Die beste 3D-Modellierungssoftware für Ingenieure

Zuletzt aktualisiert:
Dezember 11, 2023

Inhaltsverzeichnis

Dieser Artikel bietet eine kurze Einführung in die verschiedenen Arten von 3D-Modellierungssoftware, die derzeit verwendet werden. Dazu gehören u. a. grundlegende 3D-Modellierungssoftware für Einsteiger, allgemeine 3D-Modellierungssoftware mit vollem Funktionsumfang, branchenspezifische 3D-Modellierungssoftware, 3D-Skulpturensoftware, fotobasierte 3D-Modellierungssoftware, scanbasierte (Reverse Engineering) 3D-Modellierungssoftware und skizzenbasierte 3D-Modellierungssoftware.

(1) Grundlegende 3D-Modellierungssoftware für Einsteiger

Nachfolgend finden Sie einige grundlegende 3D-Modellierungsprogramme für den Einstieg, die sowohl für Personen ohne Design-Hintergrund als auch für Schüler der Mittel- und Oberstufe sowie für Anfänger mit persönlichem Interesse an diesem Bereich geeignet sind.

Tinkercad

Tinkercad ist ein webbasiertes 3D-Modellierungstool mit einer farbenfrohen und spielerisch gestalteten Benutzeroberfläche, die so einfach zu bedienen ist wie Bauklötze, so dass es auch für Jugendliche und Kinder geeignet ist, sich mit 3D-Modellierung zu beschäftigen. Emily, eine 3D-Druck-Enthusiastin aus dem Ausland, benutzte Tinkercad, um eine Brauerei zu entwerfen und zu drucken. Tinkercad kann auch verwendet werden, um schöne Details und hochwertige Erscheinungsbilder zu erstellen.

123D Entwurf

Mit 123D Design können Benutzer komplexe Formen durch Stapeln und Bearbeiten einfacher Grafiken erstellen. Diese "narrensichere" Methode der 3D-Modellierung ermöglicht es jedem, auch denjenigen, die keine CAD 3D-Modellierungsingenieure sind, frei in 123D Design zu modellieren.

123DSculpt

123DSculpt ist eine App, die auf dem iPad läuft und es jedem kreativen Menschen ermöglicht, auf einfache Weise seine eigenen skulpturalen Modelle herzustellen.

123D Kreatur

123D Creature ermöglicht es den Nutzern, verschiedene Kreaturenmodelle zu erstellen, die auf ihrer Fantasie basieren. Egal, ob die Kreaturen im wirklichen Leben oder nur in der Fantasie existieren, sie können zum Leben erweckt werden.

123DMake

123DMake wandelt 3D-Modelle in 2D-Muster um und verwendet Materialien wie Pappe und Holz, um Modelle zu erstellen, und kann auch als die in Abschnitt 2.3 erwähnte Slicing-Software verstanden werden. Es kann zur Erstellung von Kunstwerken, Möbeln, Skulpturen oder anderen einfachen Objekten verwendet werden.

123DCatch

Mit Hilfe von Cloud Computing verwandelt 123DCatch digitale Fotos schnell in realistische 3D-Modelle, die von Autodesk entwickelt wurden. Neben PCs wurde auch eine mobile App eingeführt, die Smartphones in 3D-Scanner verwandelt.

(2) Allzweck-Software für die 3D-Modellierung mit vollem Funktionsumfang

3DS Max

3D Studio Max, allgemein bekannt als 3DS Max, ist eine der meistverkauften 3D-Modellierungs-, Animations- und Rendering-Software der Welt. Es ist wohl die am einfachsten zu erlernende professionelle 3D-Software, die ursprünglich für die Erstellung von Animationen in Computerspielen verwendet wurde und später in die Produktion von Spezialeffekten für Filme wie "X-Men" und "The Last Samurai" einbezogen wurde.

