Panoramica sui Software 3D, Plug-ins e... qual'è il software migliore?

In questo piccolo articolo vorrei farvi capire la differenza che passa tra alcuni software che si utilizzano nel settore della computer grafica, ma l'impresa risulta molto difficile visto che è un settore sempre in evoluzione e non si può dire che sia un campo in cui basti utilizzare un solo software. Una piccola panoramica sui maggiori pacchetti in circolazione può risultare utile per chi si avvicina la prima volta a questo mondo molto vasto, quali siano le loro differenze o meglio rispondere ad una domanda che tutti penso ci siamo posti all'inizio: "Qual'è il software migliore e con quale comincio?”

Bene! Mettiamo in chiaro un concetto fondamentale... NON ESISTE IL SOFTWARE MIGLIORE, IL MIGLIOR SOFTWARE CHE ESISTE È L'UTENTE CHE LO USA...cioè noi che ci impazziamo davanti per realizzare quello che abbiamo in mente.

Certo, c'è da dire che ogni software ha le sue caratteristiche e quindi i suoi punti di forza che permettono di distinguerlo da altri, può essere il prezzo, l'interfaccia o semplicemente il suo possibile utilizzo.

Altra piccola cosa da capire che nel mondo della Computer Grafica non basta usare un solo software per realizzare un progetto, andando avanti nel tempo vi renderete conto che quello che volete realizzare si può ottonnere usando diverse applicazioni che possono essere delle Plug-ins (= software alternativi che funzionano all'interno del software oppure dei semplici scripts come succede in alcuni casi) oppure usando un altro software che serve per migliorare il nostro lavoro come possono essere i software che solitamente si usano in una determinata fase lavorativa che viene definita Post-Produzione.

I software per la modellazione in 3D si dividono in due grandi famiglie; software caddistici e non caddistici...

Caddistici: Tutti coloro che permettono di lavorare con una grande precisione, solitamente le superfici che generano sono di carattere N.U.R.B.S. e che cosa sono?

La geometria Nurbs (Non-Uniform Rational B-Splines) è una rappresentazione matematica che definisce accuratamente qualunque forma: da una semplice linea, ad un cerchio, un arco o un cubo, fino al più complesso solido o superficie a forma libera od organica 3D. Grazie alla sua accuratezza e flessibilità. I modelli NURBS possono venire usati in molti processi differenti, dalle illustrazioni ed animazioni sino alla progettazione industriale.

Non caddistici: Sono tutti coloro che non usano di base la modellazione NURBS, ma la modellazione Poligonale cioè una tipologia di modellazione che prende come punto di partenza una qualsiasi geometria semplice per ricavarne poi una superficie più elaborata e complessa. Si può partire da un semplice piano, cubo, cilindro o sfera per poi ricavarne una figura solida come ad esempio una tazza, un'auto o un viso. I due concetti fondamentali di modellazione sono il Box Modeling e l'Edge Modeling cioè nel primo caso possiamo partire da una scatola e deformandola con strumenti basilari come l'estrusione, il taglio o il semplice spostamento si arriva a forme complessa, nel secondo metodo andiamo invece da agire analizzando la struttura da elaborare e partendo da un semplice piano iniziamo ad estrudere i suoi edge (= lati) e con gli stessi comandi della box modeling aggiustiamo il nostro ricavato in base alle linee principali.

La modellazione Poligonale quindi è meno precisa di una modellazione Nurbs perché va molto ad intuito e seguendo delle linee guida su delle immagini definite Reference o Blue-Prints.

Software basati principalmente sulla modellazione NURBS.

McNeel Rhinoceros

Nato come plug-in di Autocad molti anni fa e poi diventato software indipendente, infatti sono riconoscibili molti tratti in comune con il prodotto Autodesk come ad esempio il tronca, estendi, raccordo e via dicendo, ma la stessa interfaccia di partenza è molto simile ad Autocad che però non consente al momento una modellazione Nurbs o Poligonale molto avanzata, è si uno dei migliori software CAD 2D, ma come 3D la cosa migliore è ripiegare su Rhinoceros.

