Автодеск 3ds Макс

Autodesk 3ds Max , ранее называвшаяся 3D Studio и 3D Studio Max , — это профессиональная программа компьютерной 3D-графики для создания 3D-анимации , моделей , игр и изображений . Он разработан и производится Autodesk Media and Entertainment . ^[3] Он обладает возможностями моделирования и гибкой архитектурой плагинов и должен использоваться на платформе Microsoft Windows . Его часто используют разработчики видеоигр , многие телевизионные коммерческие студии и студии архитектурной визуализации . Он также используется для эффектов фильма и предварительной визуализации фильма . 3ds Max включает в себя шейдеры (такие как окружающая окклюзия и подповерхностное рассеяние ), динамическое моделирование , системы частиц , излучательность , создание и рендеринг карт нормалей , глобальное освещение , настраиваемый пользовательский интерфейс и собственный язык сценариев . ^[4]

История

Оригинальный продукт 3D Studio был создан для платформы DOS группой Yost и опубликован Autodesk . Выпуск 3D Studio сделал предыдущий пакет 3D-рендеринга Autodesk AutoShade устаревшим. После 3D Studio DOS Release 4 продукт был переписан для платформы Windows NT и переименован в «3D Studio MAX». Эта версия также изначально была создана Yost Group. Он был выпущен Kinetix, которая в то время была подразделением Autodesk по средствам массовой информации и развлечениям.

Autodesk приобрела продукт во втором обновлении версии 3D Studio MAX и полностью взяла на себя разработку в течение следующих двух выпусков. Позже название продукта было изменено на «3ds max» (все строчные буквы), чтобы лучше соответствовать соглашениям об именах Discreet , монреальской компании-разработчика программного обеспечения, которую Autodesk приобрела.

Когда он был переиздан (выпуск 7), продукт снова получил логотип Autodesk, а короткое название снова было изменено на «3ds Max» (верхние и строчные буквы), а официальное название продукта стало нынешним «Autodesk». 3дс Макс». ^[5]

История версий

Функции

MAXScript: MAXScript — это встроенный язык сценариев, который можно использовать для автоматизации повторяющихся задач, новых способов объединения существующих функций, разработки новых инструментов и пользовательских интерфейсов и многого другого. Модули плагинов могут быть полностью созданы в MAXScript.
Студия персонажей: Персонаж Studio — это плагин, который, начиная с версии 4 Max, теперь интегрирован в 3ds Max; это помогает пользователям анимировать виртуальных персонажей. Система работает с использованием скелета персонажа или «двуногого» скелета, который имеет стандартные настройки, которые можно изменять и настраивать в соответствии с сетками персонажей и потребностями анимации. Этот инструмент также включает в себя надежные инструменты редактирования для переключения IK/FK, манипулирования позами, рабочих процессов слоев и ключевых кадров, а также совместного использования данных анимации между различными скелетами двуногих. У этих «двуногих» объектов есть и другие полезные функции, которые помогают ускорить создание циклов ходьбы и траекторий движения, а также вторичного движения .
Обозреватель сцен: Scene Explorer, инструмент, который обеспечивает иерархическое представление данных сцены и их анализ, облегчает работу с более сложными сценами. Обозреватель сцен имеет возможность сортировать, фильтровать и искать сцену по любому типу или свойству объекта (включая метаданные). Добавленный в 3ds Max 2008, это был первый компонент, упрощающий управляемый код .NET в 3ds Max за пределами MAXScript.
Импорт DWG: 3ds Max поддерживает как импорт, так и связывание файлов .dwg . Улучшенное управление памятью в 3ds Max 2008 позволяет импортировать более крупные сцены с несколькими объектами.
Назначение/редактирование текстур: 3ds Max предлагает операции для творческого текстурирования и плоского картографирования, включая мозаику, зеркальное отображение, декали, угол, поворот, размытие, УФ-растяжение и расслабление; Удалить искажения; Сохранить УФ; и экспорт изображений шаблона UV. Рабочий процесс текстур включает в себя возможность комбинировать неограниченное количество текстур, браузер материалов/карт с поддержкой перетаскивания и иерархии с миниатюрами. Функции рабочего процесса UV включают отображение Pelt, которое определяет пользовательские швы и позволяет пользователям разворачивать UV-развертки в соответствии с этими швами; копировать/вставлять материалы, карты и цвета; и доступ к типам быстрого отображения (прямоугольное, цилиндрическое, сферическое).
Общий ключевой кадр: Два режима наложения ключей — установка ключа и автоматический ключ — обеспечивают поддержку различных рабочих процессов создания ключевых кадров.; Быстрые и интуитивно понятные элементы управления ключевыми кадрами, включая вырезание, копирование и вставку, позволяют пользователю с легкостью создавать анимацию. Траектории анимации можно просматривать и редактировать непосредственно в окне просмотра.
Ограниченная анимация: Объекты можно анимировать вдоль кривых с помощью элементов управления выравниванием, поворотом, скоростью, плавностью и цикличностью, а также вдоль поверхностей с элементами управления выравниванием. Анимация, управляемая траекторией веса, между несколькими кривыми и анимация веса. Объекты можно ограничить для анимации с другими объектами разными способами, включая просмотр, ориентацию в разных координатных пространствах и связывание в разные моменты времени. Эти ограничения также поддерживают анимированное взвешивание между несколькими целями.; Всю результирующую ограниченную анимацию можно свернуть в стандартные ключевые кадры для дальнейшего редактирования.
Снятие шкур: Для достижения точного контроля деформации скелета можно использовать модификатор Skin или Physique , чтобы персонаж плавно деформировался при движении суставов, даже в самых сложных областях, таких как плечи. Деформацией скина можно управлять с помощью прямых весов вершин , объемов вершин, определяемых огибающими, или того и другого. Такие возможности, как таблицы весов, раскрашиваемые веса , а также сохранение и загрузка весов, обеспечивают легкое редактирование и перенос между моделями на основе близости, обеспечивая точность и гибкость, необходимые для сложных символов.; Опция создания скинов с жесткой привязкой полезна для анимации низкополигональных моделей или в качестве диагностического инструмента для обычной скелетной анимации.; Дополнительные модификаторы, такие как Skin Wrap и Skin Morph, можно использовать для объединения сеток с другими сетками и внесения целевых корректировок веса в сложных областях.

