3DCGソフトウェアの歴史
本稿は、3DCGソフトウェアの歴史について記述する。
3DCGソフトウェアの多くは1980年代に始まっている。当時はSymbolics、SGI、Atari、Amiga、DOS上で3DCGソフトウェアが動いていた。内製ソフトウェアとしてPRISMS (後のHoudini) やTraces (後のBlender) が登場している。また、それまでの内製ソフトウェアだけだった状態が変わり、商用ソフトウェアの販売も行われるようになった。この頃には、Wavefront TAV (Autodesk Mayaの前身の一つ)、Alias (後のPowerAnimator、Autodesk Mayaの前身の一つ)、Cyber Studio CAD-3D (3D Studioの祖先)、3D Studio DOS (後のAutodesk 3ds MAX)、Caligari (後のtrueSpace)、Intelligent Light、Aegis Modeler (後のLightWave)、Softimage|3D (後のAutodesk Softimage)、Shade PRO (後のShade)、Ray Dream Studio (後のCarrara)、Animation:Apprentice (後のAnimation:Master)、Symbolics S-Products (後のMirai)、Real 3D (後のRealsoft 3D)、DoGA CGA Systemなどが登場している。
当初映像では、LISPマシンのSymbolics 3600シリーズが流行した。1982年、Symbolicsは子会社のSymbolics Graphics Divisionを立ち上げ、1983年にS-Products (後のN-WORLD、Mirai)をリリースし、そのソフトウェアは映画やHDTV番組の製作に使われはじめた。
ローエンドの映像製作では、当初、Hold-And-Modifyモード搭載のAmiga機が流行した。1985年、CommodoreがAmiga 1000を発売すると、1986年、Impulseは3DレンダラーのTurboSilverを、1987年、AegisはVideoScape 3-Dを、同年、Hash Enterprises (後のHash)はAnimation:Apprentice (Animation:Masterの前身)を、1988年、Octree Software (後のCaligari)はCaligari (後のtrueSpace)をリリースした。1989年、AegisはModeler 3-Dをリリースした。1990年、NewTekは、VideoScape 3-DとModeler 3-Dを併せてLightWave 3Dとし、LightWave 3DのバンドルしたVideo Toasterシステムを発売した。同年、RealsoftはReal 3D (後のRealsoft 3D)をリリースした。1991年、ImpulseはTurboSilverの後継として、モデリングにも対応するImagineをリリースした。
1992年、Hash EnterprisesはAmiga用であったAnimation:Apprenticeの後継となる、Windows用のWill Vinton's Playmation (後のAnimation:Master)をリリースし、翌1993年にそのMacintosh版をリリースした。同年、ImpulseはImagineのDOS版をリリースした。1994年、Amiga機の開発元であるCommodoreが倒産すると、同年、NewTekはWindows及びMac OS X版のLightWaveをリリースし、CaligariはWindows用としてCaligariの後継となるtrueSpaceをリリースし、RealsoftはWindows版のReal 3Dをリリースした。
1993年、MAXONはAmiga用としてCinema 4Dをリリースしたものの、1996年にWindows及びMacintoshへと移行した。
1985年、CubicompはPCベースの3DCGシステムであるPictureMakerをリリースした。
1986年、Crystal Graphicsは、AT&Tベル研究所の開発したDOS用モデラーをTopasとして発売し、1987年、AT&T Graphics Software LabsはそれをSoftVisions Topasとして販売した。同年、Time Artsは、Crystal Graphicsの開発するCrystal 3-Dを発売した。
1984年、Gary YostはAntic Softwareを設立し、Tom Hudsonと共にAtari ST用のCyber Studio CAD-3Dを開発したものの、Atari STのグラフィックの弱さのために市場が広がらず、1987年にAutodeskからの勧誘をうけて、The Yost GroupとしてDOS用の3D Studioの開発を請け負った。
