隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，被廣泛的應(yīng)用在圖像領(lǐng)域，使得廣大的普通人也有機會接觸到 Computer Graphics 技術(shù)簡 稱”CG 技術(shù)”。Computer Graphic Image 也就是電腦三維動畫技術(shù)，簡稱:“CGI”。無論是《阿凡達》、《泰坦尼克號》，還是《鋼鐵俠》，這些世界級大片成功的背后都離不開從三維軟件中建立模型，再到視覺特效，直到后期軟件合成、剪輯非編等這一系列的流程。市場上能滿足這一系列流程的軟件琳瑯滿目，接下來我們先介紹一部分三維軟件：

三維軟件根據(jù)工作的功能分為

主體三維軟件 -

協(xié)助三維軟件 -

單功能三維軟件 -

第三方插件 -

主體三維軟件

- 1 -

主體三維軟件是指能獨立完成整個三維動畫創(chuàng)作的平臺性三維軟件。具備建模、材質(zhì)、燈光、渲染、動畫、角色等一系列創(chuàng)作的需求，同時允許開發(fā)者對軟件進行開發(fā)第三方插件以擴充軟件主體的三維軟件。我們先介紹以下幾款：

建模+材質(zhì)+燈光+渲染+雕刻+紋理繪制+攝影機跟蹤+扣像+合成+游戲引擎+角色動畫+插件

Blender 是一款免費開源的跨平臺全流程三維動畫創(chuàng)作套件，也是唯一的一款免費開源的三維軟件。由 blender 基金會運營與維護，基金會將“Open Projects”開源項目通過 CC(Creative Commons)協(xié)議發(fā)布，所有人都可下載該作品并傳播、其源文件還可用于修改后重新發(fā)布。Blender 軟件的更新速度也是比較迅速的，現(xiàn)在已經(jīng)完全具備了商業(yè)創(chuàng)作的要求，而且前途無可限量。建模、物理材質(zhì)、實時渲染、動態(tài)雕刻、流體模擬、后期特效合成、視頻剪輯、插件內(nèi)置...

建模+材質(zhì)+燈光+渲染+角色動畫+插件

Maya 是目前世界上最為優(yōu)秀的三維動畫的制作軟件之一，它最早是由美國的 Alias | Wavefront 公司在 1998 年推出的三維制作軟件(后被 Autodesk 公司收購)。Maya 功能完善，工作靈活，易學(xué)易用，制作效率高，渲染真實感強，是一款高端的三維動畫制作軟件。售價高昂，聲名顯赫，是制作者夢寐以求的制作工具。

建模+材質(zhì)+燈光+渲染+雕刻+紋理繪制+角色動畫+插件

Cinema 4D 由德國 Maxon Computer 開發(fā)，以極高的運算速度和強大的渲染插件著稱。在廣告、電影、工業(yè)設(shè)計、等方面都有出色的表現(xiàn)，它正成為許多一流藝術(shù)家和電影公司的首選，已經(jīng)逐步走向成熟。

建模+材質(zhì)+燈光+渲染+紋理繪制+角色動畫+插件

3D Studio Max，簡稱 3d Max，最早由 Discreet 公司開發(fā)(后被 Autodesk 公司收購)基于 PC 系統(tǒng)(最早是基于 DOC 系統(tǒng)的軟件)的三維動畫渲染和制作軟件。廣泛應(yīng)用于廣告、影視、工業(yè)設(shè)計、建筑設(shè)計、三維動畫、多媒體制作、游戲、 工程可視化等領(lǐng)域。國內(nèi)用戶群最龐大的老牌三維軟件。

建模+材質(zhì)+燈光+渲染+特效+角色動畫

Houdini (電影特效魔術(shù)師) 由加拿大 Side Effects Software 公司開發(fā)。是創(chuàng)建高級視覺效果的有效工具，完全基于節(jié)點模式設(shè)計，并且具有橫跨整個產(chǎn)品線的能力。成功應(yīng)用于電影的特效服務(wù)不計其數(shù)，可以說它完全是為電影而生。

