常見的D建模軟件

常見的3D建模軟件專業(yè)3D建模軟件工業(yè)建模軟件3D雕刻建模軟件基于草圖的3D建模軟件專業(yè)3D建模軟件專業(yè)3D建模軟件一般是指應用到某個專業(yè)領域，一般也都是收費的，當然功能也是比較強大的。教育教學3DSMax美國Autodesk公司的3DStudioMax（前身是Discreet公司的，后被Autodesk收購）是基于PC系統(tǒng)的三維建模、動畫、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)設計等行業(yè)。因為其廣泛性，它的插件也很多，有些很強大，基本上都能滿足一般的3D建模的需求。在魔猴網(wǎng)，我們也經(jīng)常需要用到3DSMax來構建模型。網(wǎng)上關于3DSMax的教程和學習視頻非常多，使用者眾多。MayaMaya也是Autodesk公司出品的世界頂級的3D軟件，它集成了早年的兩個3D軟件Alias和Wavefront。相比于3DSMax，Maya的專業(yè)性更強，功能非常強大，渲染真實感極強，是電影級別的高端制作軟件。在工業(yè)界，應用Maya的多是從事影視廣告，角色動畫，電影特技等行業(yè)。SoftimageSoftimage曾經(jīng)是加拿大Avid公司旗下的專業(yè)的3D動畫設計軟件，后被Autodesk收購。它在影視動畫方面，特別是角色功能非常強大。許多電影，比如《泰坦尼克號》、《失落的世界》、《第五元素》等，都曾使用Softimage來制作大量的驚人的視覺效果。LightWaveLightWave是美國NewTek公司開發(fā)的一款3D動畫制作軟件，也是3D領域的資深軟件。它的功能非常強大，特別是在生物建模和角色動畫方面功能異常強大，廣泛應用在電影、電視、游戲、網(wǎng)頁、廣告、印刷、動畫等領域。在電影《泰坦尼克號》中細致逼真的船體模型及其他眾多游戲的場景和動畫都曾使用LightWave來制作。Rhino（犀牛）Rhino是美國RobertMcNeel公司開發(fā)的專業(yè)3D造型軟件，它對機器配置要求很低，安裝文件才幾十兆，但“麻雀雖小，五臟俱全”，其設計和創(chuàng)建3D模型的能力是非常強大的，特別是在創(chuàng)建NURBS曲線曲面方面功能強大，也得到很多建模專業(yè)人士的喜愛，成為現(xiàn)在最流行的建模軟件之一，特別是對于3D打印參數(shù)化建模，與Grasshopper聯(lián)用。Cinema4DCinema4D(C4D)是德國Maxon公司的3D創(chuàng)作軟件，在蘋果機上用得比較多，特別是在歐美日為最受歡迎的三維動畫制作工具。從上述介紹可知，美國Autodesk公司當之無愧是當今3D建模和動畫的“老大”，擁有3DSMax、Maya和Softimage等3D建模和動畫專業(yè)軟件。3DSMax、Maya在3D建模方面各有特色，前者更為大眾化些，相對容易掌握些，后者在專業(yè)級的行業(yè)應用更為廣泛，特別在制作動畫和高質量渲染方面強于前者，包括建模，渲染和動畫制作。Softimage和LightWave在3D動畫方面表現(xiàn)強大。Rhino對NURBS曲面的支持更好。工業(yè)建模軟件AutoCAD、CATIA、SolidWorks、UGNX、Pro-E教育教學AutoCADAutoCAD(AutoComputer-AidedDesign)是美國Autodesk公司出品的自動計算機輔助設計(CAD)軟件，用于二維繪圖、文檔規(guī)劃和三維設計。適用于制作平面布置圖、地材圖、水電圖、節(jié)點圖及大樣圖等。廣泛應用于土木建筑、裝飾裝潢、城市規(guī)劃、園林設計、電子電路、機械設計、航空航天、輕工化工等諸多領域。大家租房時看的房型圖大部分都是用AutoCAD來做的。CATIACatia是由法國DassaultSystems公司開發(fā)的CAD/CAE/CAM一體化的三維軟件，支持產(chǎn)品開發(fā)的整個過程，從概念(CAID)，到設計(CAD)，到分析(CAE)，到制造(CAM)的完整流程。可幫助制造廠商設計未來的產(chǎn)品，并支持從項目前階段、具體的設計、分析、模擬、組裝到維護在內(nèi)的全部工業(yè)設計流程，在機械行業(yè)，航空航天、汽車工業(yè)、造船工業(yè)等應用廣泛。其實體造型和曲面設計的功能非常強大。SolidWorksSolidWorks是世界上第一個基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng)，后被法國DassaultSystems公司(開發(fā)Catia的公司)所收購。相對于其他同類產(chǎn)品，SolidWorks操作簡單方便、易學易用，國內(nèi)外的很多教育機構（大學）都把SolidWorks列為制造專業(yè)的必修課。UGNXUGNX是由美國UnigraphicsSolutions(UGS)公司開發(fā)的CAD/CAE/CAM一體化的三維軟件，后被德國西門子公司收購。