3DCGソフトウェアの歴史
2004年、Illuminate LabsはGIレンダラーのTurtleをリリースし、それはゲーム業界で使われた。その後、Illuminate LabsはGIベイク対応ライティングミドルウェアのBeastを開発し、それは、2007年、Epic GamesのUnreal Engine 3に、2008年、Emergent Game TechnologiesのGamebryoに、2010年、Unity TechnologiesのUnity 3に統合された。
2010年、AutodeskはIlluminate Labsを買収し、2011年のMaya 2012以降にTurtleを付属した。2012年、Epic GamesはBeastを外してUnreal Engine 4をリリースした。2013年、ARMがGeomericsを買収し、2015年3月、Unity TechnologiesはBeastの代わりにGeomericsのEnlightenを搭載してUnity 5をリリースした。同年8月、AutodeskはAutodesk Beastを搭載して自前ゲームエンジンのStingray (旧Bitsquid)をリリースした。
2016年、Unity Technologiesは、UnityのGIレンダラー開発のために、Unity用のMitsubaレンダラー向けエクスポータであるMitsubaExportの開発を始めた。また、2017年に、独自のライトマップ生成機能Progressive Lightmapperを搭載するUnity 5.6をリリースした。
2017年、シリコンスタジオはARMよりEnlightenの諸権利を買収した。同年7月、Autodeskは「ゲームエンジンにミドルウェアの多くの機能が含まれている」としてAutodesk Beastの販売を終了した上、2018年1月にゲームエンジンであったStingrayの販売をも終了した。
最初期の国産のレンダラーとしては、IMAGICA開発のPersonal LINKSに付属するL/Imageが存在した。その後、IMAGICAはL/ImageをX68000に移植し、XL/Imageとしてリリースした。2000年、L/Imageの開発者らはスタジオブルテリアの子会社としてネロ・グラフィックスを立ち上げ、2002年、Shade用レンダラーのLUXORをリリースした。2003年、ネロ・グラフィックスの親会社であったスタジオブルテリアが破産し、同年7月、ネロ・グラフィックスの代表取締役であった並木茂はライアを設立し、2004年、ライアはShade 7 standard用のCALLISTOをリリースしたほか、イーフロンティアはShadeのProfessional版にCALLISTOを搭載しはじめた。2005年、ライアに代わりイーフロンティアが開発元となってShade 8 standard用のCALLISTO 2をリリースした。
また、国内では趣味用途の3DCGソフトウェアとしてMetasequoiaが普及したため、Metasequoiaに対応するレンダラーが複数登場した。2003年、藤田将洋はGIレンダラーのlucille及びMetasequoia向けコンバーターのmqo2ribをリリースした。その他、Metasequoiaモデルのレンダリングに、GIレンダラー及びNPRレンダラーのvidroや、GIレンダラーのRedqueen、NPRレンダラーのWarabi/Zenmapも使われていた。
2010年7月、vidroレンダラーの開発者であった徳吉雄介はスクウェア・エニックスへと転職し、vidroの開発を終了した。同年、イーフロンティアはCALLISTOを外してShade 12をリリースした。また、Fixstarsはlucilleの開発を引き継ぎ、2013年にlucille Beta 0.9.6をリリースしたものの、それっきりとなった。2016年、Redqueen開発者の大垣真二はAutodesk子会社のSolid Angleに転職し、Redqueenの新機能開発を終了した。
NVIDIAとMicrosoftは共同でDirect3D 8のAPI開発を行い、2000年11月にアセンブラベースの原始的なプログラマブルシェーダーを含むDirect3D 8をリリースした。その後、ゲーム業界ではプログラマブルシェーダーが一般的となっていった。2002年7月、NVIDIAはCg言語の仕様およびCg Toolkitをリリースした。10月にはAvid子会社のSoftimageがCgシェーダーに対応するSOFTIMAGE|XSI 3.0をリリースし、11月にはNVIDIAとDiscreetがMax Cg Plug-inを、12月にはNVIDIAとAlias|WavefrontがMaya Cg Plug-inをリリースした。2002年12月には、Cg言語をベースにして開発されたHLSLがDirect3D 9とともにリリースされた。
2006年、Lumonixは3ds Max用のHLSL/CgノードエディタであるShader FXをリリースした。2007年、AutodeskはHLSLシェーダーのビューポート内表示に対応したMaya 2008をリリースした。2012年8月、Microsoftは、HLSLノードエディタを含むVisual Studio 2012をリリースした。2013年8月、AutodeskはMaya LT 2014にShaderFXを搭載し、2014年3月にはMaya 2015と3ds Max 2015にもShader FXを搭載した。
