随着计算机技术的发展,被广泛的应用在图像领域,使得广大的普通人也有机会接触到 Computer Graphics 技术简 称”CG 技术”。Computer Graphic Image 也就是电脑三维动画技术,简称:“CGI”。无论是《阿凡达》、《泰坦尼克号》,还是《钢铁侠》,这些世界级大片成功的背后都离不开从三维软件中建立模型,再到视觉特效,直到后期软件合成、剪辑非编等这一系列的流程。市场上能满足这一系列流程的软件琳琅满目,接下来我们先介绍一部分三维软件:


三维软件根据工作的功能分为

主体三维软件 -
协助三维软件 -
单功能三维软件 -
第三方插件 -

主体三维软件

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主体三维软件是指能独立完成整个三维动画创作的平台性三维软件。具备建模、材质、灯光、渲染、动画、角色等一系列创作的需求,同时允许开发者对软件进行开发第三方插件以扩充软件主体的三维软件。我们先介绍以下几款:

建模+材质+灯光+渲染+雕刻+纹理绘制+摄影机跟踪+扣像+合成+游戏引擎+角色动画+插件

Blender 是一款免费开源的跨平台全流程三维动画创作套件,也是唯一的一款免费开源的三维软件。由 blender 基金会运营与维护,基金会将“Open Projects”开源项目通过 CC(Creative Commons)协议发布,所有人都可下载该作品并传播、其源文件还可用于修改后重新发布。Blender 软件的更新速度也是比较迅速的,现在已经完全具备了商业创作的要求,而且前途无可限量。建模、物理材质、实时渲染、动态雕刻、流体模拟、后期特效合成、视频剪辑、插件内置... 

建模+材质+灯光+渲染+角色动画+插件

Maya 是目前世界上最为优秀的三维动画的制作软件之一,它最早是由美国的 Alias | Wavefront 公司在 1998 年推出的三维制作软件(后被 Autodesk 公司收购)。Maya 功能完善,工作灵活,易学易用,制作效率高,渲染真实感强,是一款高端的三维动画制作软件。售价高昂,声名显赫,是制作者梦寐以求的制作工具。 

建模+材质+灯光+渲染+雕刻+纹理绘制+角色动画+插件

Cinema 4D 由德国 Maxon Computer 开发,以极高的运算速度和强大的渲染插件著称。在广告、电影、工业设计、等方面都有出色的表现,它正成为许多一流艺术家和电影公司的首选,已经逐步走向成熟。 

建模+材质+灯光+渲染+纹理绘制+角色动画+插件

3D Studio Max,简称 3d Max,最早由 Discreet 公司开发(后被 Autodesk 公司收购)基于 PC 系统(最早是基于 DOC 系统的软件)的三维动画渲染和制作软件。广泛应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、三维动画、多媒体制作、游戏、 工程可视化等领域。国内用户群最庞大的老牌三维软件。 

建模+材质+灯光+渲染+特效+角色动画

Houdini (电影特效魔术师) 由加拿大 Side Effects Software 公司开发。是创建高级视觉效果的有效工具,完全基于节点模式设计,并且具有横跨整个产品线的能力。成功应用于电影的特效服务不计其数,可以说它完全是为电影而生。 

建模+材质+灯光+渲染+特效+角色动画

LightWave 是一个具有悠久历史和众多成功案例的重量级 3D 软件之一。被广泛应用在电影、电视、游戏、网页、广告、 印刷、动画等各领域。它的操作简便,易学易用,在生物建模和角色动画方面功能异常强大;基于光线跟踪、光能传递等技术的渲染模块,令它的渲染品质几乎完美。 

建模+材质+灯光+渲染+特效+角色动画

Softimage 公司曾经是加拿大 Avid 公司旗下的子公司(后被 Autodesk 公司收购)。引以为傲的的 ICE (交互式创作环境) 是一个开放、可扩展的平台,使您能够利用基于节点的数据流程图更快、更直观地扩展 Softimage 的功能。大名鼎鼎的《泰坦尼克号》的逼真的特效就由 Softimage 打造。2014 年三月,Autodesk 公司发布停产声明,Softimage XSI 2015 成为最后的发行版本。 