建模+材質(zhì)+燈光+渲染+特效+角色動畫

LightWave 是一個具有悠久歷史和眾多成功案例的重量級 3D 軟件之一。被廣泛應(yīng)用在電影、電視、游戲、網(wǎng)頁、廣告、 印刷、動畫等各領(lǐng)域。它的操作簡便，易學(xué)易用，在生物建模和角色動畫方面功能異常強大;基于光線跟蹤、光能傳遞等技術(shù)的渲染模塊，令它的渲染品質(zhì)幾乎完美。

建模+材質(zhì)+燈光+渲染+特效+角色動畫

Softimage 公司曾經(jīng)是加拿大 Avid 公司旗下的子公司(后被 Autodesk 公司收購)。引以為傲的的 ICE (交互式創(chuàng)作環(huán)境) 是一個開放、可擴展的平臺，使您能夠利用基于節(jié)點的數(shù)據(jù)流程圖更快、更直觀地擴展 Softimage 的功能。大名鼎鼎的《泰坦尼克號》的逼真的特效就由 Softimage 打造。2014 年三月，Autodesk 公司發(fā)布停產(chǎn)聲明，Softimage XSI 2015 成為最后的發(fā)行版本。

協(xié)助三維軟件

- 2 -

協(xié)助三維軟件是指能依賴三維主體軟件存在，以強大的輔助完成高質(zhì)量、高效率的流程，這種軟件常常也屬于單功能三維軟件，我們來介紹幾款：

導(dǎo)入模型+材質(zhì)+燈光+即時渲染+特效+合成

很少有公司會真正嘗試改變視覺特效的傳統(tǒng)工作方法，但是一家法國的初創(chuàng)公司Isotropix和它的產(chǎn)品Clarisse iFX就正嘗試做到這點。Clarisse iFX的目標(biāo)是改變CGI的制作流程，它的核心思想是：減少機器開始渲染最終圖像所需的交互時間。它想要在任何情況下達到最小的像素輸出時間。Clarisse iFX是一個全新的高端2D/3D動畫軟件。Isotropix是一家私營的法國公司，在Clarisse iFX方面已經(jīng)研發(fā)了有數(shù)年的時間。它的設(shè)計目標(biāo)在于簡化專業(yè)CG制作人員的工作流，讓他們可以直接在最終圖像上工作，避免的3D生成以及渲染盡可能多的分層和通道的麻煩。Clarisse iFX結(jié)合了合成軟件、3D渲染引擎以及動畫組件。它的工作流的設(shè)計核心是“以圖像為核心”，所以制作人員們可以在視覺化最終全效圖像的同時持續(xù)工作。它希望讓制作人員們看到盡可能多而且穩(wěn)定的最終內(nèi)容。

導(dǎo)入模型+材質(zhì)+燈光+即時渲染+動畫+展示+交互+VR+360

Twinmotion 是一款以虛幻引擎為內(nèi)核開發(fā)的建筑可視化的工具集，它非常方便靈活，能夠完全集成到你的工作流程中。Twinmotion 作為一款解決方案，可適用到設(shè)計、可視化和建筑交流等領(lǐng)域。使用Twinmotion，你可以在幾分鐘內(nèi)就為自己的項目創(chuàng)建高清圖像、高清視頻。通過安裝單機版，你可以隨時導(dǎo)出你的項目為.EXE文件，輕松的實現(xiàn)VR交互，最新版支持MAC。

導(dǎo)入模型+材質(zhì)+燈光+即時渲染+動畫+展示+360

Lumion是一個實時的3D可視化工具，用來制作電影和靜幀作品，涉及到的領(lǐng)域包括建筑、規(guī)劃和設(shè)計。它也可以傳遞現(xiàn)場演示。Lumion的強大就在于它能夠提供優(yōu)秀的圖像，并將快速和高效工作流程結(jié)合在了一起，為你節(jié)省時間、精力和金錢。人們能夠直接在自己的電腦上創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實。通過渲染高清電影比以前更快，Lumion大幅降低了制作時間。視頻演示了你可以在短短幾秒內(nèi)就創(chuàng)造驚人的建筑可視化效果。

