Autodesk 3ds Max

Autodesk 3ds Max

Разработчик(и)	Автодеск
Первоначальный выпуск	Апрель 1996 г .; 28 лет назад [1] (как 3D Studio MAX) ( 1996-04 )
Стабильный релиз	2025.1 [2] / 22 мая 2024 г. ; 5 месяцев назад ( 2024-05-22 )
Написано в	C , C++ и Python
Операционная система	Окна
Предшественник	3D Студия
Доступно в	Английский, немецкий, французский, бразильский португальский, японский, китайский, корейский
Тип	3D компьютерная графика
Лицензия	Программное обеспечение как услуга , Пробное ПО
Веб-сайт	www.autodesk.com/products/3ds-max/overview

Autodesk 3ds Max , ранее 3D Studio и 3D Studio Max , — профессиональная программа 3D-компьютерной графики для создания 3D-анимаций , моделей , игр и изображений . Разработана и производится компанией Autodesk Media and Entertainment . ^[3] Она обладает возможностями моделирования и гибкой архитектурой плагинов и должна использоваться на платформе Microsoft Windows . Она часто используется разработчиками видеоигр , многими студиями телевизионной рекламы и студиями архитектурной визуализации . Она также используется для создания эффектов в фильмах и предварительной визуализации фильмов . 3ds Max включает шейдеры (такие как окклюзия окружающего пространства и подповерхностное рассеивание ), динамическое моделирование , системы частиц , излучательность , создание и рендеринг карт нормалей , глобальное освещение , настраиваемый пользовательский интерфейс и собственный язык сценариев . ^[4]

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

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

При повторном выпуске (выпуск 7) продукт снова получил логотип Autodesk, а короткое название снова было изменено на «3ds Max» (заглавными и строчными буквами), в то время как официальное название продукта стало текущим «Autodesk 3ds Max». ^[5]

Одной из основных особенностей, которая отличает 3ds Max от других программ для 3D-графики, является его способность редактировать геометрию с помощью неразрушающих модификаторов. ^[8] Модификаторы позволяют пользователям вносить изменения в геометрию объекта без постоянного изменения исходной геометрии. Вместо этого изменения применяются как отдельные слои поверх базовой геометрии, которые можно легко настроить или удалить, не затрагивая при этом базовую структуру.

MAXScript — это встроенный язык сценариев, который можно использовать для автоматизации повторяющихся задач, объединения существующих функций новыми способами, разработки новых инструментов и пользовательских интерфейсов и многого другого. Модули плагинов можно создавать полностью в MAXScript.

Character Studio был плагином, который с версии 4 Max теперь интегрирован в 3ds Max; он помогает пользователям анимировать виртуальных персонажей. Система работает с использованием скелета персонажа или скелета «Biped», который имеет стандартные настройки, которые можно изменять и настраивать в соответствии с сетками персонажа и потребностями анимации. Этот инструмент также включает в себя надежные инструменты редактирования для переключения IK/FK, манипуляции позой, слоев и рабочих процессов Keyframeing, а также совместного использования данных анимации между различными скелетами Biped. Эти объекты «Biped» имеют другие полезные функции, которые помогают ускорить производство циклов ходьбы и путей движения, а также вторичного движения .

Scene Explorer, инструмент, который обеспечивает иерархическое представление данных сцены и анализа, облегчает работу с более сложными сценами. Scene Explorer имеет возможность сортировать, фильтровать и искать сцену по любому типу объекта или свойству (включая метаданные). Добавленный в 3ds Max 2008, он был первым компонентом, облегчающим управляемый код .NET в 3ds Max за пределами MAXScript.

3ds Max поддерживает как импорт, так и связывание файлов .dwg . Улучшенное управление памятью в 3ds Max 2008 позволяет импортировать большие сцены с несколькими объектами.

