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(yīng)用到某個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，一般也都是收費(fèi)的，當(dāng)然功能也是比較強(qiáng)大的。教育教學(xué)3DSMax美國(guó)Autodesk公司的3DStudioMax（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、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。在魔猴網(wǎng)，我們也經(jīng)常需要用到3DSMax來構(gòu)建模型。網(wǎng)上關(guān)于3DSMax的教程和學(xué)習(xí)視頻非常多，使用者眾多。MayaMaya也是Autodesk公司出品的世界頂級(jí)的3D軟件，它集成了早年的兩個(gè)3D軟件Alias和Wavefront。相比于3DSMax，Maya的專業(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，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(dòng)畫設(shè)計(jì)軟件，后被Autodesk收購(gòu)。它在影視動(dòng)畫方面，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來制作大量的驚人的視覺效果。LightWaveLightWave是美國(guó)NewTek公司開發(fā)的一款3D動(dòng)畫制作軟件，也是3D領(lǐng)域的資深軟件。它的功能非常強(qiáng)大，特別是在生物建模和角色動(dòng)畫方面功能異常強(qiáng)大，廣泛應(yīng)用在電影、電視、游戲、網(wǎng)頁(yè)、廣告、印刷、動(dòng)畫等領(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)畫都曾使用LightWave來制作。Rhino（犀牛）Rhino是美國(guó)RobertMcNeel公司開發(fā)的專業(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(duì)于3D打印參數(shù)化建模，與Grasshopper聯(lián)用。Cinema4DCinema4D(C4D)是德國(guó)Maxon公司的3D創(chuàng)作軟件，在蘋果機(jī)上用得比較多，特別是在歐美日為最受歡迎的三維動(dòng)畫制作工具。從上述介紹可知，美國(guó)Autodesk公司當(dāng)之無愧是當(dāng)今3D建模和動(dòng)畫的“老大”，擁有3DSMax、Maya和Softimage等3D建模和動(dòng)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(duì)容易掌握些，后者在專業(yè)級(jí)的行業(yè)應(yīng)用更為廣泛，特別在制作動(dòng)畫和高質(zhì)量渲染方面強(qiáng)于前者，包括建模，渲染和動(dòng)畫制作。Softimage和LightWave在3D動(dòng)畫方面表現(xiàn)強(qiáng)大。Rhino對(duì)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(xué)AutoCADAutoCAD(AutoComputer-AidedDesign)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。大家租房時(shí)看的房型圖大部分都是用AutoCAD來做的。CATIACatia是由法國(guó)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(gè)過程，從概念(CAID)，到設(shè)計(jì)(CAD)，到分析(CAE)，到制造(CAM)的完整流程。可幫助制造廠商設(shè)計(jì)未來的產(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。SolidWorksSolidWorks是世界上第一個(gè)基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng)，后被法國(guó)DassaultSystems公司(開發(fā)Catia的公司)所收購(gòu)。相對(duì)于其他同類產(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列為制造專業(yè)的必修課。UGNXUGNX是由美國(guó)UnigraphicsSolutions(UGS)公司開發(fā)的CAD/CAE/CAM一體化的三維軟件，后被德國(guó)西門子公司收購(gòu)。廣泛用于通用機(jī)械，航空航天、汽車工業(yè)、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。Pro-EPro/Engineer是美國(guó)PTC公司(ParametricTechnologyCorporation)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。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，還有其他一些同類產(chǎn)品，比如法國(guó)Missler公司的Topsolid和以色列Cimatron公司的Cimatron。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，專業(yè)性比較強(qiáng)，在網(wǎng)上很容易能找到它們的相關(guān)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(shù)家那樣用不同的“筆刷”工具在模型表面上進(jìn)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(duì)幾何進(jìn)行編輯，生成任意的高度復(fù)雜和豐富的幾何細(xì)節(jié)（如怪獸的復(fù)雜表面細(xì)節(jié)）。這些工具的出現(xiàn)顛覆了過去傳統(tǒng)三維設(shè)計(jì)工具的工作模式，解放了藝術(shù)家們的雙手和思維，告別過去那種依靠鼠標(biāo)和參數(shù)來笨拙創(chuàng)作的模式，完全尊重設(shè)計(jì)師的創(chuàng)作靈感和傳統(tǒng)工作習(xí)慣。教育教學(xué)ZBrush美國(guó)Pixologic公司開發(fā)的ZBrush軟件是世界上第一個(gè)讓藝術(shù)家感到無約束自由創(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，所以說限制只取決于的藝術(shù)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(jí)殺手。MudBox最近，Autodesk公司又開發(fā)出一款筆刷式3D建模工具M(jìn)eshMixer，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(shù)），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(xué)Google的SketchUp（在國(guó)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(dòng)識(shí)別你畫的這些線條，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?