Maya

Maya ist eine erstklassige 3D-Animationssoftware, die von Profis in den Bereichen Film- und Fernsehwerbung, Charakteranimation und Spezialeffekte für Filme eingesetzt wird. Mit seinen umfassenden Funktionen, seiner Flexibilität, seiner Benutzerfreundlichkeit, seiner hohen Produktionseffizienz und seinem starken Rendering-Realismus ist Maya eine High-End-Software für die Produktion in Filmqualität.

Sein guter Ruf und sein hoher Preis machen es zu einem begehrten Werkzeug für Kreative. Die Beherrschung von Maya kann die Produktionseffizienz und -qualität erheblich verbessern und ermöglicht die Erstellung realistischer Charakteranimationen und filmähnlicher Rendering-Effekte, die die Kreativen auf dem Weg zu Weltklasse-Animatoren voranbringen.

Nashorn

Rhino, auch bekannt als Rhinoceros, ist ein dreidimensionales Modellierungswerkzeug, das in seinen grundlegenden Funktionen AutoCAD ähnelt, was es Anfängern mit AutoCAD-Erfahrung erleichtert, Rhino zu beherrschen. Es wird häufig in den Bereichen Industriedesign, Architektur, Möbel- und Schuhformenbau eingesetzt und zeichnet sich durch die Erstellung von dreidimensionalen Modellen für Produktaußenflächen aus.

ZBrush

ZBrush ist eine Software für digitale Bildhauerei und Malerei, die für ihre leistungsstarken Funktionen und ihren intuitiven Workflow bekannt ist. Mit einer übersichtlichen Benutzeroberfläche und einer reibungslosen Bedienung bietet sie eine Reihe von Funktionen, die mit Blick auf die Praxis entwickelt wurden und die Kreativität von Künstlern inspirieren und eine ungehemmte Gestaltung ermöglichen.

ZBrush hat den traditionellen 3D-Design-Workflow revolutioniert, indem es die Hände und den Verstand von Künstlern von den schwerfälligen, auf Maus und Parameter angewiesenen Erstellungsmethoden befreit und die kreative Inspiration und die traditionellen Arbeitsgewohnheiten der Designer vollständig berücksichtigt.

Google SketchUp

Google SketchUp, oft auch als SketchUp oder SU bezeichnet, ist ein Designtool für die Erstellung von Entwürfen, das nicht nur die Ideen des Designers effektiv vermittelt, sondern auch die Anforderungen an die Echtzeitkommunikation mit Kunden erfüllt. Es ermöglicht Designern, intuitiv am Computer zu konzeptionieren, was es zu einem hervorragenden Werkzeug für dreidimensionale architektonische Entwürfe macht.

SketchUp ist eine sehr beliebte und benutzerfreundliche 3D-Designsoftware, die auf ihrer offiziellen Website mit einem "Bleistift" für elektronisches Design verglichen wird. Ihr wichtigstes Verkaufsargument ist ihre Benutzerfreundlichkeit, die es jedem ermöglicht, sich schnell mit ihr zurechtzufinden. Außerdem können die Benutzer die in SketchUp erstellten 3D-Modelle direkt in Google Earth exportieren, was unglaublich cool ist!

Poser

Poser, entwickelt von Metacreations, ist eine dreidimensionale Modellierungs- und Animationssoftware für Tiere und menschliche Figuren. Poser verbessert die 3D-Modellierung von Menschen, indem es Frisuren, Kleidung und Accessoires hinzufügt und es so einfach macht, die Designs und die Kreativität von Menschen zu präsentieren.

Blender

Blender ist eine plattformübergreifende Open-Source-Software für 3D-Animation, die Lösungen für Modellierung, Animation, Materialien, Rendering, Audiobearbeitung und Videobearbeitung für die Produktion von animierten Kurzfilmen bietet. Blender wurde für Medienprofis und Künstler auf der ganzen Welt entwickelt und kann für 3D-Visualisierungen und die Erstellung von Videos in Sende- und Filmqualität verwendet werden.

