专业3D建模软件

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

基于照片的3D建模软件

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基于扫描（逆向设计）的3D建模软件

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。

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。

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。

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

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。

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。

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。

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基于草图的3D建模软件

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。

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。

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。

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。

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其他3D建模软件

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虚拟现实软件和平台

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。

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。

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。

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。