廣泛用于通用機械，航空航天、汽車工業(yè)、醫(yī)療器械等領域。Pro-EPro/Engineer是美國PTC公司(ParametricTechnologyCorporation)旗下的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件。在參數(shù)化設計，基于特征的建模方法具有獨特的功能，在模具設計與制造方面功能強大，機械行業(yè)用的比較多。除了上述所介紹的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)軟件（它們各有特色，在市場中都占有一定的份額）外，還有其他一些同類產(chǎn)品，比如法國Missler公司的Topsolid和以色列Cimatron公司的Cimatron。一般在機械設計與產(chǎn)品研發(fā)相關的行業(yè)中才會接觸到這些軟件，專業(yè)性比較強，在網(wǎng)上很容易能找到它們的相關資料。3D雕刻建模軟件3D雕刻建模軟件(Sculpturingmodeling)，也稱為筆刷式高精度建模軟件，顧名思義，就是像藝術家那樣用不同的“筆刷”工具在模型表面上進行“雕刻”的自由創(chuàng)作。建模過程就像玩橡皮泥一樣，利用拉，捏，推，扭等操作來對幾何進行編輯，生成任意的高度復雜和豐富的幾何細節(jié)（如怪獸的復雜表面細節(jié)）。這些工具的出現(xiàn)顛覆了過去傳統(tǒng)三維設計工具的工作模式，解放了藝術家們的雙手和思維，告別過去那種依靠鼠標和參數(shù)來笨拙創(chuàng)作的模式，完全尊重設計師的創(chuàng)作靈感和傳統(tǒng)工作習慣。教育教學ZBrush美國Pixologic公司開發(fā)的ZBrush軟件是世界上第一個讓藝術家感到無約束自由創(chuàng)作的3D設計工具。ZBrush能夠雕刻高達10億多邊形的模型，所以說限制只取決于的藝術家自身的想象力。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，MudBox的功能甚至超過了ZBrush，可謂ZBrush的超級殺手。MudBox最近，Autodesk公司又開發(fā)出一款筆刷式3D建模工具MeshMixer，它能讓用戶通過筆刷式的交互來融合現(xiàn)有的模型來創(chuàng)建3D模型（似乎是類似與Poisson融合或Laplacian融合的技術），比如類似“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。MeshMixer基于草圖的3D建模軟件基于草圖的3D建模軟件SketchUp教育教學Google的SketchUp（在國內(nèi)我們也稱為“草圖大師”）。SketchUp是一套面向普通用戶的易于使用的3D建模軟件，主要用于建筑、家具。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，軟件能自動識別你畫的這些線條，加以自動捕捉。它的建模流程簡單明了，就是畫線成面，而后拉伸成體，這也是建筑或室內(nèi)場景建模最常用的方法?；诠P劃或草圖的交互方式由于其符合人類原有日常生活中的思考習慣，交互方式直觀簡單（就像在圖紙上畫畫一樣來構建3D模型），是最近十多年來計算機圖形學中研究的熱點建模方法之一?；诓輬D的交互方式與現(xiàn)在正在興起的Web3D建模相結合，會有新的廣闊空間。也請大家持續(xù)關注魔猴網(wǎng)，魔猴也將為大家?guī)硇碌暮唵我子玫脑诰€3D建模工具?；谡掌?D建模軟件從物體的照片來進行3D模型的構建，是計算機圖形學和計算機視覺的一大研究方向，稱為基于圖像的幾何建模(Imagebasedmodeling)。這種技術已逐漸成熟且走向實用階段，目前，市場上有軟件能夠讓用戶拿著普通相機或者手機對著要建模的實物從不同視角拍攝若干照片，然后軟件就能根據(jù)這些照片自動地生成相應的3D模型。教育教學Autodesk公司發(fā)布了一套平民級的建模軟件Autodesk123D，用戶不需復雜的專業(yè)知識，只要為物體從不同的視角拍攝幾張照片，該軟件就能自動地為其生成3D模型，而且軟件是完全免費的。(1)Autodesk123DDesign是一款免費的3DCAD工具，用戶可以使用一些簡單的圖形來設計、創(chuàng)建、編輯三維模型，或者在一個已有的模型上進行修改。(2)Autodesk123DCatch是建模軟件的重點，用戶使用相機或手機來從不同角度拍攝物體、人物或場景，然后上傳到云，然后該軟件利用云計算的強大計算能力，可將數(shù)碼照片在幾分鐘的時間內(nèi)轉換為3D模型，而且還自動帶上紋理信息。我們試用過幾次，感覺它的使用還是很方便的。但是其生成的3D幾何的細節(jié)不多，主要是通過紋理信息來表現(xiàn)真實感的。有時軟件也會失敗，生成的幾何是不正確的。(3)Autodesk123DMake是將3D模型轉換為2D的切割圖案，用戶可利用硬紙板、木料、金屬或塑料等低成本材料將這些圖案迅速拼裝成實物，從而再現(xiàn)原來的數(shù)字化模型。