Darüber hinaus ermöglicht die integrierte Echtzeit-3D-Spiele-Engine die Produktion unabhängiger, interaktiver 3D-Inhalte. Mit Blender können 3D-Grafikbegeisterte ihre Lieblings-3D-Modelle erstellen, ohne ein Vermögen auszugeben. Es unterstützt verschiedene polygonale Modellierungstechniken und ist sogar in der Lage, Animationen zu erstellen!

FormZ

FormZ ist eine hochgelobte Mehrzweck-Volumen- und Flächenmodellierungssoftware, die mit einer Vielzahl einzigartiger 2D/3D-Formenbearbeitungs- und -gestaltungsfunktionen ausgestattet ist. Für Fachleute, die häufig mit 3D-Räumen und -Formen zu tun haben - wie Architekten, Landschaftsarchitekten, Stadtplaner, Ingenieure, Animatoren und Illustratoren sowie Industrie- und Innenarchitekten - ist FormZ ein effizientes Designwerkzeug.

LightWave

LightWave 3D wurde von NewTek in den USA entwickelt und ist eine kostengünstige 3D-Animationssoftware mit beachtlichen Fähigkeiten. Es ist eines der wenigen schwergewichtigen 3D-Animationsprogramme in der Branche und wird häufig in den Bereichen Film, Fernsehen, Spiele, Web, Werbung, Druck, Animation und anderen Bereichen eingesetzt.

Seine Benutzerfreundlichkeit und Einfachheit machen es für Anfänger zugänglich, während seine außergewöhnliche Stärke in der biologischen Modellierung und Charakteranimation bemerkenswert ist. Das Rendering-Modul von LightWave, das auf Raytracing- und Radiosity-Technologien basiert, erzielt eine nahezu perfekte Rendering-Qualität.

C4D

Cinema 4D, allgemein bekannt als C4D, ist eine 3D-Animationssoftware, die von der deutschen Firma MAXON entwickelt wurde. Cinema 4D ist ein langjähriges 3D-Softwarepaket mit erstklassigen 3D-Modellierungs-, Animations- und Rendering-Werkzeugen. C4D ist einfach zu erlernen und zu benutzen, sehr effizient und bietet visuelle Ausdrucksmöglichkeiten in Kinoqualität, was es zur 3D-Software der Wahl für visuelle Designer macht.

Die 1989 in Deutschland entwickelte Software hat sich über mehr als drei Jahrzehnte hinweg weiterentwickelt und ist dabei immer leistungsfähiger und ausgefeilter geworden. C4D, ein Liebling der Design-Community und ein Trendsetter, ist im E-Commerce-Design weit verbreitet und wird in den Bereichen Grafikdesign, UI-Design, Industriedesign und Filmproduktion häufig eingesetzt. Auch die Charaktermodellierung für viele Blockbuster-Filme wird mit C4D durchgeführt.

(3) Branchenspezifische 3D-Modellierungssoftware

AutoCAD

AutoCAD, das Flaggschiffprodukt von Autodesk, wird häufig für 2D-Zeichnungen, Detailzeichnungen, Konstruktionsdokumentationen und grundlegende 3D-Konstruktionen verwendet und hat sich zu einem international beliebten Zeichenwerkzeug entwickelt. Es verfügt über eine benutzerfreundliche Oberfläche, die verschiedene Operationen über interaktive Menüs oder Befehlszeilen ermöglicht. Dank der dokumentenübergreifenden Entwurfsumgebung können auch Personen, die keine Computerkenntnisse haben, die Software schnell erlernen und nutzen.

CATIA

CATIA ist eine integrierte CAD/CAE/CAM-Software der Spitzenklasse und gehört dem französischen Unternehmen Dassault Systemes S.A.. Der erste Anwender war in den 1970er Jahren das weltbekannte Luft- und Raumfahrtunternehmen Dassault Aviation. Heute sind die fortschrittlichen Fähigkeiten von CATIA in verschiedenen Branchen anerkannt, mit namhaften Nutzern wie Boeing, BMW, Mercedes-Benz und anderen.

