3DCGソフトウェア
ヘアやファーはモデリング、ダイナミクス、レンダリングに至るまで独自に扱われることが多く、多くの統合ソフトウェアが標準で対応している (ZBrushのFiberMesh、3ds MaxのHair and Fur、MayaのnHairやXGen (元Walt Disney Pictures製)、SoftimageのXSI HairやICE Strands、CINEMA 4DのHair、HoudiniのFurオブジェクト、LightwaveのFiberFX、modoのHair Tools、Shadeのヘアーサロン、Blenderのパーティクルヘアーなど)。また、単独でファーを生成できるレンダラーもある (VRayのVRayFurなど)。
ソフトウェアによっては、ヘア同士の相互作用に未対応なものがある (3ds MaxのHair and Furなど)。
ゲームエンジンではメッシュベースのヘアが使われており、ヘアからメッシュへと変換可能なソフトウェアも存在する (Houdini 17以降のGenerate Hair Cardsツールなど)。
Hair Farm (Cyber Radiance)
3ds Max用。メッシュからヘアを生成するHairMesh機能がある。
Ornatrix (Ephere)
3ds Max、Maya及びCinema 4D用。一時期Hairtrixの一部だった。ダイナミクスにMassFXを使用する。植生にも対応している。
シェルケージからヘアを生成するHair Shells機能がある。V3でメッシュストリップからのヘア生成に対応し、V5でLoDに対応した。
Yeti (Peregrine Labs)
Maya用。ノードベース。アメリカにおいて特許の問題が存在したが解決された。
Geo Maya Hair (Thunder Cloud Studio)
Maya用の有料スクリプト。メッシュからヘアに変換する。
Blender用のアドオン。ヘアからメッシュに変換する。
Blender用のアドオン。カーブやメッシュからヘアに変換する。
Shave and a Haircut (Epic Games←Joseph Alter)
Maya用。v9.6で無料化された。3ds MaxにもHair and Furとして搭載されている。SoftimageにもXSI Hairとして搭載されていた。
hairFX (Dimension dESIGN)
3ds Max用。Shag:FurとShag:Hairの後継であり、一時期Hairtrixの一部だった。
Sasquatch (Worley Labs)
Lightwave用。以前はSasquatch LiteがLightwave本体に付属されていたが、現在はFiberFX機能に置き換えられている。
MeshPaint (evasion)
Lightwave用。
FXHair (FXGear)
Maya用。
NeoFur (Neoglyphic Entertainment)
Unreal Engine及びUnity用。
PSR (Position-Scale-Rotation)へのベイクと、PLA (Point Level Animation)へのベイクがある。また、PLAでは、頂点数の増減に対応するものとしないものがある。#ジオメトリーキャッシュも参照。
Cinema 4D用プラグイン。PSR及びPLAへのベイクに対応している。
Cinema 4D用プラグイン。PLAへのベイクに対応している。
ライティングは、統合ソフトウェアで行うことも多いが、ライティングに特化したソフトウェアも存在する。Alembic/USDパイプラインでは、レンダリング及びコンポジットするソフトウェア側でライティングを行うことがある (ClarisseやHoudini 18以降のSolaris、V-Ray for NUKE、OctaneRender for NUKEなど)。
ライトの一覧表示 (ライトリスター)に対応するソフトウェアが多く、また一部のレンダラーも独自のライトリスターを持っている (V-Ray、Corona Renderer 3以降など)。ライティング設定に対応したGUIを持つレンダリングソフトウェアも存在する (Maxwell RenderのMaxwell Studio、Guerilla RenderのGuerilla Render GUIなど)。
KATANA (The Foundry Visionmongers←Sony Pictures Imageworks)