Rhinoceros, conosciuto anche come Rhino3D o semplicemente Rhino, è un software di modellazione Nurbs, particolarmente usato nell’ambito del design e nella progettazione industriale, navale e di gioielli, ma chiaramente questo non vuol dire che possa fare “solo” questo. Rhino è infatti considerato il modellatore Nurbs più potente, insomma fa solo modellazione di un certo tipo, ma la fa ad altissimo livello grazie alla ricchezza di strumenti, modificatori, modellatori e chi più ne ha più ne metta. Il software è inoltre molto intuitivo da usare, l’interfaccia è molto chiara e semplice e ogni cosa è dove l’utente se la aspetta, dalle opzioni per la modellazione a quelle per il rendering passando per l’applicazione di materiali e texture.

La sua qualità di rendering non è eccelsa e comunque non compete con quella di altri programmi più blasonati, tuttavia è possibile utilizzare plug-ins di terze parti per migliorare queste cose: esiste ad esempio Flamingo, motore di rendering fotorealistico, o Penguin, motore di rendering in stile cartoon. Esistono poi altri plug-ins, come Bongo (che consente di aggiungere potenzialità di animazione), che rendono Rhinoceros ulteriormente potente; insomma il software è ottimo già di suo e i pochi punti in cui è carente possono essere eliminati grazie all’uso di prodotti da terze parti. È un software basato esclusivamente per sistemi operativi Windows.

www.it.rhino3d.com

Auto·des·sys FormZ

La software-house in questione ha sviluppato vari e interessanti programmi CAD su piattaforma Mac, quindi a primo impatto FormZ è la soluzione alternativa e ideale a Rhinoceros... anche lui è un modellatore di superfici NURBS, ma non solo perché offre la possibilità di lavorare poligonalmente senza tanti problemi. Ho avuto modo di vederlo e provarlo al SAIE di Bologna del 2006 e devo dire che ne sono rimasto molto colpito perché offre anche una buona qualità di rendering cosa che al momento il software della McNeel non permette, tutta via il suo utilizzo, almeno in Italia, è limitato visto che il 90% delle aziende del settore utilizzano il suo "rivale" in ambiente Windows. Questo però non vuol dire che sia da buttare, anzi è proprio il fatto che permetta la lavorazione su due piattaforme o più (Windows, Mac e ora stanno lavorando per Linux) che permette al software di sopravvivere nel mercato mondiale.

www.formz.com

Autodesk Studio Tools

Sembrava che con il passaggio di proprietà questo software fosse costretto a scomparire, ma l'Autodesk ha deciso di tenerlo ancora in vita... forse uno dei migliori software in circolazione vista la sua ricca possibilità di progettazione e gestione... lavora con superfici Nurbs però non ha paura di andare a lavorare con poligoni, infatti rappresenta uno dei software più interessanti al momento in circolazione.

http://usa.autodesk.com/adsk/servlet/index?id=6871131&siteID=123112

Software basati principalmente sulla modellazione Poligonale...

Newtek Lightwave 3D

Lightwave è forse uno dei più vecchi programmi di modellazione 3D in circolazione al momento, la sua prima apparizione risale intorno alla metà degli anni '80, poco prima si può dire che è nata la vera computer grafica, al tempo girava su Amiga e i tempi di rendering erano al quanto diverse dai nostri di oggi, anche il rendering stesso. Nonostante tutto Lightwave ha continuato la sua marcia di sviluppo fino ai giorni nostri per essere poi considerato uno dei migliori modellatori poligonali in circolazione, apprezzato molto anche da coloro che lavorano nell'ambito architettonico perché consente non solo un calcolo accurato della Radiosity, ma anche una buona gestione del file... Lightwave è un po' la mamma o il padre di un sacco di altri software in circolazione al momento, la sua interfaccio lo dimostra... ad esempio: Softimage e Modo sono i figli di questo interessante pacchetto 3D.