Скелеты и инверсная кинематика (ИК): Персонажам можно оснастить собственные скелеты с использованием костей 3ds Max, решателей IK и инструментов оснастки на основе данных захвата движения.; Все инструменты анимации, включая выражения, сценарии, контроллеры списков и связывание, можно использовать вместе с набором утилит, специфичных для костей, для создания оснастки любой структуры и с настраиваемыми элементами управления, поэтому аниматоры видят только пользовательский интерфейс, необходимый для анимации их персонажей. . В комплект 3ds Max входят четыре подключаемых модуля решения ИК: решатель, независимый от истории, решатель, зависящий от истории, решатель конечностей и решатель сплайна ИК. Эти мощные решатели сокращают время, необходимое для создания высококачественной анимации персонажей. Независимый от истории решатель обеспечивает плавное смешивание анимации IK и FK и использует предпочтительные углы, чтобы дать аниматорам больше контроля над расположением затронутых костей. Решатель, зависящий от истории, может решать в совместных пределах и используется для машинной анимации. IK Конечность — это легкий решатель двух костей, оптимизированный для интерактивности в реальном времени и идеально подходящий для работы с рукой или ногой персонажа. Решатель Spline IK предоставляет гибкую систему анимации с узлами, которые можно перемещать в любое место в трехмерном пространстве. Он позволяет эффективно анимировать скелетные цепи, такие как позвоночник или хвост персонажа, и включает в себя простые в использовании элементы управления поворотом и вращением.
Интегрированный решатель ткани: В дополнение к модификатору ткани реактора, программное обеспечение 3ds Max имеет встроенный механизм моделирования ткани, который позволяет пользователю превращать практически любой трехмерный объект в одежду и даже создавать одежду с нуля. Решение столкновений происходит быстро и точно даже в сложных симуляциях. Локальное моделирование позволяет художникам драпировать ткань в реальном времени, чтобы настроить исходное состояние одежды перед настройкой ключей анимации.; Моделирование ткани можно использовать в сочетании с другими динамическими силами 3ds Max, такими как Space Warps. Несколько независимых систем одежды можно анимировать с помощью своих собственных объектов и сил. Данные о деформации ткани можно кэшировать на жестком диске, чтобы обеспечить возможность неразрушающих итераций и улучшить производительность воспроизведения.
Интеграция с Autodesk Vault: Плагин Autodesk Vault , поставляемый с 3ds Max, объединяет ресурсы 3ds Max пользователей в одном месте, позволяя им автоматически отслеживать файлы и управлять незавершенной работой. Пользователи могут легко и безопасно находить, совместно использовать и повторно использовать ресурсы 3ds Max (и проектировать) в крупномасштабной производственной среде или среде визуализации.

