Software de modelação 3D de topo para engenheiros

Este artigo fornece uma breve introdução aos vários tipos de software de modelação 3D populares atualmente em uso. Inclui software básico de modelação 3D de nível de entrada, software de modelação 3D completo de uso geral, software de modelação 3D específico da indústria, software de escultura 3D, software de modelação 3D baseado em fotografias, software de modelação 3D baseado em digitalização (engenharia inversa) e software de modelação 3D baseado em esboços, entre outros.

(1) Software básico de modelação 3D de nível básico

Seguem-se alguns programas básicos de software de modelação 3D de nível básico, adequados para quem não tem formação em design, bem como para o ensino básico e secundário e para principiantes com um interesse pessoal nesta área.

Tinkercad

O Tinkercad é uma ferramenta de modelação 3D baseada na Web com uma interface de design colorida e divertida, tão fácil de utilizar como os blocos de construção, o que a torna adequada para adolescentes e crianças se dedicarem à modelação 3D. Emily, uma entusiasta da impressão 3D no estrangeiro, utilizou o Tinkercad para desenhar e imprimir uma fábrica de cerveja. O Tinkercad também pode ser utilizado para criar pormenores bonitos e aparências de alta qualidade.

123D Design

O 123D Design permite aos utilizadores criar formas complexas através do empilhamento e edição de gráficos simples. Este método "infalível" de modelação 3D permite que qualquer pessoa, mesmo que não seja um engenheiro de modelação CAD 3D, possa modelar livremente no 123D Design.

123DSculpt

123DSculpt é uma aplicação que funciona no iPad e que permite a qualquer pessoa criativa criar facilmente os seus próprios modelos de escultura.

123D Criatura

O 123D Creature permite aos utilizadores criar vários modelos de criaturas com base na sua imaginação. Quer as criaturas existam na vida real ou apenas na imaginação, podem ser trazidas à vida.

123DMake

O 123DMake converte modelos 3D em padrões 2D, utilizando materiais como cartão e madeira para recriar modelos, e também pode ser entendido como o software de corte mencionado na secção 2.3. Pode ser utilizado para criar obras de arte, mobiliário, esculturas ou outros objectos simples.

123DCatch

Baseado na computação em nuvem, o 123DCatch transforma rapidamente fotografias digitais em modelos 3D realistas, desenvolvidos pela Autodesk. Para além dos PCs, foi lançada uma aplicação móvel que transforma os smartphones em scanners 3D.

(2) Software de modelação 3D completo para fins gerais

3DS Max

O 3D Studio Max, vulgarmente conhecido como 3DS Max, é um dos softwares de modelação, animação e renderização 3D mais vendidos do mundo. É indiscutivelmente o software 3D profissional mais fácil de aprender, inicialmente utilizado para criar animações em jogos de computador e, mais tarde, passou a estar envolvido na produção de efeitos especiais para filmes como "X-Men" e "O Último Samurai".

Maia

O Maya é um software de animação 3D de topo de gama, utilizado por profissionais em publicidade cinematográfica e televisiva, animação de personagens e efeitos especiais para filmes. Com as suas características abrangentes, flexibilidade, facilidade de utilização, elevada eficiência de produção e forte realismo de renderização, o Maya é um software topo de gama para produção cinematográfica.

A sua reputação de prestígio e o seu elevado preço fazem dele uma ferramenta cobiçada pelos criadores. O domínio do Maya pode aumentar significativamente a eficiência e a qualidade da produção, permitindo a criação de animações de personagens realistas e efeitos de renderização semelhantes aos de um filme, impulsionando os criadores a tornarem-se animadores de classe mundial.

Rinoceronte

Também conhecido como Rhinoceros, é uma ferramenta de modelação tridimensional semelhante ao AutoCAD nas suas operações básicas, tornando mais fácil para os principiantes com experiência em AutoCAD dominar o Rhino. É muito utilizado em design industrial, arquitetura, mobiliário e design de moldes para calçado, destacando-se na criação de modelos tridimensionais para exteriores de produtos.