Oltre ad essere una buona base e di modellazione offre la possibilità di effettuare Rendering con motori proprietari e non e anche animazione, fino a poco tempo fa i due moduli erano separati in Lightwave Modeler e Lightwave Render cioè per renderizzare si passava ad un altro software, con l'avvento della versione 9 è cambiato tutto visto che offrono sia modellazione e rendering come gli altri classiche pacchetti 3D. Capacità di lavoro sia in ambito Windows che Mac...

www.newtek.com

Maxnor Cinema 4D

Anche lui sente gli anni che passano... forse uno dei più completi in rapporto di qualità/prezzo. Il suo pregio è quello di essere completo di tutto e di non sentire la mancanza o la necessità di particolari plug-in aggiuntivi. Buona comunicazione con i software made in Germany come Allplan e Archicad (da poco acquisito dalla stessa software-house che produce Allplan). Ottime plug-ins di rendering già integrate e divise per moduli come ad esempio Advance Render e Mocca. La sua interfaccia fanno si che l'utente si trovi a suo agio e lo rendono molto intuitivo a prima vista anche se nasconde, a volte, certe insidie che si possono risolvere con semplici passaggi.
Oltre al buon prezzo ha la possibilità di lavorare molto bene con un altro software come Body-Paint che si può utilizzare molto in fase di Texturing avanzato. Modellazione, simulazioni, rendering e animazione. Capacità di girare su Windows e Mac.

www.maxon.net

Never Center Silo

Ecco a voi uno dei modellatori ed esclusivamente modellatori che permette di realizzare modelli 3D con estrema facilità con il pro di averlo ad un prezzo molto basso. Ancora lo devo provare però da quello che ho visto la sua interfaccia non è difficilissima anzi quasi assente palette e strumenti volanti che permettono un'area di lavoro più grande e più pulita visivamente. Rapidità di apprendimento elevatissimo, capacità di girare su entrambe le piattaforme (Win e Mac)... unico suo difetto la totale assenza momentanea di un motore di rendering, quindi per renderizzare siamo costretti a migrare su altre piattaforme di render...

www.nevercenter.com

Luxology Modo

Anche lui basato sul buon vecchio Lightwave e con un prezzo molto basso, che cosa lo rende molto interessante? il suo motore di rendering, quasi al pari di Vray e Mental Ray, la possibilità di pitturare direttamente in 3D con semplici comandi e l'estrema semplicità di modellazione. Unica sua pecca per chi non è abituato a certe interfacce si trova molto spiazzato all'inizio dall'immensa e numerosa quantità di informazioni.

www.luxology.com

Avid Softimage|XSI

Avid promuove questo software come se fosse qualcosa di veramente basilare anzi ha una teoria di mercato molto aperta infatti si va da una versione base al costo di 500 € euro circa per poi salire. In realtà il prezzo può ingannare perchè il potenziale che si nasconde dietro Softimage|XSI o semplicemente XSI è veramente notevole. Di recente molte case cinematografiche e di sviluppo per Video-games stanno usando questo pacchetto 3D per la realizzazione dei loro prodotti. Prima tra tutte la Ubisoft. Modellazione, simulazioni, rendering e animazione ad altissimi livelli sono i veri punti di forza del prodotto Avid. Sistemi operativi Windows, Linux e se non mi sbaglio anche Mac.

www.softimage.com

Autodesk Maya

Era il software concorrente di 3D Studio Max e cavallo di battaglia dell'Alias prima dell'acquisizione da parte dell'Autodesk. Maya rappresenta uno dei migliori software al mondo per la realizzazione degli effetti speciali e non solo. La sua strapotenza infatti sta in una buona combinazione tra il modulo di animazione e il suo motore di rendering, con tempo è divenuto uno dei pacchetti 3D più diffuso nelle Pipe-line delle grandi produzioni video. Nulla a che vedere con Lightwave e 3D Studio Max, un mondo a parte, un sistema informatico diverso e un'interfaccia completamente da scoprire. Molto intuitiva a prima vista, ma complessa se on si sa dove mettere le mani. Unico suo difetto sono i tempi di calcolo per le immagini fisse specialmente se di carattere architettonico/disegno industriale infatti lo stesso motore di rendering, Mental Ray, su altre piattaforme ha una velocità molto superiore. Modellazione, simulazione, rendering e animazione. Lavora su tutte e tre le piattaforme (Windows, Mac e Linux)...

