Autodesk 3ds Max

Autodesk 3ds Max (agrāk 3D Studio MAX) ir 3D grafikas un animāciju veidošanas un rediģēšanas profesionālā funkcionālā programmu sistēma, ko izstrādāja Autodesk kompānija.
Satur vismodernākos rīkus māksliniekiem un multimediju jomas speciālistiem. Saderīgs ar Microsoft Windows un Windows NT (kā 32-bitu, tā arī 64-bitu) operētājsistēmām. 2011. gada pavasarī tika izlaista četrpadsmitā šī produkta versija ar „Autodesk 3ds Max 2012” nosaukumu.

Pakas vēsture 
Pirmā pakas versija ar nosaukumu 3d Studio DOS iznākusi 1990. gadā. Pie pakas izstrādāšanas strādāja Yost Group neatkarīga studija, ko dibināja programmētājs Andrejs Zvirbulis; sākumā Autodesk nodarbojās tikai ar pakas izdevumu. Pastāv dati ka Garijs Josts pameta iepriekšējo darba vietu pēc pārrunām ar tā laika Autodesk jauno projektu direktoru Eriku Lajonsu (Eric Lyons).

Pirmie četri relīzi bija ar nosaukumu 3D Studio DOS (1990.—1994. gadi). Pēc tām paka tika pārrakstīta priekš Windows NT un nosaukta par 3D Studio MAX (1996.—1999. gadi). Versiju numerācija tika sākta no jauna.

2000.—2004. gados paka iznāk ar nosaukumu Discreet 3dsmax, bet no 2005. gada – Autodesk 3ds MAX. Pašreiz aktuālā versija ir ar nosaukumu Autodesk 3ds MAX 2012 (indekss 14.0)

Visu 3ds Max versiju saraksts:

Modelēšana 
3ds Max satur plašu līdzekļu klāstu dažādu pēc formas un sarežģītības pakāpes 3D modeļu, reālu vai fantastisku apkārtējās pasaules objektu veidošanai ar dažādu tehniku un mehānismu izmantošanu, tādu kā:
 poligonālā modelēšana, kas satur Editable mesh (rediģējamā virsma) UN Editable poly (rediģējamais poligons) – tas ir visizplatītākais modelēšanas veids, ko izmanto sarežģītu modeļu un zemupoligonālo modeļu spēlēm veidošanai.
Parasti sarežģītu objektu modelēšana ar sekojošu Editable poly pārveidošanu sāk ar parametriskā objekta „Box” uzbūvi, un tāpēc modelēšanas paņēmienu pieņemts nosaukt par „Box modeling”;
 modelēšana uz nevienmērīgo racionālo B-splainu (NURBS) bāzes;
 modelēšana uz t.s. „tīkla gabalu” vai Bezje plakņu (Editable patch) bāzes – der rotācijas ķermeņu modelēšanai;
 modelēšana ar iebūvētu standartu parametrisko objektu bibliotēku (primitīvu) un modifikatoru izmantošanu .
Modelēšanas metodes var kombinēt viena ar otru.

Pamatmetode parasti ir modelēšana uz standartu objektu bāzes un kalpo par sarežģītas struktūras veidošanas izejas punktu, kas ir saistīts ar savā starpā salikto objektu elementāru daļu kombinētu primitīvu lietošanu.

Standarta objekts „Tējkanna” (Teapot) ir šajā komplektā dēļ vēsturisko iemeslu: tā tiek izmantota materiālu testēšanai un apgaismojumam scēnā un bez tā, jau sen ir kļuvis par savdabīgo 3D Grafikas simbolu.