NX

NX, auch bekannt als Unigraphics NX, ist eine von Siemens entwickelte Premium-Software. Sie ermöglicht die digitale Modellierung und Überprüfung von Produktdesign und Fertigungsprozessen. Ursprünglich von McDonnell Douglas in den Vereinigten Staaten eingeführt, ist NX heute eine der Hauptanwendungen für die 3D-Konstruktion in der Formenbauindustrie geworden.

SolidWorks

SolidWorks ist ein Produkt des französischen Unternehmens Dassault Systemes S.A., das sich auf die Entwicklung und den Vertrieb von mechanischer Konstruktionssoftware für die Windows-Plattform spezialisiert hat. SolidWorks hilft Konstrukteuren, die Konstruktionszeit zu verkürzen, die Präzision zu erhöhen, die Kreativität zu steigern und Produkte schneller auf den Markt zu bringen. Es war die erste 3D-CAD-Software der Welt, die für Windows entwickelt wurde.

Mit seinen robusten Funktionen und umfangreichen Komponenten hat sich SolidWorks zu einer führenden und weit verbreiteten 3D-CAD-Lösung entwickelt.

Creo

Creo, früher bekannt als Pro/Engineer und allgemein als Pro/E bezeichnet, ist eine Software-Suite für die mechanische Automatisierung, die von dem amerikanischen Unternehmen PTC entwickelt wurde. Sie wird häufig in Branchen wie der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt, der Unterhaltungselektronik, dem Formenbau, der Spielzeugindustrie, dem Industriedesign und der mechanischen Fertigung eingesetzt.

Cimatron

Cimatron ist eine Software, die von der israelischen Firma Cimatron (inzwischen von der amerikanischen Firma 3D Systems übernommen) entwickelt wurde. Die Software bietet eine flexible Benutzeroberfläche und wird in erster Linie für den Formenbau und die Modellbearbeitung eingesetzt. Sie ist in der internationalen Formenbauindustrie sehr beliebt.

Das Cimatron-Team hat die Metall-3D-Drucksoftware 3DXpert auf der Grundlage der Cimatron-Software entwickelt. Dies ist die weltweit erste 3D-Drucksoftware für Metall, die den gesamten Designprozess vom Entwurf bis zum endgültigen Druck abdeckt, einschließlich der CNC-Nachbearbeitungsphasen, bei denen die 3DXpert-Software eine wichtige Rolle spielen kann.

(4) 3D-Skulptur-Software

ZBrush

ZBrush ist eine vielseitige 3D-Modellierungssoftware, die nicht nur über leistungsstarke 3D-Modellierungsfunktionen verfügt, sondern auch Bildhauerfunktionen bietet.

Die von der amerikanischen Firma Pixologic entwickelte Software ZBrush ist das weltweit erste 3D-Design-Tool, das Künstlern eine grenzenlose Gestaltungsfreiheit ermöglicht. ZBrush kann Modelle mit bis zu einer Milliarde Polygonen modellieren, so dass die einzige Grenze in der Fantasie des Künstlers liegt.

MudBox

MudBox ist eine von Autodesk entwickelte 3D-Skulptur- und Modellierungssoftware. Sie hat im Vergleich zu ZBrush ihre eigenen Stärken. Einige Leute halten MudBox sogar für besser als ZBrush und bezeichnen es als den ultimativen ZBrush-Killer.

MeshMixer

Autodesk hat auch ein Pinsel-basiertes 3D-Modellierungstool namens MeshMixer entwickelt. Mit dieser Software können Benutzer bestehende Modelle durch pinselartige Interaktionen mischen und so 3D-Modelle mit Techniken erstellen, die dem Poisson- oder Laplacian-Blending ähneln. Ein bemerkenswertes Merkmal ist die neueste Version von MeshMixer, die einen neuen Algorithmus zur Optimierung von 3D-Druckunterstützungen enthält.