這讓用戶能夠“制造”出所造的3D模型，有點像3D打印的雛形。(4)Autodesk123DSculpt是一款運行在iPad上的3D雕刻軟件，通過繪畫的方式在模型上雕刻幾何細節(jié)。3DSOMPro是一款從高質量的照片來生成3D建模的軟件，它可以通過一個真實物體的照片來進行3D建模，并且制作的模型可以在網(wǎng)絡上以交互的方式呈現(xiàn)?；趻呙瑁嫦蛟O計）的3D建模軟件3D掃描也是3D數(shù)據(jù)和3D建模的重要來源，特別是隨著深度相機的普及及掃描儀的價格迅速下降，人們采集三維數(shù)據(jù)變得容易，從采集到的三維點云來重建三維模型的軟件也越來越多。教育教學GeomagicGeomagic(俗稱“杰魔”)包括系列軟件GeomagicStudio、GeomagicQualify和GeomagicPiano。其中GeomagicStudio是被廣泛使用的逆向工程軟件，具有下述所有特點：確保完美無缺的多邊形和NURBS模型處理復雜形狀或自由曲面形狀時，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備和CAD/CAM軟件進行集成；能夠作為一個獨立的應用程序運用于快速制造，或者作為對CAD軟件的補充。RapidFormRapidForm是韓國INUS公司出品的逆向工程軟件，提供了新一代運算模式，可實時將點云數(shù)據(jù)運算出無接縫的多邊形曲面，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。Reconstruc-tMeProFactor公司開發(fā)的ReconstructMe是一個功能強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進行實時3D場景掃描（核心算法是KinectFusion），幾分鐘就可以完成一張全彩3D場景。ReconstructMeQt提供了一個實時三維重建利用ReconstructMeSDK（開源）的圖形用戶界面。另外，法國ManCTL公司開發(fā)的Skanect為Mac平臺的第一款3D掃描軟件，也支持者華碩的Xtion或者微軟的Kinect進行實時3D掃描。ArtecStudioArtec公司出品的ArtecEva,ArtecSpider等手持式的結構光3D掃描儀，重量輕且易于使用，成為許多3D體驗館掃描物體的首選產(chǎn)品。同時，Artec公司還開發(fā)了一款軟件ArtecStudio，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配合使用，使其成為三維掃描儀。Kinect通過ArtecStudio可以完成模型掃描，然后進行后期處理，填補漏洞、清理數(shù)據(jù)、進行測量、導出數(shù)據(jù)等。PolyWorksPolyWorks是加拿大InnovMetric公司開發(fā)的點云處理軟件，提供工程和制造業(yè)3D測量解決方案，包含點云掃描、尺寸分析與比較、CAD和逆向工程等功能。注：全球四大逆向工程軟件除了GeomagicStudio和RapidForm外，還包括ImageWare和CopyCAD，有興趣的讀者可以到網(wǎng)上去找相關資料了解。其他3D建模軟件人體建模軟件、城市建模軟件、網(wǎng)頁3D(Web3D)建模工具、3D模型渲染軟件。教育教學人體建模軟件：關于構建人體模型及動畫，首推Metacreations公司的Poser軟件（俗稱“人物造型大師”）和開源的MakeHuman軟件。這兩款軟件都是基于大量人類學形態(tài)特征數(shù)據(jù)，可以快速形成不同年齡段的男女臉部及肢體模型，并對局部體形進行調整。可以輕松快捷地設計人體造型、動作和動畫。城市建模軟件：加拿大Esri公司的CityEngine是三維城市建模的首選軟件，可以利用二維數(shù)據(jù)快速創(chuàng)建三維場景，并能高效的進行規(guī)劃設計。應用于數(shù)字城市、城市規(guī)劃、軌道交通、管線、建筑、游戲開發(fā)和電影制作等領域。另外，CityEngine對ArcGIS的完美支持，使很多已有的基礎GIS數(shù)據(jù)不需轉換即可迅速實現(xiàn)三維建模，縮短了三維GIS系統(tǒng)的建設周期。其他小巧的3D建模軟件：目前市面上還有一些其他的3D建模軟件，這些軟件大部分都非常小巧，而且是開源且完全免費的。有很多媒體工作者和藝術家用這些小軟件來制作3D作品，其中Blender,K-3D,ArtofIllusion,Seamless3d,Wings3D等軟件的使用面稍微廣泛些。有興趣的讀者可以到網(wǎng)上找到相關資料去了解和學習，這里不作詳細介紹。網(wǎng)頁3D建模工具：基于網(wǎng)頁(web)開發(fā)的3D模型設計軟件，即基于WebGL，可以在瀏覽器中完成3D建模的工具。國內(nèi)有魔猴網(wǎng)在線建模工具，國外有3DTin，TinkerCAD（去年被Auto