ノードベースのライティングソフトウェア。Mac未対応。レンダラーはRenderMan、3Delight及びArnoldに対応。
オープンソースのシェーダー構築およびライティングツール。イメージエンジン社が開発に参加している。レンダラーはArnold、3delight、Appleseedに対応している。Mayaに統合することも可能。
Pro-Lighting: Studio (Blender Guru)
Blender用のライティングアドオン。多数のプリセットが付属している。
Blender用のライティング向けアドオン。オープンソース。
Gaffer - Light & HDRI Manager
Blender用のアドオン。旧Gaffer – Light Manager。
Blender用のツールキット。
ソフトボックスやアンブレラなどの現実の機材を模したもの。撮影前のプレビジュアライゼーションにも使われる。
Studio Lighting & Illumination Kit (9b Studios)
略称SLIK。Modo用のライティング向けツールキット。無料。
Studio Kit for Cinema 4D (Mustapha FERSAOUI)
Cinema 4D用のライティング向けツールキット。無料。
Studio Kit Pro (C4Depot)
Cinema 4D用のライティング向けツールキット。
Look Development Studio
RenderMan用のスタジオライトシーンセットアップ。パブリックドメイン。
Lightarchitect (LIGHTARCHITECT)
Blender用アドオン。
Studio Look Development and Lighting Environment (CAVE Academy)
Maya版とVRED版がある。
IES及びEULUMDAT形式 (*.ldt)のプレビューソフトウェア。形式変換にも対応。無料。3ds Maxとの統合に対応している。
IES Generator (Karbaras)
IES形式(*.ies)を編集するソフトウェア。無料。
Real IES (PlaySys)
IES形式(*.ies)を編集するソフトウェア。
LDT Editor (DIAL)
EULUMDAT(*.ldt)を編集するソフトウェア。無料。姉妹ソフトに無料の照明解析ソフトウェアのDIALuxが存在する。
Eulumdat Tools (FOLD Systems)
Eclipse用のIES形式/EULUMDAT形式編集プラグイン。形式の変換にも対応している。
姉妹ソフトウェアとして、Webベースの形式変換ツールであるIES to EULUMDAT Converter及びEULUMDAT to IES Converterもある。
オープンソースのEULUMDAT形式 (*.ldt)エディタ。
標準で対応する統合ソフトウェアも存在する (MODO、3ds Max 2017以降のSun Positioner、LightWave 2019以降、Blender 2.82以降に付属のSun Positionアドオンなど)。標準で対応するレンダラーも存在する(V-RayのVRayGeoSunなど)。
Maya用スクリプト。
Sun Simulator (Delft University of Technology)
Maya用スクリプト。
イメージベースドライティング(IBL)においては360°パノラマHDR画像が使われている。そのため、通常は、円周魚眼レンズやミラーボールなどを使って撮影したものを、スティッチソフトウェアで繋ぎ合わせる必要がある。近年は360度で撮影できるカメラも存在する (Ricoh Thetaなど)が、それらのカメラにおいても内部では二つ以上のレンズでの撮影となっているためスティッチが行われている。また、本体を動かすことでスティッチしながら360°パノラマ画像を撮れるスマートフォンアプリも存在する(Android 4.2以降に標準搭載されているPhoto Sphere モード、iPhone版Photosynthなど)。
また、IBLでは一般的なHDR画像よりも広いダイナミックレンジの画像が必要となる。そのため、光の強い場所では、露光ブラケット撮影を行い (Ricoh Thetaなど)、露光の異なる複数の画像をHDRマージする必要がある。地球上においては太陽光のエネルギーが場合によって24EV近くまで達するため、通常、屋外ではNDフィルターを組み合わせて撮影する必要が出てくる。しかし、屋外のIBL用HDR画像の直接撮影に耐えられる360度カメラも存在する (SpheroCam HDRなど) 。
