對(duì)于初學(xué)者來說，無論是想深入了解3D打印技術(shù)，還是想挑戰(zhàn)其極限，掌握3D打印機(jī)的操作、了解如何選擇材料以及如何在切片軟件中調(diào)整一些重要參數(shù)都至關(guān)重要。一旦掌握了這些基本步驟，想要打印自己的作品，就可以嘗試使用3D建模軟件創(chuàng)建自己的3D模型，這將會(huì)非常有趣。

選擇合適的3D建模或CAD軟件是確保項(xiàng)目成功的關(guān)鍵步驟，無論項(xiàng)目涉及3D建模、動(dòng)畫還是仿真。市面上軟件種類繁多，很難確定哪款軟件最能滿足您的特定需求。了解選擇CAD軟件時(shí)需要考慮的關(guān)鍵因素，確保它符合您的要求。

了解您的需求

在比較各種CAD軟件之前，明確自身需求至關(guān)重要。首先，將搜索范圍限定在您所在的行業(yè)。不同的行業(yè)對(duì)CAD軟件的要求各不相同。例如，建筑、機(jī)械工程、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和3D動(dòng)畫等領(lǐng)域的需求就截然不同。

您開展的項(xiàng)目類型將決定您需要的是二維建模、三維建模、動(dòng)畫還是仿真。每種類型的項(xiàng)目可能需要特定的功能，因此事先考慮這一點(diǎn)非常重要。

根據(jù)您的項(xiàng)目需求，您需要?jiǎng)?chuàng)建和處理不同尺寸、細(xì)節(jié)程度和復(fù)雜程度的模型。3D建模軟件處理簡(jiǎn)單或復(fù)雜模型的能力各不相同。因此，選擇能夠應(yīng)對(duì)項(xiàng)目復(fù)雜程度的軟件至關(guān)重要。

 CAD軟件允許您以數(shù)字方式創(chuàng)建或復(fù)制物體。

最后，根據(jù)您的預(yù)算，某些CAD軟件可能并不合適。請(qǐng)?jiān)u估相關(guān)成本，無論是訂閱許可、永久許可還是功能有限的免費(fèi)版本。

一、3D建模類型及相關(guān)軟件

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)，或稱3D建模，涵蓋了眾多行業(yè)、應(yīng)用領(lǐng)域和不同的建模類型。從工程和動(dòng)畫到仿真，了解每款軟件提供的建模功能至關(guān)重要，以便找到最適合您需求的軟件。

工程

工程三維建模主要用于精密機(jī)械零件和組件的設(shè)計(jì)。一些軟件提供的庫和零件數(shù)據(jù)庫，以及攻絲等功能，對(duì)工程應(yīng)用非常有幫助。此外，一些CAD軟件還集成了計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）工具，從而能夠更順暢地實(shí)現(xiàn)從建模到制造的過渡。

以下是一些最知名的工程CAD軟件：SolidWorks、Siemens NX、CATIA、Fusion 360、Inventor、Creo和Solid Edge。

建筑學(xué)

在建筑領(lǐng)域，三維建模對(duì)于建筑設(shè)計(jì)、空間規(guī)劃和結(jié)構(gòu)可視化至關(guān)重要。建筑CAD軟件通常包含用于創(chuàng)建詳細(xì)施工圖、照片級(jí)渲染圖和自然光模擬的工具。

常用的建筑設(shè)計(jì)軟件包括：AutoCAD、Revit、ArchiCAD、SketchUp和Vectorworks。

BIM模型

建筑信息模型（BIM）是一種廣泛用于三維建模和創(chuàng)建建筑物及建筑作品的方法（圖片來源：Vectorworks）。

動(dòng)畫和特效

用于動(dòng)畫和特效的3D建模專注于創(chuàng)建動(dòng)畫角色、場(chǎng)景和物體。這些軟件程序提供用于動(dòng)畫、紋理、渲染和運(yùn)動(dòng)模擬的高級(jí)功能。

該領(lǐng)域常用的軟件包括：Maya、Blender、Houdini、3ds Max和Cinema 4D。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)

產(chǎn)品設(shè)計(jì)的三維建模涉及創(chuàng)建精細(xì)且美觀的消費(fèi)品模型。該領(lǐng)域的軟件可以創(chuàng)建虛擬原型、評(píng)估人體工程學(xué)以及在制造前優(yōu)化設(shè)計(jì)。

