1.基于照片的三维建模软件
由物体的照片建立三维模型是计算机图形学和计算机视觉的一个主要研究方向,即基于图像的几何建模。这项技术已经逐渐成熟并实用化。目前市面上有软件可以让用户用普通相机或手机在要建模的物体上拍摄一些不同视角的照片,然后软件可以根据这些照片自动生成相应的3D模型。这种基于图像的建模技术为非专业建模人员构建3D模型提供了工具。
1.Autodesk 123D
Autodesk最近发布了一套民用级别的建模软件Autodesk 123D,可以自动生成物体的3D模型,不需要复杂的专业知识。该软件是完全免费的。
(1) Autodesk 123D Design是一款免费的3D CAD工具。用户可以使用一些简单的图形来设计、创建和编辑3D模型,或者修改现有的模型。
(2) Autodesk 123D Catch是建模软件的重点。用户使用相机或手机从不同角度拍摄物体、人物或场景,然后上传到云端。然后,软件利用云计算强大的计算能力,可以在几分钟内将数码照片转换成3D模型,还可以自动带来纹理信息。我们试了几次,发现用起来很方便。然而,这种方法生成的三维几何图形细节较少,纹理信息主要用于表达真实感。有时软件会失败,生成的几何图形不正确。
(3) Autodesk 123D Make是一种将3D模型转换为2D的切割模式。用户可以使用纸板、木材、金属或塑料等低成本材料,将这些图案快速组装成实物,从而再现原始的数字模型。这使得用户可以“创建”所创建的3D模型,这有点像3D打印的原型。
(4) Autodesk 123D Sculpt是一款运行在iPad上的3D雕刻软件,通过绘画的方式在模型上雕刻几何细节。
2.3DSOM Pro
3DSOM Pro是一款从高质量照片中生成3D建模的软件。它可以通过实物照片进行三维建模,生成的模型可以在网络上交互呈现。
3.光合
微软开发了一款产品PhotoSynth,可以处理大量的3D照片。但它并不是真正创建一个3D模型,而是根据相机参数和照片间的空间对应关系构建一个虚拟的3D场景,让用户从不同的角度和位置观看场景,显示的场景图像是由给定的照片合成的。而就在几天前,2017年2月6日,微软宣布关闭PhotoSynth服务。
从不同角度拍摄的照片重建3D物体在技术上是可行的。但是由于算法的一些步骤,如图像中物体特征点的检测和匹配,摄像机参数的估计等。就会出现不正确的结果,使得重建结果有时不稳定甚至不正确。随着技术和计算能力的不断发展,相信这些都会逐步解决。届时,由照片重建三维模型的技术可能是最便捷的三维建模技术,因为每个人都有手机,可以随时拍照上传到云端,构建三维模型。在大型数据库的支持下,也可以从单张照片构建3D模型。
2.基于扫描的三维建模软件(逆向设计)
3D扫描也是3D数据和3D建模的重要来源。特别是随着深度相机的普及和扫描仪价格的快速下降,人们收集3D数据变得更加容易,从收集的3D点云重建3D模型的软件越来越多。
1.Geomagic
Geomagic(俗称“杰魔”)包括Geomagic Studio、Geomagic Qualify、Geomagic Piano等一系列软件。Geomagic Studio是一款应用广泛的逆向工程软件,它具备以下所有特性:在处理复杂形状或自由曲面时,保证完美多边形和NURBS模型的生产效率比传统CAD软件高出数倍;可与主要三维扫描设备和CAD/CAM软件集成;它可以作为快速制造中的一个独立应用,也可以作为CAD软件的补充。
2.快速成型
RapidForm是韩国INUS公司生产的逆向工程软件,提供了新一代的计算模式。它可以从点云数据实时计算出无缝的多边形表面,使其成为三维扫描数据的最佳接口。是很多3D扫描仪的OEM软件。
3.重构时间
