Maya (Software)

Maya
Entwickler	Alias (Autodesk)
Aktuelle Version	2012 (11. April 2011)
Betriebssystem	Windows, Linux, Mac OS X
Kategorie	3D-Modellierungsprogramm
Lizenz	proprietär
Deutschsprachig	nein
www.autodesk.de

Eine mit Maya erstellte und mit Mental Ray gerenderte Szene

Die Software Maya ist eine professionelle und sehr verbreitete 3D-Visualisierungs- und Animationssoftware. Sie wird hauptsächlich in der Film- und Fernsehindustrie und bei der Erstellung von Grafiken für Computer- und Videospiele eingesetzt. Die Entwicklerfirma Alias wurde am 10. Januar 2006 von einem ihrer größten Konkurrenten, Autodesk, übernommen.

Daneben wird Maya auch in anderen Bereichen verwendet, wie der Industriellen Fertigung, Architekturvisualisierung und in Entwicklung und Forschung. Maya ist eines der bekanntesten und meistgenutzten Softwareprodukte im Bereich 3D-Modellierung, Computeranimation und Rendering.

Geschichte

Maya hatte mehrere Vorgängerprogramme zur 3D-Visualisierung und Computeranimation, vor allem „Alias Sketch!“ und „Poweranimator“. Nachdem der Hersteller von Grafikcomputern Silicon Graphics 1995 die beiden Firmen Alias Research in Toronto und Wavefront Technologies in Santa Barbara gekauft hatte und sie unter dem Namen „Alias|Wavefront“ zusammenbrachte, machte man sich an die Entwicklung eines neuen Produkts zur Computeranimation, das die Bausteine der beiden Firmen vereinen und mit einem neuen User Interface ausstatten sollte. Die einzige Konkurrenz im High-End-Animationsbereich war Ende der 1990er Jahre Softimage.

Bei der Portierung auf das SGI-Betriebssystem IRIX brachte das Team in Kalifornien den Arbeitstitel „Maya“ ins Spiel – in Anlehnung an die mittelamerikanische Hochkultur der Maya. Man arbeitete in dieser Phase mit Praktikern aus der Trickfilmproduktion bei Disney zusammen,^[1] die vom 2D-Trick kamen und mit 3D liebäugelten. Von ihnen kam der Wunsch, das neue Animationspaket mit einer offenen Schnittstelle auszustatten, um es individuell konfigurieren zu können. Diese Offenheit trug wesentlich zum Erfolg von Maya bei.

1998 brachte Alias|Wavefront Maya auf den Markt.

Versionen

Bis zum Dezember 2008 gab es noch die kostenfreie „Maya Personal Learning Edition“ (PLE) für den nicht-kommerziellen Gebrauch, in der allerdings jedes gerenderte Bild bzw. „Frame“ mit einem Wasserzeichen versehen wurde. Sie gab einen guten Überblick über die Funktionsweise von Maya. Mittlerweile steht zu Testzwecken nur noch eine 30-Tage-Trial zur Verfügung. Vergünstigungen gibt es in Form von Lernlizenzen (Educational – nur für die Complete-Version) und Studentenlizenzen, mit diesen darf das Programm nicht kommerziell genutzt werden.

Bis Maya 2009 wurde zwischen zwei kommerziellen Varianten unterschieden: Maya Complete und Maya Unlimited. Letztere entsprach einem Maya Complete mit zusätzlichen Features. Die wichtigsten Unterschiede zur Complete Variante lagen in der Verfügbarkeit des Hair, des Cloth und des Fluids Moduls.

Mit Maya 2010 hat Autodesk die Complete Version abgeschafft. Es hat den Funktionsumfang von Maya 2009 Unlimited und liegt preislich zwischen 2009 Complete und 2009 Unlimited. Zudem wird mit Maya 2010 nun das Compositing Tool Autodesk Toxik und das 2D/3D Kameratracking Tool Autodesk MatchMover vertrieben.