雕刻+紋理

ZBrush 是一個數(shù)字雕刻和繪畫軟件，它以強大的功能和直觀的工作流程徹底改變了整個三維行業(yè)。在一個簡潔的界面中，ZBrush 為當(dāng)代數(shù)字藝術(shù)家提供了世界上最先進的工具。以實用的思路開發(fā)出的功能組合，在激發(fā)藝術(shù)家創(chuàng)作力的同時，ZBrush 產(chǎn)生了一種用戶感受，在操作時會感到非常的順暢。ZBrush 能夠雕刻高達 10 億多邊形的模型，所以說限制只取決于的藝術(shù)家自身的想象力。ZBrush 軟件是世界上第一個讓藝術(shù)家感到無約束自由創(chuàng)作的 3D 設(shè)計工具！它的出現(xiàn)完全顛覆了過去傳統(tǒng)三維設(shè)計工具的工作模式，解放了藝術(shù)家們的雙手和思維，告別過去那種依靠鼠標(biāo)和參數(shù)來笨拙創(chuàng)作的模式，完全尊重設(shè)計師的創(chuàng)作靈感和傳統(tǒng)工作習(xí)慣。

雕刻+紋理

3d-coat 這是由烏克蘭開發(fā)的數(shù)字雕塑軟件，我們可以先看看官方的介紹：3D -Coat是專為游戲美工設(shè)計的軟件，它專注于游戲模型的細節(jié)設(shè)計，集三維模型實時紋理繪制和細節(jié)雕刻功能為一身，可以加速細節(jié)設(shè)計流程，在更短的時間內(nèi)創(chuàng)造出更多的內(nèi)容。只需導(dǎo)入一個低精度模型，3D-Coat便可為其自動創(chuàng)建UV，一次性繪制法線貼圖、置換貼圖、顏色貼圖、透明貼圖、高光貼圖。最大材質(zhì)輸出支持4096*4096做到真正的無縫輸出，官方版本更新也比較快。

雕刻+紋理

Mudbox數(shù)字雕刻與紋理繪畫軟件結(jié)合了直觀的用戶界面和一套高性能的創(chuàng)作工具，使三維建模專業(yè)人員能夠快速輕松地制作高精度三維模型資產(chǎn)，Mudbox已經(jīng)被 Autodesk 公司收購，更名為：Autodesk Mudbox。分為支持32位系統(tǒng)和64位系統(tǒng)的版本?；静僮鞣绞脚c Maya 相似，在操作上非常容易上手。

紋理貼圖

Substance Painter 是一款功能強大的3d紋理貼圖軟件，該軟件提供了大量的畫筆與材質(zhì)，用戶可以設(shè)計出符合要求的圖形紋理模型，軟件具有智能選材功能，用戶在使用涂料時，系統(tǒng)會自動為您匹配相應(yīng)的材料，您可以創(chuàng)建材料規(guī)格并重復(fù)使用適應(yīng)的材料，該軟件中擁有大量的制作模板，用戶可以在模板庫中找到相應(yīng)的設(shè)計模板，非常實用。substance painter提供了Nvidia iRay的渲染和Yebis后處理功能，用戶可以直接通過該功能增強圖像的效果。

紋理貼圖

植入到Photoshop的一款紋理貼圖編輯軟件。NDO、DDO、3DO、MegaScan，他們四個合起來叫做Quixel Suite。NDO（Normal Do）專門用于制作法線貼圖，DDO（Dirt Do），只要給予幾張必要的烘焙得來貼圖（比如Color Map(UV劃分的顏色區(qū)域)，切線法線，空間法線，AO等等）就可以直接通過點選賦予的方式直接生成Diffuse或者Albedo Map，免去手工繪制材質(zhì)的繁瑣。3DO是一個即時渲染器。MegaScan材質(zhì)庫。