http://usa.autodesk.com/adsk/servlet/index?siteID=123112&id=7635018

Autodesk 3D Studio Viz/Max

Esistono due versioni del pacchetto 3D per rendering dell'Autodesk; Viz è il fratello minore pensato per coloro che devono o vogliono lavorare solo con l'architettura e il disegno industriale infatti sono assenti tutte le dinamiche per la simulazione e l'animazione avanzata di personaggi o simili mentre Max è completo e pensato per coloro che principalmente lavorano con l'animazione. Il suo impiego in questi annoi è cresciuto e lo ha portato a sviluppare anche effetti speciali per film, spot e video musicali, nonostante ciò rimane secondario nelle principali Pipe-line dei maggiori studi del settore. Interessante e semplice da usare una volta superato lo scoglio dell'interfaccia (bruttissima le prime volte) offe un buon motore di rendering veloce e una buona comunicazione con molte plug-ins esterne. Modellazione, simulazione (solo max), rendering e animazione. Lavora solo su piattaforma Windows.

http://usa.autodesk.com/adsk/servlet/index?id=5659302&siteID=123112

Esistono altri software che offrono la possibilità di lavorare ad alti livelli, ma in Italia sono poco diffusi come ad esempio Shade... altri che permettono al creazione tramite dei preset di paesaggi o personaggi (Vue Infiniti e Poser per esempio).

Shade e Poser - www.e-frontier.com

Vue Infiniti - www.e-onsoftware.com

Consigli?

Il mio consiglio è sempre il solito: “Trovate il software con cui riuscite ad avere un buon Feeling e per fare ciò potete scaricare le demo dai vari siti che solitamente sono usabili o per un numero tot di salvataggi o di giorni (solitamente 30 giorni). Appena lo trovate studiate il più possibile le sue caratteristiche e poi volendo se avete voglia passate ad altro per avere una maggiore cultura che non si sa mai... fa sempre comodo”.

Le tipologie dei software che conviene sapere sono a mio avviso: Programma di CAD 2D, modellatore NURBS, programma di Rendering/modellazione poligonale. Da aggiungere a programmi di post produzione per il foto-ritocco e l'editing video (se volete).

I fattori che possono condizionare la vostra scelta possono essere il percorso di studi che avete scelto e il sistema operativo in cui lavorate, il resto sta a voi.

Bene ora facciamo una piccola panoramica di cosa sono le plug-in e quali sono quelle che hanno veramente qualcosa di sorprendente nel settore del rendering.

Il plugin (o plug-in), in campo informatico è un programma non autonomo che interagisca con un altro programma per ampliarne le funzioni. Il tipico esempio è un plugin per un software di grafica che permette l'utilizzo di un formato grafico non supportato in maniera nativa dal software principale.

La capacità di un software di supportare i plugin è generalmente un'ottima caratteristica rendendo possibile l'ampliamento delle sue funzioni in maniera semplice e veloce. In alcuni casi, il plugin viene anche denominato extension.Tratto da wikpedia - http://it.wikipedia.org/wiki/Plugin_%28informatica%29

Mental Ray – mentalimages.com

È forse il più vecchio e diffuso motore di rendering che troviamo in commercio infatti è applicabile a molti dei principali software 3D (3D studio Max/Viz, Maya, Softimage|XSI, Side Effects Software's Houdini 5, SolidWorks PhotoWorks 2, Dassault Système's CATIA V4 and V5...) il suo impiego è di carattere non solo per la produzione di immagini statiche, ma anche in ambito cinematografico... è un motore complesso che da la possibilità non solo di usare i settaggi dei materiali standard, ma anche di essere programmati via linguaggio informatico (scripts – Mel).

