LightWave 3D - LightWave 3D

LightWave 3D
Разработчики)	NewTek, Inc.
Первый выпуск	1990 ; 31 год назад
Стабильный выпуск	2020.0.2 / 15 июля 2020 г . ; 11 месяцев назад
Операционная система	AmigaOS , Windows , macOS
Тип	3D компьютерная графика
Лицензия	Пробная версия
Веб-сайт	lightwave3d .com

LightWave 3D - это программа для трехмерной компьютерной графики, разработанная NewTek . Он использовался в фильмах, телевидении, анимированной графике , цифровой матовой живописи , визуальных эффектах , разработке видеоигр , дизайне продуктов , архитектурной визуализации , виртуальном производстве , музыкальных клипах , предварительных визуализациях и рекламе .

Обзор

LightWave - это программный пакет, используемый для рендеринга 3D-изображений , как анимированных, так и статических. Он включает в себя быстрый механизм рендеринга, который поддерживает такие расширенные функции, как реалистичное отражение, излучение , каустика и 999 узлов рендеринга . Компонент 3D-моделирования поддерживает как моделирование полигонов, так и поверхности подразделения . Компонент анимации имеет такие функции, как обратная и прямая кинематика для анимации персонажей , системы частиц и динамика. Программисты могут расширить возможности LightWave с помощью прилагаемого SDK, который предлагает сценарии Python, LScript (собственный язык сценариев) и интерфейсы языка C.

История

В 1988 году Аллен Гастингс создал программу рендеринга и анимации под названием VideoScape 3D , а его друг Стюарт Фергюсон создал дополнительную программу трехмерного моделирования под названием Modeler , обе продаваемые Aegis Software. NewTek планировал включить VideoScape и Modeler в свой пакет для редактирования видео Video Toaster . Первоначально предназначенная для называния «Система анимации NewTek 3D для Amiga», Гастингс позже придумал название «LightWave 3D», вдохновленное двумя современными высокопроизводительными 3D-пакетами: Intelligent Light и Wavefront . В 1990 году был выпущен пакет Video Toaster, включающий LightWave 3D и работающий на компьютере Commodore Amiga .

LightWave 3D доступен как отдельное приложение с 1994 года, а версия 9.3 работает на платформах Mac OS X и Windows. Начиная с версии 9.3, версия Mac OS X была обновлена до универсального двоичного файла .

Последней известной автономной версией Amiga была LightWave 5.0, выпущенная в 1995 году. Вскоре после выпуска первой версии для ПК NewTek прекратил выпуск версии Amiga, сославшись на неопределенное будущее платформы. Вскоре были выпущены версии для платформ DEC Alpha, Silicon Graphics (SGI) и Macintosh.

LightWave использовался для создания спецэффектов для телесериалов « Вавилон 5» , « Звездный путь: Вояджер» , « Космос: выше и дальше» , seaQuest DSV , Lost и Battlestar Galactica . Программа также использовалась в производстве Титаника, а также Аватара , Города грехов и 300 . Короткометражный фильм 405 был снят двумя художниками дома с использованием LightWave. В финской пародии на Star Trek Star Wreck: In the Pirkinning большая часть визуальных эффектов была сделана в LightWave финским режиссером Самули Торссоненом, который продюсировал визуальные эффекты для художественного фильма Iron Sky . Фильм « Джимми Нейтрон: Мальчик-гений» был полностью снят в LightWave 6 и « Мессия: Студия» .

В 2007 году дебютировал первый полнометражный фильм, полностью анимированный в 3D одним человеком, « Flatland the Film » Лэдда Элингера-младшего. Он был полностью анимирован в LightWave 3D 7.5 и 8.0.

В своей девятой версии рынок LightWave варьируется от любителей до высококлассных приложений в видеоиграх , телевидении и кино . NewTek представила 64-битную версию LightWave 3D как часть пятого бесплатного обновления LightWave 3D 8 и была представлена в программной речи Билла Гейтса на WinHEC 2005.

4 февраля 2009 года NewTek анонсировала «LightWave CORE» своего 3D-приложения следующего поколения в виде потоковой прямой презентации для 3D-художников по всему миру. Он отличался настраиваемым и модернизированным пользовательским интерфейсом, интеграцией сценариев Python, которая предлагала код в реальном времени и предварительные просмотры, обновленный формат файла, основанный на стандартном отраслевом формате Collada , существенные изменения в технологиях моделирования и итеративный рендерер области просмотра в реальном времени. Планировалось, что это будет первый продукт LightWave, который будет доступен в операционной системе Linux. Однако 23 июня 2011 года CORE был отменен как отдельный продукт, и NewTek объявил, что усовершенствования CORE станут частью продолжающейся платформы LightWave, начиная с LightWave 10 (которая изначально была LightWave HC и должна была стать переходной программной системой, включающей классические приложения Layout и Modeler на начальных этапах CORE, чтобы обеспечить совместимость с существующим набором инструментов для LightWave).