紋理貼圖

Mari是一款The Foundry公司出品的紋理貼圖軟件，最初是由 Weta Digital開發(fā)。Mari是一個可以處理高度復(fù)雜紋理繪制的創(chuàng)意工具，Mari項目起初是Weta Digital公司為了制作《阿凡達》而開發(fā)的程序，后由The Foundry繼續(xù)開發(fā)成為商業(yè)軟件，它的優(yōu)點是快速又簡單易用，可以處理高達 32k 的紋理繪圖。它是利用 GPU 運算，所以硬件需求較高，須搭配 Nvidia Quadro 系列顯卡。曾為電影《第九區(qū) (DISTRICT 9)》、《可愛的骨頭 (THE LOVELY BONES)》，以及《阿凡達 (Avatar) 》處理極度復(fù)雜、細膩的紋理繪制工作 。

單功能三維軟件

- 3 -

單功能三維軟件一般在某個模塊異常強大，由于著重解決流程中的一個環(huán)節(jié)，在效率上有著得天獨厚的優(yōu)勢。 缺點也顯而易見，需要主體三維軟件的導(dǎo)入導(dǎo)出。下面我們介紹幾款這樣的軟件：

NURBS建模

犀牛（Rhino）是美國Robert McNeel & Assoc.開發(fā)的PC上強大的專業(yè)3D造型軟件，它可以廣泛地應(yīng)用于三維動畫制作、工業(yè)制造、科學(xué)研究以及機械設(shè)計等領(lǐng)域。對要求精細、彈性與復(fù)雜的3D NURBS模型，有點石成金的效能。能輸出OBJ、DXF、IGES、STL等不同格式，并適用于幾乎所有3D軟件，尤其對增加整個3D工作團隊的模型生產(chǎn)力有明顯效果，故使用三維動畫軟件的人員來說是一款不可多得的軟件。

逆向建模

PhotoScan是一款基于影像自動生成高質(zhì)量三維模型的優(yōu)秀軟件，這對于3D建模需求來說實在是一把利器。PhotoScan無需設(shè)置初始值，無須相機檢校，它根據(jù)最新的多視圖三維重建技術(shù)，可對任意照片進行處理，無需控制點，而通過控制點則可以生成真實坐標(biāo)的三維模型。照片的拍攝位置是任意的，無論是航攝照片還是高分辨率數(shù)碼相機拍攝的影像都可以使用。整個工作流程無論是影像定向還是三維模型重建過程都是完全自動化的。

流體+剛體

RealFlow是由西班牙Next Limit公司出品的流體動力學(xué)模擬軟件。它是一款獨立的模擬軟件，可以計算真實世界中運動物體的運動，包括液體。RealFlow提供給藝術(shù)家們一系列精心設(shè)計的工具，如流體模擬（液體和氣體）、網(wǎng)格生成器、帶有約束的剛體動力學(xué)、彈性、控制流體行為的工作平臺和波動、浮力（以前在RealWave中具有浮力功能）。你可以將幾何體或場景導(dǎo)入RealFlow來設(shè)置流體模擬。在模擬和調(diào)節(jié)完成后，將粒子或網(wǎng)格物體從RealFlow導(dǎo)出到其他主流3D軟件中進行照明和渲染。

景觀+樹木+渲染

Vue Xstream是一款功能強大的三維自然景觀設(shè)計軟件，可以和其他三維軟件配合使用，模擬出山川，樹林，大氣等自然環(huán)境，還增加了高振幅位移映射、快速的渲染、真實暈染風(fēng)格、快速預(yù)覽、云和大氣等功能，可以使創(chuàng)建和渲染變得更加行云流水。

GPU+CPU 即時渲染器

Marmoset Toolbag是一款實時材質(zhì)編輯，渲染，動畫編輯預(yù)覽軟件，另外可以制作材質(zhì)的烘焙，動畫的制作等。用于游戲美術(shù)展示的引擎，可以即時渲染模型，貼圖，材質(zhì)，置換以及燈光陰影效果，并且?guī)в泻軓姶蟮漠嬅婧笃谔幚砉δ?，廣泛用于游戲美術(shù)的開發(fā)和展示。

