多纹理，透明贴图，真是透明特性，phong高光,定制像素和点着色效果如反射贴图及凹凸贴图等特效，给下一代的游戏开发提供了良好的创作环境。 　　c)增强的角色变形，包括新的隆起变形和sink软体动力学flex等。 　　d)新增的可视化着色骨骼系统(Volumetric shaded Bones)，可进行精确的蒙皮骨架匹配，预览及变形。 　　e)增强的建模功能，包括新的子层面细分（subdivision），增强的贝斯曲线面片和新的多边形物体（polyobject）建模系统。 　　f)新增的动态着色（ActiveShade）和元素渲染(Render Elements) 使渲染能力有很大的增强 　　g)与discreet在NT平台上的三维合成及矢量绘画软件---combustion结合 　　外部的插件的功能更是好的出奇主要的有Reyes系列和digimation系列realflow .RealWavereactor和渲染器Mental ray FinalRender AWB等真的是多的说不完呀，效果都不错，Reyes是一个比较老牌的插件系列了功能强大价格低廉主要包括。 　　Cartoon Reyes是用来把三维的物体渲染成二维的效果也就是变成传统的卡通。 　　Cloth Reyes顾名思意是模拟布料和衣物的是最早的布料模拟软件比MAYA Cloth还早能模拟布料的破碎。 　　Dirty Reyes是用来做旧材质的插件同类的还有digimation的 quickDirty 。 　　Jeta Reyes著名的表情插件可以让你高效的完成表情动画的调试。 　　Meat Reyes肌肉建模工具很直观它的新一代的代表是ACT 　　digimation 系列的插件很多包阔方方面面的不光是digimation公司自己开发的他的产品总的说还是不错的如stitch quickDirty AfterBurn 等 。

MAX 的渲染一直以来是个问题再好的动画不渲染也是看不到的。渲染器就是动画的出口它整合了灯光和材质达到了真实的再现客观世界的目的。渲染器接口做的最好的要算是softimage，它的mental ray一直以来是处在业界的领先位置，是在速度和质量之间找到了很好的平衡点。其实最好的渲染器是Renderman它和MAX有很好的接口， MAX man这将把MAX直接用于电影工业，Renderman还和其它的大型软件有有很好的接口如Maya man Softman 。MAX 的渲染器中近来比较火的有Mental ray 、 FinalRender ，Mental ray是在MAX3的时候引入MAX的当时大家对的期望很高，Mental ray本身是没的说的了，和Softimage的结合是完美无缺的支持很多的程序纹理。但到了MAX里就是另一回事了全局光奇慢无比几乎是动画制作所不允许的就这一点就让Mental ray丧失了商业前途，还有就是它程序纹理一点也没有带到MAX中去，但是Mental ray的效果还是很让人满意的有充足的时间的情况下用它来渲染效果图还是可以的。可以说Mental ray是失败在了它的速度上了。FinalRender是近来比较火的可以说它是一个最适合MAX的渲染器了它的速度和质量比是最好的它的。功能集成了所有先进的渲染能，将其Lume Object(照明体)和Bunch of Volumes(体光焦散)插件也一同打包在内，支持网络渲染，Global Illumination(简称GI)全局照明是目前最快的，速度上远远超过了Brazil(巴西)、Mentalray、Lightscape等渲染器，正是这些优异的特性，还有和3ds max的完美整合，使3ds max的用户欣喜若狂，基本上是现今最有可用性的渲染器了特别的适合建筑的漫游动画可能要比扫瞄线的速度还快它的高等动态范围图像（HDRI）的光照效果几乎可以达到照片级真实的光照效果而且用的时间很短前途十分看好。MAX除了这些部的插件还有好多的外部的支持软件如 Deep paint Facegen Poser RealPeople等都是为了方便制作设计的有很好的交互性让你更高效的制作你的作品。 MAX还在向前发展我们期待以久的MAX5就要出版了新的版本有很多的特性我们终于看到一个以大众为对象群的的软件一点点的发展起来一天天的强大终于有一天它成为了最好的当中的一个了。

