三维建模软件有哪些?常用的三维建模软件介绍

一、专业3D建模软件
1、3DS Max

美国Autodesk公司的3D Studio Max（前身是Discreet公司的，后被Autodesk收购）是基于PC系统的三维建模、动画、渲染的制作软件，为用户群最为广泛的3D建模软件之一。 常用于建筑模型、工业模型、室内设计等行业。因为其广泛性，它的插件也很多，有些很强大，基本上都能满足一般的3D建模的需求。

 

2、Maya

Maya也是Autodesk公司出品的3D软件，它集成了早年的两个3D软件Alias和 Wavefront。相比于3DS Max，Maya的专业性更强，功能非常强大，渲染真实感极强，是电影级别的高端制作软件。在工业界，应用Maya的多是从事影视广告，角色动画，电影特技等行业。

 

3、Softimage

Softimage曾经是加拿大Avid公司旗下的专业的3D动画设计软件，后被Autodesk收购。它在影视动画方面，特别是角色功能非常强大。许多电影，比如《泰坦尼克号》、《失落的世界》、《第五元素》等，都曾使用Softimage来制作大量的惊人的视觉效果。

 

4、LightWave

LightWave是美国NewTek公司开发的一款3D动画制作软件，具有悠久的历史，它的功能非常强大，特别是在生物建模和角色动画方面功能异常强大，广泛应用在电影、电视、游戏、网页、广告、印刷、动画等各领域。在电影《泰坦尼克号》 中细致逼真的船体模型及其他众多游戏的场景和动画都曾使用LightWave来制作的。

 

5、Rhino（犀牛）

Rhino是美国Robert McNeel公司开发的专业3D造型软件，它对机器配置要求很低，安装文件才几十兆，但“麻雀虽小，五脏俱全”，其设计和创建3D模型的能力是非常强大的， 特别是在创建NURBS曲线曲面方面功能强大，也得到很多建模专业人士的喜爱。用Rhino来进行船体曲面的NURBS建模和修改，非常方便灵活。

 

6、Cinema 4D

Cinema 4D (C4D)是德国Maxon公司的3D创作软件，在苹果机上用得比较多，特别是在欧美日为最受欢迎的三维动画制作工具。

 

7、Creator

MultiGen-Paradigm公司开发的Creator是专门创建用于大型3D虚拟仿真的实时三维模型的软件。其强大之处在于管理3D模型数据的数据库，使得输入、结构化、修改、创建原型 和优化模型数据库非常容易。用Creator快 速创建大量的城市建筑模型，并且生成数据库来管理这些模型，还是相当的方便。

从上述介绍可知，美国Autodesk公司当之无愧是3D建模和动画的“老大”，拥有 3DS Max、Maya和Softimage等3D建模和动画专业软件。3DS Max和Maya在3D建模方面各有特色，前者更为大众化些，相对容易掌握些，后者在专业级的行业应用更为广泛，特别在制作动画和高质量渲染方面强于前者。学生用Maya的相对多些，包括建模，渲染 和动画制作。Softimage和LightWave在3D动画方面表现强大。Rhino对NURBS曲面的支持更好。Creator适合于构建大量的3D模型并构建数据库进行管理和修改。

 

二、CAD建模和产品设计软件

1、AutoCAD 

AutoCAD (Auto Computer-Aided Design)是美国Autodesk公司出品的自动计算机辅助设 计(CAD)软件，用于二维绘图、文档规划和三维设计。适用于制作平面布置图、地材图、 水电图、节点图及大样图等。广泛应用于土木建筑、装饰装潢、城市规划、园林设计、电子电路、机械设计、航空航天、轻工化工等诸多领域。大家买房时看的房型图大部分都是用AutoCAD来做的。

 

2、CATIA 

CATIA由法国Dassault Systems公司开发的CAD/CAE/CAM一体化的三维软件，支持产品开发的整个过程，从概念(CAID)，到设计(CAD)，到分析(CAE)，到制造(CAM)的完整流程。可帮助制造厂商设计未来的产品，并支持从项目前阶段、具体的设计、分析、模拟、 组装到维护在内的全部工业设计流程，在机械行业，航空航天、汽车工业、造船工业等应用广泛。其实体造型和曲面设计的功能非常强大。

 

3、UG NX

UG NX由美国Unigraphics Solutions (UGS)公司开发的CAD/CAE/CAM一体化的三维软 件，后被德国西门子公司收购。广泛用于通用机械，航空航天、汽车工业、医疗器械等领 域。现在西门子公司在上海有专门的研发机构对UG NX产品进行升级完善, 上海义维已对NX做了二次开发, 可专门用于泵流体部件的水力设计。

