專(zhuān)業(yè)3D建模軟件

1,、3DS Max

美國(guó)Autodesk公司的3D Studio Max（前身是Discreet公司的,，后被Autodesk收購(gòu)）是基于PC系統(tǒng)的三維建模、動(dòng)畫(huà),、渲染的制作軟件,，為用戶群最為廣泛的3D建模軟件之一。常用于建筑模型,、工業(yè)模型,、室內(nèi)設(shè)計(jì)等行業(yè)。因?yàn)槠鋸V泛性,，它的插件也很多,，有些很強(qiáng)大，基本上都能滿足一般的3D建模的需求,。

2,、Maya

Maya也是Autodesk公司出品的3D軟件，它集成了早年的兩個(gè)3D軟件Alias和 Wavefront,。相比于3DS Max,，Maya的專(zhuān)業(yè)性更強(qiáng)，功能非常強(qiáng)大,，渲染真實(shí)感極強(qiáng),，是電影級(jí)別的高端制作軟件。在工業(yè)界,，應(yīng)用Maya的多是從事影視廣告,，角色動(dòng)畫(huà)，電影特技等行業(yè),。

3,、Softimage

Softimage曾經(jīng)是加拿大Avid公司旗下的專(zhuān)業(yè)的3D動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)軟件，后被Autodesk收購(gòu),。它在影視動(dòng)畫(huà)方面,，特別是角色功能非常強(qiáng)大。許多電影,，比如《泰坦尼克號(hào)》,、《失落的世界》、《第五元素》等,，都曾使用Softimage來(lái)制作大量的驚人的視覺(jué)效果,。

4、LightWave

LightWave是美國(guó)NewTek公司開(kāi)發(fā)的一款3D動(dòng)畫(huà)制作軟件,，具有悠久的歷史,，它的功能非常強(qiáng)大，特別是在生物建模和角色動(dòng)畫(huà)方面功能異常強(qiáng)大,，廣泛應(yīng)用在電影,、電視、游戲,、網(wǎng)頁(yè),、廣告、印刷,、動(dòng)畫(huà)等各領(lǐng)域,。在電影《泰坦尼克號(hào)》 中細(xì)致逼真的船體模型及其他眾多游戲的場(chǎng)景和動(dòng)畫(huà)都曾使用LightWave來(lái)制作的。

5,、Rhino（犀牛）

Rhino是美國(guó)Robert McNeel公司開(kāi)發(fā)的專(zhuān)業(yè)3D造型軟件,，它對(duì)機(jī)器配置要求很低，安裝文件才幾十兆,，但“麻雀雖小,，五臟俱全”，其設(shè)計(jì)和創(chuàng)建3D模型的能力是非常強(qiáng)大的,， 特別是在創(chuàng)建NURBS曲線曲面方面功能強(qiáng)大,，也得到很多建模專(zhuān)業(yè)人士的喜愛(ài)。用Rhino來(lái)進(jìn)行船體曲面的NURBS建模和修改,，非常方便靈活,。

6、Cinema 4D

Cinema 4D (C4D)是德國(guó)Maxon公司的3D創(chuàng)作軟件,，在蘋(píng)果機(jī)上用得比較多,，特別是在歐美日為最受歡迎的三維動(dòng)畫(huà)制作工具。

7,、Creator

MultiGen-Paradigm公司開(kāi)發(fā)的Creator是專(zhuān)門(mén)創(chuàng)建用于大型3D虛擬仿真的實(shí)時(shí)三維模型的軟件,。其強(qiáng)大之處在于管理3D模型數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，使得輸入,、結(jié)構(gòu)化,、修改、創(chuàng)建原型 和優(yōu)化模型數(shù)據(jù)庫(kù)非常容易,。用Creator快 速創(chuàng)建大量的城市建筑模型,，并且生成數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)管理這些模型,，還是相當(dāng)?shù)姆奖恪?/p>

