エンジニア向けトップ3Dモデリングソフトウェア

この記事では、現在使用されている一般的な3Dモデリング・ソフトウェアのさまざまな種類を簡単に紹介します。これには、基本的なエントリーレベルの3Dモデリング・ソフトウェア、汎用的なフル機能の3Dモデリング・ソフトウェア、業界固有の3Dモデリング・ソフトウェア、3Dスカルプト・ソフトウェア、写真ベースの3Dモデリング・ソフトウェア、スキャン・ベース（リバース・エンジニアリング）の3Dモデリング・ソフトウェア、スケッチ・ベースの3Dモデリング・ソフトウェアなどが含まれます。

(1) 基本的なエントリーレベルの3Dモデリングソフトウェア

以下は、基本的なエントリーレベルの3Dモデリング・ソフトウェアで、デザインのバックグラウンドがない方、中高教育、個人的にこの分野に興味がある初心者の方にも適しています。

ティンカーキャド

Tinkercadはウェブベースの3Dモデリングツールで、カラフルで遊び心のあるデザインインターフェイスを持ち、積み木のように簡単に使えるため、ティーンエイジャーや子供たちが3Dモデリングに取り組むのに適している。海外の3Dプリント愛好家であるエミリーは、Tinkercadを使ってビール工場を設計し、プリントしました。Tinkercadは、美しいディテールや高品質の外観を作成するためにも使用できます。

123Dデザイン

123D Designでは、シンプルなグラフィックを重ねて編集することで、複雑な形状を作成することができます。この "フールプルーフ "な3Dモデリング手法により、CADの3Dモデリング技術者でなくても、誰でも123D Designで自由にモデリングすることができます。

123Dスカルプト

123DSculptはiPad上で動くアプリで、クリエイティブな人なら誰でも簡単に自分の彫刻モデルを作ることができる。

123Dクリーチャー

123D Creatureは、ユーザーが想像に基づいて様々なクリーチャーモデルを作成することができます。現実に存在するクリーチャーでも、想像の中にしかいないクリーチャーでも、命を吹き込むことができます。

123DMake

123DMakeは3Dモデルを2Dパターンに変換し、段ボールや木材などの素材を使ってモデルを再現するもので、2.3節で紹介したスライス・ソフトウェアとも理解できる。アート作品、家具、彫刻、その他のシンプルなオブジェクトの作成に使用できます。

123Dキャッチ

クラウドコンピューティングを搭載した123DCatchは、デジタル写真をオートデスクが開発したリアルな3Dモデルに素早く変換する。PCだけでなく、モバイルアプリも登場し、スマートフォンを3Dスキャナーに変身させる。

(2) 汎用フル機能3Dモデリングソフト

3DSマックス

3D Studio Max、通称3DS Maxは、世界で最も売れている3Dモデリング、アニメーション、レンダリングソフトウェアの一つである。当初はコンピューターゲームのアニメーション制作に使用され、後に『X-MEN』や『ラストサムライ』などの映画の特殊効果制作に携わるようになった。

マヤ

Mayaはトップクラスの3Dアニメーションソフトウェアで、映画やテレビの広告、キャラクターアニメーション、映画の特殊効果などのプロフェッショナルに使用されています。包括的な機能、柔軟性、使いやすさ、高い制作効率、強力なレンダリングリアリズムを備えたMayaは、映画レベルの制作に対応するハイエンドソフトウェアです。

その高い評価と価格から、クリエイターの憧れのツールとなっています。Mayaを使いこなすことで、制作効率とクオリティが格段に向上し、リアルなキャラクターアニメーションや映画のようなレンダリングエフェクトが可能になり、クリエイターを世界的なアニメーターへと押し上げる。

サイ

Rhinoceros（ライノセラス）とも呼ばれるRhinoは、AutoCADと基本操作が似ているため、AutoCADの経験がある初心者でも簡単に使いこなすことができる3次元モデリングツールです。工業デザイン、建築、家具、靴の金型デザインなど幅広く使用されており、製品外装の3次元モデル作成を得意としています。

ZBrush

ZBrushは、強力な機能と直感的なワークフローで有名なデジタルスカルプト・ペイントソフトウェアです。すっきりとしたインターフェースとスムーズな操作性、実用性を念頭に開発された一連の機能により、アーティストの創造性を刺激し、自由な創作を可能にします。

ZBrushは、従来の3Dデザイン・ワークフローに革命をもたらし、マウスとパラメータに依存した不器用な作成方法からアーティストの手と心を解放し、デザイナーの創造的インスピレーションと伝統的な作業習慣を完全に尊重します。

