MaxwellRenderとは

MaxwellRenderは実際の光を物理的に捉えて表現する全く新しいレンダリングソフトです。

実際の物理学をベースに

Maxwellの最大の特徴は、実際の物理学に基づいた光の伝達の方程式を用いて開発されたレンダリング・テクノロジーにあります。Maxwellなら、他のレンダラに見られるようなトリックを使わずに、驚くほどリアルなイルミネーション効果を実現することが可能です。Maxwellによって制作されたレンダリングイメージは実世界に非常に近い、高精度なものとなります。

ライトとマテリアル・プロパティのためのスペクトル計算

通常、ほとんどのレンダリング・エンジンは特定のカラー・スペース（通常はRGB）を用いて計算を行います。この手法は当然ですが物理的には不正確なものとなります。Maxwellはこのようなアプローチを用いず、実際の世界の在り方を念頭におきました。リアルな表現を再現するため、光をスペクトル周波数によって定義された電磁波のように捉える手法を採りました。赤外線から紫外線までの範囲を、現実世界での光線をすべて考慮したメソッドです。

Maxwell上でレンダリングが終わるとできあがった画像のそれぞれのピクセルには様々な量のスペクトル・エネルギーが入力されます。このエネルギーは通常シーンの中のライトを源としておりフィルム/CCDのバーチャル・カメラや見ている人の網膜に（イメージとして）到達します。Maxwellはこれら情報をMXIと呼ばれる新しい内部フォーマットに保存します。Maxwellの優れたアルゴリズムはこれらのエネルギー・ソリューション（スペクトル）を色彩に正確に変換します。XYZ、RGBなどの一般的な色のフォーマットに置き換えていきます。

完全なグローバル・イルミネーション

Maxwellはシーンにある光とオブジェクトのあらゆる相互作用を考慮しシミュレートします。これらの相互作用は、他の多くのレンダラで通常使われている間接的で拡散したイルミネーションだけではありません。Maxwell上ではパーティシペーティング・メディアである中身のあるオブジェクトによって生成される、もっと間接的で光沢のあるコースティクス−より複雑な照明環境も表現します。

グローバル・イルミネーションは、半透明性とサブサーフェイススキャタリングを実現するよう、オブジェクトの表面とその下にある層の相互作用をシミュレートします。

また、吸収と拡散をおこすパーティシペーティング・メディアがある場合、オブジェクトの間に隙間ががあるケースでも相互作用をきちんとシミュレートしあらゆる相互作用を計算します。

リアルな視覚特質に基づいたシェーダ

Maxwell上のマテリアルは内部的には物理法則に基づいて、BSDFカーブ(Bidirectional Scattering Distribution Function)により定義されています。新マテリアルエディタを用いて、マテリアルは自然界にある実際の素材のように定義することが出来ます。

サブサーフェイス・スキャタリング、混信薄層(thin layer interference)、マルチレイヤー効果などを定義することが可能です。

むらのないレンダリング

Maxwellならむらのないレンダリングが可能です。時間を掛ければ正確なレンダリングイメージを作ることが可能です。
フォトンマッピング、ラジオシティ、ライト・マップ、発光マップなど一般的に知られたレンダリングテクニックは程度の差こそあれ、偏ったレンダリングを行います。いくら時間を費やしてもその部分は変わりません。

リアルな3Dモーション・ブラー

Maxwellのモーション・ブラーの効果はポストプロセス（後処理）を行ったり、様々なトリックを 用いて作られるものではありません。

Maxwellでは、カメラのシャッターが押されている間の、オブジェクトの動きの軌跡をきちんと 考慮しています。これによって自然でリアルなモーション・ブラーを実現しています。 また、動いているオブジェクトの完全なグローバル・イルミネーション効果も表現できます。 例えば、ガラスのオブジェクトが移動しているとすると、きちんとブラーのついたコースティクスを生成し、パーティシペーティング・メディアがあればそれにもブラーのついたボリュームのある コースティクスを生成します。

リアルで複雑なコースティクス

複雑なコースティクスを含むシーンでも、Maxwellは忠実にシミュレートします。
直接光、間接光によって作られた反射や屈折コースティクス、誘電体性の物体、プラスチックや 光沢のある金属によって作られたコースティクスも同様にシミュレートします。シーンの中の コースティクスの数や種類に制限されることはありません。

実際のカメラをモデルに

Maxwellのカメラは他のレンダラのカメラとは全く異なる動作を行います。通常のレンダラはピンホールカメラを用いてシーンから来る光線を小さな穴を通してシミュレートします。

Maxwellの場合、例えば開口絞りなども実際のカメラのようにシミュレートします。つまりレンズ、グレア、レンズフレアなどを考慮してあたかも本物のカメラのようにフィールドの深さ、モーション・ブラー効果、イメージの拡散、色の分散などをシミュレートします。通常のレンダラーではこれらの効果はポスト・レンダリング・フィルタ（後処理）やトリックを使って表現するのが普通です。

オブジェクトを光源として使用したライト・エミッター

Maxwellは物理法則に基づいて計算するレンダラです。つまり実世界と同じように ゼロ以上の面積を持つもの−実体のあるもののみをオブジェクトとして用います。 このようなアプローチにより、通常のレンダラが作る人工的な影に比べてよりリアルな ものを作り出すことが可能です。

Maxwellのもう一つの特徴は同じシーンに設定可能なライトの数です。ほとんどのレンダラでは 多くの光源を扱うと著しくパフォーマンスが低下します。Maxwell上では光源はスペクトル特性 によって定義されます。つまり光源はあらゆる波長において放射の情報を細かく保持しそれを イメージに反映させていきいます。

フィジカルスカイ

Maxwellは物理学をベースにしたスカイ・シミュレータを搭載しました。
地理的なロケーションと日時をシーンに指定するだけで後はMaxwellがシミュレートします。

プラグイン

Maxwellには以下のソフトのプラグインが用意されています。

3dsMax, Viz, Maya, Lightwave, Solidworks, Rhino, ArchiCAD, Cinema4D, SketchUp, FormZ,HOUDINI