1987年、Digital Artsは、初のRenderMan互換レンダラーを搭載するDOS用3DソフトウェアのDGS (Digital Graphic System)をリリースし、1988年にAutoCADからのインポータを用意した。一方、1987年、AutodeskはAutoCAD用レンダリングパッケージのAutoShadeをリリースし、1991年にRenderManを含むAutoShade 2 with RenderManをリリースした。その後、Digital ArtsはDGSの開発を終了した。Autodeskは、1990年にAutoCAD形式の読み込みに対応する3D Studioをリリースし、その後3D Studioを成熟させていくと、AutoShadeの開発を終了した。
1993年、AT&T Graphics Software Labsが解散したものの、Crystal GraphicsはTopasのリリースを継続したが、Windowsへの移植を行わずにTopasをディスコンとした。1996年、Autodeskは3D StudioのWindows版である3D Studio MAXをリリースした。
ハイエンドの映像製作において、Symbolicsに代わりSGIのワークステーションが普及した。1982年、SGIはIRIS GLの開発を開始し、1983年にIRIX搭載の最初の3DCG向け端末であるIRIS 1000を発売した。1984年にWavefront Technologiesが設立され、その後、WavefrontはThe Advanced Visualizerをリリースした。1986年、Alias Researchはエンターテイメント向けにB-splineベースのAlias/2をリリースした。1987年、CubicompはVertigoを買収し、1988年、VertigoのソフトウェアをSGI IRIS 4Dに移植した。
1987年、TDIはEspace (後のTDI Explore)をリリースした。1988年、SoftimageはIRIXに向けてCreative Environment (後のSoftimage 3D)をリリースした。同年、WavefrontはThe Advanced Visualizerの下位版であるPersonal Visualizerをリリースした。1990年、Alias ResearchはAlias/2の後継として、NURBSベースのPowerAnimatorをリリースした。
1987年、SGIとPixarがAPIの共同開発を検討したものの成功せず、1988年、Pixarは単独でRenderman Interface Specificationを公開した。1989年、PHIGSが国際標準化され、PEX (PHIGS Extension to X)を採用する3Dソフトウェアが広まることを懸念したSGIは、IRIS GLの標準化を決め、1989年にOpenGLの開発を開始した。
1990年、Cubicompが傾くと、元Vertigoの従業員はVertigo Technologyを立ち上げて、Vertigoのソースコードを買収した。1991年、日本シンボリックスはニチメングラフィックスに改名し、1992年にSymbolics Graphics Divisionが倒産すると、その資産を買収して、S-Products (後のN-WORLD、Mirai)をSGI IRIXへ移植した。
1993年、Wavefrontは革新的NURBSモデリングを備えるTDIを買収した。一方、同年、Alias ResearchはPowerAnimatorの後継となるMayaの開発を始め、1994年、NURBSカーネルの一つAGLibの開発元であるApplied Geometryを買収した。
1993年、SoftimageはDiscreet Logicとの裁判を抱えてしまい、1994年、MicrosoftがSoftimageを買収した後、裁判が和解となった。1994年、Alias ResearchはNintendoと契約を結び、PowerAnimatorはゲーム業界でも成功を収めた。一方、同年、WavefrontはAtari Jaguar用のゲーム開発キットであるGameWareを開発したものの、Atari Jaguarは失敗に終わった。1995年、SGIはAlias ResearchとWavefrontを買収・合併し、Alias|Wavefrontを誕生させた。同年5月、MicrosoftはWindows NT 3.51にOpenGLを搭載したものの、同年2月にMicrosoftはReality Lab APIの開発元であるRenderMorphicsを買収しており、1996年にはDirectX 2.0にそれをDirect3Dとして導入し、SoftimageはWindows NTへの移植やゲーム開発向け機能の強化が行われていった。
1993年、AutodeskはHOOPS 3D Graphics Systemの開発元であるIthaca Software (旧Flying Moose Systems and Graphics)を買収し、1996年、Autodeskは、HOOPS 3D Graphics Systemベースの独自ハードウェアアクセラレーションAPIであるHEIDIを使用して、Windows NT版の3D Studio Max (現3ds Max) をリリースしたものの、1997年の3D Studio Max R2でOpenGLに対応させた。
