Modo 軟體全面解讀(轉)

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Modo 軟體全面解讀(轉)

發表  aaa1218bbb 于 周四 12月 01, 2011 8:39 pm



modo來自於原Lightwave 3D的核心開發團隊,他們離開NewTek後成立的公司就是Luxology,總部位於美國加利福尼亞州北部城市聖馬蒂奧(San Mateo, California)。

2001年,隸屬NewTek公司Lightwave的核心工程師們決心要徹底重寫該軟體的工作流程與技術層,這與NetTek高級主管層發生了嚴重分歧,並最終導致了時任公司副總、三維軟體部門領導者的Brad Peebler,離開NewTek公司並組建成立Luxology,和他一起的還有Allen Hastings與Stuart Ferguson,均為Lightwave軟體的核心研發工程師。

經過了三年多時間的研發工作,Luxology成功完成了新一代三維軟體的技術層,這就是NEXUS,而modo正是NEXUS的前端應用軟體。modo首次亮相於Siggraph計算機圖形專業組織2004年會,並於該年度9月發行了第一個版本。2005年4月,業界許多頂級視覺特效工作室宣布將modo整合到他們的生產流程中,包括Digital Domain ,Pixar, id Software, Eden FX, Studio ArtFX, The Embassy Visual Effects, Naked Sky Entertainment ,Spinoff Studios。

在Siggraph 2005年大會上,modo 201被首次披露。Luxology在modo201中引入了業界最前沿的3D繪畫技術(類似於ZBrush, BodyPaint 3D),擁有多層材質混合技術,並加入了如之前Lightwave中所見,但要更加出眾的渲染技術,包括:基於物理特性的及時渲染系統,真實的光學效果,各向異性的漫反射與渲染物體副本等功能。2006年5月24日,modo201如期發布並提供了許多超越之前版本的高級功能。

modo201贏得了Apple Design Awards蘋果2006年度的最佳圖形應用軟體獎。在2006年10月,modo又贏得了英國蘋果用戶雜誌(MacUser UK magazine)的最佳三維動畫軟體獎。2007年1月,modo贏得了遊戲開發者前沿大會(Game Developer Frontline Award)頒發的最佳藝術工具獎。

modo202於2006年8月1日發布。202提供了更加快速的渲染與一些新的工具(例如厚度工具)。同時加入了30天試用版以供更多人有所選擇。

在2007年3月,Luxology宣布了modo203並為之前的20X用戶免費升級,它包含了新的UV編輯工具,更快速的渲染與新的dxf文件轉換外掛程式。


modo301於2007年9月10日發布,增加了動畫與雕刻工具組。動畫工具包含有可調整的相機、燈光、變形控制與可被引入的mdd幾何模型驅動。雕刻功能可以作用於模型,也可作用於向量置換貼圖,更可以將二者合成。

2008年4月3日,modo302發行,包含有一些新的工具,更佳的渲染與動畫功能以及新的地理日光與物理天空系統,同樣的也對於之前的301用戶免費升級。此後,Luxology又向302用戶提供了免費的外掛程式,用於Google的SketchUp6的skp格式文件轉換,以及用於犀牛Rhinoceros或是Moi的3DM格式文件的轉換。

2009年6月18日,modo401問世(版本號31381)。modo401增加了毛/發建模渲染、體積光、物件/渲染複製器 replicators、焦散等諸多新特性;提供了新型的即時渲染預覽引擎;還包含全面增強的動畫模組:管理/綁定物件,自定義通道約束等功能。除此之外,modo401建立起一套基於preset的全面的整合數據系統,用以加快工作流程。

2009年7月24日,modo401 sp1出生(版本號31886)。因為僅修復bug沒有新功能,所以這也是luxology首次公開以sp形式來更新版本;接下來的10月6日, modo401 sp2釋出(版本號32834);10月21日,修正相機錯誤的modo401 sp2(版本號33252)出爐,進一步提高了軟體的穩定性。

modo問世以來,被應用在很多著名的影視作品,例如小銀幕上HBO巨作Roma,大銀幕上的《絕密飛行》Stealth, 《別惹螞蟻》Ant Bully,《機器人瓦里》Wall-E以及新片UP;也包含有很多遊戲作品,例如Sega的新作《戰斧》Golden Axe,瑞典開發商Massive Entertainment的《衝突世界》world in conflict,以及id Software的最新力作Rage。

工作流程
modo的工作流程迥異於目前絕大多數三維軟體,他的基本設計原則是簡明、靈活、清晰、直觀。不同於Maya或是3ds Max那種需要學習並面對大量的邊欄工具與參數的主流軟體,modo藝術家們往往會奇異的使用更加小巧的工具進行組合,例如將工具命令(Tool)、動作中心(Action Center)、應用範圍(Falloff)、捕捉(Snap)等進行疊合,形成高度變化而靈活的獨創工具(Tool Pipe)。與此特徵相適應的,就是modo可以高度自定義所有的界面UI,所有的快捷鍵,並允許高度自由的組合,以便適應用戶的工作習慣。