建模+UV Mapping

Silo 是 Nevercenter 公司出品的一款專注于建模的三維軟件，既適合生物建模也適合規(guī)則物體建模。 可用它為視頻游戲及電影創(chuàng)建角色或建筑。Silo 目前所用戶群逐漸擴大，既可以單獨用它也可以配合多個軟件平臺使用。

UV Mapping

UVLayout是一款專門用來拆UV專用的軟件，手感相當(dāng)順手而且好用，和其他軟件比起來最大的手感差別在于這款是按住快捷建配合直接移動你的滑鼠來動作，這種獨特的操作方式深受一部分的喜愛，自動UV效果出眾。

Normal 法線貼圖

xNormal是非常不錯的次世代游戲制作工具，最主要的是烘托速度快，是一般三維軟件的幾倍速度?，F(xiàn)在已成為各大游戲公司的必備軟件。xNormal界面簡略，支撐中英文。其中簡直一切的貼圖都包括一個MIN／MAN烘托選項，能夠用來操控光線的明暗。

第三方插件

- 4 -

第三位插件，多以主體軟件為平臺開發(fā)，插件多不勝舉。比如大名鼎鼎的VRAY渲染器就是一款深受用戶歡迎的插件。3ds max被譽為插件大王，數(shù)以百計的插件琳瑯滿目，這里就不多介紹插件了，實在是太多了。我們著重介紹幾款渲染器：

GPU+CPU 即時渲染器

Arnold渲染器是一款基于物理算法的渲染引擎，目前由Solid Angle SL 開發(fā)，擁護者越來越多。Arnold 的設(shè)計構(gòu)架能很容易地融入現(xiàn)有的制作流程。它建立在可插接的節(jié)點系統(tǒng)之上，用戶可以通過編寫新的 shader、攝像機、濾鏡、輸出節(jié)點、程序化模型、光線類型以及用戶定義的的幾何數(shù)據(jù)來擴展和定制系統(tǒng)。Arnold 構(gòu)架的目標(biāo)就是為動畫及 VFX 渲染提供完整的解決方案。

渲染器

VRay是由chaosgroup和asgvis公司出品，中國由曼恒公司負責(zé)推廣的一款高質(zhì)量渲染軟件。VRay是目前業(yè)界最受歡迎的渲染引擎。基于V-Ray 內(nèi)核開發(fā)的有VRay for 3ds max、Maya、Sketchup、Rhino等諸多版本，為不同領(lǐng)域的優(yōu)秀3D建模軟件提供了高質(zhì)量的圖片和動畫渲染。方便使用者渲染各種圖片。

CPU+GPU 即時渲染器

德國Cebas公司出品的FinalRender渲染器（FinalRender又名外：終極渲染器）。渲染速度非?？欤Ч埠芨?，對于商業(yè)市場來說是非常合適的。Cebas公司一直是3DS MAX的一個非常著名插件開發(fā)商，相對別的渲染器來說，F(xiàn)inalRender還提供了3S(次表面散射)的功能和用于卡通渲染仿真的功能，可以說是全能的渲染器。最新版4.0的發(fā)布，將會為3ds MAX帶來實時GPU渲染的超強能力。

CPU+GPU 即時渲染器：您可以將Blender作為第三方渲染軟件來使用

Cycles Render Engine 是國際開源軟件blender中的一種渲染引擎。它可以提供相應(yīng)的CPU或GPU圖像處理，它是一種基于光線追蹤的渲染引擎，支持交互式渲染，內(nèi)置一個新的光影節(jié)點系統(tǒng)、新的紋理工作流程和GPU加速，用戶通過切換GPU渲染可以使渲染過程變得較為便捷。開發(fā)更新非?？?，更多功能正在加入。

Eevee Render Engine 是國際開源軟件blender中的一種渲染引擎。強大的全新引擎Eevee完全可與Unreal媲美，即使渲染Blender邁出了巨大的一步。

文章來源: 餅干教育