ProFactor公司开发的ReconstructMe是一款功能强大且简单易用的3d重建软件,可以使用微软Kinect或华硕Xtion(核心算法是Kinect Fusion)扫描实时3D场景,在几分钟内完成一个全彩3D场景。ReconstructMeQt使用ReconstructMe SDK(开源)为实时三维重建提供了一个图形用户界面。
此外,法国ManCTL公司开发的Skanect是第一款面向Mac平台的3D扫描软件,它还支持华硕的Xtion或微软的Kinect进行实时3D扫描。
4.Artec工作室
Artec公司生产的手持式结构光3D扫描仪,如Arteceva、ArteceSpider等,重量轻,使用方便,成为很多3D体验馆扫描物体的首选。同时,Artec公司还开发了一款软件Artec Studio,可以配合微软的Kinect或华硕的Xtion以及其他厂商的体感外设使用,使其成为一款3d扫描仪。Kinect可以通过Artec Studio对模型进行扫描,然后进行后期处理、补洞、清理数据、测量、导出数据等。
5.PolyWorks
PolyWorks是加拿大InnovMetric公司开发的点云处理软件,为工程和制造业提供三维测量解决方案,包括点云扫描、尺寸分析和比较、CAD和逆向工程等功能。
注:除了Geomagic Studio和RapidForm,全球四大逆向工程软件还包括ImageWare和CopyCAD。有兴趣的读者可以去网上了解相关信息。
三维建模软件哪个好用
随着计算机技术的发展,它在图像领域得到了广泛的应用,这使得普通人也有机会接触到计算机图形技术“CG技术”。计算机图形图像也就是计算机三维动画技术,简称“CGI”。无论是《阿凡达》,《泰坦尼克号》,还是《钢铁侠》,这些世界级大片的成功都离不开一系列的过程,从3D软件建模,视觉特效,到后期的软件合成剪辑。市面上有很多种软件可以满足这一系列流程。接下来,我们来介绍一些3D软件:
三维软件分为
主3D软件是指能够独立完成整个3D动画创作的平台3D软件。它有建模、材质、灯光、渲染、动画、人物等一系列的创作要求。同时允许开发者开发第三方插件来扩展软件主体的3D软件。下面先介绍一下:
建模、光照、渲染、雕刻、纹理渲染、相机跟踪、按钮和合成游戏引擎角色动画插件。
Blender是一款免费开源的跨平台全流程3D动画创作套件,也是唯一一款免费开源的3D软件。由blender Foundation运营和维护,基金会通过CC(Creative Commons)协议发布“Open Projects”开源项目,每个人都可以下载和传播,其源文件也可以修改和重新发布。Blender软件更新速度也比较迅速,现在已经完全满足商业创作的要求,未来不可限量。建模、物理材质、实时渲染、动态雕刻、流体模拟、后期特效合成、视频剪辑、插件。
建模灯光渲染角色动画插件
Maya是目前世界上最好的三维动画软件之一。它由美国公司Alias | Wavefront(后被欧特克收购)于1998年首次推出。Maya是一款功能完善、工作灵活、易学易用、制作效率高、真实感强的高端3D动画软件。价格高,口碑高,是生产者梦寐以求的生产工具。
建模、灯光渲染、雕刻、纹理绘制、角色动画插件
由德国马辰计算机公司开发的Cinema 4D以其极高的计算速度和强大的渲染插件而闻名。在广告、电影、工业设计等方面都有突出表现。正在成为众多一流艺人和电影公司的首选,并逐渐走向成熟。
建模、光照、渲染、纹理绘制、角色动画插件
Studio Max,简称3d Max,是一款基于PC系统(最早基于DOC系统的软件)的3d动画渲染制作软件,最早由Discreet公司开发(后被Autodesk公司收购)。广泛应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、3D动画、多媒体制作、游戏、工程可视化等领域。中国最老的3D软件,拥有最大的用户群。