最常用的產(chǎn)品設(shè)計(jì)軟件包括：Rhino、Fusion 360、SolidWorks和Alias。

仿真與優(yōu)化

仿真和優(yōu)化軟件可以測(cè)試和改進(jìn)三維模型在各種條件下的性能。它用于分析機(jī)械約束、流體動(dòng)力學(xué)和拓?fù)鋬?yōu)化等方面的問題。

該類別中的領(lǐng)先軟件包括：Ansys、Simulia（Abaqus）、Altair Inspire和COMSOL Multiphysics。

仿真技術(shù)使我們能夠分析和預(yù)測(cè)3D模型的性能（圖片來源：Grabcad）。

有機(jī)造型與雕塑

有機(jī)建模和3D雕刻專注于創(chuàng)建復(fù)雜而精細(xì)的造型，常用于數(shù)字藝術(shù)和視頻游戲。這些軟件程序提供了強(qiáng)大的工具，用于雕刻、貼圖和創(chuàng)建精細(xì)細(xì)節(jié)。

流行的有機(jī)建模和雕刻軟件包括：ZBrush、Mudbox、3D Coat和Blender。

拓?fù)鋬?yōu)化和生成式設(shè)計(jì)

拓?fù)鋬?yōu)化和生成式設(shè)計(jì)是兩種先進(jìn)技術(shù)，能夠創(chuàng)建在重量、材料和性能方面都達(dá)到優(yōu)化的結(jié)構(gòu)。拓?fù)鋬?yōu)化在保持強(qiáng)度和功能性的同時(shí)減少材料用量，而生成式設(shè)計(jì)則探索多種設(shè)計(jì)方案以找到最優(yōu)解。

專門從事這些領(lǐng)域的軟件包括：nTopology、Altair Inspire、Fusion 360、SolidWorks（及其仿真模塊）和Simulia。

二、選擇3D建模軟件的其他標(biāo)準(zhǔn)

選擇CAD軟件時(shí)，除了基本功能和行業(yè)特定需求之外，還需要考慮其他幾個(gè)重要因素。以下是一些關(guān)鍵要點(diǎn)，可幫助您做出明智的選擇。

操作系統(tǒng)兼容性

請(qǐng)確保您選擇的CAD軟件與您的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)兼容，無論是Windows、Mac還是Linux。這種兼容性能夠確保軟件在您的硬件上順利安裝并發(fā)揮最佳性能。此外，還要檢查它與您工作流程中常用的其他軟件的兼容性。

易用性

易用性對(duì)于軟件的快速有效推廣至關(guān)重要。

用戶界面：擁有直觀易用界面的軟件能讓學(xué)習(xí)和使用更加輕松。選擇軟件時(shí)，應(yīng)注意其導(dǎo)航清晰、工具易用性。

文檔和技術(shù)支持：檢查是否有指南、教程和響應(yīng)迅速的技術(shù)支持。良好的文檔和便捷的技術(shù)支持在您遇到問題或有疑問時(shí)能提供極大的幫助。

特征

3D建模軟件提供的功能可能差異很大。

2D和3D建模：尋找能夠提供強(qiáng)大工具來創(chuàng)建精確的2D和3D模型的軟件。

仿真與分析：一些軟件提供仿真功能，用于在真實(shí)條件下測(cè)試模型。這包括應(yīng)力模擬、流體動(dòng)力學(xué)或熱分析。

協(xié)作與版本控制：對(duì)于團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目而言，實(shí)時(shí)協(xié)作和版本控制至關(guān)重要。它們能夠?qū)崿F(xiàn)多用戶高效協(xié)作，并跟蹤項(xiàng)目變更。

一級(jí)方程式賽車的空氣動(dòng)力學(xué)模擬

某些3D建模軟件中包含的模擬功能可以執(zhí)行多種不同的分析（圖片來源：Fetchcfd）

性能和硬件要求

軟件性能和硬件要求是不容忽視的方面。

最低和推薦系統(tǒng)要求：請(qǐng)查看軟件最佳運(yùn)行所需的硬件規(guī)格。確保您的硬件滿足這些要求，以免運(yùn)行緩慢。

針對(duì)特定任務(wù)的優(yōu)化：有些軟件針對(duì)特定任務(wù)（例如渲染或模擬）進(jìn)行了優(yōu)化，性能更佳。選擇在您感興趣的領(lǐng)域表現(xiàn)出色的軟件。