1997年から、ハリウッドではUNIXと互換性の高くIRIXから移行しやすいLinuxがレンダーファームで使われ始めた。1997年、MicrosoftとSGIが、OpenGLとDirectXの統合を目指すFahrenheitプロジェクトを開始した。1998年、SGIの子会社であるAliasがIRIX上でMayaをリリースし、映画業界ではIRIXを冷遇していたSoftimageからの離脱が起きはじめた。同年、MicrosoftはSoftimageをAvidに売却し、1999年にはFahrenheitプロジェクトも頓挫した。同年、SGIは同社初のWindows NTワークステーションであるSGI Visual Workstationを発売したものの、PC用の安価なGPUが普及したこともあり、日本以外での業績の悪化が続き、Windows NTはスケールしないとして、2000年5月にプライマリOSをLinuxへと変更した。2001年3月、Alias|WavefrontはMayaのLinux版を発売し、同年12月、Avid子会社のSoftimageもLinuxに対応するXSI 2.0をリリースした。同年、HPもLinuxワークステーションに参入した。
ゲームにおいては、Windowsが普及し、GPUによる3Dアクセラレーションが普及することで、3DのPCゲームが広がった。ゲーム用の高速な3D APIは、当初GPUベンダー毎に用意されていたため (VoodooのGlide、RenditionのRRedline(旧Speedy3D)、PowerPCのSGL、ATIのCIF、S3のS3D/MeTaL、MatroxのMatrox Simple Interface、CreativeのCGL、NVIDIAのNVLIBなど)、互換性のためにミドルウェアAPI (Argonaut SoftwareのBRender、Criterion SoftwareのRenderWare、RenderMorphicsのReality Lab、GSSのDGIS、Intelの3DRenderなど) が発達したものの、MicrosoftがRenderMorphicsを買収してReality LabをDirect3Dとして導入すると、Direct3Dに収束していった。しかし、Direct3Dにもバージョン互換の問題があるため、ゲームエンジンは発展しつづけた。
IRIX用のハイエンド国産3DCGソフトウェアとして、トーヨーリンクス (現IMAGICA)のPersonal LINKSが存在した。
1987年、SharpがX68000シリーズの機種をリリースすると、1989年8月、DoGAはDoGA CGA Systemをリリースした。DoGA CGA Systemはカンパウェアであったため、広く普及した。同年9月、ツァイトはX68000版のZ's Triphony DIGITAL CRAFTをリリースしたものの、それがバージョンアップされることは無かった。その後、アンス・コンサルタンツは、Z's Triphony DIGITAL CRAFTに対応するレンダラーのサイクロンExpressα68をリリースした。その後、メディックスは、サイクロンの開発者によって開発されたモデラーのMIRAGE System Model Stuffをリリースした。1994年、IMAGICAはPersonal LINKSのレンダラーであるL/ImageをX68000に移植して、XL/Imageとしてリリースした。1996年、マイクロネットは3Dアトリエをリリースした。しかし、1995年にリリースされたIntel製CPU向けOSであるWindows 95がヒットしたことにより、モトローラ製CPUを使用するX68000シリーズは終焉となり、これらのソフトウェアの幾つかはWindowsへと移植されていった。
NEC PC-98では、1985年、時枝敏也がフライトシミュレーションゲームである立体版遊撃王の製作のためにモデラーを開発し、1986年、そのモデラーにレンダラーを搭載したものがShade Proとしてリリースされた。1992年、古島終作は、フリーウェアの六角大王 (後の六角大王Super)をリリースした。1992年11月、エンターブレインは、MIRAGE SystemのPC-98版をCGツクール3D (後の3DCGツクール)としてリリースした。
1992年10月、コンパックショックが起こり、Windows対応のPC/AT互換機が日本市場にも登場した。1992年11月、コーエーは、Windows向けとしてサイクロンSolidをリリースした。1993年、NECもWindowsに対応する機種 (PC-9821シリーズ)の発売をはじめ、DOSからWindowsへの移行が起こった。
1998年、株式会社終作は、六角大王の製品版である六角大王Superをリリースした。また、同年、エクス・ツールスはShadeの簡易版であるiShade (Macintosh版)/myShade (Windows版)をリリースし、人気となった。1999年、水野修はモデリングソフトウェアのMetasequoiaをリリースし、その後、アントラッドはMetasequoia向けアニメーションソフトウェアのMikotoをリリースした。その後もメタセコイア向けソフトウェア/プラグインは増え続け、メタセコイアを中心とするエコシステムは拡大していった。
