本文介绍几种当今影视、电视媒体和游戏工业中几种主流的三维动画与渲染软件，它们是：Alias公司的Maya、Avid公司的

Softimage|XSI、Side Effects Software公司的Houdini、Discreet公司的3D Studio Max、Newtek公司的 Lightwave 3D、Pixar公司的

Photorealistic Renderman和Mental Images公司的Mental Ray。介绍包括３个方面：市场使用情况、主要特色和发展历史，希望大

家能从这样的介绍中，窥见现在三位数字制作领域之一斑。 
  
        1：Alias公司的Maya 
  
        市场使用情况：Maya可以说是当今三维动画领域之王，在过去的6年之中，它已逐步发展成故事电影、动画片制作行业

的创立者和领先者。尤其在最近，由于Alias公司调整了价格策略，Maya也成为了视频游戏工业的强有力的参与者，但在游戏

工业领域，其普及程度还稍微落后于Discreet公司的3D Studio Max。 
  
        主要特色：Maya具有非常著名的全能建模工具，强大的角色动画与特效制作能力，它是一款及其深奥和可扩展的软件系

统，具有极强的协作开发能力。但对于学习者来说，Maya也是一款巨型、极端复杂的软件程序包。它具有最先进、完全可配

置的软件用户界面；它的独具特色的雕刻笔刷绘画工具，可以对场景中的物体进行实时的，自由绘画式的编辑、雕刻；它的

绘画效果（Paint Effccts）工具可以直接将树木、玻璃、和其它三维视觉元素描绘到的三维空间之中并渲染出来；它的动力学

模拟系统，包括刚体、柔体、流体力学、皮毛和毛发，再结合使用强大脚本编辑语言，使Maya成为了当今最伟大的特殊效果

制作工具。 Maya自身的标准渲染器可能不像这个软件程序那样的出类拔萃，但是在最近的版本中，它集成了业界另一个最强

大、最稳定的渲染器之一Mental Ray。所以现在在世界各主要的制作公司在制作动画、故事影片时，通常都使用Mental Ray或

者Renderman进行最终镜头的渲染。 
 
        发展历史：在Maya之前，Alias Research公司开发了两款当时非常有名的软件，它们是Alias Studio和Alias Power Animator，

到目前为止Alias Studio仍然是一款在设计领域非常流行的工业、汽车设计软件（当前版本是Alias Studio Tools 11）。 而早期的

Alias Power Animator在加入了一些动画功能后，至今仍有一些娱乐行业的制作公司在使用。由于早期的Alias Research公司与另

外一个公司Wavefront|TDI（这家公司拥有一系列的软件产品，如：Advanced Visualizer, TDI Explore, Kinemation, and Dynamation）