動作中心Action Center
modo允許一位藝術家做出選擇:可以選取一個工具並確定「樞軸點」(pivot point)再編輯;也可以直接執行動作命令,隨時通過任意的一個點擊即可變化動作命令的中心。因此,modo避免了讓藝術家總要不時地分離「確定作用點」模式的煩惱。不僅如此,藝術家們可以通過作用中心(Center)與軸向(Axis)兩種方式的分解與組合,進一步依據選擇集/元素自身的特徵進行順心而精確的操作。

應用範圍Falloff
任何工具均可以與自定的應用範圍進行組合。應用範圍Falloff定義了編輯命令的影響與力度。例如將放射狀(Radial)和尺寸縮放工具一起使用,範圍Falloff定義到中心,那麼幾何體在中心的部分很可能更趨近於球形,而在Radial以外的部分卻沒什麼影響。又例如使用線性(Linear)的作用下,命令工具會根據範圍Falloff定義而呈現漸變性質的影響效果,諸如此類不勝枚舉。

試想一種情況,假設在一個8X8的方形平面,如果要將其編輯成一座山,Maya用戶需要用專門的凸起工具或是軟編輯命令來逐一升起多邊形的中心,不斷地調節其與周邊點的關係已達到更自然的過渡。而一位modo藝術家僅需要使用最基礎的移動工具,配合一個放射狀(Radial)的範圍Falloff,就可以順利完成不同升起率之間的自然過渡。在此,modo更強調基本工具的頻繁使用,這就意味著只記憶更少量的選擇工具與命令工具,組合替代了無數「專用的工具」,以避免使用者不斷陷入到「工具命令的紛繁記憶」中。這種方式甚至可以應付很多突發/獨特的3D創作需要,在面臨特殊問題時,無需專門工具即可高效率而具創造性地解決某些技術難題。

三維繪畫
modo允許藝術家直接在三維物體上或是其代理物體上的進行表面繪畫。繪畫系統也由多種工具組合而成,例如噴筆(Airbrush)、克隆筆刷(Clone)、塗抹(Smudge)、模糊筆刷(Blur)等,也可以進一步訂製各種筆刷形狀(例如,軟邊、硬邊或是程序紋理等等)。最近的版本還加入了墨ink的功能——最有趣的當屬以圖片作為墨——意味著你可以將圖片直接劃到3d模型上。並且完全支持壓感筆繪畫。繪畫的成果可以存成像素圖片並直接加入到modo的渲染所用的Shader Tree(明暗器樹)中。因此,你可以直接畫一個貼圖將其定義為凹凸紋理(Bump),並在工作視圖中實時看到其效果。

渲染
modo的渲染器充分支持多核心多執行緒,並且其渲染效率會隨著核心/執行緒數量以近乎直線的比率提升。這就是說modo可以充分利用更多執行緒/ 核心的計算資源進行近似於效率「翻倍」的渲染工作。modo可以提供區域網內多達50台電腦的聯機節點式渲染(每個節點可默認直接支持32個渲染模塊),這一切僅僅需要一個標準單機版授權的modo,無需購置其他的模組。

對於一個複雜的場景,無論使用多麼快速的機器,用戶都必須長時間的反覆調整以達到最理想效果。於是,modo在默認渲染器以外還提供了一個互動式的及時渲染預覽器。目前版本該預覽器同樣支持多核心。與默認渲染器相比,預覽器儘管會犧牲一些細節的精確,但是仍然能提供相當出色而真實的精度以供調試使用,其效果遠超出了以往的3d軟體中那些昂貴的專用硬體明暗器。用戶可以自定預覽面板,與其他的UI組合使用,既可以控制預覽器是否在背景狀態下繼續提高預覽精度,又可以在編輯模型的前後暫停/重啟。這就意味著你可以在最短的時間內對整個場景進行完整的預覽與調整,大大提升工作效率。

modo的材質組織,是極為獨特的基於樹狀的明暗器結構Shader Tree,如同Photoshop那樣的層級式,而非其他渲染器越來越普遍採用的節點式。在很多常用的參數上僅一個材質material即可完成,而附加的程序材質或貼圖可以作為特定的效果圖層相互混合相互影響。從而在很多時候能大大簡化材質面板的操作界面與操作元素,有利於用戶的理解、管理、比較與移植。



典型特性
* Photo-realistic renderer 強大的照片級渲染工具
* N-gon modeling and rendering(允許大於四邊的多邊形出現)
* Tool Pipe for creating customized tools 疊合式工具允許創造出自定義命令
* Edges and Edge Weighting 邊權重工具
* Macros 宏指令
* Scripting (Perl, Python, LUA) 命令腳本支持Perl、Python與LUA語言
* Customizable User Interface 自定義用戶界面
* Extensive file input and output including X3D file export 多種多邊形數據文件格式的輸出與輸入


