LightWave

LightWave(ライトウェーブ)は、英LightWave Digital社が開発・販売する統合型3DCGソフトウェアです。略称はLWとして知られ、CM、アニメ、ゲーム制作など幅広い分野で利用され、2024年現在も一定のシェアを保持しています。比較的低価格であることから、趣味での利用も多く、日本ではディストームが販売代理店を務めています。2023年4月には、新チームによる開発体制が発表され、今後の展開が期待されています。

インターフェース



LightWaveは、モデリングからアニメーション、レンダリングまで一貫して行える統合型3DCGソフトです。その特徴として、モデリングや材質設定を行う「モデラー」と、シーン構築やアニメーション、レンダリングを行う「レイアウト」の2つのソフトで構成されています。長年にわたり、両ソフトの統合が計画されてきましたが、2024年現在も分離した状態が続いています。

しかし、バージョン6からモデラーとレイアウト間を自動で連携するHUB機能が搭載され、バージョン10からは内部通信機能によるデータ同期も実装されています。これにより、HUBをOFFにしていても、ディスク保存によってデータが同期されるようになりました。インターフェースの特徴として、各種機能へのアクセスボタンが全て文字で表現されており、平行移動、回転、拡大縮小などのツールボタンを除き、アイコンは基本的に使用されていません。ボタン配置、キーボードショートカット、メニューの色はユーザーが自由にカスタマイズでき、個人の作業環境に合わせて柔軟に調整できます。

座標系は、X軸が左右、Y軸が上下、Z軸が奥行きを示す左手座標系を採用しています。回転系は、長らくオイラー角のHPB方式(垂直軸回転→水平軸回転→奥行き軸回転)のみでしたが、LightWave 2020で回転順序の変更が可能になり、ジンバルロック問題が緩和されました。

ハードウェアは、マウス、タブレット、3Dマウスに対応しており、バージョン11からはPlayStation Moveにも対応しましたが、グローブインターフェイス、ヘッドマウントディスプレイなどには対応していません。LightWave 5.5の登場時、「粘土をこねるように直感的にモデリングできる」と評され、そのインターフェースは他の3DCGソフトにも大きな影響を与えました。

歴史



LightWaveは、もともとAmiga用動画編集ハードウェアVideo Toasterに付属する3DCGソフトとして開発されました。モデラーをスチュアート・ファーガソン、レイアウトをアレン・ヘイスティングスが担当し、バージョン4まではAmigaのみで提供されていました。しかし、コモドール社の倒産に伴い、バージョン5ではWindows、Macintosh、SGI IRIX、SparcStationなど、多様なプラットフォームに対応しました。その後、SGI IRIX版はバージョン6.5を最後に開発が打ち切られ、バージョン7以降はWindowsとMacintoshの2プラットフォームに絞られています。また、プレイステーションの市販開発キット「ネットやろうぜ!」にはバージョン4.0が、SonyのVAIOにはLightWave 3D express for VAIOがバンドルされていました。