建模灯光渲染特效角色动画
胡迪尼(电影特效魔术师)是由加拿大副作用软件公司开发的。它是创建高级视觉效果的有效工具。它完全基于节点模式设计,具有跨越整个产品线的能力。有无数的特效服务成功应用在电影上,可以说完全是为了电影。
建模灯光渲染特效角色动画
LightWave是历史悠久、成功案例众多的重量级3D软件之一。广泛应用于电影、电视、游戏、网页、广告、印刷、动漫等领域。操作简单,易学易用,在生物建模和角色动画方面极其强大。基于光线跟踪、光能传递等技术的渲染模块,使其渲染质量近乎完美。
建模灯光渲染特效角色动画
Softimage曾是Avid Canada(后被Autodesk收购)的子公司。傲冰(Interactive Creative Environment)是一个开放的、可扩展的平台,通过使用基于节点的数据流图,使您能够更快、更直观地扩展Softimage的功能。著名的《泰坦尼克号》栩栩如生的特效就是由Softimage打造的。2014年3月,Autodesk公司发布停产声明,Softimage XSI 2015成为最终发布版本。
辅助3D软件是指依靠3D主软件的存在,在强大的辅助下,完成高质量、高效率流程的能力。这类软件往往属于功能单一的3D软件。下面介绍几个:
导入模型材质、灯光、即时渲染和特效合成
很少有公司会真正尝试改变视觉效果的传统工作方式,但法国的一家初创公司Isotropix及其产品Clarisse iFX正在尝试这样做。Clareifx的目标是改变CGI的制作流程,其核心思想是减少机器开始渲染最终图像所需的交互时间。它希望在任何情况下都能实现最短的像素输出时间。Clareifx是一款全新的高端2D/3D动画软件。Isotropix is是一家法国私营公司,它已经开发了Clarisse iFX好几年了。它的设计目标是简化专业CG制作人员的工作流程,使他们可以直接在最终图像上工作,避免3D生成和渲染尽可能多的图层和通道的麻烦。Clareifx结合了合成软件、3D渲染引擎和动画组件。其工作流程的设计核心是“以图像为中心”,因此制作人员可以在可视化最终全效图像的同时继续工作。它希望制片方能看到尽可能多且稳定的最终内容。
导入模型材质、灯光、实时渲染、动画显示、交互式VR 360
Twinmotion是以虚幻引擎为核心开发的架构可视化工具集。它非常方便和灵活,可以完全集成到您的工作流程中。Twinmotion作为一种解决方案,可以应用于设计、可视化和建筑交流等领域。使用Twinmotion,您可以在几分钟内为自己的项目创建高清图像和高清视频。通过安装独立版本,您可以将项目导出为。EXE文件,轻松实现VR交互。最新版本支持MAC。
导入模型材质灯光,实时渲染动画显示360
Lumion是一个实时3D可视化工具,用于制作电影和静态帧作品。涉及的领域包括建筑、规划、设计。它还可以提供现场演示。Lumion的优势在于它能够提供出色的图像,并结合快速高效的工作流程,为您节省时间、精力和金钱。人们可以直接在自己的电脑上创建虚拟现实。Lumion通过比以前更快地渲染高清电影,大大缩短了制作时间。该视频展示了您可以在几秒钟内创建令人惊叹的建筑可视化效果。
ZBrush是一款数字雕刻绘画软件,以强大的功能和直观的工作流程彻底改变了整个3D行业。在简洁的界面中,ZBrush为当代数字艺术家提供了世界上最先进的工具。用实用的思路开发出来的功能组合,既激发了美工的创造力,又赋予了ZBrush一种用户体验,让操作感觉非常流畅。ZBrush可以雕刻多达10亿个多边形的模型,所以极限只取决于艺术家自己的想象力。ZBrush软件是世界上第一个3D设计工具,让艺术家可以不受限制地自由创作!它的出现彻底颠覆了过去传统三维设计工具的工作模式,解放了艺术家的双手和思维,告别了过去依靠鼠标和参数笨拙创作的模式,充分尊重设计师的创作灵感和传统工作习惯。