协助三维软件

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协助三维软件是指能依赖三维主体软件存在,以强大的辅助完成高质量、高效率的流程,这种软件常常也属于单功能三维软件,我们来介绍几款:

导入模型+材质+灯光+即时渲染+特效+合成

很少有公司会真正尝试改变视觉特效的传统工作方法,但是一家法国的初创公司Isotropix和它的产品Clarisse iFX就正尝试做到这点。Clarisse iFX的目标是改变CGI的制作流程,它的核心思想是:减少机器开始渲染最终图像所需的交互时间。它想要在任何情况下达到最小的像素输出时间。Clarisse iFX是一个全新的高端2D/3D动画软件。Isotropix是一家私营的法国公司,在Clarisse iFX方面已经研发了有数年的时间。它的设计目标在于简化专业CG制作人员的工作流,让他们可以直接在最终图像上工作,避免的3D生成以及渲染尽可能多的分层和通道的麻烦。Clarisse iFX结合了合成软件、3D渲染引擎以及动画组件。它的工作流的设计核心是“以图像为核心”,所以制作人员们可以在视觉化最终全效图像的同时持续工作。它希望让制作人员们看到尽可能多而且稳定的最终内容。

导入模型+材质+灯光+即时渲染+动画+展示+交互+VR+360

Twinmotion 是一款以虚幻引擎为内核开发的建筑可视化的工具集,它非常方便灵活,能够完全集成到你的工作流程中。Twinmotion 作为一款解决方案,可适用到设计、可视化和建筑交流等领域。使用Twinmotion,你可以在几分钟内就为自己的项目创建高清图像、高清视频。通过安装单机版,你可以随时导出你的项目为.EXE文件,轻松的实现VR交互,最新版支持MAC。

导入模型+材质+灯光+即时渲染+动画+展示+360

Lumion是一个实时的3D可视化工具,用来制作电影和静帧作品,涉及到的领域包括建筑、规划和设计。它也可以传递现场演示。Lumion的强大就在于它能够提供优秀的图像,并将快速和高效工作流程结合在了一起,为你节省时间、精力和金钱。人们能够直接在自己的电脑上创建虚拟现实。通过渲染高清电影比以前更快,Lumion大幅降低了制作时间。视频演示了你可以在短短几秒内就创造惊人的建筑可视化效果。

雕刻+纹理

ZBrush 是一个数字雕刻和绘画软件,它以强大的功能和直观的工作流程彻底改变了整个三维行业。在一个简洁的界面中,ZBrush 为当代数字艺术家提供了世界上最先进的工具。以实用的思路开发出的功能组合,在激发艺术家创作力的同时,ZBrush 产生了一种用户感受,在操作时会感到非常的顺畅。ZBrush 能够雕刻高达 10 亿多边形的模型,所以说限制只取决于的艺术家自身的想象力。ZBrush 软件是世界上第一个让艺术家感到无约束自由创作的 3D 设计工具!它的出现完全颠覆了过去传统三维设计工具的工作模式,解放了艺术家们的双手和思维,告别过去那种依靠鼠标和参数来笨拙创作的模式,完全尊重设计师的创作灵感和传统工作习惯。

雕刻+纹理

3d-coat 这是由乌克兰开发的数字雕塑软件,我们可以先看看官方的介绍:3D -Coat是专为游戏美工设计的软件,它专注于游戏模型的细节设计,集三维模型实时纹理绘制和细节雕刻功能为一身,可以加速细节设计流程,在更短的时间内创造出更多的内容。只需导入一个低精度模型,3D-Coat便可为其自动创建UV,一次性绘制法线贴图、置换贴图、颜色贴图、透明贴图、高光贴图。最大材质输出支持4096*4096做到真正的无缝输出,官方版本更新也比较快。

雕刻+纹理

Mudbox数字雕刻与纹理绘画软件结合了直观的用户界面和一套高性能的创作工具,使三维建模专业人员能够快速轻松地制作高精度三维模型资产,Mudbox已经被 Autodesk 公司收购,更名为:Autodesk Mudbox。分为支持32位系统和64位系统的版本。基本操作方式与 Maya 相似,在操作上非常容易上手。