30 декабря 2010 г. NewTek представила LightWave 10. В него добавлено средство визуализации интерактивного окна просмотра (VPR), интерактивные стереоскопические камеры, рабочий процесс с линейным цветовым пространством, интерактивный физический ввод телеопераций в реальном времени (инструменты Virtual Studio) и обновления для обмена данными.

20 февраля 2012 года NewTek начала поставки LightWave 11 Software, последней версии своего профессионального программного обеспечения для 3D-моделирования, анимации и рендеринга. LightWave 11 включает в себя множество новых функций, таких как инструменты создания экземпляров, группирования и разрушения, гибкая динамика Bullet Dynamics, поддержка Pixologic Zbrush и многое другое. LightWave 11 используется для всех жанров создания 3D-контента - от создания визуальных эффектов для фильмов и трансляций до архитектурной визуализации и игрового дизайна.

31 января 2013 года NewTek выпустила LightWave 11.5, в котором дебютировала новая модульная система такелажа под названием Genoma. Система стайства была переработана, и теперь в ней появились хищники и жертвы. Система динамики пули была улучшена, чтобы учитывать динамику мягкого тела, силы ветра и реакцию на деформации костей. Также были добавлены ссылки на After Effects и ZBrush (через GoZ). В Modeler были добавлены новые инструменты, основанные на новой экспериментальной подсистеме. Первоначально предполагалось, что эта подсистема позволит дальнейшие улучшения Modeler, но раскрытие разработчиком информации на основных форумах пользователей (после того, как оно было удалено модераторами), указывало на то, что этот подход был слишком проблематичным, и рассматривался другой путь, позволяющий Modeler развиваться. FiberFX, система волос / мех в LightWave, также претерпела улучшения с выпуском 11.5 для работы с мягкими телами, а также для прямой поддержки кривых из Modeler для направления волос. Кроме того, была добавлена поддержка косы и скручивания, чтобы упростить создание сложных причесок.

1 ноября 2013 года NewTek выпустила LightWave 11.6. В этом выпуске появился новый инструмент анимации, управление сплайном, а также улучшено литье лучей (чтобы элементы сцены можно было точно позиционировать на поверхности с дополнительным смещением. Также был реализован CgFX от nVidia, хотя и через устаревшую систему шейдеров. STL была добавлена поддержка для обеспечения вывода, подходящего для 3D-принтеров.Система виртуальной студии также была улучшена для поддержки надстройки LightWave 3D, созданной группой под названием NevronMotion, которая обеспечивает прямой захват движения (всего тела и лица) с помощью потребительских устройств, таких как Kinect ( только в Windows) и перенацеливание через упрощенный пользовательский интерфейс.Простая система Python была сделана доступной для среды Modeler и для общих функций. Сроки поддержки макета через эту упрощенную систему не были раскрыты. Также была представлена поддержка Alembic. С момента выпуска версии 11.6 было выпущено два незначительных исправления для решения проблем с программным обеспечением (11.6.1 и 11.6.2). В начале мая 2014 года была выпущена версия 11.6.3 для решения проблемы лицензирования. системное ограничение.

24 ноября 2014 года NewTek выпустил Lightwave 2015. В этом выпуске улучшена интеграция физики Bullet (ограничения, двигатели, динамика, влияющая на кости), подключаемый модуль автоматизации оснастки Genoma со сценариями, рендерингом краев и рабочий процесс родительского контроля динамических объектов. Он также добавил инструмент сопоставления перспективы пластины и выборку важности для глобального освещения . Розничная цена была снижена на треть.

1 января 2018 года NewTek выпустил Lightwave 2018. Функции включают в себя: физическую систему рендеринга, рендеринг и световые буферы, новый волюметрический движок, поддержку OpenVDB, новую архитектуру освещения, редактор поверхностей - узлы материалов и предварительный просмотр поверхности, камеру виртуальной реальности, стек модификаторов. Узловые модификаторы, новый шейдер Cel и улучшенный рендеринг краев, более интегрированный FiberFX, параметрические формы на основе макета, физически основанный OpenGL и фильтр шумоподавления. Новые функции Modeler включают: «Окно просмотра Layout View показывает текущий вид камеры из Layout. Кроме того, LightWave 2018 Modeler предоставляет новые полностью интерактивные инструменты, включая Lattice, Smoothing, Array и Spline Bridge для ускорения моделирования».

В январе 2019 года LightWave 2019 представила новые инструменты интеграции с Unreal Engine , создание анимированной сетки и рисование в Layout, новые инструменты UV-сопоставления и UDIM (а также поддержку групп сглаживания) в Modeler, улучшенный обмен FBX , инструменты настройки модели затенения, новые примитивы формы, создание OpenVDB , улучшения затенения / рендеринга и улучшения рабочего процесса / пользовательского интерфейса.