合并，并取名AliasWavefront，才有了今天的Maya，后来AliasWavefront被美国以生产高端计算机，工作站，军事用计算机系统

而著名的SGI公司并购，2004年，美国和加拿大的两家投资机构又从SGI公司手中购回AliasWavefront公司，现在改名为Alias公司。

Maya目前的最新版本是Maya6.0。 
 
        2：Avid公司的Softimage|XSI 
 
        市场使用情况：XSI在最近的高端三维动画软件市场中扮演着非常重要的角色，这个软件的开发公司Avid公司曾经以其早

期的Softimage 3D软件统治过三维软件市场。但是由于若干年来集中精力XSI软件，使得它在与Maya的竞争中失去了相当的市场

份额。最近，它又收回了一部分市场份额，所以在高端市场，XSI是Maya的最有力的竞争对手。 
 
        主要特色：XSI中的多边形建模方式是非常强大的，它同时还有不同类型的几种细分表面建模方式。尽管它的Nurbs建模功

能非常有限，但是XSI中的非线性动画系统非常强大，既可以编辑许多片断的动画序列，又能够同时对模型上的各种极端姿势，

骨骼装配设定、约束，表情等进行变换、变形。XSI软件中完全无缝地集成了业界流行的著名渲染器Mental Ray，而且还有支持一

个非常方便的渲染功能称为区域渲染（render regions），使用这个功能，动画师们只需在模型窗口上画出一个方形区域，就可以

看到由Mental Ray渲染出来的具有光线追踪计算的局部渲染图像，并且可以随着参数的调节自动地更新，例如改变灯光的阴影设

置以后，或者改变了摄像机的位置和动画以后等等。而且它的渲染系统还对其它软件中的多通道渲染具有最完全的支持。XSI中

甚至还集成了后期合成系统。 
 
        发展历史：在XSI软件发布以前，其早期的产品名为Softimage|3D，是许多动画影片制作公司中非常流行的一款软件。

Softimage|3D软件的早期名称The Softimage Creative Environment是业界第一款支持反向运动学（IK）系统和其它动画特点的的商业

动画软件。Softimage曾经是一个位于加拿大蒙特利尔的独立软件开发商，但是在1994年被微软Microsoft收购，成为了当时第一个

支持Windows平台的高端三维软件，当时所有的高端三维软件都是运行在SGI公司的IRIX平台上。后来微软Microsof通过交换股权

的方式将Softimage卖给了现在的Avid公司，直到现在微软仍持有Avid公司的股权。

 

        3：Side Effects Software公司的Houdini 
 
        市场使用情况：尽管很少有动画公司将Houdini用于一部完整的动画电影的生产，但是许多大型的制作公司里仍然都会购买

几套Houdini软件，如果在生产过程中遇到了一些其它软件所不能解决的特殊问题时，就会用到Houdini软件。在许多的公司里，

Houdini被称为是一个技术导演（TD——Technical Directors）的必备工具，当然也会有一些动画师乐于使用它。 
 
        主要特色：Houdini是一款非常错综复杂、极度灵活的三维动画软件包，它解决问题三维的方法非常适合于制作视觉特效的

技术导演，以及那些希望最大限度地对软件工具进行控制的人们。这有时意味着需要使用者自己组装工具、对工具进行一些预设

置，才能使这些工具象其它软件中的工具架按钮那样进行操作。Houdini中包括了Side Effects'公司自己开发的光线追踪渲染器Mantra，

同时也具有完善的与Renderman渲染器的接口，它的VEX材质模型（Shader）与Renderman渲染器和Mantra渲染器相互兼容，所以当

需要使用光线追踪算法渲染一些特殊的项目时，可以非常方便地在Renderman渲染器和Mantra渲染器之间进行切换。 
 
        发展历史：在Houdini之前，Side Effects公司生产的软件叫做Prisms，就是这款软件，当时在技术上已经远远地领先于其它软

件，这是因为它的先进的节点体系结构和协同工作能力。比如在3ds Max具有操作器堆栈功能（operator stack）以前，在Maya具

有构建历史以前，在Softimage具有建模关系（modeling relations）以前，在Softimage和Alias公司为它们各自的软件使用基于节点的

体系结构以前，Prisms就应经具有完全基于节点体系的建模、动画和材质体系。 
 
        4 ：Discreet公司的3D Studio Max  
 
        市场使用情况：3D Studio Max 软件目前统治着视频游戏工业领域。它是在三维爱好者中最流行的三维软件，同时也有一些

公司将它用于电影和电视产品的制作。 
 
        主要特色：3D Studio Max 提供了还说的过去的建模、动画及渲染解决方案，但是这个系统的潜力要靠一个庞大的插件和扩

展程序市场来支持，比如有支持其带有阴影能力的体积烟雾渲染输出的插件，或者模拟复杂流体动力学的插件等，3D Studio Max是

第一款可以直接通过插件程序渲染出Flash动画格式的三维软件，另外还有几种插件渲染程序，可以支持3D Studio Max进行更强有

力的光线追踪算法和全局照明渲染。如果加上这些高端的插件程序，3D Studio Max要比其他的软件程序贵很多。 
 
        发展历史：过去，Discreet Logic公司以其后期合成、编辑产品Flint, Flame和Inferno等而著名。这些产品是一系列运行在SGI平台

上的软硬件组合系统。后来Autodesk收购了Discreet Logic，生产出了3D Studio Max。很快，Autodesk又收购了Lightscape，所有的这些