Vray – vray.info

Forse uno dei migliori in ambito architettonico/design per la resa di immagini statiche anche a livello di qualità/tempo... sviluppato da programmatori dell'est europa al giorno d'oggi rappresenta uno delle migliori soluzioni, peccato che al momento per la realizzazione di video è molto sconsigliato visti i tempi di realizzazione... la sua maggiore debolezza è che al momento è disponibile per poche postazioni (3DStudio Max/Viz, Rhinoceros, Skecht Up... in fase di sviluppo su Maya, Softimage|XSI, Cinema 4D...)

During the creation of this site a new and very powerful raytracer is being honed and hardened into a high quality rendering system that has a large enough feature list that stands up against rendering systems only known to high-end CG production facilities. If you marvel at the way a green Maple leaf catches a beam of light and then seems to almost hold on to it then this site is for you. The future of vray.info has great possibility and will grow with the life of the software.

Throughout the history of computer graphics many discoveries have improved the quality of rendering techniques. Recently, a growing interest in the subtle role light plays physically and within our own human perception has fueled the creation of software to aid the modern artist. Just simply being fascinated and amazed, to say the least, at how light works and trying to recreate its effects in the limited environment we know of as our minds, a community has been created via the Internet.

This community that we are part of has been given the opportunity to prod and poke at software created for the sole purpose of simulating the effect light has on its environment. This evaluation and testing process has, in turn, created a need for the collection of knowledge pertaining to technical issues and processes as well as theory and thought.

Dec.4, 2001 the VRay Forum was opened by Chaos Group, one of the leaders in advanced rendering techniques, for the purpose of beta testing their new standalone raytracing engine, VRay, for 3D Studio MAX. Though this forum has helped many people to become familiar with Vray, we at vray.info felt there was a need to better consolidate all of the pertinent information into one comprehensive site. The pages contained in this site are specific to VRay and are being created for the purpose of informing its users. Here we have collected threads from the VRay Forum, which we think might have some educational value to users of VRay. During this process, links to other sites such as user galleries and technical information have also been added for reference and advancement. Please contact contact@vray.info if there is anything, from the forum, that you feel should be on this site and has not been included. Remember this is not a new forum but a place for the organization of information, something like a library. In a library we are asked not to voice ourselves so please don't write asking us to cover a new topics. - tratto dal sito ufficiale

Maxwell Render - maxwellrender.com oppure maxwellrender.it

Maxwell è un motore di render basato sulla fisica della luce reale. I suoi algoritmi e le sue equazioni riproducono il comportamento della luce in modo completamente accurato.
Tutti gli elementi in Maxwell, quali ad esempio i light emitters, i material shaders, le cameras ecc., sono completamente basati su accurati modelli fisici. Il metodo di calcolo di Maxwell converge sempre verso la corretta soluzione senza introdurre artifici inquanto è un renderer unbiased. Maxwell può catturare interamente tutte le interazioni luminose fra tutti gli elementi presenti in una scena. Tutta l'illuminazione è calcolata usando le informazioni spettrali e i dati con high dynamic range. Maxwell opera come una applicazione a riga di comando stan-alone ed è adatto per essere usato per la produzione di high-end rendering, per l'architettura, per la produzione e in ambiente scientifico. Maxwell è sviluppato per le piattaforme Windows 32/64, Linux e MacOSX.
Questa versione include i plugin per 3dsMax, Viz, Maya, Lightwave, Rhino, Solidworks, ArchiCAD, Cinema 4D, FormZ e Sketchup. In aggiunta sono supportati anche i seguenti formati di file: .obj, .lwo, .nff, .3ds, .xms e .stl.
Maxwell include funzionalità quali material editor, light editor or tone mapping (tutti basati sul modelli fisici accurati). La versione 1.0 è provvista di funzionalità command line e di GUI. - tratto dal sito ufficiale

Indigo - indigorenderer.com

Il suo funzionamento e base di applicazione è molto vicina a quella di Maxwell Render, uno dei grossi vantaggi è il fatto che per ora è liberamente scaricabile dal sito ufficiale..