2011年、Kostas Gialitakisは、Maya用のPBS (物理ベースシェーダー) であるTGA Physically Based Shaderをリリースした。2012年、DisneyがPBSの論文を発表すると、ゲーム業界ではDisneyの論文を基にしたPBSが普及していった。2013年12月、Marmosetは、PBSに対応するゲーム向けルックデブツールのMarmoset Toolbag 2をリリースした。2014年3月、Epic Gamesは、PBSに対応するUnreal Engine 4をリリースした。同年4月、Unity用のオープンソースのPBSアセットであるLuxがリリースされた。同年10月、Allegorithmicは、PBSに対応する3DペイントソフトのSubstance Painterをリリースした。同月、Quixelは、PBSに対応するテクスチャ作成ツールのQuixel Suiteをリリースした。同年11月、Kostas Gialitakisは、TGA Physically Based ShaderをShaderFXに移植し、ShaderFX TGA PBL shaderとしてリリースした。2015年3月、Autodeskは、物理ベースシェーダーに対応するMaya LT 2016をリリースした。同月、Unity Technologiesは、標準でPBSに対応するUnity 5をリリースした。同年10月、Unigine Corpは物理ベースシェーダーに対応するUNIGINE 2をリリースした。同年12月、Foundryは、V-Ray互換、Arnold互換、Redshift互換、Unreal Engine互換のリアルタイムシェーダーが付属したMARI 3.0v1をリリースした。2016年4月、Foundryは、Unity及びUnreal EngineのPBSに対応するMODO 10.0v1をリリースした。
2012年6月、Valveは、Dota 2のアートガイドを公開し、アセットのファンソーシングを開始した。同年11月、サードパーティーにより、3DS Max及びMaya用のDota 2 Hero Shaderがリリースされた。2013年9月、Lumonixは、ShaderFX用のDota 2シェーダーをリリースした。2014年2月、Marmosetは、Dota 2シェーダーに対応するMarmoset Toolbag 203をリリースした。2014年8月、Blackfire Studioは、Unity用のDota互換シェーダーであるGame Shadersをリリースした。
==== 物理ベースのシェーダー合成の普及 ====
オフラインレンダリングでは、物理ベースのシェーダー合成が普及していった。2010年、Sony Pictures ImageworksはGIレンダラー用のシェーダー規格及びライブラリであるOpenShadingLanguage (OSL)をリリースした。2011年、Blenderは2.61でノードベースの物理的レンダラーであるCyclesを搭載した。2013年、NVIDIAはOSLに似たシェーダー規格のMDLを発表したほか、mental ray用のMILA Layering Libraryのベータ版をリリースした。2014年、AutodeskはMILAマテリアル搭載のMaya 2015をリリースした。
Disney原則シェーダー (物理ベースシェーダー) は当初リアルタイムレンダリングで普及したものの、その後、オフラインレンダリングでも使われることとなった。2014年、PixarはDisney原則シェーダー互換のPxrDisneyシェーダーを持つRenderMan 19をリリースした。
2016年、AutodeskはPhysical Materialに対応する3ds Max 2017をリリースした。同年、FoundryはUnity及びUnreal Engine互換のPBRマテリアルに対応するMODO 10.0v1をリリースした。
2017年、Side Effects SoftwareはDisney原則シェーダー搭載のHoudini 16をリリースした。同年、Autodeskの子会社Solid AngleはDisney原則シェーダー互換のStandard Surfaceシェーダーを持つArnold 5をリリースし、年内にAutodeskはArnold 5搭載の3ds Max 2018およびMaya 2018をリリースした。同年、Blenderも2.79でDisney原則シェーダーに対応したほか、FoundryもDisney原則シェーダーに対応するModo 11.2をリリースした。2018年、NewTekもLightWave 2018でPBRレンダリングを追加し、原則シェーダーに対応した。
当初、オフラインレンダリングには、PixarのRenderManやそのクローンが良く使われていたため、RenderMan用のシェーディング言語であるRSLを構築するために、PixarのSlim、Cinema GraphicsのShadeTree、Alexei PuzikovのShaderMan (後にオープンソース化)、オープンソースのShrimp Shader Creatorなどが登場していた。
1999年、Aliasはシェーダー構築環境のHypershadeを搭載するMaya 2をリリースした。また、2000年、Avidは、Render Tree搭載のSoftimage|XSI 1.0をリリースした。