 

4、SolidWorks 

SolidWorks是一个基于Windows开发的三维CAD系统，后被法国Dassault Systems公司(开发Catia的公司)所收购。相对于其他同类产品，SolidWorks操作简单方便、 易学易用，国内外的很多教育机构（大学）都把SolidWorks列为制造专业的必修课。

 

5、Creo Parametric

Creo Parametric，旧称Pro/Engineer是美国PTC公司 (Parametric Technology Corporation)旗下的CAD/CAM/CAE 一体化的三维软件。在参数化设计，基于特征的建模方法具有独特的功能，在模具设计与 制造方面功能强大，机械行业用的比较多。

注：除了上述所介绍的CAD/CAE /CAM系统软件（它们各有特色，在市场中都占有一定的 份额）外，还有其他一些同类产品，比如法国Missler公司的Topsolid和以色列Cimatron公司 的Cimatron,Autodesk公司的Invertor。一般在机械设计与产品研发相关的行业中才会接触到这些软件，专业性比较强，在软服之家（ruanfujia.com）官网上很容易能找到它们的相关资料。

 

三、3D雕刻建模软件：笔刷式高精度建模软件

1、ZBrush 

美国Pixologic公司开发的ZBrush软件是世界上第一个让艺术家感到无约束自由创作的 3D设计工具。 ZBrush 能够雕刻高达 10 亿多边形的模型，所以说限制只取决于的艺术家自 身的想象力。

 

2、 MudBox 

MudBox是Autodesk公司的3D雕刻建模软件，它和ZBrush相比各有千秋。在某些人看 来，MudBox的功能甚至超过了ZBrush，可谓ZBrush的超级杀手。

 

3、MeshMixer  

Autodesk公司又开发出一款笔刷式3D建模工具MeshMixer，它能让用户通过笔刷 式的交互来融合现有的模型来创建3D模型（似乎是类似与Poisson融合或Laplacian融合的技 术），比如类似“牛头马面”的混合3D模型。值得注意的是，最新版本的MeshMixer还添加3D打印支撑优化新算法。

 

4、3DCoat 

3d-coat 这是由乌克兰开发的数字雕塑软件，我们可以先看看官方的介绍：3D -Coat是专为游戏美工设计的软件，它专注于游戏模型的细节设计，集三维模型实时纹理绘制和细节雕刻功能为一身，可以加速细节设计流程，在更短的时间内创造出更多的内容。只需导入一个低精度模型，3D-Coat便可为其自动创建UV，一次性绘制法线贴图、置换贴图、颜色贴图、透明贴图、高光贴图。

 

5、Sculptris 

Sculptris是一款虚拟建模软件，其核心重点在于建模粘土的概念，如果用户像创建小雕像，那么这款软件十分适合使用。

 

6、Modo 

modo是一款高级多边形细分曲面，建模、雕刻、3D绘画、动画与渲染的综合性3D软件。由Luxology, LLC设计并维护。该软件具备许多高级技术，诸如N-gons（允许存在边数为4以上的多边形），多层次的3D绘画与边权重工具，可以运行在苹果的Mac OS X与微软的Microsoft Windows操作平台。

 

 

四、基于照片的3D建模软件

1、Autodesk 123D 

Autodesk 123D Catch是建模软件的重点，用户使用相机或手机来从不同角度拍摄物体、人物或场景，然后上传到云，然后该软件利用云计算的强大计算能力，可将 数码照片中几分钟的时间内转换为3D模型，而且还自动带上纹理信息。我们试用 过几次，感觉它的使用还是很方便的。但是其生成的3D几何的细节不多，主要是 通过纹理信息来表现真实感的。有时软件也会失败，生成的几何是不正确的。

 

2、3DSOM Pro 

3DSOM Pro是一款从高质量的照片来生成3D建模的软件，它可以通过一个真实物体的 照片来进行3D建模，并且制作的模型可以在网络上以交互的方式呈现。

 

3、PhotoSynth

微软开发了一款产品PhotoSynth，可将大量的照片做3D处理，但是它不是真正创建3D 模型，而是根据照片之间的相机参数及空间对应关系，建构一个虚拟的3D场景，使得用户 能够在从不同角度和位置来查看该场景，而显示的场景图像是由给定的照片所合成的。

 

 

 