产品组成了一个两维、三维产品序列，公司也以一个更短的名字Discreet出现在市场之上。

 

        5：Newtek公司的 Lightwave 3D 
 
        市场使用情况：Lightwave是一款非常流行、容易使用的三维软件。它在世界范围广泛地应用在视频和电视产品的生产之中。
 
        主要特色：Lightwave具有非常强大的多边形建模工具，它还提供了一种称为MetaNURBS（尽管名称上有Nurbs的字样，但实际

上Lightwave不支持Nurbs技术）的基于多边形技术的细分表面建模方式。尽管因它的建模操作缺乏协作性而导致对模型的修改工作

会较慢，Undo操作的次数也有限，但是它的建模能力还是非常强大的，简单易学，有经验的用户更能用它制作出非常高质量的模型。

它的动画工具离Maya和Softimage|XSI还有很大一段距离，但是对一般的动画制作任务还是说得过去的。Lightwave的渲染器非常注重

光线追踪渲染，还带有图像的Based Lighting功能，如果再等等，还会有全局照明功能。所以Lightwave的渲染器经常被用到广告和电

视节目的制作当中。尽管很少有主要的电影制作公司使用Lightwave，但是，一些小的制作公司经常会用它来制作片头、显示器屏幕

上的图像和电影中的某一部分。
 
        发展历史：早期的Lightwave是NewTek公司的Video Toaster中的一个三维组件，这是一套运行在Amiga计算机上的桌面视频编辑系

统，而且是这个领域的开创者。这个系统可以生成角色、动画、2维和3维图像，并且可以与当时的两种VHX录像带相互转换，进行视

频编辑和特效合成等工作。早期版本的Lightwave也只能运行在Amiga计算机上，并使用一种称为Toaster RAM的存贮系统进行缓存，后

来NewTek公司将Lightwave独立出来，分开销售，并且有了现在的PC 版和Mac版。
 
        6 ：Pixar公司的Photorealistic Renderman
 
        市场使用情况：Pixar公司的Photorealistic Renderman（简写PRMan）是电影制作公司最广泛使用的一个渲染解决方案。著名的

Pixar公司、工业光魔公司（Industrial Light and Magic）和其他一些顶级电影制作公司都使用它来渲染电影中的三维场景。
 
        主要特色：新版本中的Photorealistic Renderman 11中加入了光线追踪和全局照明功能，这些功能以前只能使用一些其他的渲染器

来虚拟、计算。之所以在电影制作中大量使用Photorealistic Renderman是因为它渲染的图像非常鲜亮、置换贴图的细节和运动模糊效果

非常逼真，可以非常快速地渲染出极高分辨率的图像。Renderman在渲染计算时，并不是在渲染之前就将所有的Nurbs表面模型或者细

分表面模型镶嵌细分成多边形表面，而是分区域进行这个工作。Renderman的材质模型（Shader）是使用脚本语言编写出来的，这个脚

本语言非常强大、灵活，且用容易使用。
 
        7 ：Mental Images公司的Mental Ray
 
        市场使用情况：Mental Ray是Avid公司的Softimage|XSI中的标准渲染器，现在它也被包括在了Alias公司的Maya之中，而且在其他

的动画系统中也越来越普及。
 
        主要特色：Mental Ray是一个非常复杂的可编制程序的光线追踪渲染器，支持全局照明、光线的发散反射及光学特效。Mental Ray

的材质模型就是一些标准的程序代码，通常是使用C++语言编写的。所以在速度上要优于用其他脚本语言编写的的材质模型。，但是

这同时也给材质模型的开发工作带来了一定的困难。Mental Ray中的各个渲染进程都是用可编写程序式的材质模型进行控制的，比如

几何体材质模型用来控制细分表面物体或者几何体的镶嵌细分，材质和贴图模型用来控制表面外观，光子材质模型用来控制全局照明

效果，摄像机材质模型用来控制各种镜头的应用和抗锯齿效果。输出材质模型用来控制各种后期特效，等等。Mental Ray现在也是

3ds Max中的一个可选渲染器，但是功能有限，不支持可编成的材质模型。