3d-coat是乌克兰开发的数字雕塑软件。我们可以先看一下官方的介绍:3D -Coat是一款专门为游戏美工设计的软件。它专注于游戏模型的细节设计,集成了3D模型的实时纹理绘制和细节雕刻功能,可以加快细节设计过程,在更短的时间内创建更多的内容。只需导入一个低精度模型,3D-Coat就能自动为其创建UV,一次性绘制法线贴图、位移贴图、颜色贴图、透明度贴图、高光贴图。最大素材输出支持4096*4096真正无缝输出,正式版更新快。
Mudbox数字雕刻和纹理绘制软件结合了直观的用户界面和一套高性能的创作工具,使3D建模专业人员能够快速轻松地制作高精度的3D模型资产。Mudbox已被Autodesk公司收购,并更名为Autodesk Mudbox。有支持32位系统和64位系统的版本。基本操作方式和Maya差不多,非常好用。
Substance Painter是一款功能强大的3d纹理贴图软件,提供了大量的笔刷和材质。用户可以设计符合要求的图形纹理模型。该软件具有智能选材功能。当用户使用涂料时,系统会自动为你匹配相应的材料。您可以创建材料规格并重复使用合适的材料。软件有大量的制作模板,用户可以在模板库中找到相应的设计模板,非常实用。Substance painter提供了Nvidia iRay的渲染和Yebis后期处理功能,用户可以通过这些功能直接增强图像效果。
一个植入Photoshop的纹理贴图编辑软件。NDO、DDO、3DO、MegaScan,他们四个统称为Quixel Suite。NDO(Normal Do)是专门用来制作法线贴图的,DDO(Dirt Do)。只需给出几个必要的烘焙贴图(比如彩色贴图(UV分色区),切线法线,空间法线,AO等。),并且可以通过点击给定的方式直接生成漫反射或反照率图,免去了手工绘制材质的繁琐。3DO是一个即时渲染器。MegaScan素材库。
Mari是铸造公司生产的纹理贴图软件,最初由Weta Digital开发。Mari是一个创造性的工具,可以处理高度复杂的纹理绘制。Mari项目最初是Weta Digital公司开发的制作《阿凡达》的程序,后来被代工厂继续开发成商业软件。它的优点是快速易用,可以处理高达32k的纹理绘制。它使用GPU来计算,所以对硬件要求高,必须搭配Nvidia Quadro系列显卡。他为电影《第九区 (DISTRICT 9)》、《可爱的骨头 (THE LOVELY BONES)》和《阿凡达 (Avatar)》绘制了极其复杂和精细的纹理。
单功能的3D软件一般在某个模块上是极其强大的,而且因为专注于解决过程中的一个环节,在效率上有着得天独厚的优势。缺点也很明显,需要主要3D软件的导入导出。这里有几个这样的软件:
Rhino是由Robert McNeel Assoc开发的功能强大的专业3D建模软件。可广泛应用于三维动画、工业制造、科学研究、机械设计等领域。对于要求精细、灵活、复杂的3D NURBS模型,有点石成金的效果。它可以输出不同的格式,如OBJ,DXF,IGES,STL等。并且它适用于几乎所有的3D软件,尤其适用于提高整个3D工作团队的模型生产率。所以对于使用3D动画软件的人来说是不可多得的软件。
PhotoScan是一款优秀的基于图像自动生成高质量3D模型的软件,对于3D建模需求来说,真的是一把利器。PhotoScan不需要设置初始值,也不需要校准相机。根据最新的多视图三维重建技术,可以处理任何没有控制点的照片,通过控制点可以生成真实坐标的三维模型。照片拍摄位置任意,航拍照片和高分辨率数码相机拍摄的图像均可。整个工作流程,无论是图像定向还是3D模型重建,都是完全自动化的。