五、基于扫描（逆向设计）的3D建模软件

1、Geomagic

Geomagic (俗称“杰魔”) 包括系列软件Geomagic Studio、Geomagic Qualify和Geomagic Piano。其中Geomagic Studio是被广泛使用的逆向工程软件，具有下述所有特点：确保完美 无缺的多边形和 NURBS 模型处理复杂形状或自由曲面形状时，生产效率比传统 CAD软件提高数倍；可与主要的三维扫描设备和CAD/CAM软件进行集成；能够作为一个独立的应 用程序运用于快速制造，或者作为对CAD软件的补充。是我们学生科研的必备软件之一。

 

2、ImageWare 

Imageware 由美国 EDS 公司出品，后被德国Siemens PLM Software所收购，现在并入旗下的NX产品线，是最著名的逆向工程软件，Imageware因其强大的点云处理能力、曲面编辑能力和A级曲面的构建能力而被广泛应用于汽车、航空、航天、消费家电、模具、计算机零部件等设计与制造领域。

 

3、RapidForm

RapidForm是韩国INUS公司出品的逆向工程软件，提供了新一代运算模式，可实时将点 云数据运算出无接缝的多边形曲面，使它成为 3D扫描数据的最佳化的接口，是很多3D扫 描仪的OEM软件。我们购买的Konica Minolta 的激光扫描仪Range 7就是用RapidForm来进 行逆向设计。

 

4、ReconstructMe 

ProFactor公司开发的ReconstructMe是一个功能强大且易于使用的三维重建软件，能够 使用微软的Kinect或华硕的Xtion进行实时3D场景扫描（核心算法是Kinect Fusion），几分 钟就可以完成一张全彩3D场景。我们尝试过，效果还可以。ReconstructMeQt提供了一个实 时三维重建利用ReconstructMe SDK（开源）的图形用户界面。

注：法国ManCTL公司开发的Skanect为Mac平台的第一款3D 扫描软件，也支持者华硕的 Xtion或者微软的Kinect进行实时3D 扫描

 

5、Artec Studio 

Artec公司出品的Artec Eva, Artec Spider等手持式的结构光3D扫描仪，重量轻且易于使 用，成为许多3D体验馆扫描物体的首选产品。我试用过Artec Eva后感觉还是需要较多的技 巧才能扫描好物体，而且后期需要用软件进行较多的处理，比如数据的去噪、修复、光 滑、补洞等。同时，Artec公司还开发了一款软件Artec Studio，可以和微软的Kinect或华硕的 Xtion以 及其他厂商的体感周边外设配合使用，使其成为三维扫描仪。Kinect通过Artec Studio可以 完成模型扫描，然后进行后期处理，填补漏洞、清理数据、进行测量、导出数据等。不确 定它是否也使用了Kinect Fusion算法。

 

6、PolyWorks 

PolyWorks是加拿大InnovMetric公司开发的点云处理软件，提供工程和制造业3D测量解 决方案，包含点云扫描、尺寸分析与比较、CAD和逆向工程等功能。

 

7、CopyCAD 

CopyCAD 是由英国 DELCAM 公司出品的功能强大的逆向工程系统软件，它能允许从已存在的零件或实体模型中产生三维CAD模型。该软件为来自数字化数据的 CAD 曲面的产生提供了复杂的工具。CopyCAD 能够接受来自坐标测量机床的数据，同时跟踪机床和激光扫描器。

 

六、基于草图的3D建模软件

1、SketchUp    

SketchUp是一套面向普通用户的易于使用的3D建模软件。使用SketchUp，创建3D模型就像我们使用铅笔在图纸上作图一般，软件能 自动识别你画的这些线条，加以自动捕捉。它的建模流程简单明了，就是画线成面，而后 拉伸成体，这也是建筑或室内场景建模最常用的方法。

 

2、Teddy    

Teddy是一款基于草图的3D建模软件，可以通过绘制自由形状笔画来制作有趣的3D模型。Teddy需要在您的机器上安装Java，主要是为Windows设计的。

 

3、EasyToy   

EasyToy是一款3D建模软件。它使用基于草图的建模方法和3D绘画方法。用户界面非常友好，操作非常简单。通过组合几个简单的操作，可以快速创建复杂的3D模型。与现有的3D系统相比，EasyToy易于学习且易于使用。EasyToy具有广泛的应用，包括玩具设计，图形，动画和教育。

 

4、Magic Canvas  

Magic Canvas一款可以从手绘草图中交互设计三维场景原型的软件，它将场景中模型的简单2D草图作为3D场景构造的输入。然后，系统自动识别数据库中的相应模型与用户输入的草图相匹配。

 