なお、動画によるIBLも行われていなくはないが、HDR動画の撮影は未だ難しいため、一般的となっていない。
PTGui (New House Internet Services)
RAW画像の読み込み、スティッチング、HDRマージ、OpenEXRでのHDR画像出力に対応している。
Affinity Photo (Serif)
画像編集ソフトウェア。Linux未対応。RAW画像の読み込みや編集、スティッチに対応している。1.5でHDRマージや、360度画像の編集に対応した。
オープンソースのパノラマ写真スティッチソフトウェア。360°パノラマ写真を作ることができる。RAW画像の読み込み、HDRマージ、HDR画像出力に対応している。
VideoStitch Studio (stitchEm←VideoStitch SAS)
360°動画作成用。オープンソース化された。MITライセンス。
Mistika VR (SGO)
360°動画作成用。
Autodesk Stitcher Unlimited (Autodesk←Realviz)
3DCGソフトウェア向けに、RAW画像の読み込みや、OpenEXRやRadiance HDRなどでのHDR画像出力に対応している。2009版を最後にディスコン。
フリーウェア。エンジンをAutopanoなどのソフトウェアに提供している。最終更新は2013年。
Photosynth (Microsoft)
パノラマ写真3Dスティッチソフトウェア。iPhone向けも存在しており、簡単に360°パノラマ写真を撮ることができる。ただし、JPGのみ対応であり、HDR画像には未対応。終了。
Autopano (GoPro←Kolor)
AutoStitchの技術が搭載されており、静止画向けのAutopano Pro/Gigaと、動画向けのAutopano Videoが存在する。Autopano Videoはステレオ3D 360°動画の作成にも対応していた。
RAW画像の読み込みに対応しているものの、TIFFでの読み込みを推奨している。HDRマージや、TIFFでのHDR画像出力に対応していた。
Image Composite Editor (Microsoft)
パノラマ写真スティッチソフトウェア。RAW画像の読み込みや、TIFFでのHDR画像出力に対応していた。また、静止画だけでなく、動画にも対応していた。
IBLでは、露光ブラケット撮影されたRAW画像群からHDRマージ (HDR結合) を行い、その後、リニアな色空間のままHDR画像として保存することが行われている。そのため、HDRマージを行った後にトーンマッピングやガンマ変換を行わないでHDR画像のまま保存できるHDR合成ソフトウェアが必要となる。
RAW画像の読み込みが可能なHDR合成ソフトウェアにはHDRsoftのPhotomatix ProやSkylumのAurora HDR、オープンソースのLuminance HDR (旧qfpfsgui) など存在する。RAW現像ソフトウェアもHDR合成に対応してきている (Adobe Lightroom、Darktable (補正未対応)など)。
HDR Shop (USC Institute for Creative Technologies)
HDR合成ソフトウェア。Windows専用。RAW画像群からのHDRマージ及びHDR画像出力に対応している。HDR画像から光源を生成するLightGenプラグインがある。
IBLでは、拡散反射向け、鏡面反射向け、背景向けで望ましい解像度が異なるため、複数のHDR画像を生成することが行われている。また、小さくて強い光源である太陽は、サンプリングの問題からIBLとは別に扱うことが望ましいため、HDR画像と併せて太陽光源の情報を保存することも行われている。これらを纏めて管理するものがsIBLである。
sIBL-Edit
HDR画像からのsIBLの作成、sIBLの管理、編集を行うためのツール。HDR画像から太陽の位置・色・強さを抜き出すことも可能。
sIBL-GUI
HDR画像からのsIBLの作成、sIBLの管理、編集、DCCへのエクスポートを行うためのツール。オープンソース。3ds Max、Maya、Softimageに対応している。BlenderでsIBL-GUIを使うためのsIBL_GUI for Blenderも存在する。
HDR Sets GUI
Maya用のsIBL設定・管理スクリプト。
Modo用。sIBLからModo独自の環境形式に変換するスクリプト。最終リリースは2009年リリースのv1.01。