Im April 2010 erschien die Version Maya 2011. Die im April 2011 erschienene Version 2012 stellt den aktuellen Entwicklungsstand dar. In der Version 2012 wurde vor allem der Viewport 2.0 verbessert und nVidia PhysX Unterstützung für Partikelsimulationen hielt Einzug.

Unterstützte Betriebssysteme

Die aktuellen 32Bit-Versionen von Maya unterstützen die Betriebssysteme: Windows (2000, XP Professional und x64 Edition), Linux (Red Hat Enterprise Linux, SuSE 10.0 und Fedora Core 5, mit manuellen Anpassungen auch auf anderen Distributionen) und Mac OS X (ab Version 10.4.6). Die Mac-OS-X-Version existiert seit 8.5 auch als Universal Binary.

Ab Version 8.0 unterstützt Maya auch nativ den 64Bit-Modus der AMD64- und EM64T-Prozessoren unter Windows (XP x64-Edition), Linux und seit Maya 2011 unter Mac OS X. Seit dem 14. März 2006 wird Maya nicht mehr auf dem Betriebssystem IRIX angeboten und unterstützt.

frühere Versionen

• 1.0: Februar 1998 (erste IRIX Version)
• 1.0: Juni 1998 (erste Windows Version)
• 1.0.1: Juni 1998 (IRIX Version)
• 1.0.1: Oktober 1998 (Windows Version)
• 1.5: Oktober 1998 (nur IRIX)
• 2.0: Juni 1999
• 2.5: November 1999
• 2.5.2: März 2000
• 3.0: Februar 2000 (erste Linux-Version)
• 3.5: Oktober 2001 (nur erste Mac-OS-X-Version als Maya Complete)
• 3.5.1: September 2002 (nur Mac OS X)
• 4.0: Juni 2001 (ohne Mac-OS-X-Version)
• 4.5: Juli 2002
• 5.0: Mai 2003
• 6.0: Mai 2004
• 6.0.1: August 2004 (Mac OS X Version nun auch als Maya Unlimited)
• 6.5: Januar 2005 (letzte IRIX Version)
• 6.5.1: Dezember 2005
• 7.0: August 2005
• 7.0.1: Dezember 2005
• 8.0: August 2006 (erste AMD64/EM64T Version und neues Logo)
• 8.5: Januar 2007 (u. A. Integration der Python-Scriptsprache)
• 2008 (9.0): September 2007
• 2009 (10.0): August 2008
• 2010 (11.0): August 2009
• 2011: April 2010
• 2012: April 2011

Funktionsumfang

Eine der Funktionalitäten der Maya-Software ist neben der hohen visuellen Qualität der mit Maya generierten Bildern und dem umfassenden Editor zum Erstellen neuer Szenen oder Objekten die Offenheit des Grundmoduls zu Erweiterungen von Drittanbietern. Dies gestattet es, die Software selbst an sehr individuelle Anforderungen einer bestimmten Zielgruppe anzupassen.

MEL

Neben dieser Möglichkeit zur Einbindung von „Plug-ins“ existiert auch eine Maya-interne Steuerungssprache, MEL (Maya Embedded Language). MEL orientiert sich dabei konzeptionell an Scriptsprachen wie PHP und erinnert in Aufbau und Syntax an C. Diese Skriptsprache bietet umfangreiche Möglichkeiten bestimmte Aufgaben zu automatisieren, den Editor anzupassen und vieles mehr. Wichtig ist auch zu erwähnen, dass in Maya die Steuerung der gesamten GUI über MEL erfolgt (Das erstellen/verändern/abfragen von GUI Elementen rein über die C++ basierte API ist nicht möglich). An diesem und vielen weiteren Beispielen lässt sich sehen, dass MEL und die C++ API nicht Alternativen darstellen, sondern sich gegenseitig ergänzen, da ihr Funktionsumfang sich nur teilweise überschneidet.

