オートデスク 3ds Max

3ds Max を他の 3D グラフィックス ソフトウェアと区別する主要な機能の 1 つは、非破壊的なモディファイアを使用してジオメトリを編集できることです。^{[ 9 ]}モディファイアを使用すると、元のジオメトリを永続的に変更することなく、オブジェクトのジオメトリを変更できます。代わりに、変更はベース ジオメトリの上に個別のレイヤーとして適用され、下層構造に影響を与えることなく簡単に調整または削除できます。

MAXScriptは、反復作業の自動化、既存機能の新しい組み合わせ、新しいツールやユーザーインターフェースの開発など、さまざまな用途に使用できる組み込みスクリプト言語です。プラグインモジュールは、すべてMAXScript内で作成できます。

Character Studioは、Maxのバージョン4以降3ds Maxに統合されたプラグインで、仮想キャラクターのアニメーション作成を支援します。このシステムは、キャラクターリグまたは「Biped」スケルトンを使用して動作し、キャラクターメッシュやアニメーションのニーズに合わせて変更およびカスタマイズできる標準設定を備えています。このツールには、IK/FK切り替え、ポーズ操作、レイヤーとキーフレームのワークフロー、および異なるBipedスケルトン間でのアニメーションデータの共有のための強力な編集ツールも含まれています。これらの「Biped」オブジェクトには、歩行サイクルや移動パス、二次モーションの作成を加速するのに役立つその他の便利な機能があります。

シーンエクスプローラーは、シーンデータと分析を階層的に表示するツールで、より複雑なシーンの作業を容易にします。シーンエクスプローラーは、あらゆるオブジェクトタイプやプロパティ（メタデータを含む）に基づいてシーンを並べ替え、フィルタリング、検索する機能を備えています。3ds Max 2008で追加されたこのツールは、MAXScript以外で3ds Max内で.NETマネージドコードを使用できる最初のコンポーネントでした。

3ds Maxは、 .dwgファイルのインポートとリンクの両方をサポートしています。3ds Max 2008ではメモリ管理が改善され、複数のオブジェクトを含む大規模なシーンをインポートできるようになりました。

3ds Max は、タイリング、ミラーリング、デカール、角度調整、回転、ぼかし、UV ストレッチ、リラクゼーション、歪みの除去、UV の保持、UV テンプレート画像のエクスポートなど、クリエイティブなテクスチャおよび平面マッピングの操作を提供します。テクスチャ ワークフローには、無制限の数のテクスチャを組み合わせる機能、ドラッグ アンド ドロップ割り当てをサポートするマテリアル / マップ ブラウザー、サムネイル付きの階層構造が含まれます。UV ワークフローの機能には、カスタム シームを定義し、ユーザーがそのシームに従って UV を展開できるようにするペルト マッピング、マテリアル、マップ、カラーのコピー / ペースト、クイック マッピング タイプ (ボックス、円筒形、球形) へのアクセスが含まれます。

キーフレーム設定には、「キー設定」と「自動キー設定」の2つのモードがあり、さまざまなキーフレーム設定ワークフローに対応しています。

カット、コピー、ペーストなどのキーフレーム設定のための高速かつ直感的な操作により、ユーザーは簡単にアニメーションを作成できます。アニメーションの軌跡はビューポート内で直接表示および編集できます。

オブジェクトは、アライメント、傾斜、速度、滑らかさ、ループなどのコントロールを使用して曲線に沿ってアニメーション化でき、アライメントのコントロールを使用してサーフェスに沿ってアニメーション化できます。複数の曲線間でパス制御による重み付けアニメーションを行い、重みをアニメーション化できます。オブジェクトは、視線、異なる座標空間での向き、異なる時点でのリンクなど、さまざまな方法で他のオブジェクトと連動してアニメーション化するように制約できます。これらの制約は、複数のターゲット間でアニメーション化された重み付けもサポートします。