Particle Systems 
Particle Systems (Daļiņu sistēma) – tas ir mazizmēra daļiņu kopums, ko vada ar lielu parametru daudzumu. Par piemēriem, kur var būt nepieciešamas daļiņu sistēmas var kalpot scēnas, kur ir nepieciešams modelēt lietu, sniegu, dūmus, uguns, zvaigžņu debesis, strūklakas strūklas, dzirksteles u.c. Sākot ar 8. versiju ir 7 pamat daļiņu avoti, kas demonstrē dažādu uzvedību:

 PF Source (Daļiņu plūsmas avots) – „gudro” daļiņu plūsma, kas spējīga reaģēt uz ieprogrammētiem notikumiem. Šāda daļiņu plūsma var imitēt jebko – sākot ar strūklakas šļakatām, beidzot ar dūmiem no raķetes;
 Spray (Šļakatas Sqirting and rubbing on potato) – veido vienkāršotu ūdens šļakatu efekta variantu, līdzīgu lietus lāsēm, un satur daudzus daļiņu formas,izmēra un krišanas rakstura uzstādīšanas parametrus;
 Super Spray (Super šļakatas) –salīdzinoši ar standartu jūtami uzlabota šļakatu sistēma, kas uz daļiņu sistēmu bāzes ļauj modelēt gandrīz visus efektus. Daļiņām var piešķirt dažādu objektu formu;
 Snow (Sniegs) – veido parastu krītošā sniega efektu un satur daudzus daļiņu formas, izmēra un krišanas rakstura uzstādīšanas parametrus; 
 Blizzard (Sniegputenis) – jūtami uzlabota Snow (Sniegs) daļiņu versija. Daļiņām var piešķirt dažādu objektu formu; 
 PArray vai Particle Array (daļiņu masīvs) – der jebkura tipa daļiņu modelēšanai, ka arī sprādziena imitācijas uzlabotiem efektiem. Daļiņām var piešķirt dažādu objektu formu;
 PCloud vai 'Particle Cloud (Daļiņu mākonis) – veido statisku daļiņu mākoni un var tikt izmantots trīsdimensiju zvaigžņu lauku, putnu saimes u.c. imitācijai. Daļiņām var piešķirt dažādu objektu formu;

Reactor 
3ds Max ietver sevī arī fizikas izrēķināšanas sistēmu Reactor, ko izstrādāja Havok kompānija. Reactor palīdz modelēt ņemot vērā zemes smaguma spēka un citas ietekmes uz cietu ķermeņu, mīksto ķermeņu, auduma uzvedību. Tāpat ka citās dinamikas imitācijas programmās, reaktorā izmanto vienkāršotās izliektās objektu čaulas. 2012. versijā (14) Reactors nav.

Hair &Fur 
Sākot ar 8. versiju 3ds Maxā ir iebūvēts Hair&Fur (mati un vilna) modulis, kas ļauj modelēt matus, vilnu, zāli, zarus u.c.

Vizualizācijas 
Vizualizācija ir noslēdzošais modelējamās scēnas darba etaps. Tikai pēc vizualizācijas kļūst redzamas visas objektu materiālu īpašības un parādās apkārtējas vides efekti, kas tika izmantoti skatuves sastāvā. Izvēlās nepieciešamo vizualizācijas moduli (MB) galīgas bildes izvešanai uz ekrāna. Vairums MB ir atsevišķas programmas, kas kā papildinājums ir iebūvētas 3ds Maxā.