纹理贴图

Substance Painter 是一款功能强大的3d纹理贴图软件,该软件提供了大量的画笔与材质,用户可以设计出符合要求的图形纹理模型,软件具有智能选材功能,用户在使用涂料时,系统会自动为您匹配相应的材料,您可以创建材料规格并重复使用适应的材料,该软件中拥有大量的制作模板,用户可以在模板库中找到相应的设计模板,非常实用。substance painter提供了Nvidia iRay的渲染和Yebis后处理功能,用户可以直接通过该功能增强图像的效果。

纹理贴图

植入到Photoshop的一款纹理贴图编辑软件。NDO、DDO、3DO、MegaScan,他们四个合起来叫做Quixel Suite。NDO(Normal Do)专门用于制作法线贴图,DDO(Dirt Do),只要给予几张必要的烘焙得来贴图(比如Color Map(UV划分的颜色区域),切线法线,空间法线,AO等等)就可以直接通过点选赋予的方式直接生成Diffuse或者Albedo Map,免去手工绘制材质的繁琐。3DO是一个即时渲染器。MegaScan材质库。

纹理贴图

Mari是一款The Foundry公司出品的纹理贴图软件,最初是由 Weta Digital开发。Mari是一个可以处理高度复杂纹理绘制的创意工具,Mari项目起初是Weta Digital公司为了制作《阿凡达》而开发的程序,后由The Foundry继续开发成为商业软件,它的优点是快速又简单易用,可以处理高达 32k 的纹理绘图。它是利用 GPU 运算,所以硬件需求较高,须搭配 Nvidia Quadro 系列显卡。曾为电影《第九区 (DISTRICT 9)》、《可爱的骨头 (THE LOVELY BONES)》,以及《阿凡达 (Avatar) 》处理极度复杂、细腻的纹理绘制工作 。


单功能三维软件

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单功能三维软件一般在某个模块异常强大,由于着重解决流程中的一个环节,在效率上有着得天独厚的优势。 缺点也显而易见,需要主体三维软件的导入导出。下面我们介绍几款这样的软件:

NURBS建模

犀牛(Rhino)是美国Robert McNeel & Assoc.开发的PC上强大的专业3D造型软件,它可以广泛地应用于三维动画制作、工业制造、科学研究以及机械设计等领域。对要求精细、弹性与复杂的3D NURBS模型,有点石成金的效能。能输出OBJ、DXF、IGES、STL等不同格式,并适用于几乎所有3D软件,尤其对增加整个3D工作团队的模型生产力有明显效果,故使用三维动画软件的人员来说是一款不可多得的软件。

逆向建模

PhotoScan是一款基于影像自动生成高质量三维模型的优秀软件,这对于3D建模需求来说实在是一把利器。PhotoScan无需设置初始值,无须相机检校,它根据最新的多视图三维重建技术,可对任意照片进行处理,无需控制点,而通过控制点则可以生成真实坐标的三维模型。照片的拍摄位置是任意的,无论是航摄照片还是高分辨率数码相机拍摄的影像都可以使用。整个工作流程无论是影像定向还是三维模型重建过程都是完全自动化的。

流体+刚体

RealFlow是由西班牙Next Limit公司出品的流体动力学模拟软件。它是一款独立的模拟软件,可以计算真实世界中运动物体的运动,包括液体。RealFlow提供给艺术家们一系列精心设计的工具,如流体模拟(液体和气体)、网格生成器、带有约束的刚体动力学、弹性、控制流体行为的工作平台和波动、浮力(以前在RealWave中具有浮力功能)。你可以将几何体或场景导入RealFlow来设置流体模拟。在模拟和调节完成后,将粒子或网格物体从RealFlow导出到其他主流3D软件中进行照明和渲染。

景观+树木+渲染

Vue Xstream是一款功能强大的三维自然景观设计软件,可以和其他三维软件配合使用,模拟出山川,树林,大气等自然环境,还增加了高振幅位移映射、快速的渲染、真实晕染风格、快速预览、云和大气等功能,可以使创建和渲染变得更加行云流水。