Макс. График создания

Max Creation Graph (MCG), представленный в Max 2016, позволяет пользователям создавать модификаторы, геометрию и служебные плагины, используя рабочий процесс на основе визуальных узлов.

С помощью MCG пользователь может создать новый плагин для 3ds Max за считанные минуты, просто соединив вместе узлы параметров, узлы вычислений и узлы вывода. Полученный график затем можно сохранить в XML-файле (.maxtool) или упаковать с любыми соединениями (.maxcompound), от которых он зависит, в ZIP-файл (.mcg), которым можно легко поделиться с пользователями 3ds Max.

Принятие

Во многих фильмах 3ds Max или предыдущие версии программы под предыдущими названиями использовались в CGI-анимации, например, « Аватар » и «2012» , которые содержат компьютерную графику из 3ds Max наряду с игровыми действиями. Mudbox также использовался при окончательном текстурировании набора и персонажей в «Аватаре», причем 3ds Max и Mudbox тесно связаны.

3ds Max использовался при разработке компьютерной 3D-графики для ряда видеоигр . ^[1]

Фирмы, занимающиеся архитектурным и инженерным дизайном, используют 3ds Max для разработки концепт-артов и предварительной визуализации.

Образовательные программы среднего и высшего образования используют 3ds Max в своих курсах по 3D-компьютерной графике и компьютерной анимации . Известно, что студенты, участвующие в ПЕРВОМ конкурсе по 3D-анимации, используют 3ds Max.

Техники моделирования

Полигональное моделирование

Полигональное моделирование чаще встречается в игровом дизайне, чем любой другой метод моделирования, поскольку очень специфический контроль над отдельными полигонами позволяет добиться максимальной оптимизации. Обычно моделист начинает с одного из примитивов 3ds Max и, используя такие инструменты, как фаска и выдавливание , добавляет детали и уточняет модель. Версии 4 и выше включают объект Editable Polygon, который упрощает большинство операций редактирования сетки и обеспечивает сглаживание подразделения на настраиваемых уровнях (см. NURMS ).

В версии 7 появился модификатор редактирования полигона , который позволяет использовать инструменты, доступные в редактируемом полигональном объекте, для использования выше в стеке модификаторов (т. е. поверх других модификаций).

NURBS в 3ds Max — это устаревшая функция. Ни одна из функций не обновлялась с версии 4 и игнорировалась командами разработчиков в течение последнего десятилетия. Например, обновленная деформация пути и обновленные модификаторы сплайна нормализации в версии 2018 больше не работают с кривыми NURBS, как в предыдущих версиях.

NURBS (неравномерные рациональные сплайны)

Альтернатива многоугольникам, он дает сглаженную поверхность, исключающую прямые края многоугольной модели. NURBS — это математически точное представление поверхностей произвольной формы, подобных тем, которые используются для кузовов автомобилей и кораблей, которые могут быть точно воспроизведены в любом разрешении, когда это необходимо. С помощью NURBS можно создать гладкую сферу только с одной гранью.

Неоднородное свойство NURBS поднимает важный вопрос. Поскольку они генерируются математически, объекты NURBS имеют пространство параметров в дополнение к трехмерному геометрическому пространству, в котором они отображаются. В частности, массив значений, называемых узлами, определяет степень влияния каждой контрольной вершины (CV) на кривую или поверхность. Узлы невидимы в трехмерном пространстве, и ими нельзя манипулировать напрямую, но иногда их поведение влияет на видимый вид объекта NURBS. Пространство параметров является одномерным для кривых, которые топологически имеют только одно измерение U, хотя геометрически они существуют в трехмерном пространстве. Поверхности имеют два измерения в пространстве параметров, называемые U и V. ^[8]

Кривые и поверхности NURBS обладают важными свойствами: они не изменяются при стандартных геометрических аффинных преобразованиях (преобразованиях) или при перспективных проекциях. CV имеют локальный контроль над объектом: перемещение CV или изменение его веса не влияет на какую-либо часть объекта за пределами соседних CV. (Это свойство можно переопределить с помощью элементов управления «Мягкое выделение»). Кроме того, поверхность окружает решетка управления, соединяющая CV. Это известно как свойство выпуклой оболочки. ^[9]

Инструмент «Поверхность»/редактируемый объект «Заплатка»