3DAnstrich

3DCoat ist ein digitales Sculpting-Programm aus der Ukraine, das speziell für Game Artists entwickelt wurde. Es konzentriert sich auf die Detailgestaltung von Spielmodellen und integriert Echtzeit-Texturmalerei und Detail-Sculpting. Diese Software beschleunigt den Prozess der Detailgestaltung und ermöglicht die Erstellung von mehr Inhalten in kürzerer Zeit.

Durch den Import eines niedrig aufgelösten Modells kann 3DCoat automatisch UV-Maps generieren und Normal Maps, Displacement Maps, Color Maps, Transparenz Maps und Specular Maps auf einmal malen.

Sculptris

Sculptris ist eine virtuelle Bildhauersoftware, die sich an das Konzept des Knetens von Ton anlehnt. Sie ist besonders für Benutzer geeignet, die kleine Statuen erstellen möchten.

Modo

Modo ist eine fortschrittliche 3D-Software für polygonale Unterteilung, Modellierung, Bildhauerei, 3D-Malerei, Animation und Rendering. Sie wurde von Luxology, LLC entwickelt und wird von ihr gepflegt. Die Software verfügt über viele fortschrittliche Funktionen wie N-Gons (Polygone mit mehr als vier Kanten), mehrstufige 3D-Malwerkzeuge und Kompatibilität mit den Betriebssystemen MacOSX von Apple und Microsoft Windows.

(5) 3D-Modellierungssoftware auf der Grundlage von Fotografien

123DCatch

Wie bereits erwähnt.

3DSOMPro

3DSOMPro ist eine Software zur Erstellung hochwertiger 3D-Modelle aus Fotos. Sie kann dreidimensionale Modelle aus Bildern von tatsächlichen Objekten erstellen, und die resultierenden Modelle können interaktiv online angezeigt werden.

PhotoSynth

Microsoft hat PhotoSynth entwickelt, das eine große Anzahl von 3D-Fotos verarbeitet. Es erstellt keine tatsächlichen 3D-Modelle, sondern konstruiert eine virtuelle 3D-Szene auf der Grundlage der Kameraparameter und der räumlichen Beziehungen zwischen den Fotos. So können die Nutzer die Szene aus verschiedenen Blickwinkeln und Positionen betrachten.

(6) 3D-Modellierungssoftware auf der Grundlage von Scans (Reverse Engineering)

Geomagic

Geomagic, allgemein bekannt als "JieMo", umfasst eine Reihe von Software wie Geomagic Studio, Geomagic Qualify und Geomagic Piano.

Geomagic Studio ist eine weit verbreitete Reverse-Engineering-Software, die sich durch folgende Eigenschaften auszeichnet: Sie gewährleistet eine fehlerfreie Verarbeitung von Polygon- und NURBS-Modellen und verbessert die Produktionseffizienz bei komplexen Formen oder Freiformflächen im Vergleich zu herkömmlicher CAD-Software erheblich; sie lässt sich mit den wichtigsten 3D-Scannern und CAD/CAM-Software integrieren; sie kann als eigenständige Anwendung für die schnelle Fertigung oder als Ergänzung zu CAD-Software verwendet werden und ist für die wissenschaftliche Forschung unerlässlich.

Imageware

Imageware, das von der amerikanischen Firma EDS entwickelt und später von Siemens PLM Software übernommen wurde, ist jetzt Teil der NX-Produktlinie. Es ist eines der renommiertesten Reverse-Engineering-Softwarepakete aufgrund seiner leistungsstarken Punktwolkenverarbeitung, Oberflächenbearbeitungsfunktionen und der Konstruktion von Class-A-Oberflächen.

Es findet breite Anwendung in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Unterhaltungselektronik-, Formenbau- und Computerkomponentenindustrie sowie in der Fertigung.