結果として得られる制約付きアニメーションはすべて、さらに編集するために標準的なキーフレームにまとめることができます。

スキンまたはフィジーク修飾子のいずれかを使用することで、骨格の変形を正確に制御できます。これにより、肩などの最も難しい部分でも、関節を動かすとキャラクターが滑らかに変形します。スキンの変形は、頂点の直接ウェイト、エンベロープで定義された頂点のボリューム、またはその両方を使用して制御できます。ウェイトテーブル、ペイント可能なウェイト、ウェイトの保存と読み込みなどの機能により、モデル間の編集や近接ベースの転送が容易になり、複雑なキャラクターに必要な精度と柔軟性が実現します。

リジッドバインドスキニングオプションは、低ポリゴンモデルのアニメーションや、通常のスケルトンアニメーションの診断ツールとして役立ちます。

スキンラップやスキンモーフなどの追加モディファイアを使用すると、メッシュを他のメッシュと連動させたり、複雑な領域で的を絞ったウェイト調整を行ったりすることができます。

モーションキャプチャデータを利用した3ds Maxのボーン、IKソルバー、リギングツールを使用して、キャラクターにカスタムスケルトンをリギングすることができます。

式、スクリプト、リストコントローラ、配線など、すべてのアニメーションツールは、ボーン専用のユーティリティセットと併用して、あらゆる構造のリグを構築し、カスタムコントロールを使用できるため、アニメーターはキャラクターをアニメーション化するために必要なUIのみを見ることができます。 3ds Maxには、履歴非依存ソルバー、履歴依存ソルバー、肢体ソルバー、スプラインIKソルバーの4つのプラグインIKソルバーが付属しています。これらの強力なソルバーにより、高品質のキャラクターアニメーションを作成するのにかかる時間が短縮されます。履歴非依存ソルバーは、IKとFKアニメーション間のスムーズなブレンドを実現し、優先角度を使用して、アニメーターが影響を受けるボーンの位置をより細かく制御できるようにします。履歴依存ソルバーは、ジョイントの制限内で解決でき、機械のようなアニメーションに使用されます。IK肢体は、リアルタイムのインタラクティブ性に最適化された軽量の2ボーンソルバーで、キャラクターの腕や脚の操作に最適です。スプラインIKソルバーは、3D空間のどこにでも移動できるノードを備えた柔軟なアニメーションシステムを提供します。これにより、キャラクターの背骨や尻尾などの骨格構造を効率的にアニメーション化でき、使いやすい回転・旋回コントロールも備えています。

リアクターの布モディファイアに加え、3ds Maxソフトウェアには布シミュレーションエンジンが統合されており、ほぼすべての3Dオブジェクトを衣服に変換したり、衣服をゼロから作成したりすることができます。複雑なシミュレーションでも、衝突判定は高速かつ正確です。ローカルシミュレーションにより、アーティストはリアルタイムで布をドレープさせ、アニメーションキーを設定する前に衣服の初期状態を設定できます。

布シミュレーションは、スペースワープなどの他の3ds Maxの動的力と組み合わせて使用​​できます。複数の独立した布システムを、それぞれ独自のオブジェクトと力でアニメーション化できます。布の変形データはハードドライブにキャッシュできるため、非破壊的な反復処理が可能になり、再生パフォーマンスが向上します。

3ds Maxに付属するAutodesk Vaultプラグインは、ユーザーの3ds Maxアセットを1か所に集約し、ファイルの自動追跡や作業中の管理を可能にします。ユーザーは、大規模な制作環境やビジュアライゼーション環境において、3ds Max（およびデザイン）アセットを簡単かつ安全に検索、共有、再利用できます。

Max 2016で導入されたMax Creation Graph（MCG）を使用すると、視覚的なノードベースのワークフローを使用して、モディファイア、ジオメトリ、およびユーティリティプラグインを作成できます。