コーエーは1997年リリースのサイクロンSolid 97を最後に、エンターブレインは1998年リリースの3DCGツクール95を最後に、マイクロネットは2002年リリースの3Dアトリエ4を最後にメジャーバージョンアップを終了した。2000年、IMAGICAはPersonal LINKSのモデラーであるL/ShapeをWindowsに移植し、L/Shape FEとして販売したものの、2001年に更新を終了した。
また、国内のアマチュア3Dゲーム開発では、国産のHSP環境が普及した。2002年2月、西尾秀規は、3DACEをMX形式の書き出しに対応させ、3DACEはHSP向けモデラーとして使われるようになったものの、2007年に開発が終了された。2003年、おちゃっこLABはHSP用ライブラリであるEasy3D For HSPをリリースし、RokDeBoneとEasy3Dの組み合わせがHSP環境での3Dゲーム開発に使われるようになった。
国産統合ソフトウェアとしては、無料のimocea (旧Rios)が登場し、2009年、大手フリーウェア紹介サイト窓の杜で大賞にノミネートされたものの、広まらずに開発終了となった。2000年、ストーンブレインはシェアウェアのNfModelerをリリースし、2009年、その後継であるStoneyDesignerを無料でリリースしたものの、2016年に開発を終了した。
映像において、サブディビジョンサーフェス (Subdivision Surface) が普及し、NURBSからポリゴンへの移行が起きた。1995年、Lightwave 5.0にMetaNURBS(後のサブパッチ)が実装され、1996年、3D Studio MAX R1.1にMeshSmoothが実装された。2000年、CINEMA 4D XL V6にHyperNURBSが実装され、同年、Maya 3.0にも完全なSubdivision Surfaceが統合された。2001年頃、SoftimageにSubdivプラグインのMetaMesh Extremeが登場した。
1990年代、ゲーム開発に、安価な3D Studio MAX (後の3ds Max) が普及した。日本及びヨーロッパでは、Microsoftによってゲーム向け機能の強化されたSoftimageが使われるようになった。1998年、Not a Number Technologies (NaN)が設立され、NaNは内製ソフトウェアであったBlenderの無料頒布を開始し、1999年にそれをWindowsへ移植し、2000年にゲームエンジン(Blender Game Engine)を統合したものの、主流とはならなかった。1999年、Aliasは3ds Maxへの対向としてゲーム開発向けのサブセットであるMaya Builderをリリースし、2000年にはPS2の上位4タイトルでMayaが使われたと発表した。2002年、AliasはMayaの値下げを行った。同年、Blenderは、開発元のNaNが倒産したものの、開発者の呼びかけによって寄付金が集まり、債権者からコードを買い戻してオープンソース化され、開発が継続した。2004年、Avidも安価なSoftimage Foundationを投入した。
1997年、ニチメングラフィックスは、N-WORLDのWindows NT版をリリースし、1999年にその後継となるMirai及び簡易モデラーNendoをリリースしたものの、その後、3DCGソフトウェア開発より撤退した。Miraiの開発部門は独立してWinged Edge Technologies (後のIzware)となり、Mirai及びNendoの開発を続けたものの販売を行わなかったため、2001年、そのことに苛立った有志がNendoのオープンソースクローンとしてWings 3Dの開発を始めた。
1999年、Station X StudiosはインハウスツールであったLightWave用アニメーションプラグインのMessiah (ソフトウェア)をリリースし、2000年、Station X Studiosの創立者らはpmG (project:messiah Group、後のpmG Worldwide)を設立して、2001年、単体版のmessiah:studio (後のmessiahStudio)をリリースした。2001年、LightWaveの完全な書き換えを望んでいたNewTek副社長のBrad Peeblerは、LightWaveのリード開発者らと共にLuxologyを立ち上げ独立し、2004年、Luxologyはmodoをリリースして、モデリングに定評を得た。2003年、Nevercenterは高機能なポリゴンモデラーのSiloをリリースした。2004年、EITGは、Electric Image Universeに含まれていたElectric Image Modelerの開発を終了し、代わりにSiloバンドル版のEIASを発売した。2005年5月、Eoviaは、Silo/Modo/Wings 3Dへの対策のために、モデリングソフトウェアAmapiのポリゴンモデリング強化版として、NURBS未対応のHexagonをリリースした。同月、VistedgeはSiloバンドル版のStrataをリリースした。同年12月、Eoviaは、Hexagonのモデリング機能を移植したCarrara 5をリリースした。