RapidForm

RapidForm ist eine Reverse-Engineering-Software, die von dem südkoreanischen Unternehmen INUS Technology entwickelt wurde. Sie bietet eine neue Generation von Berechnungsmodellen, die Punktwolkendaten in Echtzeit in nahtlose polygonale Flächen umwandeln können, was sie zu einer optimalen Schnittstelle für 3D-Scandaten macht. Sie ist die OEM-Software für viele 3D-Scanner.

ReconstructMe

ReconstructMe wurde von ProFactor entwickelt und ist eine leistungsstarke und benutzerfreundliche 3D-Rekonstruktionssoftware, die 3D-Szenen in Echtzeit mit der Kinect von Microsoft oder der Xtion von ASUS scannen kann (ihr Kernalgorithmus ist Kinect Fusion). Eine vollfarbige 3D-Szene kann in wenigen Minuten erstellt werden. ReconstructMeQt bietet eine grafische Benutzeroberfläche für die 3D-Rekonstruktion in Echtzeit unter Verwendung des ReconstructMe SDK (Open-Source).

Artec-Studio

Artecs tragbare 3D-Scanner mit strukturiertem Licht, wie z. B. Artec Eva und Artec Spider, sind leicht und benutzerfreundlich, was sie zur bevorzugten Wahl für viele 3D-Ausstellungsräume macht, um Objekte zu scannen. Artec hat auch eine Software namens Artec Studio entwickelt, die in Verbindung mit Microsofts Kinect, Asus' Xtion und anderen bewegungssensitiven Peripheriegeräten verschiedener Hersteller verwendet werden kann und diese in 3D-Scanner verwandelt.

Mit Kinect und Artec Studio kann das Modell gescannt werden, gefolgt von der Nachbearbeitung, dem Füllen von Löchern, der Datenbereinigung, der Messung und dem Datenexport, wie gezeigt.

PolyWorks

PolyWorks wurde vom kanadischen Unternehmen InnovMetric Software Inc. entwickelt und ist eine Software für die Verarbeitung von Punktwolken, die Lösungen für die 3D-Messtechnik in der Maschinenbau- und Fertigungsindustrie bietet. Sie umfasst Funktionen für das Scannen von Punktwolken, Dimensionsanalyse und -vergleich, CAD und Reverse Engineering.

CopyCAD

CopyCAD ist eine leistungsstarke Reverse-Engineering-Software, die von der britischen Firma DELCAM entwickelt wurde. Sie ermöglicht die Erstellung von 3D-CAD-Modellen aus vorhandenen Teilen oder Volumenmodellen. Die Software bietet hochentwickelte Werkzeuge zur Erstellung von CAD-Flächen aus digitalen Daten. CopyCAD kann Daten von Koordinatenmessmaschinen empfangen und ist auch mit Werkzeugmaschinen und Laserscannern kompatibel.

Skizzenbasierte 3D-Modellierungssoftware

SketchUp

SketchUp ist eine einfach zu bedienende 3D-Modellierungssoftware. Das Erstellen von 3D-Modellen mit SketchUp ist so intuitiv wie das Skizzieren mit einem Bleistift auf Papier - die Software erkennt die von Ihnen gezeichneten Linien automatisch und passt sich ihnen an. Der 3D-Modellierungsprozess ist einfach: Zeichnen Sie Linien, um Flächen zu erstellen, und extrudieren Sie sie dann, um Volumenkörper zu bilden. Diese Methode wird häufig für die Modellierung von Architektur- oder Innenraumszenen verwendet.

EasyToy

EasyToy ist eine skizzenbasierte Modellierungs- und 3D-Mal-Software mit einer sehr benutzerfreundlichen Oberfläche und einfachen Funktionen. Durch die Kombination einiger einfacher Aktionen können Benutzer schnell komplexe 3D-Modelle erstellen. Im Vergleich zu bestehenden 3D-Systemen ist EasyToy einfacher zu erlernen und zu benutzen. Es hat ein breites Anwendungsspektrum, einschließlich Spielzeugdesign, Grafik, Animation und Bildung.

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