；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(xí)慣，交互方式直觀簡(jiǎn)單（就像在圖紙上畫畫一樣來構(gòu)建3D模型），是最近十多年來計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中研究的熱點(diǎn)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(jié)合，會(huì)有新的廣闊空間。也請(qǐng)大家持續(xù)關(guān)注魔猴網(wǎng)，魔猴也將為大家?guī)硇碌暮?jiǎn)單易用的在線3D建模工具?；谡掌?D建模軟件從物體的照片來進(jìn)行3D模型的構(gòu)建，是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和計(jì)算機(jī)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(shù)已逐漸成熟且走向?qū)嵱秒A段，目前，市場(chǎng)上有軟件能夠讓用戶拿著普通相機(jī)或者手機(jī)對(duì)著要建模的實(shí)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(dòng)地生成相應(yīng)的3D模型。教育教學(xué)Autodesk公司發(fā)布了一套平民級(jí)的建模軟件Autodesk123D，用戶不需復(fù)雜的專業(yè)知識(shí)，只要為物體從不同的視角拍攝幾張照片，該軟件就能自動(dòng)地為其生成3D模型，而且軟件是完全免費(fèi)的。(1)Autodesk123DDesign是一款免費(fèi)的3DCAD工具，用戶可以使用一些簡(jiǎn)單的圖形來設(shè)計(jì)、創(chuàng)建、編輯三維模型，或者在一個(gè)已有的模型上進(jìn)行修改。(2)Autodesk123DCatch是建模軟件的重點(diǎn)，用戶使用相機(jī)或手機(jī)來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)碼照片在幾分鐘的時(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)囉眠^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(xì)節(jié)不多，主要是通過紋理信息來表現(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。(3)Autodesk123DMake是將3D模型轉(zhuǎn)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(shí)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(diǎn)像3D打印的雛形。(4)Autodesk123DSculpt是一款運(yùn)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(xì)節(jié)。3DSOMPro是一款從高質(zhì)量的照片來生成3D建模的軟件，它可以通過一個(gè)真實(shí)物體的照片來進(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)?；趻呙瑁嫦蛟O(shè)計(jì)）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(jī)的普及及掃描儀的價(jià)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(diǎn)云來重建三維模型的軟件也越來越多。教育教學(xué)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(diǎn)：確保完美無缺的多邊形和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。RapidFormRapidForm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(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KinectFusion），幾分鐘就可以完成一張全彩3D場(chǎng)景。ReconstructMeQt提供了一個(gè)實(shí)時(shí)三維重建利用ReconstructMeSDK（開源）的圖形用戶界面。另外，法國(guó)ManCTL公司開發(fā)的Skanect為Mac平臺(tái)的第一款3D掃描軟件，也支持者華碩的Xtion或者微軟的Kinect進(jìn)行實(shí)時(shí)3D掃描。ArtecStudioArtec公司出品的ArtecEva,ArtecSpider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。同時(shí)，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(shè)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(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。PolyWorksPolyWorks是加拿大InnovMetric公司開發(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。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(guān)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(yè)3D(Web3D)建模工具、3D模型渲染軟件。教育教學(xué)人體建模軟件：關(guān)于構(gòu)建人體模型及動(dòng)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(xué)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(duì)局部體形進(jìn)行調(diào)整?？梢暂p松快捷地設(shè)計(jì)人體造型、動(dòng)作和動(dòng)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(chǎng)景，并能高效的進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。應(yīng)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(lǐng)域。另外，CityEngine對(duì)ArcGIS的完美支持，使很多已有的基礎(chǔ)GIS數(shù)據(jù)不需轉(zhuǎn)換即可迅速實(shí)現(xiàn)三維建模，縮短了三維GIS系統(tǒng)的建設(shè)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(fèi)的。有很多媒體工作者和藝術(shù)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(guān)資料去了解和學(xué)習(xí)，這里不作詳細(xì)介紹。網(wǎng)頁(yè)3D建模工具：基于網(wǎng)頁(yè)(web)開發(fā)的3D模型設(shè)計(jì)軟件，即基于WebGL，可以在瀏覽器中完成3D建模的工具。國(guó)內(nèi)有魔猴網(wǎng)在線建模工具，國(guó)外有3DTin，TinkerCAD（去年被Auto