グーグル・スケッチアップ

Google SketchUp（グーグル スケッチアップ）は、SketchUp（スケッチアップ）やSU（スー）と呼ばれることもある、設計図面の作成プロセスに特化したデザインツールで、デザイナーのアイデアを効果的に伝えるだけでなく、クライアントとのリアルタイムなコミュニケーションニーズにも応えることができる。デザイナーがコンピューター上で直感的に構想を練ることができるため、3次元の建築設計に最適なツールとなっている。

SketchUpは、非常に人気が高く、ユーザーフレンドリーな3Dデザイン・ソフトウェアで、公式サイトでは電子デザインにおける「鉛筆」に例えられている。その主なセールスポイントは、誰でもすぐに使いこなすことができる使いやすさだ。さらに、ユーザーはSketchUpで作成した3DモデルをGoogle Earthに直接エクスポートできる！

ポーザー

Metacreations社が開発したPoserは、動物や人物の3次元モデリングとアニメーションのためのソフトウェアです。ヘアスタイルや服装、アクセサリーを追加することで、3D人体モデリングを強化し、人のデザインや創造性を簡単に表現することができる。

ブレンダー

Blenderはオープンソースのクロスプラットフォームで、モデリング、アニメーション、マテリアル、レンダリング、音声処理、短編アニメーション制作のためのビデオ編集まで、あらゆるソリューションを提供する3Dアニメーションソフトウェアです。世界中のメディア関係者やアーティスト向けに設計されたBlenderは、3Dビジュアライゼーションや放送・映画品質のビデオ制作に使用することができます。

さらに、内蔵のリアルタイム3Dゲームエンジンにより、独立したインタラクティブな3Dコンテンツの制作が可能です。Blenderを使えば、3Dグラフィックス愛好家は、お金をかけずにお気に入りの3Dモデルを作成することができます。様々なポリゴンモデリング技術をサポートし、アニメーションの制作も可能です！

フォームZ

FormZは、ユニークな2D/3D形状処理とスカルプト機能を豊富に備えた、高い評価を得ている多目的ソリッド・サーフェスモデリングソフトウェアです。建築家、造園家、都市計画家、エンジニア、アニメーター、イラストレーター、工業デザイナー、インテリアデザイナーなど、3D空間や形状を扱う機会の多いプロフェッショナルにとって、FormZは効率的なデザインツールです。

ライトウェーブ

アメリカのNewTek社によって開発されたLightWave 3Dは、圧倒的な機能を備えたコストパフォーマンスの高い3Dアニメーションソフトウェアです。業界では数少ないヘビー級の3Dアニメーションプログラムとして、映画、テレビ、ゲーム、ウェブ、広告、印刷、アニメーションなどの分野で広く使用されています。

その使いやすさとシンプルさは初心者にも親しみやすく、一方で生物学的モデリングとキャラクターアニメーションにおける卓越した強さは注目に値します。レイトレーシングとラジオシティ技術に基づくLightWaveのレンダリングモジュールは、完璧に近いレンダリング品質を実現します。

C4D

Cinema 4D、通称C4Dは、ドイツのMAXON社が発表した3Dアニメーションソフトウェアです。Cinema 4Dは、トップクラスの3Dモデリング、アニメーション、レンダリングツールを誇る、歴史ある3Dソフトウェアパッケージです。C4Dは、習得しやすく、使い勝手がよく、映画のようなクオリティの映像表現が可能なため、ビジュアルデザイナーに選ばれている3Dソフトウェアです。

1989年にドイツで誕生したこのソフトウェアは、30年以上にわたって進化を続け、よりパワフルで洗練されたものになりました。デザイン界の寵児であり、トレンドセッターでもあるC4Dは、eコマースデザインに広く浸透しているほか、グラフィックデザイン、UIデザイン、工業デザイン、映画制作などにも幅広く応用されている。多くの大ヒット映画のキャラクターモデリングもC4Dを使用しています。

(3) 業界固有の3Dモデリング・ソフトウェア

オートデスク

オートデスクの主力製品であるAutoCADは、2D製図、詳細図面作成、設計書作成、基本的な3D設計などに幅広く使用されており、国際的に普及しているドローイングツールです。ユーザーフレンドリーなインターフェイスを誇り、インタラクティブなメニューやコマンドラインで様々な操作が可能です。また、マルチドキュメントの設計環境を備えているため、コンピュータの専門知識がない方でもすぐに習得し、活用することができます。