我们的世界很大所以不只有一个MAX 还有其它的中级的软件和MAX差不多的还有NEWTEK的lightwave3d现在出到了7.5，还出了中文版，是唯一的一个有中文版的软件LightWave 3D是由NewTek公司于80年代末推出的运行Alpha工作站上的三维动画软件，同时也是世界上第一个推出运行于Windows版本的工作站级的软件，纵观各软件，LightWave 3D可以说是目前3D图形和动画方面最完全和最具适应性的软件解决方案。 LightWave 3D的多才多艺使其有足够能力实现各种各样方案之间的转变。多年来，LightWave 3D不仅被用于电视、电影和游戏中，它还被广泛的应用于印刷、网页、工业设计、建筑和医学图谱以及其它任何需要3D软件的行业中。作为一个完整的、功能完备的软件，LightWave 3D包括了很多其它软件包必须单独购买的工具，例如柔体动力学、粒子、毛发和无限制渲染节点，总之，LightWave3D几乎囊括了艺术家们创意所需的所有工具LightWave 3D是一个真正的实时细分表面建模工具。使用具有完全的交互性的工具，例如导角、光滑等，使建模变得像在数字泥塑上进行雕刻。除此之外，包括透视在内的多视角建模功能使定义和修改对象变得直观化。LightWave3D的弥塞雅渲染器是现今质量较高的一款渲染器了速度是Mentalray的30倍效果逼近Mentalray所以很有前景的渲染器有一段时间传说它要移植给MAX但后来又宣布不对MAX开发只开发LightWave版本。从各个方面考虑来说当今动画的四大主流软件应该是MAYA.softimage XSI .MAX .lightwave 3D这主要是从全面行来看的其它的也有很强的软件如Alias 但是它不是被广泛的应用的它只是针对与工业设计国内也有人把它用在媒体的包装上但是少数。

除了以上提到的软件外比较常用的软件还有Robert Mcneel Associates公司的Rhino，它是一个建模软件擅长NURBS是其它软件的很好的帮手它的模型支持很多的大型的软件如MAYA 、MAX 它的渲染不是很强，也没有动画的功能，但它可以输出BMRT的rib文件可以进行高质量的渲染。Rhino的使用上和CAD比较的象比较的容易掌握但它的功能上和Alias比较的象基本上一般的建模足够了，并且对系统的要求极低而Alias要是没有很好的工作站是很难运行的据说是由Alias的小组编写的。基本是这些软件都是由编写的但有一个软件SHADE它是由日本自己开发的，这个软件做的飞飞小姐是一个著名的虚拟人物渲染也还可以有光线追踪它的建模有点界于NURBS和surface之间不是太好用也可能是不习惯，总的来说没有学的必要虽然它被誉为日本国宝级的软件。近期还有Cinema 4d 的软件不错它的长处是它的渲染和它的粒子系统上渲出的贴图软间BadyPaint构成了独特的风景.还有一个国人不是很熟悉的软件SolidThinking也是一个非常不错的软件，是1997年移植到NT上的拥有完整的NURBS建模和POLY建模，还有表面细分建模方式还支持不封闭的NURBS表面的的布尔运算。渲染上可进行光线追踪和光能传递的计算方式还可连接BMRT和Renderman进行渲染。只是国内用的比较少罢了是个很不错的软件。三维的软件多如牛毛，我们没有必要全学它们这也是不太可能的只要学好自己工作中会用的就好了，期它的软件有个大概的了解也就可以了，但在潜心学习之前要仔细研究是否适合你的工作需要，还有是软件本身的生命力问题是不是有前途。好了三维这块我就和大家谈到这了。

要想要制作出好的作品光有三维还是不够的，其实大多数的情况下后期的作用是非常重要的可能在有些情况下在三维中很难制作的效果在后期软件中很轻易的就实现了。好了让我们来看一下后期软件的情况吧。主要的只有两家discreet和Avid，discreet是最强的这一点上是无可否认的，就连Avid也是从中分离出来的一布分人搞起来的，现在世界上可以和discreet抗衡的也只有Avid。不过做后期软件的可不是只有这两家呀有很多的软件还是很有前景的如：pinnacle公司的Commotion还有eyeon software 的 Fusion 和MAYA Fusion 还有shake ，当然了我们是不能忘记after effects的，它是最广泛应用的软件虽然还不是很专业。如果提到专业的软件要数discreet和Avid公司的运行在工作站上的软件了但这些设备的价格是十分的昂贵的不是一般用户可以承受的他们是discreet的 inferno flame flint 和非线编的fire smoke和NT 上的edit等。