Indigo is a new, free, actively developed, unbiased render engine.
Employing advanced features such as Metropolis Light Transport, Spectral light calculus,
a virtual camera model, physical sky and more, Indigo can achieve much more realistic results than traditional GI raytracers.
Indigo does not need any render parameters like GI samples, AO samples, AA samples, Soft shadows, etc, and complicated lighting setups to achieve realistic results.

Indigo is free for non- and commercial use, but as of writing is not open-source. - tratto dal sito ufficiale

FinalRender - www.cebas.com/index.php?UD=10-7888-35-788

Motore di rendering molto interessante che offre una buona combinazione con il programma Cinema 4D e Maya (ma anche su 3D Studio Max/Viz).

Brazil – splutterfish.com

Anche lui è un po' vecchiotto come motore di rendering, però offre una buona rersa in fase di lavorazione con materiali metallici, la sua comunicazione è molto elevata con 3dStudio Max/Viz però ultimament stanno lavorando anche ad una versione (al momento c'è una versione test) per Rhinoceros, infatti la collaborazione con la casa Americana-Spagnola offre un ottima alternativa ai suoi motori di rendering proprietari come Flamingo e Tucan.

Altra cosa interessante di questo motore di rendering ne esistono due versioni una compoleta e una scaricabile gratuitamente chiamata Rio-Brazil, unico suo difetto è la limitazione per renderizzare le immagini (max 300x500 pixel)...

Brazil r/s is developed for those who demand the highest quality from a renderer.  Designed for use in Film, Broadcast, and Visualization, Brazil r/s' versatile toolkit integrates easily into existing production environments and empowers the artists to predictably and reliably create any look.  Brazil r/s' advanced shading pipeline, extensible architecture, and natural workflow offers unprecedented control and flexibility, giving artists the freedom to focus on the Work, rather than wrestling with the "technology." - tratto dal sito ufficiale

Render Man – renderman.pixar.com

Studiato, sviluppato e testato nei locali della Pixar Studios è il motore di rendering più performante in ambito di produzione video... disponibile solo per Maya...

Leading digital effects houses and computer graphics specialists use Pixar’s RenderMan® because it is the highest quality renderer available anywhere and has been production tested through successful use in feature films for over ten years. Pixar’s RenderMan is stable, fast, and efficient for handling complex surface appearances and images.
RenderMan’s powerful shading language and anti-aliased motion blur allow designers to believably integrate stunning synthetic effects with live-action footage. In addition,  RenderMan is backed by Pixar’s technical staff, who know the challenges of creating digital effects. RenderMan is used for Pixar’s own feature film productions. - tratto dal sito ufficiale

Turtle Render - illuminatelabs.com o illuminatelabs.com/turtle3

Motore di rendering studiato su una tecnologia proprietaria definita LiquidLight... studiato, testato e ottimizzato in tutti i suoi settori offre una perfetta e semplice intuitività a chi lo usa, unico problema è che è disponibile solo per un software 3D cioè solo per Maya... al momento il suo impego è limitato alla produzioni di immagini per architetture e design, in ambito di produzioni video il suo utilizzo è quasi sconosciuto...

Turtle 3 is the only product on the market that combines advanced rendering technology with sophisticated baking functionality in one integrated toolset. - tratto dal sito ufficiale

Questi sono i principali plug-ins di rendering, esistono anche estenzioni free o a pagamento per migliorare la carenza o espandere gli strumenti già presenti per la modellazione, il texturing, la gestione dei materiali, effetti speciali, le dinamiche e le simulazioni.

Spero che questa breve panoramica sia utile per capire meglio alcuni terminologie del mondo della Computer Grafica e non solo. È possibile che al momento della stesura di questo piccolo articolo siano cambiate alcune notizie o siano presenti in circolazione alcune versioni differenti da quelle citate, ma il mio scopo è solo quello di fare una rapida panoramica e infarinatura su quello che offre il mercato.

Grazie a tutti

Matteo Migliorini

Siena 28 Maggio 200