Python

Seit Maya 8.5 steht neben der Skriptsprache MEL auch Python zur Verfügung. Dadurch wird die Erweiterbarkeit und Flexibilität von Maya enorm ausgeweitet. Maya bringt seinen eigenen Python Interpreter sowie die nötigen Bibliotheken mit. Das Schreiben von Plugins und Skripten ist vor allem für Programmierneulinge attraktiv, da die Python Syntax sehr verständlich ist. Man kann mit Python auf sämtliche MEL Befehle zugreifen, umgekehrt funktioniert dies ebenfalls. Zusätzlich kann der Funktionsumfang durch frei verfügbare Python Bibliotheken problemlos erweitert werden. Die Interoperabilität durch Python zwischen Maya und dem Betriebssystem sowie anderen Programmen mit Python-Unterstützung verspricht einen enormen Vorteil zur MEL Skriptsprache.

Module/Plug-ins

Maya ist modular aufgebaut, je nach Version lassen sich unterschiedliche Teile des Programmpaketes aus- oder einschalten. So gibt es unter anderem Maya Live, ein Modul, mit dem es möglich ist die Kamerafahrten von Realaufnahmen zu rekonstruieren, um so später computergenerierte Objekte in den Film zu montieren. Mit Maya Fur lassen sich Fell, Haarflächen, Gras etc. simulieren. Mit Maya Fluids kann man Gas- und Flüssigkeitsimulationen erstellen. Diese ermöglichen die realistische Simulation von Flüssigkeiten und Gasen (bzw. Rauch). Der Unterschied zu herkömmlichen Partikelsystemen besteht dabei in der Art des Ansatzes: Während Partikelsysteme punktförmige Masseobjekte simulieren, die sich frei im Raum bewegen können, basiert Maya Fluids auf Voxeln. Zwar ist Wassersimulation leider nicht möglich (es kann nur ein Medium simuliert werden), allerdings lassen sich gerade Wolken oder Feuer gut, wenn auch vergleichsweise langsam, simulieren. Maya Cloth erlaubt es Kleidungsstücke und Stoffstücke zu simulieren. Neu hinzugekommen ist Maya Hair, eine auf PaintEffects basierende Haarsimulation, mit der unterschiedlichste Arten von Haar- oder Pfadsimulationen erstellt werden können.

Rendering

Ein mit Maya und Mental Ray generiertes Bild.
Zum Einsatz kamen globale Beleuchtung, Final Gather und Raytracing.

Um die erstellten Objekte und Animationen zu rendern bietet Maya mittlerweile vier verschiedene Möglichkeiten an:

• Maya Software ist der native Renderer von Maya, mit ihm werden alle Objekte berechnet. Er ist ein qualitativ hochwertiger Renderer, allerdings nicht ganz so schnell und nicht immer physikalisch korrekt.
• Maya Hardware ist eine Einbindung der 3D-Grafikkarte in den Renderingprozess. Hierbei wird das Bild nicht vom Prozessor berechnet, sondern großteils über die Grafikkarte. Dies bringt große Geschwindigkeitsvorteile, aber auch die für Hardwarerendering typischen Limitationen mit sich. So ist die Texturgröße begrenzt, es wird nur Gouraud geshaded und viele andere Rendereffekte werden erst gar nicht berücksichtigt. Da Maya allerdings gewisse Partikeltypen nur im Hardwarerenderer darstellen kann, ist er nach wie vor von großer Bedeutung, vor allem im Bereich der Previsualisierung komplexer Szenen.
• Mental Ray ist eigentlich ein eigenständiger Renderer der deutschen mental images GmbH aus Berlin. Mit mental ray ist es möglich annähernd physikalisch korrekte, globale Beleuchtung, Kaustiken, Raytracing, Bewegungsunschärfe, Tiefenunschärfe, Final Gather Bilder zu berechnen.
• Vektor Rendering wird von Maya ebenfalls unterstützt, auch hier handelt es sich eigentlich um ein separaten Renderer, der wie mental ray in Maya eingebettet ist. Mit ihm lassen sich comicartige flächige Bilder erstellen, meist wird er für die Erstellung von Webanimationen mit Flash genutzt.

