CG系ソフトウェア
CGの制作過程ではさまざまなソフトウェアが使われます。また、CG技術を用いて、画像や動画を手軽に作成・調整できるアプリケーションも数多くあります。
ドロー系ソフトウェア
ドロー系ソフトウェアは、直線や曲線、それらで囲まれた面といった基本図形を配置・変形させたり、それを塗りつぶしたりすることで、イラストやグラフ、図面などを作成するためのソフトウェアです。
ドロー系ソフトウェアでは、描いたものは画素の並びとしてではなく、制御点の座標と数式として保持されるこのベクタ表現 で画像を作成します。
線の太さや塗りの色、頂点の位置を選び直して調整でき、線と面の境目がはっきりした絵が主な制作対象になります。
絵筆で塗り重ねたような濃淡や、写真など画素ごとに色が変わる作品は、図形の組み合わせでは表しきれないため、代わりにペイント系ソフトウェアやフォトレタッチソフトウェアを使うことになります。
ペイント系ソフトウェア
ドロー系ソフトウェアは図形を組み立てて表現するのに対し、ペイント系ソフトウェアでは画素そのものに色を置いていきます。つまり、ペイント系ソフトウェアは、画素の集まりであるラスタ表現 の画像を生成・加工するためのものです。
ブラシの太さやにじみ、不透明度を選びながら、画面上の画素の値を直接書き換えていきます。塗り重ねの濃淡やかすれ、色の混ざり具合といった画材の質感を、画素の単位で作り込めます。
鉛筆などの道具を模した描画ツールも多数搭載されており、実際に紙に絵を描くような感覚で、画像を作ることができます。
フォトレタッチソフトウェア
ペイント系ソフトウェアのうち、すでに撮影された画像の加工に用いられるソフトウェアは、フォトレタッチソフトウェアと呼ばれます。
画像のエフェクト処理機能が豊富に搭載されており、ペイント系ソフトウェアと同じように、ラスタ表現の画像の画素の色を書き換えて調整できます。
このようなソフトウェアによる画像加工では、明るさやコントラストを調整したり、階調 の分布を調整して、狙った見た目へ近づけます。不要な写り込みを周囲の画素で埋めたり、複数の写真を重ねて合成したりする機能も用意されています。
フォーマット変換ソフトウェア
画像や映像は、用途によって適したファイル形式や圧縮方式 が異なります。
制作中の段階では画質を落とさない形式で保存し、配布するときはデータ量を抑えた圧縮形式へ移す、という使い分けが必要になります。
フォーマット変換ソフトウェアは、このようなデータの持ち方の変換を専門に引き受けます。多数のファイルをまとめて変換できるものが多く、素材の受け渡しや納品の前処理として使われます。
扱える色数や透明度、使われている圧縮方式は画像の形式ごとに違うため、変換によって何が保たれて何が失われるのかについては、ある程度の知識を持って判断する必要があります。
ビデオ編集ソフトウェア
ビデオ編集ソフトウェアは、カメラで撮影した映像や、CGソフトウェアで作成したアニメーション映像を取り込み、シーン（場面）の繋ぎ目や効果を整えて、映像作品を仕上げるソフトウェアです。
中でも、シーンを自由に追加・削除・並び替えできるノンリニア編集ソフトウェアが一般的であり、シーンで使われる素材を記録し直さずに何度でもやり直すことができます。
ノンリニアは「直線的でない」という意味の言葉です。ここでいう直線とは、先頭から順に一列にたどっていく流れを指します。
テープに映像を順番に録画していた時代は、途中のシーンを差し替えると、それ以降を記録し直す必要がありました。近年では、ハードディスクに置かれた素材に直接アクセスできるようになったことで、順番に縛られない編集が可能になりました。
最終的には、映像を再生や配信に使える形式へ変換して書き出します。動画データは大きくなりがちなので、タイムラインに沿って並べられたシーンの画像を圧縮して保存するエンコード を行い、画質とデータ量の兼ね合いを調整します。
時間の流れを横軸に取り、映像や音声、効果音といった素材を並べていく編集画面がタイムラインです。素材をどの位置に、どれだけの長尺で置くかによって、再生される順番と時間が決まります。
3次元CGソフトウェア
立体の形状を作成するモデリング から、その立体を画像へ変換するレンダリングまでを1つの環境で扱えるのが3次元CGソフトウェアです。
プラグインを導入して機能を拡張でき、制作環境をカスタマイズすることが可能です。
プラグインとは、ソフトウェアに後から組み込んで使える、機能追加用のプログラムのことです。ソフトウェア本体そのものには手を加えずに、必要な機能を追加することができます。
また、レンダリング機能は、制作の段階に応じて使い分けられるようになっています。
オフラインレンダリング機能
1つの画像に集中し、高品質なシーンの作成を行うモード
リアルタイムレンダリング機能
実際に動かしながらモデリングなどの結果を確かめるモード
動かしながら結果を確かめるために、ソフトウェアの内部では、1秒間に何十枚もの画像を描き続けて描画結果を更新する処理が行われている
代表的な製品としては、Maya、3ds Max、Softimageなどがあります。
このうちSoftimageは2014年に開発が終了しており、現在は新規に導入することができません。長く使われてきた製品のため、代表例として名前が挙げられることは今も多くあります。
3次元CADソフトウェア
機械や建築などの設計では、CGソフトウェアとは異なる機能が求められます。3次元CADソフトウェアは、製品や建物の設計を支援するソフトウェアです。
CADソフトウェアでは、長さや角度などの数値をパラメータとして持たせておくと、値を変えたときに関連する部分まで形が更新されます。高精度な設計が求められる分野で使われるため、形状はパラメトリック曲線 として表されることが多く、滑らかさを保ったまま、制御点を動かして形状を調整できます。
ソフトウェアの設定値やプログラムに渡す値など、処理や形を決めるために外から与える値をパラメータといいます。
設計する対象によって、備える部品や出力される図面が異なり、作成した形状がそのまま製造や施工の指示になる点がCGソフトウェアとの違いです。
- 建築用CAD：柱や壁、窓、設備といった部材を配置し、平面図や立面図として出力する
- 機械用CAD：部品の形状を作り、組み立てたときの干渉（部品どうしが同じ空間を占めて重なること）を確かめたり、加工用のデータを出力したりする
形状を作成するための高品質なプレビュー機能だけでなく、製品の機能を評価するシミュレーション機能を備えたものも多くあります。
ゲームエンジンソフトウェア
ゲームエンジンソフトウェアは、ゲーム内での動作を効率的に設計するためのソフトウェアです。
グラフィックスAPI を使うプログラミングの知識がなくても、直感的な制作が可能です。
ゲームエンジンには、リアルタイムレンダリング機能を中心に、次のような機能が盛り込まれています。
- 物理シミュレーション ：物理法則に従って、落下する・ぶつかる・跳ね返るといった動きを計算する
- プロシージャル技術：地形や植生、模様などを、一定の規則の中でのランダム性（乱数）から自動的に作り出す
- 音の同調機能：効果音や音楽を、画面の動きや操作に合わせて鳴らす
また、ゲームコンテンツの作成ツールを備えていたり、文字・画像・音声・動画などのさまざまな素材を組み合わせて仕上げるオーサリングツールとして使うこともできます。
最近では、ゲームだけでなく、インタラクティブアートなどの制作で使われることも増えてきました。