3ds Max предлагает операции для креативного текстурирования и плоскостного отображения, включая плитку, зеркальное отображение, декали, угол, поворот, размытие, растяжение UV и релаксацию; Удалить искажение; Сохранение UV; и экспорт шаблона изображения UV. Рабочий процесс текстуры включает возможность объединения неограниченного количества текстур, браузер материалов/карт с поддержкой назначения методом перетаскивания и иерархии с миниатюрами. Функции рабочего процесса UV включают отображение Pelt, которое определяет пользовательские швы и позволяет пользователям разворачивать UV в соответствии с этими швами; копирование/вставка материалов, карт и цветов; и доступ к быстрым типам отображения (коробка, цилиндрическая, сферическая).

Два режима кеинга — установленный ключ 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 легко создавать анимацию. Траектории анимации можно просматривать и редактировать непосредственно в окне просмотра.

Объекты можно анимировать вдоль кривых с элементами управления для выравнивания, наклона, скорости, плавности и зацикливания, а также вдоль поверхностей с элементами управления для выравнивания. Анимация с контролируемым путем веса между несколькими кривыми и анимация веса. Объекты можно ограничивать для анимации с другими объектами многими способами — включая взгляд, ориентацию в разных координатных пространствах и связывание в разные моменты времени. Эти ограничения также поддерживают анимированное взвешивание между несколькими целями.

Всю полученную ограниченную анимацию можно свернуть в стандартные ключевые кадры для дальнейшего редактирования.

Модификатор Skin или Physique может использоваться для достижения точного контроля скелетной деформации , поэтому персонаж плавно деформируется при перемещении суставов, даже в самых сложных областях, таких как плечи. Деформацию кожи можно контролировать с помощью прямых вершинных весов , объемов вершин, определяемых оболочкой, или и того, и другого. Такие возможности, как таблицы весов, окрашиваемые веса , а также сохранение и загрузка весов, обеспечивают простое редактирование и передачу между моделями на основе близости, обеспечивая точность и гибкость, необходимые для сложных персонажей.

Опция жесткой привязки скинов 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 управления сетками с другими сетками и выполнения целевых корректировок веса в сложных областях.

Персонажей можно оснастить индивидуальными скелетами с использованием костей 3ds Max, решателей IK и инструментов оснастки на основе данных захвата движения.

Все инструменты анимации, включая выражения, скрипты, контроллеры списков и проводку, можно использовать вместе с набором утилит, специфичных для костей, для создания оснасток любой структуры и с настраиваемыми элементами управления, поэтому аниматоры видят только пользовательский интерфейс, необходимый для анимации своих персонажей. Четыре подключаемых решателя IK поставляются с 3ds Max: решатель, не зависящий от истории, решатель, зависящий от истории, решатель конечностей и решатель сплайновой IK. Эти мощные решатели сокращают время, необходимое для создания высококачественной анимации персонажей. Решатель, не зависящий от истории, обеспечивает плавное смешивание между анимацией IK и FK и использует предпочтительные углы, чтобы дать аниматорам больше контроля над позиционированием задействованных костей. Решатель, зависящий от истории, может решать в пределах суставов и используется для машинной анимации. IK-лимб — это легкий решатель с двумя костями, оптимизированный для интерактивности в реальном времени, идеально подходящий для работы с рукой или ногой персонажа. Решатель сплайновой IK обеспечивает 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.

В дополнение к модификатору ткани реактора, программное обеспечение 3ds Max имеет интегрированный движок моделирования ткани, который позволяет пользователю превратить практически любой 3D-объект в одежду и даже создавать одежду с нуля. Решение столкновений выполняется быстро и точно даже в сложных симуляциях. Локальное моделирование позволяет художникам драпировать ткань в реальном времени, чтобы настроить начальное состояние одежды перед установкой ключей анимации.

Моделирование ткани можно использовать совместно с другими динамическими силами 3ds Max, такими как Space Warps. Несколько независимых систем ткани можно анимировать с их собственными объектами и силами. Данные о деформации ткани можно кэшировать на жестком диске, чтобы обеспечить неразрушающие итерации и улучшить производительность воспроизведения.