建模工具特性
* Mesh Instancing 物體副本
* Mesh Paint Tool 物體繪畫工具
* Solid Sketch 實體手繪
* Edge Slide 邊滑移
* Polygon Reduction Tool 多邊形減面工具
* Reference Layers 參考層
* Sketch Bevel 手繪凸起體
* Loop Slice 環切割
* Flex tool (for mesh posing) 柔性編輯工具(用於物體姿態)
* Morph Tool 變形工具
* N-Gon SDS 超多邊形細分曲面
* 1-Click Macro Recording 一鍵式宏命令錄製
* LUA, Python and/or Perl; Scripting Engines 腳本引擎可使用LUA\Perl\Python三種語言
* Bridge Tool 橋接工具
* High-Speed OpenGL Navigation 高速OpenGL編輯界面
* Extensive Falloff System Including Path and Lasso 廣泛的作用範圍系統,包含有路徑與索套
* Complete Input Remapping of Mouse and Keyboard 完全自定義鍵盤滑鼠操作
* Smooth UV Interpolation on SDS Meshes 在細分曲面模型上插值平滑UV
* Integrated Learning System 完整的學習系統
* Tool Pipe – Enabling new levels of control on falloff and tool customization 高度自定義的疊合工具組


雕刻工具特性
* Mesh-based sculpting 基於模型面雕刻
* Image-based sculpting 基於貼圖雕刻
* Push tool 推工具
* Smooth tool 平滑工具
* Carve tool 切割工具
* Flatten tool 平整工具
* Fold tool 夾形波紋工具
* Inflate tool 膨脹工具
* Smudge tool 塗抹工具
* Move tool 移動工具
* Tangent Pinch tool/Center Pinch tool 掐緊工具/中心縮緊工具
* Spin tool 旋壓工具
* Emboss tool 浮凸工具
* Image ink (sculpt with image) 圖片墨跡(用圖片雕刻)
* Brushes and brush editor/browser 筆刷編輯與瀏覽器
* Attenuate Tool 稀薄工具(專用於減弱貼圖雕刻的細節)
* Spline-based strokes are supported 支持線性畫筆


繪圖與紋理工具特性
* Advanced Procedural Textures 高級程序紋理
* Control micropolygon tessellation via any one or combination of multiple texture layers 可控多層材質混合下的的微面鑲嵌
* Real-Time Bump Map Painting 實時凹凸貼圖繪畫
* Procedural Painting 程序紋理繪畫
* Parametric ink leverages 3D data to modulate attributes 參數墨繪畫可微調三維特徵
* Control painting tools with modeling falloffs 建模常用的作用範圍同樣可以配合控制繪畫工具
* Jitter Nozzle 抖動繪畫
* Image Based Brushes and Inks 基於圖片的筆刷與墨
* Shader tree 樹狀結構明暗器
[編輯] 動畫工具特性
* Animate virtually any item's properties (geometry, camera, lights) 可對任何物體(幾何體\相機\燈光)的屬性編製動畫
* Graph editor with animation curve manipulation 曲線變換式動畫圖表
* Auto key option 自動關鍵幀
* Time system can be frames, seconds, SMPTE or film code 時間系統可設定為幀\秒\同步碼或是影片代碼
* Morph target animation 以變形狀態作為目標關鍵幀的過渡動畫
* Reads MDD files from other animation systems 從其他動畫系統讀入模型變化驅動
* Track View 物體屬性軌道式瀏覽表
[編輯] 渲染工具特性
* Global Illumination 全局照明
* Physical Sun and Sky 物理天空與地理日光
* Advanced Procedural Textures 高級程序參數化材質
* Control micropolygon tessellation via any one or combination of multiple texture layers 控制微多邊形的多層混合鑲嵌
* Control painting tools with modeling falloffs 建模流程中的Falloff也可用於繪畫工具
* Displacement Rendering 置換渲染
* Interactive Renderer Preview 互動式渲染預覽器
* Orthographic Rendering 投影圖渲染(無透視變形)
* IEEE Floating Point Accuracy 高精度浮點
* Transparency (can vary with Absorption Distance) 透明材質
* Subsurface scattering 次表面散射
* Anisotropic Blurred Reflections 各向異性模糊反射
* Instance Rendering 代理渲染
* Render Baking to Color and Normal Maps 烘培貼圖生成色彩與法線
* True Lens Distortion 真實的光學變形
* Physically Based Shading Model 基於物理的渲染
* Fresnel effects 偏移效果
* Motion Blur 動作模糊
* Bloom 眩光/霓虹燈
* Depth of Field 景深
* Fully threaded (up to 32 threads per machine) 完整的多執行緒/核心支持
* IES (photometric) light support 標準光域網IES支持
* Walkthrough mode provides steady GI solution over range of frames 漫遊模式可預存所有的全局照明供每一楨使用
* Network Rendering on up to 50 systems (no limit on number of cores) 網路渲染支持50台節點(沒有核心數**)
* Numerous render outputs 多種渲染輸出格式



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