2000年、Side Effectsは新たなシェーディング言語VEXに対応するMantraレンダラー搭載のHoudini 4.0をリリースし、同年、Cinema GraphicsはVEX言語に対応するShadeTree 1.4をリリースした。
その後、リアルタイムレンダリングが発展し、リアルタイム用のシェーダー構築ツールが登場した。2002年、NVIDIAは、HypershadeでのCgシェーダー構築に対応するMaya Cg Plug-in及び、CgFX connection editor搭載の3ds max Cg Plug-inをリリースしたものの、2004年リリースのCg Toolkit 1.2.1でこれらプラグインを破棄した。2006年、Lumonixは3ds Max用のHLSL/CgノードエディタであるShader FXをリリースした。
2006年、Blender Foundationはマテリアルノードに対応するBlender 2.42をリリースした。
Mental Imagesはオフラインとリアルタイムを統合するシェーダー規格のMetaSLを発表した。2007年、Mental Rayの開発元であるMental ImagesはMetaSL用シェーダー構築ツールのmental millをリリースし、NVIDIAはそれをNVIDIA FX Composer 2に付属した。同年、NVIDIAはMental Imagesを買収した。2008年、NVIDIAはMetaSLに対応するレンダラーのMental Ray 3.6をリリースした。同年、Thinking ApesはNodeJoeの正式版をリリースし、2010年、Autodeskは、NodeJoeをMetaSLシェーダー出力に対応させ、Slate Material Editorとして3ds Max 2011に搭載した。2011年、Chaos GroupはMetaSLに対応するレンダラーのV-Ray 2.20.01をリリースした。2012年、NVIDIAはmental millの頒布を終了し、MetaSLの開発を終了したものの、3ds MaxでのMetaSL対応は続いた。
2012年、MicrosoftはVisual Studio 2012にHLSL言語向けのShader Designerを追加した。2013年8月、AutodeskはMaya LT 2014にCgFX/HLSLシェーダー向けのShaderFXを搭載し、2014年3月にはMaya 2015と3ds Max 2015にもShader FXを搭載した。
2010年、Sony Pictures ImageworksはGIレンダラー用のシェーダー規格及びライブラリであるOSLをリリースし、2013年、Image Engine DesignはOSL用のシェーダー構築ツールであるGafferをオープンソースとして開発しはじめた。
2013年、NVIDIAはMetaSLの後継として、irayレンダラー用の新シェーダー規格のMDLを発表した。2014年、Autodeskは3ds Max 2015よりMetaSLシェーダー対応を削除した。2016年、PixarはRenderMan 21でRSLを廃止した。同年、AllegorithmicはMetaSLの後継であるMDLに対応するSubstance Designer 5.5をリリースした。
2002年、NVIDIAはCg言語用シェーダー編集及び可視化ツールのCg Browserをリリースし、2003年、ATIは3Dlabsと協力してHLSL言語対応シェーダー編集ツールのRenderMonkeyをリリースした。2004年、NVIDIAは、Cg及びHLSL言語の両方の編集に対応するFX Composerをリリースした。その後、AMDは2008年リリースのRenderMonkey 1.82を最後に、その開発を終了した。2009年、Geeks3Dは、GLSLシェーダーの学習及び実験ツールであるGeeXLabをリリースした。2010年、NVIDIAはFX Composerの後継として、Visual Studio拡張のNVIDIA Parallel Nsight (後のNVIDIA Nsight Visual Studio Edition)をリリースした。
2008年、Adobeは、Flash及びAfter Effects用のピクセルシェーダーであるPixelBender言語の編集に向けたAdobe Pixel Benderを付属してAdobe Creative Suite 4をリリースした。2009年、PixarのInigo Quilez及びPol Jeremiasは、WebGLをベースとして、GLSL ES言語によるピクセルシェーダー編集/公開環境であるShaderToyをリリースした。2010年、Mikael Hvidtfeldt Christensenは、AdobeのPixel Benderに触発されて、GLSL言語のピクセルシェーダー編集ツールFragmentariumの開発をオープンソースで始めた。2011年、Shadertoy類似の編集環境として、GLSL Sandboxが登場した。
2011年、Adobeは、Flash 3D APIに向けて、PixelBender言語の3D版であるPixelBender 3Dの事前リリースを行ったものの、2012年、AdobeはCreative Suite 6でPixelBenderのサポートを終了した。
2014年、Fragmentariumのクローンとして、オープンソースのEclipse IDEベースのシェーダー開発ツールSynthclipseがリリースされた。