バージョンごとの主な追加機能



バージョン6(1999年): ボーンウェイト、UVマップ、モーフマップ、頂点カラー、メタボール、スケルゴン、スケマティックビュー、アニメーションチャンネルの独立、複数アイテム同時アニメーション制御、ラジオシティレンダリング、サブパッチのレンダリング
バージョン7(2001年): 対称編集モード、サスカッチライト、影の色の変更、中心点回転機能、モーションパスの直接編集、スプレッドシート、モーションミキサー、操作座標系の切り替え、パーティクルFX
バージョン8(2004年): テクスチャワイヤー表示、複数カメラを切り替えてのレンダリング、IKブースター、OpenGL表示強化、ドープトラック、クロスシミュレーター、ソフトボディシミュレーター、剛体力学演算
バージョン9(2006年): エッジ編集機能、キャットマル・クラーク サブディビジョン、ノード方式のマテリアル設定機能(ノードエディタ)、平行カメラ、UV投影カメラ、ファー編集(FiberFX)、IK/FKブレンディング、位置とスケールのIKコントロール、ジョイントボーン、ファイルのドラッグ&ドロップ対応
バージョン10(2010年): ビューポートプレビューレンダリング (VPR)、3Dconnexion製品ラインナップのサポート、Autodesk社ジオメトリキャッシュ用MDDのサポート
バージョン11(2012年): インスタンス、フロッキング(群集システム)、フラクチャー(粉砕)、Bullet(剛体、柔体)物理演算、仮想スタジオツール、GoZサポート、レンダーバッファの拡張、VPRの拡張(セルエッジ対応等)、Pythonスクリプト、FiberFXの拡張(ソリッド・ボリュームモード追加等)、ソフトウェアライセンス、Adobe After Effectsのサポート、Genoma、ローリングシャッター現象、輪郭線のノード編集、UVアンラップ、「メッシュの配置」ツール
バージョン11.6(2013年): カラー3Dプリント対応、レイキャストノード、スプラインコントロール、CgFXシェーダー、新カラーピッカー
バージョン2015(2014年末): Bullet物理シミュレーションに以下のコンストレイントを追加(ポイント、ヒンジ、スライダ、コーンツイスト、スプリング、6軸自由度)、重点サンプリング機能、パースペクティブとのマッチング、GENOMA2、交差エッジとパッチ境界のレンダリング、エッジバッファ出力、ダイナミックペアレント
バージョン2018(2018年): 統合メッシュシステム実装、OpenGLビューポート表示の強化&高速化、レンダラー刷新、サーフェス設定刷新、ノイズリダクションフィルター、PBRシェーダー、新セルシェーダー&エッジレンダリング&サブリメイションセルシェーダー、ノードモディファイヤスタック、物理ベースのヴォリューメトリックエンジン、疎ボクセルライブラリのOpenVDB対応、改善されたFiberFXインテグレーション、UDIM対応、IESライトの改善、VRカメラ、モデラーのレイアウトビューオプション、仮想プリミティブパラメトリックシェイプ、パフォーマンスの最適化
バージョン2019(2019年): Unreal Engineとのリアルタイムブリッジ追加、FBXインポータ/エクスポータの改善、レイアウト側でCorrective Morph対応のスカルプト/ウェイトペイント/頂点ペイントを行うMetamorphicプラグインの統合、OpenVDBボリュームの作成・編集対応、スムージンググループ対応、ラウンドエッジシェーダー追加、NVIDIA GPU向けのOptiXデノイザー追加、無制限Undo対応、高解像度ディスプレイ対応の強化
バージョン2020(2020年): 回転順序の可変化、レンダリングアルゴリズムの改善、ランダムウォーク表面下散乱対応、物理的ヘアシェーダー対応、Partioライブラリの統合による様々なパーティクル形式への対応
バージョン2023(2023年): プロシージャルジオメトリーノード、ガス状流体(TurbulenceFD統合)、インスタンスペイント、レイアウト側のテキストツール、LightWave Pro ツール (OD Tool Set統合)、Unreal Engineブリッジ、ショットスカルプトツール(クロノスカルプト統合)。
バージョン2024(2024年): LW Rhiggit(LWリギット):リギングシステム、Weight Brush(ウェイトブラシ)、Tendril(テンドリル):ハイパーペイントとブランチ、Flow(フロー):流体シミュレーション、Open VDBの更新、ポイントスライド(Point Slide)、エッジスライド(Edge Slide)ツール、 ホールドエッジ(Hold Edge)、Frames(フレーム)機能:ノード編集内で便利なポストイット、Octane Photon ShaderとFog Toolのサポート、LightWave ネイティブレンダリングエンジンの改良、プリファレンス(設定)パネルの改良

モデラーとレイアウトの統合計画



LightWaveは、モデラーとレイアウトが分離しているため、過去に何度も統合が計画されてきました。2001年には、NewTekの開発チームの一部がLightWaveの書き直しを望み、会社を離れてLuxologyを設立し、modoを開発しました。NewTekは2005年にElectric Image Animation System (EIAS)の創設者を迎え、次世代LightWaveの開発を試みましたが、2010年にはRob Powersを新たな責任者として、既存のモデラーとレイアウトソフトに新技術を組み込む形に方針転換しました。しかし、Rob Powersは最終的にモデラーとレイアウトの統合を表明しており、「BorgQueen」という開発哲学のもと、LightWave 2018では統合メッシュシステムが導入されました。これによりレイアウト側でもジオメトリの編集が可能になり、LightWave 2019ではレイアウト側でのスカルプトやウェイトペイントが可能になりましたが、2024年現在でもモデラーとレイアウトは分離したままです。

他3DCGソフトとの比較



LightWave 2018でレンダラーが刷新され、物理ベースのレンダリングシステムが搭載されましたが、GPUレンダリングは未対応で、Otoy製のOctaneRenderが必要です。トゥーンレンダリングでは、交差エッジに対応したエッジレンダリングやCel Integratorが利用可能です。

LightWaveは3Dペイントに対応しておらず、Substance Painterなどの外部ソフトが必要です。また、ケージ変形やスカルプトも標準では備わっておらず、3rd Powers製のプラグインが必要です。LightWave + 3rd Powers Full Plugin Suiteというパッケージも販売されています。群集シミュレーションは、Ver11.0でフロッキングシミュレーターが実装され、Ver11.5からは簡単なAIが実装されました。他の3DCGソフトに比べて弱い点もありますが、プロユースにも耐えうる3DCGソフトの中では優れたコストパフォーマンスを誇っています。

