探索不同领域代表性的3D建模软件

虽说网上众多的3D模型分享平台有着海量的模型资源可供下载，但真正要把自己的想法完美表现出来，就只能自己建模。所以，根据自身的情况掌握一种或多种建模软件，对于更好地掌握与应用3D打印技术，具有十分重要的现实意义。如图4-26所示，下面将介绍不同领域的一些具有代表性的3D建模软件。

图4-26 常用的3D建模软件（图片来源：软件公司官网）

对于初学者来说，可以从在线建模开始，使用打印啦、魔猴网等平台的在线建模工具，根据自己的需要定制一些简单的模型。不管是涂鸦转3D模型还是图片转3D模型，首先都需要做出2D的图片，2D图片质量的高低直接影响到生成3D模型的质量。如只需对图片进行简单处理，可选用美图秀秀一类的容易上手的免费小软件，如对画质有更高的要求可以选择Adobe公司的Photoshop（简称PS），这些都是属于位图处理软件。如果是专业的矢量图平面设计，可选用Adobe公司的Illustrator（简称Ai）或者Corel公司的CorelDRAW（简称CDR）。

面对普通用户对非专业领域的3D建模需求的不断增大，Autodesk公司推出了一款适用于普通用户的免费3D建模软件Autodesk 123D，该软件主要包括六大模块。123D Catch是一个2D图片转3D模型的工具，通过网络将图片上传至Autodesk，借助其强大的云计算功能，生成3D模型并回传至客户端；123D Circuits是一个集设计、编译与模拟与一体的在线电子模拟器；123D Design是一款简单的建模工具，利用简单的几何模型进行堆砌编辑，像搭积木一样构建3D模型；123D Make是模型制作工具，可将模型按要求进行层切，以便后序进行逐层加工，叠加成型；123D Sculpt+是一款雕刻工具，借助ipad的触控操作功能，也可以像雕塑大师一样虚拟雕刻出3D模型；Tinkercad是一款在线的网页3D建模工具，功能跟123DDesign相类似但更适合少年儿童使用。

在工业上，小到一根铁钉，大到整架飞机的设计与装配，都可以用工业类3D软件进行设计开发。美国PTC公司的Creo（原Pro/E），是参数化设计的代表，目前以参数化建模为主，结合柔性建模技术，广泛用于家电、模具、汽车等领域。德国Siemens的NX（由UG更名），以同步建模为主要的设计方法，广泛应用于家电、模具、汽车、飞机等行业。法国的Dassault公司是目前世界上最大的飞机制造公司之一，其为飞机的设计开发出两款软件：中端的Solidworks操作相对简单，多用于机械、模具、家电产品的设计开发；高端的CATIA是一款曲面造型功能很强大的软件，主要用于汽车与飞机的设计开发。这几款软件的功能都相当强大，可满足2D设计、3D建模、模具设计开发、数控加工等整个产品开发流程的使用。(www.xing528.com)

在工业与艺术之间，有些特殊的软件将两者连在一起，与传统的工业软件相比，它的造型功能很强大；与艺术软件相比，它的数据结构又相当严谨。这里就介绍两款有代表性的软件：Rhino与Alias。Rhino是一款体积虽小但功能强大的3D造型软件，常用于对曲面造型要求较高的工业产品设计。Alias是Autodesk旗下非常先进的一款工业造型设计软件，其强大的曲面建模能力广泛用于汽车以及高端消费品上。这两款软件既可以跟传统的工业类3D建模软件相结合，又能广泛地用于影视、游戏的制作。

Pixologic公司的ZBrush与Autodesk公司的Mudbox是当前数字雕刻与纹理绘画领域中使用率很高的两款软件，主要用于雕塑与三维动画领域。ZBrush功能很强大，可做出非常逼真的雕塑，当然这个逼真程度跟设计师的水平有很大关系。Mudbox主要用于影视与游戏角色的设计开发，而且操作简单，可在很短的时间内熟练掌握。

接下来要介绍的还是Autodesk公司的软件，旗下的3D Studio Max（简称3d Max或3ds Max）与Maya是世界顶级的三维动画渲染与制作软件，广泛用于游戏造型、动画角色、广告、电影特效等领域。3d Max性价比很高，而且操作过程简单便捷，初学者很容易上手。Maya售价高昂，但与之成正比的是其强大的功能与极高的制作效率，其真实感极强的渲染，使作品达到电影级的水平。

前面介绍的这些软件以及建模方式，都可以归纳为正向建模，即根据数据与要求由产品的概念构思到2D草图的绘制再到3D模型的建立。与其相对的是逆向建模，最常见的就是用三维抄数建模，即用三维扫描仪对被测物体进行三维扫描，将真实的物体变成数以万计的点（通常称之为点云），输入计算机后利用逆向建模软件对点云进行分析优化生成曲面，进一步精修后便得到符合要求的3D模型。逆向建模流程的特点就是硬件软件配合使用，硬件是三维扫描仪，常用软件有两种：Imageware与Geomagic Studio。Imageware具有强大的点云处理能力以及曲面建模能力，常用于汽车、航空航天领域，现已被Siemens公司收购并整合到NX中。Geomagic公司的系列软件，贯穿了整个逆向建模流程，包括设计、扫描、检测、触觉四大类产品，其中Geomagic Studio是应用最广泛的逆向软件，对于快速成型缩短产品开发周期，有着十分重要的作用。