Add Environment nodes
Blender用アドオン。sIBLの読み込みに対応している。
HDRIに存在する環境光以外の光源を再現するために、HDR画像からのライト抽出が行われている。
Auto HDRI Light Gen
Windows専用。Maya向けのエリアライト抽出スクリプト。V-Ray for MayaやNukeに依存している。
HDR Prepper Gizmo
Nuke用のエリアライト抽出Gizmo。
ゲームエンジンに向けて、IBL用画像からSkyboxを生成したり、IBL用画像やSkyboxから拡散光 (Diffuse)、鏡面光 (Specular)、放射照度 (Irradiance)、放射輝度 (Radiance)などのキューブマップ(Lightprobe)を作成するためのツール。
Lys (Knald Technologies)
キューブマップ作成ツール。放射輝度(radiance)キューブマップ、放射照度(irradiance)キューブマップ、鏡面光(specular)キューブマップを生成可能。
キューブマップ作成ツール。オープンソース。BSDライセンス。コマンドライン版のcmftも存在する。Skybox、放射照度(irradiance)キューブマップ、放射輝度(radiance)キューブマップを生成可能。
キューブマップ作成ツール。オープンソース。MITライセンス。拡散光放射照度(diffuse irradiance)キューブマップ、鏡面光放射照度(specular irradiance)キューブマップを生成可能。
Marmoset Skyshop (Marmoset)
Unity用のHDRIレンダリング向けシェーダー及びツール。キューブマップ作成に対応。Skybox、拡散光キューブマップ、鏡面光キューブマップを生成可能。
AMD CubeMapGen (AMD)
旧ATI CubeMapGen。キューブマップ作成ツール。オープンソース。ディスコン。派生版として、Modified Cubemapgenがあるものの、こちらも2012年リリースの1.66を最後に開発停止中。
Panorama To Cubemap
IBL用画像をSkyboxへの変換するUnity用アセット。無料。最終更新は2013年。
#景観生成ソフトウェアの多くは、空の生成にも対応している (Vue、Terragenなど)。多くの統合ソフトウェアも太陽と空の生成に対応している。雲の生成に対応しているものも多い (MayaのFluid ExamplesのCloudsAndFog、HoudiniのCloud FX、LightWaveのSkyTracer、Cinema 4DのPhysical Sky、Blender付属のCloud Generatorアドオン、Blender 2.79以降付属のDynamic Skyアドオン、Unreal Engine 4のSkyAtmosphere、Unreal Engine 4.26以降のVolumetric Cloudsなど)。
虹の表示に対応しているもの (Cinema 4DのPhysical Skyなど)、薄明光線に対応しているもの (Cinema 4DのPhysical Skyなど)、月に対応しているもの (LightWaveのSkyTracer、Cinema 4DのPhysical Skyなど)、星や星座の表示に対応しているもの (Cinema 4DのPhysical Skyなど)も存在する。
Pure-Sky (3DVISION)
Blender用の高度な空アドオン。
LightWave用プラグイン。開発停止中。
Elementacular (Alexandra Institute)
Maya用の雲作成プラグイン。ディスコン。
サーフィスベースであるため、下以外から見た雲などの再現はできない。
Real Sky (Marco Pavanello)
Sky Freeの後継。Blender用のプロシージャル空アセット。Worldシェーダーにより実装されている。
Nebula Generator
Blender用のプロシージャル星雲生成ノード。
画像ベースのため、動く雲などの再現はできない。
Blender用アドオン及びHDR画像アセット。無料。アセットが多く含まれる有料版もある。以前はScene Cityの一部だった。
Pro-Lighting: Skies (Blender Guru)
Blender用アドオン及びHDR画像アセット。
宇宙の背景を作成するためのツール。キューブマップでエクスポート可能。