VFXのライティングにおいて、画像ベースライティング (IBL)が普及した。1999年、NewTekは初の画像ベースライティングに対応する統合ソフトウェアとしてLightWave v6をリリースした。
当初VFXでは非GIレンダラーが使われており、非GIレンダラーで画像ベースライティングを行うために、HDRIからのライトリグ生成が行われるようになった。2001年、南カリフォルニア大学クリエイティブ・テクノロジー研究所は、MayaやHoudini等に向けて、HDRShop用プラグインのLightGenをリリースした。同年、NewTekはLightWaveでLightGen出力データを読み込みライトリグを生成するためのLightGen2LWをリリースした。
2002年、Pixarは二次レイトレーシングおよびImage-Based Illuminationに対応するRenderMan 11をリリースした。
2004年頃、Binary Alchemyは、Softimage XSIのMental Ray用のライトリグ生成プラグインとしてBA_LightDomeをリリースした。2005年、Francesco Banterleは3ds Max向けとして、Median Cutアルゴリズムによるライトリグ生成に対応するHDR Shop用プラグインのBanty's Toolkit beta 1.1をリリースした。2005年、3D Attackは、Cinema 4D用のライトリグ生成プラグインとしてLumenをリリースした。2007年、HDRLabsはLightWave用のライトリグ生成を行うLightBitchをリリースした。
また、ライトマップからのライトリグ生成を行わず、シェーダーによりライトマップを処理するものも登場した。2004年頃、Jeremy PronkはMental Ray用のシェーダーとしてHDRIの重点サンプリングに対応するtoLightをリリースし、2005年、その後継として、ライトマップの生成プログラムlightMapGenおよびライトマップからのライトリグ生成スクリプトlightMapGen_loader.melに加え、mental ray用ライトマップシェーダーsphericalLightが含まれるImage Based Lighting Toolsをリリースした。
その後、より効率的にIBLを行うための仕様であるSmart IBL (sIBL)が登場した。2009年、Gwynne Reddickはmodo 401に向けてsIBLをmodoの独自環境形式に変換するためのmm_sIBLToModoEnvironmentをリリースした。
しかしながら、HDRIによるIBLでは全ての光源が環境光となってしまうため、IBLとライトリグ生成の組み合わせが行われるようになった。2013年、Yong Kimは、Maya向けのライトリグ生成スクリプトAuto HDRI Light Genを無料でリリースした。その後、Julius IhleはNuke用のエリアライト抽出GizmoであるHDR Prepper Gizmoをリリースした。
1991年、Softimageは剛体物理に対応するCreative Environment (後のSoftimage) 2.5をリリースした。1995年頃、Dynamic RealitiesはLightWave用の物理プラグインであるIMPACT!をリリースした。1997年、REM Infográfica (後のReyes Infográfica)は3ds Max用のクロスプラグインであるClothReyesをリリースした。1998年、Aliasはダイナミクスに対応するMaya 1.0をリリースし、同年、Maya 1.5に向けてMaya Cloth 1.0をリリースした。
1998年、Daisuke INOがLightWave用の軟体物理プラグインであるMotion Designerをリリースすると、Newtekはそれを買収し、2000年、それを搭載するLightwave 6をリリースした。2002年、Daisuke INOがLightWave用の剛体物理プラグインであるFX Break及びクロス・軟体物理プラグインであるFX Motiondrive & FX Distortionをリリースすると、Newtekはそれらを買収し、2004年に剛体物理のHard FX、クロスのCloth FX、軟体物理のSoft FXを追加してLightWave [8]をリリースした。
2005年、Blenderは軟体物理に対応するBlender 2.37をリリースした。
2000年、HavokはHavok SDKを公開し、2002年、Autodeskは3ds max 5にHavokベースの物理エンジンであるReactorを導入した。2001年、オープンソースのOpen Dynamics Engine (ODE)がリリースされ、2004年、AVIDは物理エンジンのODEおよびクロスエンジンのSyflex搭載のSoftimage|XSI 4.0をリリースした。
2004年、AgeiaはPhysX (旧NovodeX)の開発元NovodeX AGを買収し、2005年、AVIDはPhysXベースの物理演算搭載のSoftimage|XSI 5.0をリリースした。同年、Christian LaforteはFeeling Softwareを設立して、Collada Physicsに先行対応するCOLLADA入出力プラグインや、PhysXベースのオープンソースMaya用プラグインであるNimaを開発し、その後、3ds Max版のPhysX for 3ds Maxもリリースした。