プラグイン



LightWaveは、当初から先進的なプラグインアーキテクチャを採用しており、コア機能もプラグインを通じて実装されています。仕様もオープンであったため、多くのサードパーティ製・個人製プラグインが開発されました。このプラグインアーキテクチャは、他のハイエンドソフトよりもいち早く最新技術を導入できる柔軟性をもたらし、標準機能の不足を補うためのプラグイン開発も盛んに行われました。

LightWaveでは、Cコンパイラなどで構築するプラグインの他に、Pythonスクリプトも利用できます。独自のスクリプト言語であるLScriptも搭載されていましたが、LightWave 2020で非推奨となりました。LScriptは、元々POV-Rayレンダラーのアニメーションのために開発されたものの、LightWaveのPC移植時にAmigaOSの標準スクリプト言語の代用として転用されたものです。

代表的なプラグイン



YSプラグイン: キャラクターアニメーション支援のためのYS:CharacterKitを含む。サンライズプラグインの実質的後継。
LWCAD: モデリングプラグイン

過去のプラグイン


Particle Storm: Dynamic Realities製のパーティクルプラグイン。LightWave 5.5にLite版が搭載されていた。
QemLOSS2: ポリゴン削減プラグイン。Reduce Polys+としてLightWaveに標準搭載されるようになった。
Motion Designer: 軟体力学シミュレーションプラグイン。Newtekが買収し、LightWave 6以降に標準搭載されるようになった。
BESM shader: Eric Soulvie製のセルシェーダープラグイン。LightWave 7以降に標準搭載されるようになった。
FX Break: 剛体力学シミュレーションプラグイン。開発者がNewtekに加わり、Hard FXとしてLightWave 8以降に標準搭載されるようになった。
FX Motiondrive & FX Distortion: クロス/軟体力学シミュレーションプラグイン。開発者がNewtekに加わり、Cloth FX及びSoft FXとしてLightWave 8以降に標準搭載されるようになった。
FiberFactory: 髪/毛プラグイン。Newtekが買収し、FiberFXとしてLightWave 9.5以降に搭載されるようになった。
Sasquatch: 髪/毛プラグイン。かつてFiberFactoryと競合していた。
FPrime: Worley Laboratories製のリアルタイムプレビューレンダラー。LightWave 10以降は類似機能がVPRとして本体に搭載されている。
AutomatonZ: 3ds MaxにおけるCharacter Studioのようなキャラクターアニメーション支援プラグイン
unReal Xtreme: 伝統的アニメのような質感を出せるセルシェードレンダリングプラグイン
Maestro: キャラクターアニメーション支援プラグイン
IFW Textures/IFW Nodal: プロシージャルテクスチャシェーダー集。
Liquid Pack: 流体シミュレーションプラグイン集。
Deep Rising FX: 流体シミュレーションプラグイン。開発終了。
RHiggit: リギング及びアニメーションのためのツール集。LightWave 2024以降に搭載されるようになった。
OD Tool Set: Origami Digital開発の雑多なツール集。LightWave Pro ToolsとしてLightWave 2023以降に搭載されるようになった。
TurbulenceFD: ボクセルベースのガス状流体力学プラグイン。LightWave Digitalが買収してLightWave 2023以降に搭載されるようになった。
OctaneRender for LightWave: GPUレンダラー。開発終了したのち、LightWave 2023以降に内蔵されるようになった。
DP Kit: LightWave用のノード集。

関連ソフトウェア



NevronMotion: NewTek製のLightWave向けモーションキャプチャソフトウェア。開発停止中。
ChronoSculpt: NewTek製のLightWave向けショットスカルプトソフトウェア。開発停止中。

LightWave著名ユーザー



新海誠(アニメ作家)
上田文人(ゲームデザイナー)
日本ファルコム(ゲーム製作会社)
神風動画アニメーション制作)
YAMATOWORKSアニメーション制作)
サブリメイションアニメーション制作)
富岡聡(CGデザイナー)
赤松健(漫画家)
由水桂(ライトウェーバー)
うもとゆーじ(CGデザイナー)
渡辺哲也(ライトウェーバー)
青山敏之(ライトウェーバー)
北田清延(ライトウェーバー)
秋元きつね(ライトウェーバー)
福島則昭(ライトウェーバー)
笹原和也(ライトウェーバー)
羽田宗春(ライトウェーバー)
樋口 誠(ライトウェーバー)
佐野昌巳(著書あり)
FREEDOM(アニメーション映画)
ブレイキング・バッド(米国のテレビドラマ)
Battlestar Galactica(米国のテレビSFドラマ)

関連項目



3次元[[コンピュータグラフィックス]]
modo

脚注



[1]
[2]
[3]
[4]

出典



外部リンク



LightWave 2020
LightWave 3D Guide
LightWave 2020 - 株式会社ディストーム

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