Бесплатная версия Гудини(Houdini Apprentice) + Blender покроет любые задачи.
Такая связка-это Cinema4d на стеройдах.
Гудини-вся мощь процедурного моделирования от лидера в этой нише.
Блендер-классический полимоделинг.
Как вариант рабочий опробованный лично способ:
Любой 3д редактор и рендер с toon шейдером или своим кастомным шейдером.
Вывод в битмап,потом пакетная обработка potrace(в случае секвенции анимации).