ライトペイントには、環境光源のIBL用画像に放射光を直接ペイントするものや、受光物の反射位置にペイントすることで面光源を追加するものなどがある。標準で前者に対応するソフトウェアも存在する (KeyShotのHDRI-EditorのPin機能、Substance Designer 2019.2以降など)。後者対応の物にはMaverickなどがある。
HDR Light Studio (Lightmap)
IBL用画像の編集に特化したソフトウェア。5.3で受光物へのペイントによるエリアライトの作成にも対応した。Maya、3ds Max、Cinema 4D、Modo、LightWave、Blender、VRED用のプラグインがある。また、SOLIDWORKS Visualize (旧Bunkspeed)やStrata DesignなどもHDR Light Studioの統合に対応している。
LeoMoon LightStudio (LeoMoon Studios)
Blender用アドオン。旧Blender Light Studio。GPLライセンス。放射光を直接ペイントするものの、環境光源の代わりにエリアライトを生成する。
Light Painter (Kamil Małagowski)
3ds Max用のライト配置スクリプト。V-Rayのみ対応。受光物へのペイントによりライトを作成する。
HDR-ProStudio (Vlad T. Mafteiu-Scai←FractalFuse←3Digitally Solutions)
Blender用アドオン。旧HDRI Lighting Studio & Editor←HDRI Editor for Blender。
Real HDR (PlaySys)
標準でライトミキサーに対応しているレンダラーが存在する (レンダラーの対応表参照)。ライトミキサーに未対応のレンダラーでも、ライトグループ毎のレンダリングを行いコンポジットに渡すことで同等のことを行うことができる。
ポストプロセスで、より細かくライティングを弄りたい場合、マルチパスレンダリングが使われている (多くのレンダラが対応)。より細かなパスを作ることができるLPE (Light Path Expressions)に対応するレンダラも存在する (レンダラーの対応表参照)。
法線パスを使ったリライティングに対応するコンポジットソフトウェアも存在する (NUKEのRelight nodeなど)。
Escher for Nuke (artixels)
NUKE用のリライティングプラグイン。
ジオメトリキャッシュなどを修正するソフトウェア。
ショットスカルプトは、破綻したシミュレーションの修正や、変形する物へのマッチムーブなどに使われている。
ショットスカルプトツール。旧Shot Sculpt。
ショットスカルプトツール。mGearに付属している。
Sculptron (Otoy)
ショットスカルプトツール。アルファ版。メッシュからボリュームへの変換にも対応。
パーティクルアニメーションをスカルプトできるソフトウェア。プロキシ編集に対応している。ジオメトリのポイントクラウド化や、ポイントクラウドのジオメトリ化にも対応している。
Keymesh Addonの後継。Blender用のアニメーションスカルプトアドオン。
ChronoSculpt (NewTek。国内代理店はディストーム)
ショットスカルプトツール。最新版は2013年リリースの1.0.1。
レンダラーはレンダリング機能を提供する物である。単体動作可能なアプリケーションだけでなく、プラグインモジュールとして提供されている物も存在する。またレンダリング標準APIとしてUniversal Scene Description(USD)のHydraがあり、それに対応するソフトウェアが増えている(Katana 3.0以降、Houdini 18以降のSolaris、Nuke 13.0以降など)。なおHydraは標準で簡易リアルタイムレンダラーのHdStorm(旧HdStream)と簡易レイトレーシングレンダラーのHdEmbreeを備えている。
レンダラーには、動画に向くものと、向かないものが存在する。動画に向くものは、フリッカー(ちらつき)が起こりにくく、高品質なモーションブラーにも対応している。また、レンダリング法により、マテリアルの表現できる範囲が異なる。それもあり、レンダラーにはあまり物理的でないものと、より物理的なものが存在する。物理ベースを謳うものであっても、幾何光学にのみ対応するものが殆どであり、光の分散やフルスペクトラルレンダリングに対応していないものも存在する。偏光・干渉・回折などの物理光学(波動光学)に完全に対応するレンダラーは殆ど存在しない (Oceanが偏光に対応している)。