從上述介紹可知，美國(guó)Autodesk公司當(dāng)之無(wú)愧是3D建模和動(dòng)畫(huà)的“老大”,，擁有 3DS Max,、Maya和Softimage等3D建模和動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)軟件。3DS Max和Maya在3D建模方面各有特色,，前者更為大眾化些,，相對(duì)容易掌握些，后者在專(zhuān)業(yè)級(jí)的行業(yè)應(yīng)用更為廣泛,，特別在制作動(dòng)畫(huà)和高質(zhì)量渲染方面強(qiáng)于前者,。學(xué)生用Maya的相對(duì)多些，包括建模,，渲染 和動(dòng)畫(huà)制作,。Softimage和LightWave在3D動(dòng)畫(huà)方面表現(xiàn)強(qiáng)大。Rhino對(duì)NURBS曲面的支持更好,。Creator適合于構(gòu)建大量的3D模型并構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理和修改,。

CAD建模和產(chǎn)品設(shè)計(jì)軟件

1、AutoCAD

AutoCAD (Auto Computer-Aided Design)是美國(guó)Autodesk公司出品的自動(dòng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè) 計(jì)(CAD)軟件,，用于二維繪圖,、文檔規(guī)劃和三維設(shè)計(jì)。適用于制作平面布置圖,、地材圖,、 水電圖、節(jié)點(diǎn)圖及大樣圖等,。廣泛應(yīng)用于土木建筑,、裝飾裝潢、城市規(guī)劃,、園林設(shè)計(jì),、電子電路、機(jī)械設(shè)計(jì),、航空航天,、輕工化工等諸多領(lǐng)域。大家買(mǎi)房時(shí)看的房型圖大部分都是用AutoCAD來(lái)做的,。

2,、CATIA

CATIA由法國(guó)Dassault Systems公司開(kāi)發(fā)的CAD/CAE/CAM一體化的三維軟件，支持產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的整個(gè)過(guò)程,，從概念(CAID),，到設(shè)計(jì)(CAD)，到分析(CAE)，到制造(CAM)的完整流程,?？蓭椭圃鞆S商設(shè)計(jì)未來(lái)的產(chǎn)品，并支持從項(xiàng)目前階段,、具體的設(shè)計(jì),、分析、模擬,、 組裝到維護(hù)在內(nèi)的全部工業(yè)設(shè)計(jì)流程，在機(jī)械行業(yè),，航空航天,、汽車(chē)工業(yè)、造船工業(yè)等應(yīng)用廣泛,。其實(shí)體造型和曲面設(shè)計(jì)的功能非常強(qiáng)大,。

3、UG NX

UG NX由美國(guó)Unigraphics Solutions (UGS)公司開(kāi)發(fā)的CAD/CAE/CAM一體化的三維軟 件,，后被德國(guó)西門(mén)子公司收購(gòu),。廣泛用于通用機(jī)械，航空航天,、汽車(chē)工業(yè),、醫(yī)療器械等領(lǐng) 域。現(xiàn)在西門(mén)子公司在上海有專(zhuān)門(mén)的研發(fā)機(jī)構(gòu)對(duì)UG NX產(chǎn)品進(jìn)行升級(jí)完善, 上海義維已對(duì)NX做了二次開(kāi)發(fā), 可專(zhuān)門(mén)用于泵流體部件的水力設(shè)計(jì),。

4,、SolidWorks

SolidWorks是一個(gè)基于Windows開(kāi)發(fā)的三維CAD系統(tǒng)，后被法國(guó)Dassault Systems公司(開(kāi)發(fā)Catia的公司)所收購(gòu),。相對(duì)于其他同類(lèi)產(chǎn)品,，SolidWorks操作簡(jiǎn)單方便、 易學(xué)易用,，國(guó)內(nèi)外的很多教育機(jī)構(gòu)（大學(xué)）都把SolidWorks列為制造專(zhuān)業(yè)的必修課,。

5、Creo Parametric

Creo Parametric,，舊稱(chēng)Pro/Engineer是美國(guó)PTC公司 (Parametric Technology Corporation)旗下的CAD/CAM/CAE 一體化的三維軟件,。在參數(shù)化設(shè)計(jì)，基于特征的建模方法具有獨(dú)特的功能,，在模具設(shè)計(jì)與 制造方面功能強(qiáng)大,，機(jī)械行業(yè)用的比較多。