5、FiberMesh  

FiberMesh是一款专门的网格生成工具。它可以动态创建真实几何体，也可以作为新的SubTool添加到现有模型中。在FiberMesh子调色板中的设置，可以为纤维，头发，毛发甚至植被生成完全不同的形状。

 

七、其他3D建模软件

1、人体建模软件 

关于构建人体模型及动画，首推Metacreations公司的Poser软件（俗称“人物造型大 师”）和开源的MakeHuman软件。这两款软件都是基于大量人类学形态特征数据，可以快速形成不同年龄段的男女脸部及肢体模型，并对局部体形进行调整。可以轻松快捷地设计 人体造型、动作和动画。我读博期间用过Poser构建人体模型来做morphing，还是蛮方便的。

 

2、城市建模软件   

加拿大Esri公司的CityEngine是三维城市建模的首选软件，可以利用二维数据快速创建三维场景，并能高效的进行规划设计。应用于数字城市、城市规划、轨道交通、管线、建 筑、游戏开发和电影制作等领域。另外，CityEngine对ArcGIS的完美支持，使很多已有的 基础GIS数据不需转换即可迅速实现三维建模，缩短了三维GIS系统的建设周期。该软件早期是 ETH Zurich大学的Pascal Mueller研究小组创办的Procedural公司开发的，后被Esri公司收购。

 

 3、网页3D (Web3D)建模工具   

一些基于网页(web)开发的3D模型设计软件，即基于WebGL，可以在浏览 器中完成3D建模的工具。比如3DTin，TinkerCAD（被Autodesk收购）等，它们的界面 简单直观，有Chrome等浏览器插件插件，可以在线生成3D模型，直接存在云端，并在社区分享模型。

 

4、其他小巧的3D建模软件   

这些软件大部分都非常小巧，而且是开源且完全免费的。有很多媒体工作者和艺术家用这些小软件来制作3D作品，其中Blender, K-3D, Art of Illusion, Seamless3d, Wings3D等软件的使用面稍微广泛些。

 

Blender

K-3D

Art of Illusion

SOFTIMAGE|XSI Mod Tool

Zmodeler

TopMod3d

Google SketchUp 6

AutoQ3D Community - 3D Editor

Anim8or

Seamless3d

BRL-CAD

3DPlus

3D Canvas

eDrawings

link 3D

Minos

freeCAD

Bishop3D

K3DSurf

DesignWorkshop Lite

GDesign 2.0

Sweet Home 3D

trueSpace

Alibre Design Xpress

3DVia Shape

 

八、虚拟现实软件和平台

虚拟现实软件本质上不是用于3D建模的，而是用来对生成好的3D模型和场景提供关于 视觉、听觉、触觉等虚拟的模拟，让用户如同身历其境一般。相关软件也有很多，只大致提及几个比较常见的。

 

1、 VirTools和Quest3D   

法国VirTools公司的VirTools和美国Act-3D公司的Quest3D都是元老级的虚拟现实制作软 件，简单来说，就是工业或游戏用的实时图形渲染引擎，是3D虚拟和互动技术的集成工 具。可以让没有程序基础的美术人员利用内置的行为模块快速制作出许多不同用途的3D产 品，如网际网络、计算机游戏、多媒体、建筑设计、交互式电视、教育训练、仿真与产品 展示等 。网上的学习资料比较多。

 

2、Unity3D (U3D)   

Unity Technologies开发的Unity3D (U3D)是最近几年冒出来的新秀，是一个全面整合的 专业虚拟3D和游戏引擎。它在制作虚拟现实及3D游戏方面上手非常容易，操作简单，互 动性好，有强大的地形渲染器。我们的学生使用U3D可以很快地制作一个3D游戏，因此也 强烈推荐大家学习使用。

 

3、Vega    

Vega是MultiGen-Paradigm公司开发的用于实时视觉模拟和虚拟现实应用的开发引擎， 提供很多的C/C++语言的应用程序接口API，结合其应用程序的图形用户GUI界面软件LynX，可以迅速创建各种实时交互的3D环境。对于开发3D游戏和3D场景漫游的项目非常方便。

 

4、OSG (Open Scene Graph)    

OSG (Open Scene Graph)是一套开源的基于C++平台的应用程序接口API，能够让开发者 快速、便捷地创建高性能、跨平台的交互式图形程序。它将3D场景定义为空间中一系列连 续的对象，能够对3D场景进行有效的管理。由于OSG是开源和完全免费的，很多3D应用 的软件都选用OSG作为基础架构。几年前，我们与一个公司合作开发的义齿软件就选用 OSG作为管理3D数据的框架，使得开发非常方便。