Разработчик моделей и верстка

LightWave состоит из отдельных программ, в первую очередь Modeler и Layout. Каждая программа предоставляет выделенное рабочее пространство для конкретных задач. Когда эти две программы работают одновременно, для синхронизации данных между ними используется программа под названием Hub.

Modeler, как следует из названия, включает в себя все функции моделирования, используемые для создания 3D-моделей, а Layout включает в себя функции для упорядочивания 3D-моделей, их анимации и рендеринга. Макет предлагает трассировку лучей , глобальное освещение и выходные параметры рендеринга.

Такое разделение является уникальным среди пакетов компьютерной 3D-графики, которые обычно объединяют свои средства моделирования и визуализации. NewTek утверждает, что выделение рабочих пространств для конкретных задач создает, возможно, более эффективный рабочий процесс 3D-производства. В сообществе пользователей LightWave давно ведутся дискуссии о том, стоит ли интегрировать Modeler и Layout в единую программу. В ответ на это NewTek начал процесс интеграции, включив в Layout несколько основных инструментов моделирования.

Существует также основанный на командной строке механизм сетевого рендеринга под названием Screamernet, который можно использовать для распределения задач рендеринга по большому количеству сетевых компьютеров. Это используется для сокращения общего времени, необходимого для рендеринга одного проекта, за счет параллельного рендеринга на каждом из компьютеров части всего проекта. Screamernet включает в себя все функции движка рендеринга, интегрированного в Layout, но без интерактивного пользовательского интерфейса. LightWave изначально поддерживает 999 узлов рендеринга.

Функции

Динамика

LightWave предоставляет системы динамической физики, поддерживающие движение твердых и мягких тел, деформации, ограничения, моторизацию, окружающую среду и частицы. Он взаимодействует с 3D-моделями объектов, костей и волос (FiberFX). LightWave включает в себя как Bullet, так и устаревшие проприетарные (включая ClothFX, SoftFX, HardFX, излучатель ParticleFX, ветер, столкновение и гравитацию) движки динамики.

Гипервоксели

Гипервоксели - это средство для визуализации различных эффектов анимации частиц. Различные режимы работы могут создавать внешний вид, имитирующий:

Металлические шарики для таких объектов, как вода или ртуть, включая настройки отражающей или преломляющей поверхности
Спрайты , способные воспроизводить эффекты, такие как огонь или стая птиц.
Затенение объема для имитации облаков или эффектов тумана.

Шейдеры материалов

LightWave поставляется с узловым редактором текстур, который поставляется с набором специальных шейдеров материалов. Некоторые типы поверхностей, для которых были оптимизированы эти шейдеры, включают:

материалы общего назначения для подповерхностного рассеяния для таких материалов, как воск или пластмассы
реалистичная кожа, включая подповерхностное рассеяние и несколько слоев кожи
металлические, отражающие, материалы с использованием алгоритмов энергосбережения
прозрачные преломляющие материалы, включая точные алгоритмы полного внутреннего отражения
диэлектрическое затенение для отображения поведения световых лучей, проходящих через материалы с разными показателями преломления

Узлы

NewTek расширил возможности настройки параметров LightWave с помощью архитектуры графа узлов (редактор узлов) для LightWave 9. Этот редактор позволил установить широкие иерархические параметры помимо поддержки фиксированных и основанных на стеке параметров. Примеры типов узлов включают математический, скрипт, градиент, образец, экземпляр, группу и шейдер. Узлы можно использовать в функциях Surface Editor, Mesh Displacement и Virtual Studio. API подключаемого модуля узла был выпущен для сторонних разработчиков, чтобы добавить свои собственные узлы.

Ярким примером разработки сторонних узлов являются дополнительные узлы Дениса Понтонье. Эти бесплатные узлы позволяют изменять изображения, рендеры, процедурные текстуры , гипервоксели, движения объектов, каналы анимации и объемное освещение . Также они позволяют частицам и другим сеткам управлять параметрами узлов.

Сценарии

LScript - один из языков сценариев LightWave. Он предоставляет полный набор встроенных функций, которые вы можете использовать при написании сценариев поведения LightWave.

В LightWave 11 NewTek добавил поддержку Python в качестве опции для пользовательских сценариев.

SDK подключаемого модуля LightWave

SDK предоставляет набор C классов для написания нативных Lightwave плагин.

Лицензирование

До того, как LightWave стал доступен как отдельный продукт в 1994 году, для работы требовалось наличие Video Toaster в Amiga. До версии 11.0.3, LightWave лицензии были связаны с аппаратным ключом (например Safenet модели USB или устаревших параллельный порт). Без электронного ключа LightWave будет работать в «Режиме обнаружения», что сильно ограничивает функциональность. Одна копия LightWave поддерживает распределенный рендеринг до 999 узлов.

Languages

In other projects