注：除了上述所介紹的CAD/CAE /CAM系統(tǒng)軟件（它們各有特色,，在市場(chǎng)中都占有一定的 份額）外,，還有其他一些同類(lèi)產(chǎn)品，比如法國(guó)Missler公司的Topsolid和以色列Cimatron公司 的Cimatron,Autodesk公司的Invertor。一般在機(jī)械設(shè)計(jì)與產(chǎn)品研發(fā)相關(guān)的行業(yè)中才會(huì)接觸到這些軟件,，專(zhuān)業(yè)性比較強(qiáng),，在軟服之家（http://）官網(wǎng)上很容易能找到它們的相關(guān)資料。

3D雕刻建模軟件：筆刷式高精度建模軟件

1,、ZBrush

美國(guó)Pixologic公司開(kāi)發(fā)的ZBrush軟件是世界上第一個(gè)讓藝術(shù)家感到無(wú)約束自由創(chuàng)作的 3D設(shè)計(jì)工具,。ZBrush 能夠雕刻高達(dá) 10 億多邊形的模型，所以說(shuō)限制只取決于的藝術(shù)家自 身的想象力,。

2,、MudBox

MudBox是Autodesk公司的3D雕刻建模軟件，它和ZBrush相比各有千秋,。在某些人看 來(lái),，MudBox的功能甚至超過(guò)了ZBrush，可謂ZBrush的超級(jí)殺手,。

3,、MeshMixer

Autodesk公司又開(kāi)發(fā)出一款筆刷式3D建模工具M(jìn)eshMixer，它能讓用戶通過(guò)筆刷 式的交互來(lái)融合現(xiàn)有的模型來(lái)創(chuàng)建3D模型（似乎是類(lèi)似與Poisson融合或Laplacian融合的技 術(shù)）,，比如類(lèi)似“牛頭馬面”的混合3D模型,。值得注意的是，最新版本的MeshMixer還添加3D打印支撐優(yōu)化新算法,。

4,、3DCoat

3d-coat 這是由烏克蘭開(kāi)發(fā)的數(shù)字雕塑軟件，我們可以先看看官方的介紹：3D -Coat是專(zhuān)為游戲美工設(shè)計(jì)的軟件,，它專(zhuān)注于游戲模型的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì),，集三維模型實(shí)時(shí)紋理繪制和細(xì)節(jié)雕刻功能為一身，可以加速細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)流程,，在更短的時(shí)間內(nèi)創(chuàng)造出更多的內(nèi)容,。只需導(dǎo)入一個(gè)低精度模型，3D-Coat便可為其自動(dòng)創(chuàng)建UV,，一次性繪制法線貼圖,、置換貼圖、顏色貼圖,、透明貼圖,、高光貼圖。

5,、Sculptris

Sculptris是一款虛擬建模軟件,，其核心重點(diǎn)在于建模粘土的概念，如果用戶想創(chuàng)建小雕像,，那么這款軟件十分適合使用,。

6,、Modo

modo是一款高級(jí)多邊形細(xì)分曲面，建模,、雕刻,、3D繪畫(huà)、動(dòng)畫(huà)與渲染的綜合性3D軟件,。由Luxology, LLC設(shè)計(jì)并維護(hù),。該軟件具備許多高級(jí)技術(shù)，諸如N-gons（允許存在邊數(shù)為4以上的多邊形）,，多層次的3D繪畫(huà)與邊權(quán)重工具,，可以運(yùn)行在蘋(píng)果的Mac OS X與微軟的Microsoft Windows操作平臺(tái)。

基于照片的3D建模軟件

1,、Autodesk 123D

Autodesk 123D Catch是建模軟件的重點(diǎn),，用戶使用相機(jī)或手機(jī)來(lái)從不同角度拍攝物體、人物或場(chǎng)景,，然后上傳到云，然后該軟件利用云計(jì)算的強(qiáng)大計(jì)算能力,，可將 數(shù)碼照片中幾分鐘的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換為3D模型,，而且還自動(dòng)帶上紋理信息。我們?cè)囉?過(guò)幾次,，感覺(jué)它的使用還是很方便的,。但是其生成的3D幾何的細(xì)節(jié)不多，主要是 通過(guò)紋理信息來(lái)表現(xiàn)真實(shí)感的,。有時(shí)軟件也會(huì)失敗,，生成的幾何是不正確的。