GPU+CPU 即时渲染器

Marmoset Toolbag是一款实时材质编辑,渲染,动画编辑预览软件,另外可以制作材质的烘焙,动画的制作等。用于游戏美术展示的引擎,可以即时渲染模型,贴图,材质,置换以及灯光阴影效果,并且带有很强大的画面后期处理功能,广泛用于游戏美术的开发和展示。

建模+UV Mapping

Silo 是 Nevercenter 公司出品的一款专注于建模的三维软件,既适合生物建模也适合规则物体建模。 可用它为视频游戏及电影创建角色或建筑。Silo 目前所用户群逐渐扩大,既可以单独用它也可以配合多个软件平台使用。

UV Mapping

UVLayout是一款专门用来拆UV专用的软件,手感相当顺手而且好用,和其他软件比起来最大的手感差别在于这款是按住快捷建配合直接移动你的滑鼠来动作,这种独特的操作方式深受一部分的喜爱,自动UV效果出众。

Normal 法线贴图

xNormal是非常不错的次世代游戏制作工具,最主要的是烘托速度快,是一般三维软件的几倍速度。现在已成为各大游戏公司的必备软件。xNormal界面简略,支撑中英文。其中简直一切的贴图都包括一个MIN/MAN烘托选项,能够用来操控光线的明暗。


第三方插件

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第三位插件,多以主体软件为平台开发,插件多不胜举。比如大名鼎鼎的VRAY渲染器就是一款深受用户欢迎的插件。3ds max被誉为插件大王,数以百计的插件琳琅满目,这里就不多介绍插件了,实在是太多了。我们着重介绍几款渲染器:

GPU+CPU 即时渲染器

Arnold渲染器是一款基于物理算法的渲染引擎,目前由Solid Angle SL 开发,拥护者越来越多。Arnold 的设计构架能很容易地融入现有的制作流程。它建立在可插接的节点系统之上,用户可以通过编写新的 shader、摄像机、滤镜、输出节点、程序化模型、光线类型以及用户定义的的几何数据来扩展和定制系统。Arnold 构架的目标就是为动画及 VFX 渲染提供完整的解决方案。

渲染器

VRay是由chaosgroup和asgvis公司出品,中国由曼恒公司负责推广的一款高质量渲染软件。VRay是目前业界最受欢迎的渲染引擎。基于V-Ray 内核开发的有VRay for 3ds max、Maya、Sketchup、Rhino等诸多版本,为不同领域的优秀3D建模软件提供了高质量的图片和动画渲染。方便使用者渲染各种图片。

CPU+GPU 即时渲染器

德国Cebas公司出品的FinalRender渲染器(FinalRender又名外:终极渲染器)。渲染速度非常快,效果也很高,对于商业市场来说是非常合适的。Cebas公司一直是3DS MAX的一个非常著名插件开发商,相对别的渲染器来说,FinalRender还提供了3S(次表面散射)的功能和用于卡通渲染仿真的功能,可以说是全能的渲染器。最新版4.0的发布,将会为3ds MAX带来实时GPU渲染的超强能力。

 CPU+GPU 即时渲染器:您可以将Blender作为第三方渲染软件来使用

Cycles Render Engine 是国际开源软件blender中的一种渲染引擎。它可以提供相应的CPU或GPU图像处理,它是一种基于光线追踪的渲染引擎,支持交互式渲染,内置一个新的光影节点系统、新的纹理工作流程和GPU加速,用户通过切换GPU渲染可以使渲染过程变得较为便捷。开发更新非常快,更多功能正在加入。

Eevee Render Engine 是国际开源软件blender中的一种渲染引擎。强大的全新引擎Eevee完全可与Unreal媲美,即使渲染Blender迈出了巨大的一步。


还有很多的软件没有介绍到,在这里表示歉意,有时间饼干教育的教师组会第一时间给大家提供最新、最有价值的信息,感谢您支持!想要了解饼干教育推荐的软件组合请查阅《如何选择软件》,或者下载附件:《3D-VR workflow.zip》。