2003年、元Havokの開発者Erwin Coumansがソニー・コンピュータエンタテインメント (SCE)でオープンソースの物理ライブラリであるBulletの開発を始め、2006年、Blender FoundationはBulletベースの物理演算搭載のBlender 2.40をリリースした。
2006年、Khronos Groupは、物理パラメータを指定するためのCOLLADA Physicsが追加された、3Dファイル形式の標準仕様であるCOLLADA 1.4を正式に公布した。同年、SCEは新たなコンシューマー用ゲーム機であるPlayStation 3をリリースした。
2007年、IntelはHavokを買収し、2008年、NVIDIAはPhysXの開発元Ageiaを買収した。2010年、AMDはBulletの開発者Erwin Coumansを雇用した。
2007年、AutodeskはNucleus技術によるnClothを導入するMaya 8.5をリリースした。2008年、Walt Disney Studiosは内製プラグインであったBulletベースのMaya用物理プラグインであるDynamicaをオープンソース化した。
2009年、MAXONはBulletベースの物理をMoDynamicsとして搭載するCinema 4D R11.5をリリースした。同年、Side Effectsは、ODEベースの物理演算搭載のHoudini 10をリリースした。
2010年、Walt Disney StudiosはDynamicaの3ds Max版をリリースした。2011年、Autodeskは従来のHavokベースの物理演算機能Reactorに代えて、PhysXベースのMassFXを搭載する3ds Max 2012をリリースした。
2011年、AutodeskはBulletベースの物理を搭載するMaya用のAdvantage Packをリリースした。同年、Luxologyはmodo 501用の物理プラグインであるrecoilをリリースし、2012年にそのプラグインを統合してmodo 601をリリースした。同年、NewtekはBulletベースの物理に対応するLightWave 11をリリースし、Side EffectsもBulletベースの物理を搭載するHoudini 12をリリースし、AutodeskもBulletベースのMayaBulletを搭載するMaya 2013をリリースした。同年、cebasはBullet搭載のthinkingParticles 5をリリースした。2015年、AutodeskはMax Creation GraphにBulletベースの物理を統合して3ds Max 2016 Extension 1をリリースした。2017年、Side Effects Softwareは、Houdini 16でODEを非推奨とし、Bulletの使用を推奨した。
2014年、Bulletの開発者Erwin CoumansはAMDを離れた。2015年、IntelはHavokをMicrosoftへと売却した。
1996年、3D Studio MAX 1.0がリリースされると、The Yost Groupは、3ds Max用の炎エフェクトプラグインであるCombustion (後のFire Effect)を無料でリリースした。その後、同様のプラグインとして、Blur StudioのBlur Fireや、Peter WatjeのObject Combustion/Particle Combustion/Vertex Combustionが登場した。2000年、Discreetは、3ds Max 4で、CombustionをFire Effectに改名した。
1998年、ID8 Media (旧CADCrafts)は3ds Max用のボリュームエフェクトプラグインであるAfterburnをリリースし、1999年にその開発を行うSitni Satiが設立された。また、1998年、cebasは3ds Max用のボリュームエフェクトプラグインpyroClusterをリリースした。同年、NewTekはボリュームエフェクトのHyperVoxelsを追加してLightWave 3D 5.6をリリースした。
1992年、The Yost Groupは3D Studio (後の3ds Max)用のパーティクルプラグインを提供した。
1993年、MetroGrafx (後のBinary Arts)のJon TindallはLightWave用のパーティクルプラグインの開発を始め、Sparksとしてリリースした。その後、Dynamic RealitiesはParticle Stormをリリースした。1998年、NewTekはParticle Storm (後のNapalm)のLite版を搭載してLightWave 5.5をリリースした。2000年、NewTekは新たなパーティクル機能であるParticle Fxを搭載してLightWave 6.5をリリースし、Dynamic RealitiesはParticle Stormの後継としてNapalmをリリースした。しかし、Napalmは普及せず、Dynamic Realitiesはその開発を終了した。
1998年、TripleDToolsが設立され、TripleDToolsはEIAS用のパーティクルプラグインであるPowerParticles (後のPower Particles Pro)をリリースした。2010年、Power Particles Proの開発元TripleDToolsは解散した。