ZBrush

O ZBrush é um software de escultura e pintura digital conhecido pelos seus poderosos recursos e fluxo de trabalho intuitivo. Com uma interface limpa e um funcionamento suave, oferece um conjunto de funcionalidades desenvolvidas com a praticidade em mente, inspirando a criatividade dos artistas e permitindo uma criação desinibida.

O ZBrush revolucionou o fluxo de trabalho tradicional do design 3D, libertando as mãos e as mentes dos artistas dos métodos de criação desajeitados dependentes de um rato e de parâmetros, e honrando totalmente a inspiração criativa e os hábitos de trabalho tradicionais do designer.

Google SketchUp

O Google SketchUp, muitas vezes referido como SketchUp ou SU, é uma ferramenta de design destinada ao processo de criação de esquemas de design, não só transmitindo eficazmente as ideias do designer, mas também satisfazendo as necessidades de comunicação em tempo real com os clientes. Permite aos desenhadores concetualizar intuitivamente num computador, o que o torna uma excelente ferramenta para esquemas de desenho arquitetónico tridimensional.

O SketchUp é um software de desenho 3D muito popular e fácil de utilizar, comparado a um "lápis" de desenho eletrónico pelo seu site oficial. O seu principal argumento de venda é a facilidade de utilização, que permite a qualquer pessoa familiarizar-se rapidamente com ele. Além disso, os utilizadores podem exportar os modelos 3D criados no SketchUp diretamente para o Google Earth, o que é incrivelmente interessante!

Poser

O Poser, desenvolvido pela Metacreations, é um software de modelação e animação tridimensional para animais e figuras humanas. O Poser melhora a modelação humana 3D adicionando penteados, vestuário e acessórios, facilitando a apresentação dos desenhos e da criatividade das pessoas.

Liquidificador

O Blender é um software de animação 3D de código aberto, multiplataforma e abrangente que oferece soluções que vão desde a modelação, animação, materiais, renderização, processamento de áudio e edição de vídeo para a produção de curtas-metragens de animação. Concebido para profissionais dos media e artistas de todo o mundo, o Blender pode ser utilizado para visualização 3D e para a criação de vídeos com qualidade de transmissão e de cinema.

Além disso, o seu motor de jogo 3D em tempo real integrado permite produzir conteúdos 3D independentes e interactivos. Com o Blender, os entusiastas dos gráficos 3D podem criar os seus modelos 3D favoritos sem gastar uma fortuna. Suporta várias técnicas de modelação poligonal e até é capaz de produzir animações!

FormZ

O FormZ é um software de modelação de sólidos e superfícies multiusos altamente aclamado, dotado de uma vasta gama de capacidades únicas de processamento e escultura de formas 2D/3D. Para profissionais que lidam frequentemente com espaços e formas 3D - como arquitectos, arquitectos paisagistas, urbanistas, engenheiros, animadores e ilustradores, bem como designers industriais e de interiores - o FormZ é uma ferramenta de design eficiente.

LightWave

Desenvolvido pela NewTek nos EUA, o LightWave 3D é um software de animação 3D económico com capacidades formidáveis. É um dos poucos programas de animação 3D de peso na indústria e é amplamente utilizado em filmes, televisão, jogos, web, publicidade, impressão, animação e outros campos.

A sua facilidade de utilização e simplicidade tornam-no acessível aos principiantes, enquanto a sua força excecional na modelação biológica e na animação de personagens é digna de nota. O módulo de renderização do LightWave, baseado nas tecnologias de traçado de raios e radiosidade, atinge uma qualidade de renderização quase perfeita.

C4D

O Cinema 4D, vulgarmente conhecido como C4D, é um software de animação 3D introduzido pela empresa alemã MAXON. O Cinema 4D é um pacote de software 3D de longa data, com ferramentas de modelação, animação e renderização 3D de topo. O C4D é fácil de aprender e utilizar, altamente eficiente e possui capacidades de expressão visual de qualidade cinematográfica, o que o torna o software 3D de eleição para os designers visuais.