RealFlow是西班牙Next Limit公司生产的流体动力学仿真软件。它是一个独立的仿真软件,可以计算现实世界中运动物体的运动,包括液体。RealFlow为艺术家提供了一系列精心设计的工具,如流体模拟(液体和气体)、网格生成器、带约束的刚体动力学、弹性、用于控制流体行为的工作平台和波动、浮力(以前在RealWave中有浮力功能)。可以将几何体或场景导入到RealFlow中,以设置流体模拟。在模拟和调整后,将RealFlow中的粒子或网格对象导出到其他主流3D软件中进行光照和渲染。
EXStream是一款功能强大的3D自然景观设计软件,可以配合其他3D软件使用,模拟山川、河流、树林、大气等自然环境。还增加了高振幅位移贴图、快速渲染、真实涂抹样式、快速预览、云和大气等功能,可以让创作和渲染更加流畅。
GPU CPU即时呈现器
Marmoset Toolbag是一款实时素材编辑、渲染、动画编辑和预览软件。此外,它还可以制作材料烘焙、动画制作等。用于游戏美术展示的引擎,可以即时渲染模型、纹理、材质、位移、光影效果,具有强大的后期处理功能,广泛应用于游戏美术的开发和展示。
建模UV贴图
Silo是Nevercenter出品的3D软件,专注于建模。它既适用于生物建模,也适用于规则对象建模。它可以用于为视频游戏和电影创建角色或建筑物。目前Silo的用户群在逐渐扩大,可以单独使用,也可以与多个软件平台配合使用。
UVLayout是一个专门去除UV的软件,感觉挺舒服的,很好用。和其他软件相比,最大的区别在于这款是按住快捷键直接移动鼠标来操作的。这种独特的操作模式深受一些人的喜爱,自动UV效果突出。
标准图;法线贴图
x是一个非常好的制作次世代游戏的工具,最重要的是对比速度快,是一般3D软件速度的几倍。现在已经成为各大游戏公司的必备软件。x界面简洁,支持中英文。几乎所有的贴图都包含一个最小/最大陪衬选项,可以用来控制光线和阴影。
第三个插件大多是在主软件的平台上开发的,插件那么多。比如大家熟知的VRAY渲染器,就是一款深受用户欢迎的插件。3DS号称插件之王,上百个插件让人眼花缭乱。这里插件太多了。我们重点介绍几种渲染器:
GPU CPU即时渲染器
Arnold渲染器是基于物理算法的渲染引擎,目前由立体角SL开发,支持者越来越多。阿诺德的设计框架可以很容易地整合到现有的生产流程中。它建立在一个可插拔的节点系统上,用户可以通过编写新的着色器,相机,过滤器,输出节点,编程模型,灯光类型和用户定义的几何数据来扩展和定制系统。Arnold architecture的目标是为动画和VFX渲染提供完整的解决方案。
VRay是由chaosgroup和asgvis公司联合出品,曼恒公司在国内推广的高质量渲染软件。VRay是目前业界最流行的渲染引擎。基于V-Ray内核,有很多版本的VRay用于3ds max,Maya,Sketchup,Rhino等。为不同领域的优秀三维建模软件提供高质量的图片和动画渲染。方便用户渲染各种图片。
CPU GPU即时呈现器
德国Cebas公司出品的FinalRender渲染器。渲染速度很快,效果很高,非常适合商业市场。Cebas公司一直是非常著名的3DS MAX的插件开发者。与其他渲染器相比,FinalRender还提供了3S(次表面散射)和卡通渲染模拟的功能,可以说是一个全能的渲染器。最新版本4.0的发布,将为3ds MAX带来实时GPU渲染的超强能力。
CPU GPU即时渲染器:可以使用Blender作为第三方渲染软件
Cycles Render Engine是国际开源软件blender中的渲染引擎。可以提供相应的CPU或GPU图像处理。它是一个基于光线跟踪的渲染引擎,支持交互式渲染。内置了新的光影节点系统,新的纹理工作流程和GPU加速。用户可以通过切换GPU渲染,让渲染过程更加便捷。发展很快,还在增加更多的功能。
Eevee渲染引擎是国际开源软件blender中的渲染引擎。Eevee,强大的新引擎,完全可以媲美虚幻,即使渲染Blender已经迈出了巨大的一步。