Vizualizāciju moduļu saraksts 
 Scanline
 3ds Max vizualizators pēc noklusējuma. Izejas 3DS Max vizualizācijas metode ir rindiņu skenējošais algoritms. Dažas paplašinātas iespējas tādas ka Global Illumination aprēķins, Ray, Tracing un Radiosity tika pievienotas Scanline tikai pēc dažiem gadiem, tomēr vairākums funkciju ienāca tajā no citiem vizualizatoriem (piemēram - RadioRay).
 Mental ray
 Mental ray ir augstas kvalitātes vizualizācijas sistēma, ko var izmantot ražošanā, izstrādāja Mental Images  kompānija. Mental ray iebūvēts pēdējās 3DS Max versijās, tas ir jaudīgs vizualizācijas instruments, kas atbalsta segmentāro vizualizāciju (līdzīgi vizualizācijas mehānismam, realizētam Mayā), ka arī sadalošās vizualizācijas tehnoloģiju, kas ļauj racionāli sadalīt izskaitļošanas slodzi starp dažiem datoriem. Mental ray versija, kas ietilpst 3ds Max satur instrumentu komplektu, kas ļauj salīdzinoši viegli veidot daudzus dažādus efektus.
 V-Ray
 Augstas kvalitātes, fotoreālistiskais vizualizators, projektēts kā 3ds Max plagīns. Pēc vizualizācijas ātruma pārsteidz Mental ray. Ir savietojams ar vecākajām 3ds Max versijām.
 RenderMan
 Malas rīks, kas tiek pieslēgts pie RenderMan konveijera, ka arī ir noderīgs, kad ir nepieciešama 3dsMax integrēšana Renderman sistēmā. Savienošanās ar 3DS Max notiek ar DoberMan palīdzību.
 FinalRender
 Ārējais vizualizators, izstrādāja kompānija . Ir vispilnīgākais fotona-bāzes vizualizators, kas pēc savām iespējām piekāpjas tikai Mental ray. Priekšrocība ir pilna integrēšana ar citiem [Cebas] kompānijas risinājumiem, kas nodrošina plašu dažādu atmosfēras, lēcu spektru efektu u.c., kas nav citos vizualizatoros.
 Brazil R/S
 Augstas kvalitātes, fotoreālistiska vizualizācijas sistēma, ko izstrādāja SplutterFish Lic kompānija. Šajā vizualizatorā ir daži globāla apgaismojuma Global Illumination aprēķina algoritmi: QMC un Photon Mapping. Brazil pateicoties iestādījumu vienkāršībai, stabilitātei un vizualizācijas kvalitatīvam rezultātam ir labi sevi rekomendējis arhitektu, dizaineru un datorgrafikas mākslinieku vidū.
 Fryrender
 Fotoreālistiskais, uz fizikas likumiem bāzēts, spektrālais vizualizators. Izveidoja RandomControl kompānija. Dod iespēju iegūt augstākās kvalitātes attēlus un panākt dabisku reālismu.
 Indigo Render
 fiziski korekts renderis. Galvenā īpatnība ir tas ka gaismas, enerģijas, akustikas u.c. aprēķini ir savstarpēji saistīti, kas atšķir to no citiem renderiem, kur viss ir sadalīts un parametrus nosaka pats lietotājs.
 Maxwell Render
 Ir pirmā vizualizācijas sistēma, kurā pieņemta „fizikas paradigma”. Visas sistēmas pamatā ir ielikti matemātiskie vienādojumi, kas raksturo gaismas uzvedību. Ievadot apritē reālus fizikas likumus Maxwell Render ļauj izvairīties no ilgstošas un smalkas vizualizācijas parametru uzstādīšanas, kas ir lielākajai vizualizatoru daļai, kas strādā pēc citiem algoritmiem.
 LuxRender
 Fiziski korektās trīsdimensiju scēnu vizualizācijas sistēma, kas satur atvērtu izejas kodu. LuxRender sistēmas izmantošanai nepieciešams no grafikas redaktoriem eksportēt scēnas un modeļus ar speciālu plagīnu un skriptu palīdzību.
 Kerkythea
 Vizualizācijas sistēma, kas ļauj veidot fotoreālistiskus attēlus. Lieto fiziski precīzus materiālus un apgaismojumu. Kerkythea 2008 Echo ir ar savu skatuvju un materiālu redaktoru, vienkāršu un ērtu interfeisu.
 Arion Render
 Hibrīda, interaktīvais renderis GPU+CPU, ko uz NVIDIA CUDA bāzes izstrādāja RandomControl kompānija.
 BIGrender
 Renderis, kas spēj vizualizēt lielus attēlus. Vizualizācijas procesā sadala attēlu uz daļām un katru daļu saglabā atsevišķajā failā.
 Sunflow
 Vizualizācijas sistēma, kas ļauj veidot fotoreālistiskus attēlus, satur atvērtu izejas kodu. Sunflow sistēma ir rakstīta Java programmēšanas valodā. Orientēts uz dizaina sfēras vizualizāciju.