Инструмент Surface изначально был сторонним плагином, но Kinetix приобрел и включил эту функцию начиная с версии 3.0. ^{[ нужна цитация ]} Инструмент «Поверхность» предназначен для создания обычных сплайнов 3ds Max с последующим применением модификатора под названием «поверхность». Этот модификатор создает поверхность из каждых трех или четырех вершин сетки. Его часто рассматривают как альтернативу моделированию «сетка» или «Nurbs», поскольку он позволяет пользователю интерполировать изогнутые участки с прямой геометрией (например, отверстие в форме прямоугольника). Хотя инструмент «Поверхность» является полезным способом создания параметрически точной геометрии, ему не хватает «свойств поверхности», которые есть в аналогичном модификаторе Edit Patch, который позволяет пользователю сохранять исходную параметрическую геометрию, в то же время имея возможность настраивать «группы сглаживания» между гранями. . ^{[ нужна цитата ]}

Предопределенные примитивы

Это базовый метод, при котором что-то моделируется, используя только прямоугольники, сферы, конусы, цилиндры и другие предопределенные объекты из списка предопределенных стандартных примитивов или списка предопределенных расширенных примитивов . Также можно применять логические операции , включая вычитание, разрезание и соединение. Например, можно сделать две сферы, которые будут работать как капли, соединяющиеся друг с другом. Их называют метаболами . ^[10]

Некоторые примитивы 3ds Max в виде каркаса 3ds Max 9.

Стандартные примитивы

Расширенные примитивы

Рендеринг

Развертка рендеринга: Метод рендеринга по умолчанию в 3ds Max — рендеринг развертки. За прошедшие годы к сканлайнеру было добавлено несколько расширенных функций, таких как глобальное освещение, излучательность и трассировка лучей .
АРТ-рендерер: Autodesk Raytracer Renderer (ART) — это физически основанный модуль визуализации , работающий только на ЦП, для визуализации и анимации архитектурных, продуктовых и промышленных проектов. Он интегрирован в 3ds Max начиная с версии 2017.
Красное смещение: Сторонний инструмент рендеринга с графическим ускорением и плагинами для 3ds Max, Cinema 4D, Houdini, Katana и Maya.
Ментальный Рэй: Mental Ray — сторонний рендерер, использующий Bucket Rendering — метод, позволяющий распределить задачу рендеринга одного изображения между несколькими компьютерами. Начиная с 3ds Max 2018, Mental Ray больше не поставляется с 3ds Max, и его необходимо получить непосредственно у NVIDIA.
Рендерман: Сторонний инструмент подключения к конвейерам RenderMan также доступен для тех, кому необходимо интегрировать Max в фермы рендеринга Renderman. Используется Pixar для рендеринга нескольких своих CGI-анимационных фильмов.
V-Ray: Сторонний плагин механизма рендеринга для 3ds Max.
Бразилия Р/С: Сторонняя система фотореалистичного рендеринга. Он способен к быстрой трассировке лучей и глобальному освещению.
Арион: Интерактивный гибридный объективный трассировщик лучей стороннего производителя, основанный на Nvidia CUDA .
Индиго рендерер: Сторонний фотореалистичный рендерер с плагинами для 3ds Max.
Максвелл Рендер: Сторонняя система фотореалистичного рендеринга, предоставляющая материалы и объективный рендеринг .
Октановый рендер: Сторонний объективный трассировщик лучей графического процессора с плагинами для 3ds Max на основе Nvidia CUDA .
Люксрендер: Трассировщик лучей с открытым исходным кодом, поддерживающий 3ds Max, Cinema 4D, Softimage и Blender. Фокусируется на фотореализме, максимально имитируя реальную физику света.
Арнольд: Arnold — это беспристрастный, физически обоснованный, однонаправленный рендерер с трассировкой пути.

Корона рендерер

Corona Renderer — это современный высокопроизводительный (не)предвзятый фотореалистичный рендерер.

Лицензирование

Более ранние версии (вплоть до 3D Studio Max R3.1 включительно) требовали подключения специального устройства защиты от копирования (так называемого ключа ) к параллельному порту во время работы программы, но более поздние версии вместо этого включали программные методы предотвращения копирования. Текущие версии требуют онлайн-регистрации.

Из-за высокой цены коммерческой версии программы Autodesk также предлагает бесплатную студенческую версию, в которой прямо указано, что ее следует использовать «только в образовательных целях». Студенческая версия имеет те же функции, что и полная версия, но предназначена только для одноразового использования и не может быть установлена в сети. Срок действия студенческой лицензии истекает через три года, после чего пользователь, если он все еще является студентом, может загрузить последнюю версию, продлив таким образом лицензию еще на три года.

Смотрите также

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с 3DStudioMax .

В Wikibooks есть книга на тему: Autodesk 3ds Max.

Официальный веб-сайт
3D Studio Max в Керли