LightWave （ライトウェーブ）は、英 LightWave Digital 社が開発 及び販売を行う3DCGソフトウェア 。略称はLW 。日本 においてもCM ・アニメ ・ゲーム の制作に使用されており (#LightWave著名ユーザー 参照)、2024年現在もシェアを持っている[ 1] [ 注 1] ディストーム が販売している。2023年4月3日、新チームによる開発が表明された[ 2]
LightWaveはモデリング からアニメーション まで制作できる統合型の3DCG ソフトである。歴史的な経緯により[ 3] レンダリング を行なう「レイアウト」という2つのソフトで構成されている。
長年に渡りモデラーとレイアウトの統合が計画されているものの（#モデラーとレイアウトの統合計画 参照）、現在も未だ分かれたままとなっている。しかしながら、バージョン6からはモデラーとレイアウトを自動で仲介するHUB機能が搭載され、バージョン10からはデータの同期をとるための内部通信機能も実装され、モデラーとレイアウトの連携が進んでおり、既定ではたとえHUBをOFFにしていてもディスク保存によってモデラーとレイアウト間でデータが同期されるようになっている[ 4]
インタフェースの特徴としては各種機能にアクセスするためのボタンが全て文字で表現されており、ビューの平行移動・回転・拡大縮小を行なうツールボタンなどの例外を除き、基本的にアイコンは用いられていない。ボタンの配置と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することが可能で、使用者によって様変わりする。座標系はXが左右、Yが上下、Zが奥行きを示す。また、右手座標系ではなく左手座標系が採用されている。回転系は長年にわたりオイラー角のHPB方式（垂直軸回転→水平軸回転→奥行き軸回転）[ 注 2] ジンバル ロック問題[ 注 3] [ 5]
ハードウェアではマウスの他にタブレット、3Dマウスにも対応し、バージョン11からはPlayStation Move にも対応しているが、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 等には対応していない。
今もって3DCGソフトにはPhotoshop のようなデファクトスタンダード が存在しないが、LightWave 5.5が世に出た頃は今にもまして混沌としており、大抵のソフトが「難解」「非直感的」と評される状態にあって「粘土をこねるように直感的にモデリングできる」と評された同ソフトが、他の3DCGソフトのインタフェースに与えた影響は大きい。
もともとはAmiga 用のVideo Toaster という動画編集用のハードウエアにバンドルされていた3D CG処理ソフトで、スチュアート・ファーガソンがモデラーを、アレン・ヘイスティングスがレイアウトを担当する形で開発された。バージョン4まではAmigaプラットフォームにのみ提供されていたが、コモドール 社の倒産に伴いバージョン5ではWindows 95 / 98 、Windows NT （x86 版およびDEC Alpha 版）、Macintosh 、SGI IRIX 、SparcStation など多様なプラットフォームに提供。しかしその後はSGI IRIX版もバージョン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のみ提供されている。
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が付属していた。Sony のVAIO にLightWave 3D express for VAIOとしてバンドルされていた事もある。
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[ 注 4] [ 注 5] 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[ 注 6] [ 注 7] [ 注 8] [ 注 9] [ 注 10]
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[ 注 11] OpenGL 表示強化[ 注 12] [ 6] [ 注 13]
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[ 注 14] [1] [2]
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)、3Dマウスである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[ 注 15] Bullet （剛体、柔体）物理演算、仮想スタジオツール、GoZサポート[ 注 16] 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[ 注 17] [ 注 18] 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[ 注 19]
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[3]
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[4] 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 （英語版 ）
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[ 7] [ 8] 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[ 5]
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）[ 9] 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
LightWaveは前述の通りモデラーとレイアウトに分かれているため、過去何度も両者の統合が計画されている。
2001年にはNewTek 3D開発部の副部長であったBrad Peeblerと一部の社員がLightWaveの書き直しを望み、NewTek上層部経営陣の反対に会って独立、Luxologyを立ち上げ[ 10] modo をリリースした。
一方Newtekは2005年にElectric Image Animation System （英語版 ） [ 11] [ 12] [ 13] [ 14] [ 14] [ 15]
それでもRob Powersは最終的にモデラーとレイアウトを統合すると表明しており[ 16] [ 17] [ 18] [ 19] [ 20] [ 19] [ 7]
LightWave 2018でレンダラーが書き直され物理ベースのレンダリングシステムが搭載された[ 21] 非写実的レンダリング では交差エッジに対応したエッジレンダリングを備えているほか、トゥーンレンダリング のCel Integratorを持っている。
3Dペイントに対応しておらず、3DペイントにはSubstance Painterなどの外部の3Dペイントソフトが必要となる。
また、ケージ変形、スカルプトを標準で備えておらず、それらには3rd Powers製のプラグインが必要となる。本体にそれらのプラグインを同梱したLightWave + 3rd Powers Full Plugin Suiteが販売されている[ 22]