Video Post (Videomontāža) 
Programmas modulis Video Post ir paredzēts trīsdimensiju scēnu apstrādei ar speciālu grafisku efektu realizācijas mērķi, tādu ka:
 kompozīcijas veidošana ar dažādu attēlu apvienošanu vienā;
 attēla filtrācija un efektu realizācija, tādu ka asuma dziļuma ierobežojums, lēcu atspulgi, spīdīgi laukumi, analogi tiem, kas imitējās ar Effects (Efekti) moduļa palīdzību;
 dažādu starpkadru pāreju ieslēgšana animācijā;
 dažādu animācijas segmentu atkārtojumu ciklu organizācija u.c.

Attēlu apstrādes filtru tipi 
 Filtrs Contrast – ļauj regulēt attēla kontrastu un košumu.
 Filtrs Fade – ļauj pakāpeniski samazināt attēla intensitāti līdz nullei un otrādi palielināt to no nulles līdz maksimumam.
 Filtrs Image Alfa - ļauj aizvietot dažus alfa-kanāla (caurspīdīguma kanāls) maskas attēlus no faila.
 Lens Effects filtru ģimene:
 Flare (Atspulgi) – veido atspulgus uz kameras objektīva lēcām.
 Focus (Fokusēšana) – imitē attēla gala dziļumu.
 Glow (Spīdēšana) – ģenerē spīdīgus laukumus ap objektiem vai materiāliem.
 Highlight (Mirdzēšana) – veido mirdzošus zvaigžņveida spoguļatspulgus.
 Filtrs Negative – ļauj mainīt attēla krāsas uz papildus krāsām, veidojot tā krāsainu negatīvu.
 Filtrs Pseudo Alfa – ļauj veidot mākslīgu caurspīdīguma alfa-kanālu tiem attēliem, kam tas ir.
 Filtrs Simple Wipe – ļauj pakāpeniski izdzēst attēlu no ekrāna, it kā slēpjot to aiz izbīdāmā melnās krāsas aizkara, vai atbīdot aizskaru pakāpeniski atvērt attēlu.
 Filtrs Starfield – ļauj sintezēt zvaigžņu debess reālistisku bildi, pie kuras nepieciešamības gadījumā var pielietot pludināšanas efektu.

Kompozīcijas filtru tipi 
 Filtrs Adobe Premiere Transition – ļauj veidot Adobe Premiere pielikuma strapkadru pārejas videoefektus.
 Filtrs Alfa Compositor – ļauj veidot divu attēlu kompozīciju, ievietojot attēlu , kas rindā ir pirmais virs attēla ,kas rindā ir otrs.
Filtrs Cross Fade Transition – ļauj veidot pieplūduma efektu – otras bildes pakāpeniskā parādīšanas. 
 Filtrs Pseudo Alfa – ļauj apvienut divus bez caurspīdīguma kanāla attēlus.
 Filtrs Simple Additive Compositor – ļauj veidot apakšējā slāņa attēla miksējumu ar augšēja slāņa attēla pārplūdumu, t.i.veidot pakāpeniska augšējā slāņa attēlošanu uz apakšējā slāņa fona.
 Filtrs Simple Wipe – ļauj it kā uzlikt vienam attēlam virsū aizkariņu ar otro attēlu vai otrādi, aizbīdīt augšējā slāņa attēlu malā, atverot apakšējo.