2,、3DSOM Pro

3DSOM Pro是一款從高質(zhì)量的照片來(lái)生成3D建模的軟件,，它可以通過(guò)一個(gè)真實(shí)物體的 照片來(lái)進(jìn)行3D建模，并且制作的模型可以在網(wǎng)絡(luò)上以交互的方式呈現(xiàn),。

3,、PhotoSynth

微軟開(kāi)發(fā)了一款產(chǎn)品PhotoSynth，可將大量的照片做3D處理,，但是它不是真正創(chuàng)建3D 模型,，而是根據(jù)照片之間的相機(jī)參數(shù)及空間對(duì)應(yīng)關(guān)系，建構(gòu)一個(gè)虛擬的3D場(chǎng)景,，使得用戶 能夠在從不同角度和位置來(lái)查看該場(chǎng)景,，而顯示的場(chǎng)景圖像是由給定的照片所合成的。

基于掃描（逆向設(shè)計(jì)）的3D建模軟件

1,、Geomagic

Geomagic (俗稱(chēng)“杰魔”) 包括系列軟件Geomagic Studio,、Geomagic Qualify和Geomagic Piano。其中Geomagic Studio是被廣泛使用的逆向工程軟件，具有下述所有特點(diǎn)：確保完美 無(wú)缺的多邊形和 NURBS 模型處理復(fù)雜形狀或自由曲面形狀時(shí),，生產(chǎn)效率比傳統(tǒng) CAD軟件提高數(shù)倍,；可與主要的三維掃描設(shè)備和CAD/CAM軟件進(jìn)行集成；能夠作為一個(gè)獨(dú)立的應(yīng) 用程序運(yùn)用于快速制造,，或者作為對(duì)CAD軟件的補(bǔ)充,。是我們學(xué)生科研的必備軟件之一。

2,、ImageWare

Imageware 由美國(guó) EDS 公司出品,，后被德國(guó)Siemens PLM Software所收購(gòu)，現(xiàn)在并入旗下的NX產(chǎn)品線,，是最著名的逆向工程軟件,，Imageware因其強(qiáng)大的點(diǎn)云處理能力、曲面編輯能力和A級(jí)曲面的構(gòu)建能力而被廣泛應(yīng)用于汽車(chē),、航空,、航天、消費(fèi)家電,、模具,、計(jì)算機(jī)零部件等設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域。

3,、RapidForm

RapidForm是韓國(guó)INUS公司出品的逆向工程軟件,，提供了新一代運(yùn)算模式，可實(shí)時(shí)將點(diǎn) 云數(shù)據(jù)運(yùn)算出無(wú)接縫的多邊形曲面,，使它成為 3D掃描數(shù)據(jù)的最佳化的接口,，是很多3D掃 描儀的OEM軟件。我們購(gòu)買(mǎi)的Konica Minolta 的激光掃描儀Range 7就是用RapidForm來(lái)進(jìn) 行逆向設(shè)計(jì),。

4,、ReconstructMe

ProFactor公司開(kāi)發(fā)的ReconstructMe是一個(gè)功能強(qiáng)大且易于使用的三維重建軟件，能夠 使用微軟的Kinect或華碩的Xtion進(jìn)行實(shí)時(shí)3D場(chǎng)景掃描（核心算法是Kinect Fusion）,，幾分 鐘就可以完成一張全彩3D場(chǎng)景,。我們嘗試過(guò)，效果還可以,。ReconstructMeQt提供了一個(gè)實(shí) 時(shí)三維重建利用ReconstructMe SDK（開(kāi)源）的圖形用戶界面,。

注：法國(guó)ManCTL公司開(kāi)發(fā)的Skanect為Mac平臺(tái)的第一款3D 掃描軟件，也支持著華碩的 Xtion或者微軟的Kinect進(jìn)行實(shí)時(shí)3D 掃描