群集シミュレーションでは、Ver11.0にてフロッキング（群集）シミュレーターが実装され、動物、魚、昆虫などの群れ、更には飛行機や宇宙船の集団といった、通常複雑かつ膨大なデータ量を必要とするシーンを簡単に作成することができるようになった。Ver11.5からは簡単なAIが実装された。
他3DCGソフトに比べ弱い点も存在するが、プロの使用にも耐える3DCGソフトの中では随一のコストパフォーマンスを誇っている。
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、ソフトウェア本体は単なるプラグインサーバに過ぎず、基本的なコア機能もプラグイン機構を通じて実装されている。
また、その仕様もオープンにされていたため、大量のサードパーティー 製・個人製プラグインが製作された。プラグイン・アーキテクチャの利点のひとつはそのフットワークの軽さであり、3DCGの先進のトピックが、他の高額なハイエンドソフトウェアを差し置いていち早くLightWave上で実現されることさえあった。そして標準の機能の不便さを、開発元の対応を待たずに私製プラグインで補うことも盛んに行われ、その成果はたびたび広く公開されていた。
また、一般のCコンパイラ等で構築するプラグインの他にも、インタプリタ として3DCGソフトウェアで標準的に使われているPython スクリプトを備えている。
なお、独自のスクリプト言語であるLScriptも搭載されているが、LightWave 2020で非推奨となった[ 23] 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統合されず[ 23] AmigaOS の標準スクリプト言語の代わりとして転用され、その後、長年搭載され続けてきた[ 23]
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。
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[ 24] [ 25] [ 26]
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[ 27]
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[ 28] [ 29]
FX Break - 剛体力学シミュレーションプラグイン[ 30]
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[ 31]
Sasquatch - 髪/毛 プラグイン。かつてFiberFactoryと競合していた。
FPrime （英語版 ） VIPER というマテリアル調整向けの簡易リアルタイムプレビューレンダラーしか付いていなかった。Worley LaboratoriesのFPrimeは、VIPERと異なりラジオシティなどの高品質のレンダリングが可能であり、マテリアル及びライティングの調整に威力を発揮した。なお、LightWaveバージョン10以降は類似の機能がVPRとしてLightWave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。AutomatonToolsの後継。
unReal Xtreme - 伝統的アニメのような質感を出せる、セルシェード レンダリングのためのプラグイン。
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[ 32]
Liquid Pack - 流体シミュレーションプラグイン集。なお、LightWaveバージョン2019以降はOpenVDBベースの流体シミュレーション機能がLightWave本体に搭載された[ 33] [ 34]
Deep Rising FX - 流体シミュレーションプラグイン。開発終了[ 35]
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[ 34]
OD Tool Set - Origami Digital開発の雑多なツール集。Substance Painterと連携するための「LW to Substance Painter」及び「PBR Importer」が含まれていた[ 36] [ 37] [ 9]
TurbulenceFD - ボクセルベースのガス状流体力学に基づいた炎や煙を作成する為のプラグイン。LightWave Digitalが買収してLightWave 2023以降に搭載されるようになった[ 9]
OctaneRender for LightWave - GPUレンダラー。開発終了した[ 38] [ 39]
DP Kit - LightWave用のノード集。
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。
3次元コンピュータグラフィックス modo (LightWaveの初期開発スタッフ、LW3Dレイアウト開発者アレン・ヘイスティング氏とLW3Dモデラー開発者スチュワート・ファーガソン氏を中心に開発されているソフト)
^ LightWaveのユーザーを俗にライトウェーバー （LightWaver）と呼ぶ。ただし、現在 [いつ? では完全に死語である [要出典 。
^ HPBは回転軸を示す言葉で、Hはヘディング、Pはピッチ、Bはバンクを示し、それぞれ、垂直軸回転、水平軸回転、奥行き軸回転を示す。主に航空機用語としてよく用いられるヨー・ピッチ・ロールとほぼ同義である。
^ BはPの、PはHの子供という親子関係にある。その都合で例えばPが90度回転するとHとBの回転軸が同一となり、一つ回転軸が消失し、自由な回転が不能になる。
^ モデラー上でのボーン作成機能。
^ 移動、回転、拡大縮小のXYZ、HPBのキーフレーム分離。
^ ファーレンダリングプラグインであるサスカッチの機能限定版。
^ ボーン座標系を0°にリセットし、ジンバルロックを回避するための機能。
^ キーフレームをトラック上で操作する機能。
^ 複数モーションの掛け合わせや並べ替えを行う機能。
^ 親座標、ローカル座標、ワールド座標を切り替えて操作を行う。アニメーション補完は親座標のみ。
^ FKをIKのように操作する機能。
^ モデラーやレイアウト上のプレビューで透過表示や、GLSL 表示がサポートされた。OpenGL 2.0対応のグラフィックスカードでピクセル単位ライティングなどが可能となる。
^ タイムスライダー上でキーフレーム編集。
^ 5角形以上のポリゴンとエッジ対応のサブパッチ。
^ オブジェクトの高速なクローン体制御機能
^ GoZはPixologic 社によって開発された、LightWaveとZBrush間でデータを円滑にやり取りするための機能。LightWaveで作成されたモデルデータをZBrushへ送り、ZBrush側でスカルプティングやテクスチャ処理を行い、テクスチャとノーマルマップの設定を施したまま、そのデータを自動的にLightWaveへと送り返した後、LightWaveでレンダリングする、といった一連のフローを可能にしてくれる。
^ 非ドングルアクティベート
^ モデラーにて、様々なリギングのプリセットが同梱された、他システムとの高い互換性を誇る新しいリグシステム
^ 「メッシュの配置」ツールは、背景レイヤーにあるオブジェクトを、前景レイヤーのメッシュへとスナッピングをきかせながらインタラクティブに追加する。この「メッシュ配置」ツールを利用することで、動物にトゲを加える、ロボットの腕にボルトを配置する、などといったメッシュサーフェイス上に他のオブジェクトを正確に追加することが可能になる。
統合型
景観向け 可視化向け キャラアニメ 点群・メッシュ処理 漫画・イラスト向け 単機能
開発停止中