Подключаемый модуль Autodesk Vault , который поставляется с 3ds Max, объединяет активы 3ds Max пользователей в одном месте, позволяя им автоматически отслеживать файлы и управлять текущей работой. Пользователи могут легко и безопасно находить, делиться и повторно использовать активы 3ds Max (и проектировать) в крупномасштабной среде производства или визуализации.

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

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

Во многих фильмах использовалась 3ds Max или предыдущие версии программы под предыдущими названиями в анимации CGI, например, в «Аватаре» и «2012» , которые содержат компьютерную графику из 3ds Max наряду с живыми актерами. Mudbox также использовался в окончательном текстурировании декораций и персонажей в «Аватаре», причем 3ds Max и Mudbox тесно связаны.

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

Архитектурные и инженерно-проектные фирмы используют 3ds Max для разработки концептуального искусства и предварительной визуализации .

Образовательные программы на уровне средней и высшей школы используют 3ds Max в своих курсах по 3D компьютерной графике и компьютерной анимации . Известно, что студенты, участвующие в конкурсе FIRST по 3D анимации, используют 3ds Max.

Полигональное моделирование более распространено в игровом дизайне, чем любая другая техника моделирования, поскольку очень специфический контроль над отдельными полигонами позволяет добиться экстремальной оптимизации. Обычно моделлер начинает с одного из примитивов 3ds max и, используя такие инструменты, как bevel и extrude , добавляет детали и улучшает 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 edit poly , который позволяет использовать инструменты, доступные в редактируемом полигональном объекте, выше в стеке модификаторов (т. е. поверх других модификаций).

NURBS в 3ds Max — устаревшая функция. Ни одна из функций не обновлялась с версии 4 и игнорировалась командами разработчиков в течение последнего десятилетия. Например, обновленные модификаторы path deform и normalize spline в версии 2018 больше не работают на кривых NURBS, как в предыдущих версиях.

Альтернатива полигонам, она дает сглаженную поверхность, которая устраняет прямые края полигональной модели. NURBS — это математически точное представление поверхностей свободной формы, таких как те, которые используются для кузовов автомобилей и корпусов кораблей, которые могут быть точно воспроизведены в любом разрешении, когда это необходимо. С помощью NURBS можно создать гладкую сферу с одной гранью.

Неоднородное свойство NURBS поднимает важный момент. 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 вершины управления (CV) на кривую или поверхность. Узлы невидимы в трехмерном пространстве и не могут управляться напрямую, но иногда их поведение влияет на видимый вид объекта NURBS. Пространство параметров является одномерным для кривых, которые имеют только одно измерение U топологически, хотя они существуют геометрически в трехмерном пространстве. Поверхности имеют два измерения в пространстве параметров, называемые U и V. ^[9]

Кривые и поверхности NURBS обладают важными свойствами не изменяться при стандартных геометрических аффинных преобразованиях (Transforms) или при перспективных проекциях. CV имеют локальный контроль над объектом: перемещение CV или изменение его веса не влияет ни на какую часть объекта за пределами соседних CV. (Это свойство можно переопределить с помощью элементов управления Soft Selection). Кроме того, решетка управления, которая соединяет CV, окружает поверхность. Это известно как свойство выпуклой оболочки. ^[10]

Инструмент Surface изначально был сторонним плагином, но Kinetix приобрел и включил эту функцию, начиная с версии 3.0. ^{[ требуется цитата ]} Инструмент Surface предназначен для создания обычных сплайнов 3ds Max, а затем применения модификатора под названием «surface». Этот модификатор создает поверхность из каждых трех или четырех вершин в сетке. Его часто рассматривают как альтернативу моделированию «mesh» или «nurbs», поскольку он позволяет пользователю интерполировать криволинейные секции с прямой геометрией (например, отверстие через форму коробки). Хотя инструмент Surface является полезным способом создания параметрически точной геометрии, в нем отсутствуют «свойства поверхности», которые есть в похожем модификаторе Edit Patch, который позволяет пользователю сохранять исходную параметрическую геометрию, одновременно настраивая «сглаживающие группы» между гранями. ^{[ требуется цитата ]}