キャティア

フランスのダッソー・システムズ社が所有するCATIAは、ハイエンドの統合CAD/CAE/CAMソフトウェアである。1970年代の最初のユーザーは、世界的に有名な航空宇宙企業ダッソー・アビエーションであった。今日、CATIAの高度な機能はさまざまな業界で認められており、ボーイング、BMW、メルセデス・ベンツなどの著名なユーザーがいる。

エヌエックス

NXは、ユニグラフィックスNXとしても知られ、シーメンスが開発したプレミアムソフトウェアである。製品設計と製造工程のデジタルモデリングと検証を提供する。当初、米国のマクドネル・ダグラス社で採用されたNXは、現在では金型業界における3D設計の主流アプリケーションの1つとなっている。

ソリッドワークス

SolidWorksは、フランスのDassault Systemes S.A.社の製品で、Windowsプラットフォーム向けの機械設計ソフトウェアの開発・販売を専門としています。SolidWorksは、設計者の設計時間の短縮、精度の向上、創造性の強化、製品の迅速な市場投入を支援します。Windows用に開発された世界初の3次元CADソフトウェアである。

堅牢な機能と豊富なコンポーネントにより、SolidWorksは3D CADソリューションの主流となっています。

クレオ

Creo（旧称Pro/Engineer、通称Pro/E）は、アメリカのPTC社が開発したメカニカルオートメーションソフトウェア群である。自動車、航空宇宙、家電、金型製作、玩具、工業デザイン、機械製造などの業界で広く使用されている。

シマトロン

CimatronはイスラエルのCimatron社（現在はアメリカの3D Systems社が買収）が開発したソフトウェアである。このソフトウェアは柔軟なユーザーインターフェースを提供し、主に金型設計とモデル加工に使用される。国際的な金型製造業界で高い人気を誇っています。

CimatronチームはCimatronソフトウェアをベースに金属3Dプリンティングソフトウェア3DXpertを開発しました。これは、設計から最終的なプリント形成までの設計プロセス全体をカバーする世界初の金属3Dプリンティングソフトウェアであり、3DXpertソフトウェアが重要な役割を果たすことができる後処理CNC段階を含みます。

(4)3Dスカルプト・ソフトウェア

ZBrush

以前紹介したZBrushは、強力な3Dモデリング機能を誇るだけでなく、スカルプト機能も備えた多機能な3Dモデリングソフトウェアだ。

アメリカのピクソロジック社が開発したZBrushは、アーティストが自由な発想で制作できる世界初の3Dデザインツールだ。ZBrushは最大10億ポリゴンのモデルを造形できるため、アーティストの想像力だけが唯一の限界となる。

マッドボックス

MudBoxはAutodesk社が開発した3Dスカルプト・モデリングソフトウェアです。ZBrushと比較して独自の強みを持っている。MudBoxはZBrushよりも優れていると考える人もおり、究極のZBrushキラーと呼ばれています。

メッシュミキサー

オートデスクは、MeshMixerと呼ばれるブラシベースの3Dモデリングツールも開発している。このソフトウェアでは、ブラシのような相互作用を通じて既存のモデルをブレンドすることができ、ポアソンやラプラシアンのブレンドに似た手法で3Dモデルを作成できる。注目すべき機能は、MeshMixerの最新バージョンで、3Dプリントサポートを最適化する新しいアルゴリズムが含まれている。

3Dコート

3DCoatは、ゲームアーティストのために特別に設計されたウクライナのデジタルスカルプトプログラムです。ゲームモデルのディテールデザインに特化し、リアルタイムのテクスチャペインティングとディテールスカルプトを統合しています。このソフトウェアは、ディテールデザインプロセスを加速させ、より多くのコンテンツを短期間で作成することを可能にします。

低解像度のモデルをインポートすると、3DCoatは自動的にUVマップを生成し、法線マップ、変位マップ、カラーマップ、透明マップ、スペキュラマップを一度にペイントすることができます。

スカルプトリス

Sculptrisは、粘土をモデリングするというコンセプトを中心としたバーチャルスカルプティングソフトウェアです。特に小さな彫像を作りたいユーザーに適している。

モード

Modoは、ポリゴン細分化、モデリング、スカルプト、3Dペイント、アニメーション、レンダリングのための高度な3Dソフトウェアです。Luxology,LLCによって設計され、メンテナンスされています。このソフトウェアは、Nゴン（4つ以上の辺を持つポリゴン）、マルチレベル3Dペイントツール、AppleのMacOSXとMicrosoft Windowsオペレーティングシステムとの互換性など、多くの高度な機能を誇っています。

(5) 写真を基にした3Dモデリングソフト

123Dキャッチ

前述の通りである。

3DSOMプロ

3DSOMProは、写真から高品質な3Dモデルを生成するためのソフトウェアです。実物の画像から3Dモデルを作成し、出来上がったモデルをオンラインでインタラクティブに表示することができます。