5,、Artec Studio

Artec公司出品的Artec Eva, Artec Spider等手持式的結(jié)構(gòu)光3D掃描儀,，重量輕且易于使 用，成為許多3D體驗(yàn)館掃描物體的首選產(chǎn)品,。我試用過(guò)Artec Eva后感覺(jué)還是需要較多的技 巧才能掃描好物體,，而且后期需要用軟件進(jìn)行較多的處理,，比如數(shù)據(jù)的去噪、修復(fù),、光 滑,、補(bǔ)洞等。同時(shí),，Artec公司還開(kāi)發(fā)了一款軟件Artec Studio,，可以和微軟的Kinect或華碩的 Xtion以 及其他廠商的體感周邊外設(shè)配合使用，使其成為三維掃描儀,。Kinect通過(guò)Artec Studio可以 完成模型掃描,，然后進(jìn)行后期處理，填補(bǔ)漏洞,、清理數(shù)據(jù),、進(jìn)行測(cè)量、導(dǎo)出數(shù)據(jù)等,。不確 定它是否也使用了Kinect Fusion算法,。

6、PolyWorks

PolyWorks是加拿大InnovMetric公司開(kāi)發(fā)的點(diǎn)云處理軟件,，提供工程和制造業(yè)3D測(cè)量解 決方案,，包含點(diǎn)云掃描、尺寸分析與比較,、CAD和逆向工程等功能。

7,、CopyCAD

CopyCAD 是由英國(guó) DELCAM 公司出品的功能強(qiáng)大的逆向工程系統(tǒng)軟件,，它能允許從已存在的零件或?qū)嶓w模型中產(chǎn)生三維CAD模型。該軟件為來(lái)自數(shù)字化數(shù)據(jù)的軟件 CAD 曲面的產(chǎn)生提供了復(fù)雜的工具,。CopyCAD 能夠接受來(lái)自坐標(biāo)測(cè)量機(jī)床的數(shù)據(jù),，同時(shí)跟蹤機(jī)床和激光掃描器。

基于草圖的3D建模軟件

1,、SketchUp

SketchUp是一套面向普通用戶的易于使用的3D建模軟件,。使用SketchUp，創(chuàng)建3D模型就像我們使用鉛筆在圖紙上作圖一般,，軟件能 自動(dòng)識(shí)別你畫(huà)的這些線條,，加以自動(dòng)捕捉。它的建模流程簡(jiǎn)單明了,，就是畫(huà)線成面,，而后 拉伸成體，這也是建筑或室內(nèi)場(chǎng)景建模最常用的方法,。

2,、Teddy

Teddy是一款基于草圖的3D建模軟件,，可以通過(guò)繪制自由形狀筆畫(huà)來(lái)制作有趣的3D模型。Teddy需要在您的機(jī)器上安裝Java,，主要是為Windows設(shè)計(jì)的,。

3、EasyToy

EasyToy是一款3D建模軟件,。它使用基于草圖的建模方法和3D繪畫(huà)方法,。用戶界面非常友好，操作非常簡(jiǎn)單,。通過(guò)組合幾個(gè)簡(jiǎn)單的操作,，可以快速創(chuàng)建復(fù)雜的3D模型。與現(xiàn)有的3D系統(tǒng)相比,，EasyToy易于學(xué)習(xí)且易于使用,。EasyToy具有廣泛的應(yīng)用，包括玩具設(shè)計(jì),，圖形,，動(dòng)畫(huà)和教育。

4,、Magic Canvas

Magic Canvas一款可以從手繪草圖中交互設(shè)計(jì)三維場(chǎng)景原型的軟件,，它將場(chǎng)景中模型的簡(jiǎn)單2D草圖作為3D場(chǎng)景構(gòu)造的輸入。然后,，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別數(shù)據(jù)庫(kù)中的相應(yīng)模型與用戶輸入的草圖相匹配,。

5、FiberMesh

FiberMesh是一款專(zhuān)門(mén)的網(wǎng)格生成工具,。它可以動(dòng)態(tài)創(chuàng)建真實(shí)幾何體,，也可以作為新的SubTool添加到現(xiàn)有模型中。在FiberMesh的調(diào)色板中的設(shè)置,，可以為纖維,，頭發(fā)，毛發(fā)甚至植被生成完全不同的形狀,。