3Dゲームの普及によって、個人による3DゲームのMOD製作文化も生まれた。2001年9月、Autodesk子会社のDiscreetはゲーム向け無料版のGmaxを公開した。2002年、AliasはUnreal Tournament 2003等のMOD作成のために、非商用無料版のMaya PLEを公開した。2003年、SoftimageはXSI Experience CDの後継として無料のSOFTIMAGE|XSI EXPを公開し、2004年3月にSOFTIMAGE|XSI EXPのMOD作成版を公開し、同年12月にはその後継となるXSI Mod Toolを公開した。
オープンソースソフトウェアでは、Wings 3Dの他にも、1998年にMoonlight Creator (後のMoonlight Atelier、Moonlight|3D)が、1999年にK-3D (旧Equus-3D)が登場している。
古いレンダラーは独自のシーン記述言語を持っており (例えばRenderManのRIB、POV-RayのPOVなど)、特定のレンダラーに特化するシーン構築ソフトウェアやモデラーが登場した。初期のものとしては、1991年にRenderMan用シーン構築ソフトウェアとしてリリースされたPixarのShowplaceや、1991年より開発の続くPOV-Ray用モデラーのLutz and MarkusのMorayがあった。
オープンソースの波と共に、1997年、RenderMan互換レンダラー向けモデラーのThe Mops (後のAyam)がリリースされ、2003年にPOV-Ray向けモデラーのKPovModelerがリリースされた。また、2004年、John VanSickleは、フリーウェアとしてPOV-Ray向けモデラーのLionSnake Modelerをリリースした。
2007年、POV-Rayの開発元Persistence of Vision Raytracer Pty.はLutz and MarkusよりMorayを買収したものの、新たなMorayのリリースを行わなかった。2009年、Hugo Arnautは新たなPOV-Ray用モデラーとしてBishop3Dをリリースし、2014年にそれをオープンソース化し、その開発を終了した。
Windowsにおいて、フライトシミュレーションやトレインシミュレーションの乗り物モデルの作成には、当初高価な3ds Maxが使われていたものの、その後、Discreetのgmax、AbacusのFS Design Studio/Train Sim Modeler、Amabilisの3D Canvas (現3DCrafter)などの安価なソフトウェアが登場した。Microsoftは、2001年発売のFlight Simulator 2002 Proや2002年発売のMicrosoft Train Simulator 1.2に、Discreetのgmax Game Packを付属した。
オープンソースのフライトシミュレーションソフトウェアであるFlightGearのモデリングには、InivisのAC3DやオープンソースのPretty Poly Editor (PPE)が使われていた。BlenderからAC3D形式に変換するスクリプトも作られた。
HashのAnimation:Masterは1987年当初より独自のパッチ技術を使用していたが、1996年から1998年にかけてMike Cliftonは同様の技術を用いたsPatchを開発し、その後、Hamakazuの開発するhamaPatchや、オープンソースのJPatchも登場した。しかし、hamaPatchは商用化に失敗して開発終了され、JPatchはバージョン0.5でHashパッチを捨てSubdivベースとなった。
1985年、AppleがPostScriptを導入したため、DTPにおいてMacintoshが普及した。1987年にAppleは8bitカラーに対応するMacintosh IIを発売し、翌1988年にはSilicon Beach SoftwareがMacintoshに向けてSuper 3Dを、ParacompがMacintoshに向けてSwivel 3D (後のMacromedia Extreme 3D)をリリースし、1989年にはStrata社がMacintoshに向けてStrataVision (現Strata)をリリースし、1990年には、Electric Image社がMacintosh用のElectric Imageをリリースした。1989年12月、Ray Dream社が設立され、1991年にRay Dreamは、Ray Dream Designer (後のRay Dream Studio、現Carrara)をリリースした。
1990年、PixarはレンダラーのMacRenderManをリリースし、翌1991年には、MacRenderManのフロントエンドであるShowplaceをリリースした。同年、ParacompはSwivel 3DにMacRenderManを同梱し、SwivelManとして発売した。1993年、Pixarの特殊部門であるThe Valis Groupは、PIXAR Showplace用のNURBSモデリングプラグインとして、Pixelsの開発するPixelPuttyをリリースした。1994年、Pixelsは、PixelPuttyの単体版として、PixelPutty Solo (後のPiXELS:3D)をリリースした。