Это базовый метод, в котором кто-то моделирует что-то, используя только коробки, сферы, конусы, цилиндры и другие предопределенные объекты из списка предопределенных стандартных примитивов или списка предопределенных расширенных примитивов . Можно также применять булевы операции , включая вычитание, разрезание и соединение. Например, можно сделать две сферы, которые будут работать как капли, которые будут соединяться друг с другом. Они называются метаболами . ^[11]

Рендеринг сканлайна

Метод рендеринга по умолчанию в 3ds Max — это рендеринг scanline. За эти годы в scanliner было добавлено несколько дополнительных функций, таких как глобальное освещение, излучательность и трассировка лучей .

АРТ-рендерер

Autodesk Raytracer Renderer (ART) — это физический рендерер , работающий только на CPU, для архитектурных, продуктовых и промышленных дизайнов и анимаций. Он интегрирован в 3ds Max с версии 2017.

Красное смещение

Сторонний GPU-ускоренный, предвзятый рендерер с плагинами для 3ds Max, Cinema 4D, Houdini, Katana и Maya.

Ментальный луч

Mental ray — это сторонний рендерер, использующий рендеринг bucket , технику, которая позволяет распределить задачу рендеринга для одного изображения между несколькими компьютерами. Начиная с 3ds Max 2018, mental ray больше не поставляется с 3ds Max и должен быть получен напрямую от NVIDIA.

Рендермен

Также доступен сторонний инструмент подключения к конвейерам RenderMan для тех, кому необходимо интегрировать Max в фермы рендеринга Renderman. Используется Pixar для рендеринга нескольких своих анимационных фильмов CGI.

V-Рэй

Плагин стороннего движка рендеринга для 3ds Max.

Бразилия Р/С

Сторонняя фотореалистичная система рендеринга. Способна на быструю трассировку лучей и глобальное освещение.

Арион

Сторонний гибридный интерактивный GPU+CPU, беспристрастный трассировщик лучей на основе Nvidia CUDA .

Индиго Рендерер

Сторонний фотореалистичный рендерер с плагинами для 3ds Max.

Максвелл Рендер

Сторонняя система фотореалистичного рендеринга, предоставляющая материалы и беспристрастный рендеринг .

Октановый рендер

Сторонний беспристрастный GPU-трейсер лучей с плагинами для 3ds Max на основе Nvidia CUDA .

Luxrender

Трассировщик лучей с открытым исходным кодом, поддерживающий 3ds Max, Cinema 4D, Softimage и Blender. Фокусируется на фотореализме, максимально имитируя физику реального света.

Арнольд

Arnold — это беспристрастный, физически обоснованный, однонаправленный рендерер с трассировкой пути.

Корона Рендерер

Сторонний высокопроизводительный (не)предвзятый фотореалистичный рендерер.

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

Из-за высокой цены коммерческой версии программы Autodesk также предлагает бесплатную студенческую версию, в которой прямо указано, что она должна использоваться «только в образовательных целях». Студенческая версия имеет идентичные функции с полной версией, но предназначена только для одноразового использования и не может быть установлена ​​в сети. Студенческая лицензия истекает через три года, после чего пользователь, если он все еще является студентом, может загрузить последнюю версию, тем самым продлив лицензию еще на три года.

В 2020 году Autodesk сократила лимит бесплатной студенческой версии до 1 года вместо 3 лет ранее. Кроме того, все клиенты, желающие получить бесплатный доступ к образовательным продуктам и услугам Autodesk, должны предоставить подтверждение зачисления, занятости или статуса подрядчика в квалифицированном учебном заведении.

На Викискладе есть медиафайлы по теме 3DStudioMax .

В Wikibooks есть книга по теме: Autodesk 3ds Max

• Официальный сайт