Criado na Alemanha em 1989, o software evoluiu ao longo de mais de três décadas, tornando-se cada vez mais potente e sofisticado. O C4D, um queridinho da comunidade de design e um criador de tendências, é predominante no design de comércio eletrónico e é amplamente aplicado em design gráfico, design de IU, design industrial e produção cinematográfica. A modelação de personagens para muitos filmes de grande sucesso é também realizada com C4D.

(3) Software de modelação 3D específico do sector

AutoCAD

O AutoCAD, o principal produto da Autodesk, é amplamente utilizado para desenho 2D, desenho detalhado, documentação de projeto e desenho 3D básico, tendo-se tornado uma ferramenta de desenho internacionalmente popular. Possui uma interface de fácil utilização, permitindo várias operações através de menus interactivos ou linhas de comando. O seu ambiente de desenho multi-documento permite que indivíduos sem conhecimentos informáticos especializados aprendam e utilizem rapidamente o software.

CATIA

Propriedade da empresa francesa Dassault Systemes S.A., o CATIA é um software CAD/CAE/CAM integrado de topo de gama. O seu primeiro utilizador, na década de 1970, foi a empresa aeroespacial de renome mundial Dassault Aviation. Atualmente, as capacidades avançadas do CATIA são reconhecidas em várias indústrias, com utilizadores notáveis como a Boeing, a BMW, a Mercedes-Benz, entre outros.

NX

O NX, também conhecido como Unigraphics NX, é um software de topo desenvolvido pela Siemens. Fornece modelação e verificação digitais para a conceção de produtos e processos de fabrico. Inicialmente adotado pela McDonnell Douglas nos Estados Unidos, o NX tornou-se agora uma das principais aplicações de conceção 3D na indústria de moldes.

SolidWorks

O SolidWorks é um produto da empresa francesa Dassault Systemes S.A., especializada no desenvolvimento e venda de software de desenho mecânico para a plataforma Windows. O SolidWorks ajuda os projectistas a reduzir o tempo de conceção, aumentar a precisão, melhorar a criatividade e colocar os produtos no mercado mais rapidamente. Foi o primeiro software CAD 3D do mundo desenvolvido para Windows.

Com as suas funcionalidades robustas e componentes alargados, o SolidWorks tornou-se uma solução CAD 3D líder e dominante.

Creo

O Creo, anteriormente conhecido como Pro/Engineer e vulgarmente designado por Pro/E, é um conjunto de software de automação mecânica desenvolvido pela empresa americana PTC. É amplamente utilizado em indústrias como a automóvel, a aeroespacial, a eletrónica de consumo, o fabrico de moldes, os brinquedos, o design industrial e o fabrico mecânico.

Cimatron

O Cimatron é um software desenvolvido pela empresa israelita Cimatron (atualmente adquirida pela empresa americana 3D Systems). O software oferece uma interface de utilizador flexível e é utilizado principalmente para a conceção de moldes e maquinação de modelos. É muito popular na indústria internacional de fabrico de moldes.

A equipa Cimatron desenvolveu o software de impressão 3D para metal 3DXpert baseado no software Cimatron. Este é o primeiro software de impressão 3D em metal do mundo que abrange todo o processo de conceção, desde a conceção até à formação da impressão final, incluindo as fases de pós-processamento CNC, em que o software 3DXpert pode desempenhar um papel significativo.

(4)Software de escultura 3D

ZBrush

Apresentado anteriormente, o ZBrush é um software de modelação 3D versátil que não só possui poderosas capacidades de modelação 3D, como também oferece funcionalidades de escultura.

Desenvolvido pela empresa americana Pixologic, o software ZBrush é a primeira ferramenta de desenho 3D do mundo que permite aos artistas criar com uma sensação de liberdade sem limites. O ZBrush pode esculpir modelos com um máximo de mil milhões de polígonos, pelo que a única limitação reside na imaginação do artista.

MudBox

O MudBox é um software de modelação e escultura 3D desenvolvido pela Autodesk. Tem os seus pontos fortes únicos em comparação com o ZBrush. Algumas pessoas consideram mesmo que o MudBox é superior ao ZBrush, apelidando-o de "ZBrush killer".