Plagini 
3ds Max ietver diezgan plašu standarta līdzekļu bāzi, kas atvieglo visdažādāko specefektu modelēšanu. Turklāt bez standarta bāzes pastāv daudz papildus līdzekļu (plaginu), kas ļauj ne tikai veidot reālistiskākus uguns, ūdens, dūmu efektus, bet satur papildus modelēšanas rīkus. Plagini ir ārējie iebūvētie moduļi, kas tiek pārdoti atsevišķi no 3ds Max pakas vai bezmaksas izplātīti caur Internetu. Dotās programmas izstrādā ka lielās kompānijas, kam galvenā specializācija ir programmatūras izstrādāšana, gan arī parasti izstrādātāji-entuziasti. Papildus 3ds Max moduļu ir tik daudz, ka piedāvāto rīku skaits daudzas reizes pārsniedz standarta 3ds Max komplekta rīkus. Plagini vienkāršo daudzu uzdevumu pildīšanu – piemēram, ļauj saīsināt laiku vizualizāciju aprēķināšanai (ar uzlabotiem pieslēdzamiem vizualizatoriem) vai pateicoties dažādiem modifikatoriem un papildus funkcionālajām iespējām paātrina objektu modelēšanu. Tādi papildus moduļi kā Particle Flow, Cloth FX, Reactor, - kļuva tik populāri, ka tika pieņemts lēmums tos integrēt 3ds Max programmā un tagad tie kļuva par programmas daļu. Zemāk ir pieminēti daži 3ds Max plagini:
 FumeFX – fotoreālistitski uguns, dūmu u.c. efekti.
 DreamScape – reālistiskas ainavas, kalni, debesis, atmosfēras efekti u.c.
 AfterBurn – fotoreālistiski mākoņu, dūmu, sprādzienu u.c. efekti.
 RealFlow – fotoreālistiski ūdens, miglas, putu, ūdenskritumu, strūklaku, viļņu u.c. efekti.
 GrowFX – jebkura veida augi: no palmām līdz priedēm, no ziediem līdz lieliem platlapu kokiem u.c. Katru augu, kas ir veidots ar šo plaginu var brīvi animēt.

MAXScript 
MAXScript – tā ir iebūvēta makroprogrammēšanas 3ds Max valoda, kas nodrošina sekojošas iespējas:
 scenāriju (skriptu) veidošana, kas glabājās *.ms tipa failos, kas atveido visas 3ds MAX funkcionālās iespējas, tādas ka ģeometrisko modeļu uzbūve, kameru un apgaismojuma ķermeņu uzstādīšana, materiālu noteikšana, vizualizācija un objektu scēnas animācija;
 makrosu veidošana, kas glabājas *.mcr tipa failos un apraksta jaunu rīku joslas pogu īpašības;
 jūsu pašu veidoti ruļļi priekš rīku joslas Utilitis (utiliti) un dialogu loga, kam ir standarts programmas interfeiss;
 savu ar tīklu mākoņiem moduļu uzrakstīšana;
 datu pārraides organizācija ar citiem Windows pielikumiem ar OLE mehānisma palīdzību;
 visu lietotāja veikto makrosa komandu veidā darbību automātiska ierakstīšana u.c.

Filmas, kas veidotas ar 3ds Max palīdzību 
 Harijs Poters un Azkabanas gūsteknis
 Hellboy
 Lara Croft:Tomb Raider
 Matrikss
 Juras laikmeta parks
 K-19
 Zvaigžņu kari: Situ atriebība
 Diena pēc rītdienas
 X-Men
 2012
 Gredzenu pavēlnieks

Skatīt arī 
 Autodesk Maya
 Autodesk Mudbox
 Autodesk Softimage
 Autodesk MotionBuilder

Atsauces

Ārējās saites

Literatūra 

 Стефани Рис. Анимация персонажей в 3D Studio MAX, оригинал Анимация персонажей в 3D Studio MAX. Издательство BOOKS, 2009. — 450 стр. 
 Келли Л. Мэрдок. Autodesk 3ds Max 2009. 3D Studio max. Библия пользователя, оригинал Autodesk 3ds Max 2009 Bible. 3D Studio max. Издательский дом «Диалектика», 2009. — 1312 стр. 
 Бондаренко М. Ю., Бондаренко С. В., 3ds Max 2008 за 26 уроков (+CD), 1-е издание, Издательский дом «Диалектика», 2008. — 304 стр. 
 Келли Л. Мэрдок, Autodesk 3ds Max 9. Библия пользователя. 3D Studio MAX 9: Издательство «Диалектика». Пер. с англ. — М. : 2007. — 1344 стр. с ил., 
 Шаммс Мортье, Autodesk 3ds Max 9 для «чайников». 3d Studio Max 9: Пер. с англ. — М. : Издательский дом «Диалектика», 2007. — 384 стр. с ил. 

3D grafikas programmatūra