フォトシンス

マイクロソフトは、大量の3D写真を処理するPhotoSynthを開発した。これは実際の3Dモデルを作成するのではなく、カメラのパラメータと写真間の空間的な関係に基づいて仮想の3Dシーンを構築する。これにより、ユーザーはシーンをさまざまな角度や位置から見ることができる。

(6) スキャニングに基づく3Dモデリングソフトウェア（リバースエンジニアリング）

ジオマジック

ジオマジックは通称 "JieMo "と呼ばれ、Geomagic Studio、Geomagic Qualify、Geomagic Pianoといった一連のソフトウェアがある。

Geomagic Studioは、リバースエンジニアリングソフトウェアとして広く使用されており、次のような特徴を誇っています。ポリゴンやNURBSモデルの完璧な処理を保証し、従来のCADソフトウェアと比較して、複雑な形状や自由曲面の生産効率を大幅に改善します。

イメージウェア

アメリカのEDS社が製造し、後にドイツのシーメンスPLMソフトウェア社が買収したImagewareは、現在NX製品ラインの一部となっています。強力な点群処理、サーフェス編集機能、クラスAサーフェスの構築により、最も有名なリバースエンジニアリングソフトウェアパッケージの1つです。

自動車、航空宇宙、家電、金型、コンピューター部品の設計・製造業界で広く使用されている。

ラピッドフォーム

RapidFormは韓国のINUS Technology社が開発したリバースエンジニアリングソフトウェアです。点群データをリアルタイムでシームレスな多角形サーフェスに処理できる新世代の計算モデルを提供し、3Dスキャンデータの最適なインターフェースとなっている。多くの3DスキャナーのOEMソフトウェアとなっている。

リコンストラクト・ミー

ProFactorによって開発されたReconstructMeは、MicrosoftのKinectまたはASUSのXtion（コアアルゴリズムはKinect Fusion）を使用してリアルタイム3Dシーンスキャンを実行できる、強力でユーザーフレンドリーな3D再構築ソフトウェアです。フルカラーの3Dシーンを数分で作成できます。ReconstructMeQtは、ReconstructMe SDK（オープンソース）を利用したリアルタイムの3D再構成グラフィカル・ユーザー・インターフェースを提供します。

アーテック・スタジオ

Artec EvaやArtec SpiderといったArtecのハンドヘルド構造化光3Dスキャナーは軽量で使い勝手が良く、多くの3D展示スペースで対象物をスキャンするのに選ばれています。ArtecはArtec Studioというソフトウェアも開発しており、マイクロソフトのキネクトやAsusのXtion、その他様々なメーカーのモーションセンシング周辺機器と組み合わせて使用することで、それらを3Dスキャナーに変身させることができます。

Artec Studioを通してKinectを使えば、モデルのスキャンが完了し、その後、図のように後処理、穴埋め、データクリーニング、測定、データエクスポートを行うことができます。

ポリワークス

カナダのInnovMetric Software Inc.が開発したPolyWorksは、エンジニアリングおよび製造業界に3D計測ソリューションを提供する点群処理ソフトウェアです。点群スキャン、寸法解析・比較、CAD、リバースエンジニアリングなどの機能を備えています。

コピーCAD

CopyCADは英国のDELCAM社が開発した強力なリバースエンジニアリングシステムソフトウェアである。既存の部品やソリッドモデルから3次元CADモデルを作成することができます。このソフトウェアは、デジタルデータからCADサーフェスを作成するための洗練されたツールを提供します。CopyCADは座標測定機からのデータを受け取ることができ、工作機械やレーザースキャナーとも互換性があります。

スケッチベースの3Dモデリングソフトウェア

スケッチアップ

SketchUpは、使いやすい3Dモデリング・ソフトウェアです。SketchUpで3Dモデルを作成するのは、紙に鉛筆でスケッチするのと同じくらい直感的です。SketchUpの3Dモデリング・プロセスは簡単で、線を引いて面を作り、それを押し出してソリッドを形成します。この方法は、建築やインテリアシーンのモデリングによく使われます。

イージートイ

EasyToyはスケッチベースのモデリングと3Dペインティングソフトウェアで、非常にユーザーフレンドリーなインターフェースとシンプルな操作が特徴です。いくつかの簡単な操作を組み合わせることで、複雑な3Dモデルを素早く作成することができます。既存の3Dシステムに比べ、EasyToyは習得が容易で、使い勝手が良い。おもちゃのデザイン、グラフィック、アニメーション、教育など、幅広い用途にお使いいただけます。