また、省メモリで大規模シーン向けのもの (RenderMan、Arnold等)、複雑なライティングに強いもの (Corona Renderer等)、マテリアルプリセットの豊富なデジタルプロトタイピング向けのもの (KeyShot等)、エフェクト向けのもの (Krakatoa等)などが存在する。また可視化などに向けてプリセットモデルの搭載してるものも増えている (KeyShotのKeyShot Cloud Library、V-Ray 5以降のChaos Cosmos、LuxCoreRender 2.4以降のLuxCore Online Libraryなど)。
3DCG統合ソフトウェアのレンダリングエンジンのいくつかは、3DCADなど別分野のソフトウェアにも提供されている (MODOやCinema4Dなど)。
また、レンダリングにはインタラクティブ (リアルタイム) なものと非インラタクティブ (非リアルタイム) なものが存在する。非インラタクティブなレンダリング手法にはキャッシュ効率を上げるためのタイルレンダリングが存在していたものの、マイクロジッターサンプリング (Scramble Distance) の登場でタイル化が不要となりインタラクティブなレンダラーが増えていった(なおタイルレンダリングはメモリの容量越えを防ぐためにはまだ使われている)。その他、GPUによる汎用計算 (GPGPU) 及びレイトレーシングアクセラレータ (NVIDIAのRTX等) の普及によってレンダリングのインタラクティブ性はより増していった。このインタラクティブ性はライティングやルックデブなどでのプレビューレンダリングや、デジタルプロトタイピングの可視化などで重要となる。3D可視化向けソフトウェアについては#建築および製品可視化向けを参照。
リアルタイムレンダリングはゲームやビューポート描画に使われている。実装ではHLSLやGLSLシェーダーが多用されている。なお、プログレッシブ (漸進的) レンダリングもリアルタイムレンダリングと呼ばれることがあるが別物である。
リアルタイムレンダリングでは長らく高速なラスタライズレンダリングが使われていた。ラスタライズアルゴリズムには当初オブジェクト描画を後ろから重ねていくZソート法が使われていたが、その後、深度を使って複雑な前後関係を処理できるZバッファ法が使われるようになった。照明 (ライティング) 処理は当初ポリゴン毎 (フラットシェーディング) や頂点毎 (グーローシェーディング) に行われていたが、その後、ラスタライズ後のピクセル毎にライティングを行うピクセル単位照明が登場した。シェーディングでは当初直接光のみのダイレクトライティングが行われていたが、その後、環境マッピングや画面空間反射 (SSR) による反射、画面空間による表面下散乱 (SSSS) 、シャドウマッピングや画面空間環境遮蔽 (SSAO) や事前計算のライトマップによる遮蔽にも対応した。一部の事前計算にはオフスクリーンレンダラーやゲームエンジンやゲーム向けミドルウェア(#ゲームエンジン向けベイクレンダラー)が対応していた。
また、リアルタイムレンダラーと異なり古いオフラインレンダラーでは半透明の綺麗なラスタライズ法であるスキャンラインレンダリングが普及していたが、2015年のDirectX 11.3以降は順不同描画に対応しリアルタイムでも半透明が綺麗に出せるようになった。ただしこの半透明は2次元的なものであったため、リアルタイムでは屈折の再現のために画面空間屈折 (Screen Space Refraction) が普及していった。
2018年にDirectX Raytracingが登場してGPUにレイトレーシングアクセラレータが搭載されるようになると、リアルタイムでもラスタライズとレイトレースのハイブリッドレンダリングが普及していった。リアルタイムでは飛ばせるレイの数に制限があるものの、画面空間反射と通常のレイトレースを組み合わせたり (Enscapeなど)、時間的アンチエイリアス (TAA) や時空間分散ガイドフィルタリング (SVGF) などの高度なノイズ除去手法を使ったり、直接照明パスの時空間再サンプリングを行うReSTIRや間接照明パスの再サンプリングを行うReSTIR GIを使ったり(ProRender 3.1以降のHybrid ProやD5 Render等)などで実用的となっていった。