Softimage: История и прекращение разработки 3D-графического пакета

Введение

Autodesk Softimage, или просто Softimage (/sɒfˈtiːʒ/) — приложение для 3D-компьютерной графики, предназначенное для создания 3D-компьютерной графики, 3D-моделирования и компьютерной анимации. Принадлежащее сейчас компании Autodesk и ранее известное как Softimage|XSI, это программное обеспечение широко использовалось в кино-, игровой и рекламной индустрии для создания компьютерных персонажей, объектов и окружения. Выпущенный в 2000 году как преемник Softimage3D, Softimage|XSI был разработан одноименной компанией, тогда являвшейся дочерней компанией Avid Technology. 23 октября 2008 года Autodesk приобрела бренд Softimage и активы 3D-анимации у Avid примерно за 35 миллионов долларов, что положило конец существованию Softimage Co. как самостоятельной организации. В феврале 2009 года Softimage|XSI был переименован в Autodesk Softimage. Бесплатная версия программного обеспечения, Softimage Mod Tool, была разработана для сообщества моддеров, чтобы создавать игры с использованием набора инструментов Microsoft XNA для ПК и Xbox 360, или моды для игр на движках Valve Source, Unreal Engine от Epic Games и других. Поддержка программы была прекращена с выходом Softimage 2014. 4 марта 2014 года было объявлено о прекращении разработки Autodesk Softimage после выпуска версии 2015 года, с обеспечением поддержки продукта до 30 апреля 2016 года.

Обзор

Autodesk Softimage – это приложение для 3D-анимации, включающее в себя набор инструментов компьютерной графики. Инструменты моделирования позволяют создавать полигональные или NURBS-модели. Моделирование подразделений не требует дополнительных операторов и работает непосредственно с полигональной геометрией. Каждая операция моделирования отслеживается в стеке истории построений, что позволяет художникам работать неразрушающим образом. Операторы в стеках истории можно переупорядочивать, удалять или изменять в любое время, и все изменения распространяются на финальную модель. Контрольные риги создаются с использованием костей с автоматической прямой кинематикой (IK), ограничениями и специализированными решателями, такими как для позвоночника или хвоста. Опционально, система ICE может использоваться для создания легковесных ригов в среде, основанной на узлах. Процесс риггинга можно ускорить с помощью адаптируемых двуногих и четвероногих ригов, FaceRobot для лицевой анимации и автоматической синхронизации губ. Анимационные функции включают слои и микшер, позволяющий комбинировать анимационные клипы нелинейным образом. Операторы анимации отслеживаются в стеке истории построений, отдельном от стека моделирования, что позволяет пользователям изменять базовую геометрию уже анимированных персонажей и объектов. MOTOR – это функция, которая переносит анимацию между персонажами, независимо от их размера или пропорций. GATOR может переносить атрибуты, такие как текстуры, UV-развертки, карты весов или огибающие между различными моделями. Softimage также содержит инструменты для симуляции частиц, цепочек частиц, динамики твердых тел, динамики мягких тел, ткани, волос и жидкостей. Движок рендеринга по умолчанию и тесно интегрированный в Softimage – это mental ray. Материалы и шейдеры создаются на основе узлов. Когда пользователи активируют так называемую область рендеринга в окне камеры, эта часть сцены рендерится с использованием указанного движка рендеринга и полностью интерактивно обновляется. Доступен дополнительный режим рендеринга для рендеринга шейдеров GPU в реальном времени, написанных на языках Cg или HLSL. Также включено FX Tree – встроенный композитор на основе узлов, имеющий прямой доступ к видеоклипам, используемым в сцене. Таким образом, его можно использовать не только для финальной обработки и компоновки отрендеренных кадров, но и как неотъемлемую часть создания сцены. FX Tree можно использовать для применения эффектов компоновки к видеоклипам, используемым в полностью отрендеренной сцене, позволяя Softimage рендерить сцены с использованием текстур, созданных или измененных различными способами в пределах одной и той же сцены. Помимо платформы ICE, основанной на узлах, описанной ниже, Softimage имеет обширный API и среду скриптинга, которые можно использовать для расширения функциональности программного обеспечения. Доступные языки скриптинга включают C#, Python, VBScript и JScript. Также доступен SDK на C++ для разработчиков плагинов, с онлайн-документацией в открытом доступе.