MCGを使用すると、パラメーターノード、計算ノード、出力ノードを接続するだけで、3ds Max用の新しいプラグインを数分で作成できます。作成されたグラフは、XMLファイル（.maxtool）に保存したり、依存する化合物（.maxcompound）とともにZIPファイル（.mcg）にパッケージ化して、3ds Maxユーザーと簡単に共有したりできます。

ポリゴンモデリングは、個々のポリゴンを非常に細かく制御できるため、極めて高い最適化が可能になることから、他のモデリング手法よりもゲームデザインでよく用いられます。通常、モデラーは3ds Maxのプリミティブのいずれかから始め、ベベルや押し出しなどのツールを使用して、モデルに詳細を追加し、洗練させていきます。バージョン4以降では、ほとんどのメッシュ編集操作を簡素化し、カスタマイズ可能なレベルでの細分化スムージングを提供するEditable Polygonオブジェクトが搭載されています（NURMSを参照）。

バージョン7では、編集ポリゴンモディファイアが導入されました。これにより、編集可能なポリゴンオブジェクトで使用できるツールを、モディファイアスタックの上位（つまり、他の変更の上）で使用できるようになりました。

3ds Max の NURBS は旧バージョンです。バージョン 4 以降、どの機能も更新されておらず、過去 10 年間にわたって開発チームによって無視されてきました。例えば、バージョン 2018 で更新されたパス変形モディファイアとスプライン正規化モディファイアは、以前のバージョンとは異なり、NURBS 曲線では機能しなくなりました。

ポリゴンに代わる手法として、 NURBSはポリゴンモデルの直線的なエッジをなくし、滑らかな表面を実現します。NURBSは、自動車のボディや船舶の船体などに使用されるような自由曲面を数学的に正確に表現するもので、必要に応じてあらゆる解像度で正確に再現できます。NURBSを使えば、たった1つの面だけで滑らかな球体を作成できます。

NURBS の非均一性は重要な点を提起します。NURBS オブジェクトは数学的に生成されるため、表示される 3D 幾何学的空間に加えてパラメータ空間を持ちます。具体的には、ノットと呼ばれる値の配列が、各制御頂点 (CV) が曲線または曲面に与える影響の程度を指定します。ノットは 3D 空間では見えず、直接操作することはできませんが、その動作が NURBS オブジェクトの表示に影響を与えることがあります。曲線は幾何学的には 3D 空間に存在しますが、位相的には U 次元が 1 つしかないため、パラメータ空間は 1 次元です。曲面はパラメータ空間に U と V と呼ばれる 2 次元を持ちます。^{[ 10 ]}

NURBS曲線と曲面は、標準的な幾何学的アフィン変換（変換）や透視投影の下で変化しないという重要な特性を持っています。CVはオブジェクトを局所的に制御します。CVを移動したり、そのウェイトを変更したりしても、隣接するCV以外のオブジェクトのどの部分にも影響しません。（この特性は、ソフト選択コントロールを使用することで上書きできます。）また、CVを接続する制御格子は曲面を囲みます。これは凸包特性として知られています。^{[ 11 ]}

Surface ツールは元々サードパーティ製のプラグインでしたが、Kinetix がバージョン 3.0 以降、この機能を買収して組み込みました。Surfaceツールは、一般的な 3ds Max スプラインを作成し、「Surface」と呼ばれるモディファイアを適用するためのものです。このモディファイアは、グリッド内の 3 つまたは 4 つの頂点ごとにサーフェスを作成します。直線形状で曲線部分を補間できるため (たとえば、ボックス形状に穴を開ける場合)、メッシュや NURBS モデリングの代替としてよく用いられます。Surface ツールはパラメトリックに正確なジオメトリを生成する便利な方法ですが、同様の Edit Patch モディファイアにある「サーフェス プロパティ」がありません。Edit Patch モディファイアでは、元のパラメトリック ジオメトリを維持しながら、面間の「スムージング グループ」を調整できます。