Alle anderen wichtigen Renderengines, wie Pixar RenderMan und Maxwell Render, unterstützen Maya.

Prominente Ergebnisse mit Maya

Animationsfilme wie Findet Nemo, ein Film aus den Pixar Studios, Shrek und vor allem Final Fantasy: Die Mächte in dir, der erste rein computeranimierte Realfilm, sind mit Hilfe von Maya erstellt worden. Bemerkenswert ist die Tatsache, dass auch die spektakulären, weil sehr aufwändig in Szene gesetzten Schlachten in Peter Jacksons Herr-der-Ringe-Trilogie mit Hilfe von Maya unter der Verwendung von Massive entstanden, wie auch das lebensecht wirkende Geschöpf Gollum. Weiterhin entstanden der erste komplett in Deutschland produzierte Animationsfilm Back to Gaya mit Maya. Die Serie South Park wird komplett mit Maya erstellt. Der Film Ice Age 2 von Twentieth Century Fox wurde ebenfalls mit Maya erstellt, wobei hier aus Modelliermasse erstellte Modelle der Figuren eingescannt und dann nachbearbeitet und mit Fell versehen wurden. Auch Industrial Light and Magic nutzt Maya für ihre Produktionen. So wurde zum Beispiel Maya in Star Wars Episode III, mit ihren 2151 CG Shots, als Haupt-Animationssoftware eingesetzt.

Die australische Firma Animal Logic setzte Maya für den Film Happy Feet ein, um große Teile des oscarprämierten Films zu vervollständigen. Maya wurde hier für alle Rendering- und Lichteffekte eingesetzt. Der amerikanische Medienkonzern CBS setzt Maya ein, um die visuellen Effekte der ersten Star Trek-Serie zu restaurieren. Die Außenaufnahmen des Raumschiffs USS Enterprise NCC-1701 werden dabei vollständig in Maya gerendert und neu eingespielt. Maya soll auch eingesetzt werden, um visuelle Effekte in Szenen mit Schauspielern - z. B. bei Kämpfen mit der Phaserwaffe - zu restaurieren.^[2]

Allgemein gilt jedoch, dass bei großen Produktionen nicht nur eine Software, sondern viele Softwarepakete verwendet werden, um jeweils von den spezifischen Vorteilen zu profitieren. Oft kommt es zu eigenen Entwicklungen von Plug-Ins oder größerer Software und Techniken. Das Berechnen der Bilder geschieht auf Render-Farmen mit RenderMan, einer Renderingsoftware von Pixar, oder Mental Ray. Maya wird in Projekten dieser Größenordnung meist wegen seiner guten Erweiterbarkeit anderen Produkten vorgezogen.

Beispielsweise verwendet Pixar für die Animation der Figuren die hauseigene Software Marionette.

Auch in der Computerspieleindustrie wird Maya verwendet, um z.B. komplexe Physiksimulationen zu rendern, beispielsweise bei Insomniac Games (Resistance 2)^[3], Valve (seit L4D2 oder Portal 2)^[4].

Einzelnachweise

1. ↑ Michael J. Muwanguzi (2010. Januar 7): Microfilmmaker Magazine - Reviews - Software Review: Maya 2011. microfilmmaker.com. Abgerufen am 11. Dezember 2010.
2. ↑ http://usa.autodesk.com/adsk/servlet/item?siteID=123112&id=9730479
3. ↑ Beispiel des Entwicklers Autodesk über das nutzen ihrer Software in Computerspielen
4. ↑ Artikel im offiziellen Entwickler-Wiki von Valve über die Anwendungen von Maya in Valvespielen. Auch in den Entwicklerkommentaren der Spiele zu hören.

Weblinks

• autodesk.com/maya
• Englisches Maya Wiki
• highend3d.com - englischsprachige Community
• Deutsches Maya Board
• Maya Modelle für Architekturvisualisierungen
• Maya & Kino
• Review zu Maya 2008