成本

CAD軟件的價(jià)格可能差異很大。

開源軟件與專有軟件：開源軟件可能免費(fèi)，但功能較弱，而專有軟件通常提供更高級(jí)的功能。

許可模式：比較月度/年度訂閱和永久許可的成本。評(píng)估哪種模式從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看對(duì)您來說最具成本效益。例如：Fusion 360提供年度訂閱，而SolidWorks提供永久許可，但需支付年度維護(hù)費(fèi)。

3D動(dòng)畫軟件用于制作動(dòng)畫電影（圖片來源：Autodesk）

可擴(kuò)展性和更新

軟件能否隨著您的需求而發(fā)展演變是一個(gè)至關(guān)重要的標(biāo)準(zhǔn)。

能夠隨著用戶需求不斷發(fā)展：選擇能夠根據(jù)您不斷增長(zhǎng)的需求進(jìn)行擴(kuò)展的軟件。它應(yīng)該能夠隨著時(shí)間的推移集成新功能。

更新頻率和支持：定期更新體現(xiàn)了軟件的動(dòng)態(tài)性、安全性和可靠性。開發(fā)商提供的良好支持對(duì)于快速高效地解決問題也至關(guān)重要。

三、CAD軟件的復(fù)雜程度

3D建模軟件的復(fù)雜程度和易用性各不相同。以下是根據(jù)其復(fù)雜程度對(duì)軟件進(jìn)行的分類，從入門級(jí)到專家級(jí)。

面向初學(xué)者的軟件

適合初學(xué)者的CAD軟件提供直觀的界面和基本功能，是3D建模新手的理想選擇。

Tinkercad：Tinkercad是一款免費(fèi)的基于網(wǎng)頁的軟件，非常適合3D建模初學(xué)者。它提供了簡(jiǎn)潔的界面和易于使用的工具，用于創(chuàng)建基本模型。

SketchUp Free：SketchUp的免費(fèi)版本，這款軟件因其易用性和快速創(chuàng)建簡(jiǎn)單3D模型的能力而備受贊賞。

中級(jí)軟件

中級(jí)軟件提供更高級(jí)的功能，適合有一定3D建模經(jīng)驗(yàn)的用戶。

Fusion 360：這款A(yù)utodesk軟件功能強(qiáng)大且用途廣泛，包含用于3D建模、仿真和制造的工具。業(yè)余愛好者和專業(yè)人士都在使用它。

Blender：開源且免費(fèi)的Blender是一款功能非常全面的軟件，提供建模、動(dòng)畫、渲染等多種工具。它深受3D藝術(shù)家和視頻游戲開發(fā)者的喜愛。

專家軟件

專業(yè)軟件具有高級(jí)功能，專業(yè)人士使用它來處理復(fù)雜且要求高的項(xiàng)目。

CATIA：由達(dá)索系統(tǒng)公司開發(fā)，CATIA廣泛應(yīng)用于航空航天和汽車等高要求行業(yè)。它提供先進(jìn)的建模、仿真和制造功能。

Maya：作為動(dòng)畫和特效行業(yè)的領(lǐng)先軟件，Maya提供用于建模、動(dòng)畫和渲染的復(fù)雜工具。

選擇合適的CAD軟件取決于諸多因素，包括您的具體需求、預(yù)算和技能水平。建議您花時(shí)間測(cè)試不同的軟件（許多付費(fèi)軟件都提供功能有限的免費(fèi)版本或試用期），閱讀用戶評(píng)論，并參考相關(guān)論壇，以便做出明智的選擇。

通過參考本指南中詳述的標(biāo)準(zhǔn)并評(píng)估各種可用選項(xiàng)，您將能夠更好地選擇最適合您特定需求和技能水平的CAD軟件。為了幫助您開始研究，以下列出目前市場(chǎng)上可用的CAD軟件（并非全部），涵蓋廣泛的行業(yè)和應(yīng)用：nTopology、Tinkercad、Blender、Fusion 360、Rhinoceros(Rhino 8)、AutoCAD、Houdini、Revit、Maya、FreeCAD、ZWSoft、Creo、Solid Edge、4D Additive、SketchUp、SelfCAD、CATIA、OpenSCAD、Onshape、Siemens NX、SolidWorks、Cognitive Design Systems、Inventor、TurboCAD、Bricsys、3D Coat、ZBrush、Mudbox、3ds Max、Ansys、Grasshopper、Altair Inspire、Simulia、Altair DesignAI。

編譯整理：3dnatives