Autodesk Softimage is a 3D animation application comprising a suite of computer graphics tools. Modeling tools allow the generation of polygonal or NURBS models. Subdivision modeling requires no additional operators and works directly on the polygonal geometry. Each modeling operation is tracked by a construction history stack, which enables artists to work non destructively. Operators in history stacks can be re ordered, removed or changed at any time, and all adjustments propagate to the final model. Control rigs are created using bones with automatic IK, constraints and specialized solvers like spine or tail. Optionally, the ICE system can be used to create light weight rigs in a node based environment. The rigging process can be sped up through the use of adaptable biped and quadruped rigs, FaceRobot for facial rigs and automatic lip syncing. Animation features include layers and a mixer, which allows combining animation clips non linearly. Animation operators are tracked in a construction history stack that is separate from the modeling stack, enabling users to change the underlying geometry of already animated characters and objects. MOTOR is a feature that transfers animation between characters, regardless of their size or proportions. GATOR can transfer attributes such as textures, UVs, weight maps or envelopes between different models. Softimage also contains tools to simulate particles, particle strands, rigid body dynamics, soft body dynamics, cloth, hair and fluids. The default and tightly integrated rendering engine in Softimage is mental ray. Materials and shaders are built in a node based fashion. When users activate a so called render region in a camera view, it will render this section of the scene using the specified rendering engine and update completely interactively. A secondary rendering mode is available for rendering real time GPU shaders written in either the Cg or HLSL languages. Also included is the FX Tree, which is a built in node based compositor that has direct access to image clips used in the scene. It can thus not only be used to finalize and composite rendered frames, but also as an integral part of scene creation. The FX Tree can be used to apply compositing effects to image clips being used in the fully rendered scene, allowing Softimage to render scenes using textures authored or modified in various ways within the same scene. In addition to the node based ICE platform described below, Softimage has an extensive API and scripting environment that can be used to extend the software. The available scripting languages include C#, Python, VBScript and JScript. A C++ SDK is also available for plug in developers, with online documentation available to the public.

ICE Интерактивная творческая среда

7 июля 2008 года компания Softimage объявила о выпуске Softimage|XSI 7, в котором была представлена архитектура ICE (Interactive Creative Environment). ICE – это платформа визуального программирования, позволяющая пользователям быстро и интуитивно расширять возможности Softimage с помощью диаграммы потока данных на основе узлов. Это позволяет художникам создавать сложные 3D-эффекты и инструменты без использования скриптов. Среди основных областей применения ICE – процедурное моделирование, деформация, оснастка и симуляция частиц. Его также можно использовать для управления атрибутами сцены без необходимости написания выражений, например, для добавления дрожания камере или создания пульсации света. ICE – это движок параллельной обработки, использующий преимущества многоядерных процессоров, что обеспечивает пользователям масштабируемую производительность. ICE представляет функциональность Softimage с помощью набора узлов, каждый из которых обладает своими специфическими возможностями. Пользователи могут соединять узлы вместе, визуально представляя поток данных, для создания мощных инструментов и эффектов. Softimage поставляется с несколькими сотнями узлов, среди которых есть как узлы низкого уровня, такие как Multiply или Boolean, так и ряд узлов высокого уровня, называемых компаундами. Компаунды служат "оболочечными узлами" для объединения графов ICE в один узел. Softimage позволяет пользователям добавлять пользовательские компаунды в систему главного меню для удобства повторного использования. На скриншоте справа показан пример простого графа деформации геометрии ICE. В практическом сценарии этот граф можно было бы свести в компаунд и выставить важные параметры, например, интенсивность деформации. После добавления инструмента в пользовательский интерфейс его можно легко применить к другим объектам. Компаунды также можно совместно использовать между установками, поскольку вся их функциональность хранится в XML-файлах. Графический подход ICE позволяет создавать эффекты, которые ранее были достижимы только с помощью скриптов и/или скомпилированного кода. Благодаря своей визуальной природе и интерактивности, он очень доступен для пользователей без опыта программирования. Многие бесплатные и коммерческие инструменты ICE были созданы пользователями и сторонними разработчиками. Softimage содержит симулятор жидкости и физики на основе ICE под названием Lagoa, а также версию симулятора ткани Syflex на основе ICE.

On July 7, 2008, the Softimage, Co. announced Softimage|XSI 7, which introduced the ICE (Interactive Creative Environment) architecture. ICE is a visual programming platform that allows users to extend the capabilities of Softimage quickly and intuitively using a node based dataflow diagram. This enables artists to create complex 3D effects and tools without scripting. Among the main uses for ICE are procedural modeling, deformation, rigging and particle simulation. It can also be used to control scene attributes without the need to write expressions, for example to add camera wiggle or make a light pulsate. ICE is a parallel processing engine that takes advantage of multi core CPUs, giving users highly scalable performance. ICE represents Softimage functionality using a collection of nodes, each with its own specific capabilities. Users can connect nodes together, visually representing the data flow, to create powerful tools and effects. Softimage ships with several hundred nodes; among them are both low level nodes, such as Multiply or Boolean, as well as a number of high level nodes called compounds. Compounds serve as "wrapper nodes" to collapse ICE graphs into a single node. Softimage allows users to add custom compounds to its main menu system for easy reusability. The screenshot on the right shows an example of a simple geometry deformation ICE graph. In a practical scenario, one would collapse the graph into a compound and expose important parameters, for instance the deformation intensity. After adding the tool to the user interface it can easily be applied to other objects. Compounds can also be shared between installations because their entire functionality is stored in XML files. The graph based approach of ICE allows for the creation of effects previously attainable only through the use of scripting and/or compiled code. Due to its visual nature and interactivity, it is very accessible for users with no programming experience. Many free and commercial ICE tools have been made available by users and 3rd party developers. Softimage contains an ICE based fluid and physics simulator called Lagoa as well as an ICE based version of the Syflex cloth simulator.

Промышленное использование

Softimage в основном использовался в кино-, игровой и рекламной индустрии как инструмент для создания цифровых персонажей, окружения и визуальных эффектов. Примерами фильмов и других медиапроизведений, созданных с помощью Softimage, являются фильмы «Парк Юрского периода», «Тор», «Хищники», «Округ №9», «Падение Белого дома», игра «Якуза» и фильм «Элизиум».