MeshMixer

A Autodesk também desenvolveu uma ferramenta de modelação 3D baseada em pincéis denominada MeshMixer. Este software permite aos utilizadores misturar modelos existentes através de interacções semelhantes a pincéis, permitindo a criação de modelos 3D utilizando técnicas semelhantes à mistura de Poisson ou Laplaciana. Uma caraterística digna de nota é a última versão do MeshMixer, que inclui um novo algoritmo para otimizar os suportes de impressão 3D.

3DCoat

O 3DCoat é um programa de escultura digital da Ucrânia concebido especificamente para artistas de jogos. Centra-se na conceção de detalhes para modelos de jogos, integrando a pintura de texturas em tempo real e a escultura de detalhes. Este software acelera o processo de conceção de pormenores, permitindo a criação de mais conteúdos em prazos mais curtos.

Ao importar um modelo de baixa resolução, o 3DCoat pode gerar automaticamente mapas UV e pintar mapas normais, mapas de deslocamento, mapas de cores, mapas de transparência e mapas especulares de uma só vez.

Sculptris

O Sculptris é um software de escultura virtual que se centra no conceito de modelação de barro. É particularmente adequado para utilizadores que pretendem criar pequenas estátuas.

Modo

Modo é um software 3D avançado para subdivisão poligonal, modelação, escultura, pintura 3D, animação e renderização. Foi concebido e é mantido pela Luxology, LLC. O software possui muitas funcionalidades avançadas, tais como N-gons (polígonos com mais de quatro arestas), ferramentas de pintura 3D de vários níveis e compatibilidade com os sistemas operativos MacOSX da Apple e Microsoft Windows.

(5) Software de modelação 3D baseado em fotografias

123DCatch

Como já foi referido.

3DSOMPro

O 3DSOMPro é um software concebido para gerar modelos 3D de alta qualidade a partir de fotografias. Pode criar modelos tridimensionais a partir de imagens de objectos reais, e os modelos resultantes podem ser apresentados online de forma interactiva.

PhotoSynth

A Microsoft desenvolveu o PhotoSynth, que processa um grande número de fotografias 3D. Não cria modelos 3D reais, mas constrói uma cena 3D virtual com base nos parâmetros da câmara e nas relações espaciais entre as fotografias. Isto permite aos utilizadores visualizar a cena de diferentes ângulos e posições.

(6) Software de modelação 3D baseado em digitalização (engenharia inversa)

Geomagic

A Geomagic, vulgarmente conhecida como "JieMo", inclui uma série de software como o Geomagic Studio, o Geomagic Qualify e o Geomagic Piano.

O Geomagic Studio é um software de engenharia inversa amplamente utilizado, com as seguintes características: garante um processamento perfeito de polígonos e modelos NURBS, melhorando significativamente a eficiência da produção com formas complexas ou superfícies de forma livre em comparação com o software CAD tradicional; integra-se com os principais dispositivos de digitalização 3D e software CAD/CAM; pode ser utilizado como uma aplicação autónoma para fabrico rápido ou como um complemento ao software CAD e é essencial para a investigação científica.

Material de imagem

O Imageware, produzido pela empresa americana EDS e posteriormente adquirido pela Siemens PLM Software da Alemanha, faz atualmente parte da linha de produtos NX. É um dos pacotes de software de engenharia inversa mais conhecidos devido ao seu poderoso processamento de nuvens de pontos, capacidades de edição de superfícies e construção de superfícies de Classe A.

É amplamente utilizado nas indústrias automóvel, aeroespacial, eletrónica de consumo, de moldes e de conceção e fabrico de componentes informáticos.

RapidForm

O RapidForm é um software de engenharia inversa desenvolvido pela INUS Technology da Coreia do Sul. Oferece uma nova geração de modelos computacionais que podem processar dados de nuvens de pontos em superfícies poligonais contínuas em tempo real, tornando-o numa interface ideal para dados de digitalização 3D. É o software OEM para muitos scanners 3D.

ReconstructMe

Desenvolvido pela ProFactor, o ReconstructMe é um software de reconstrução 3D potente e fácil de utilizar que pode efetuar a digitalização de cenas 3D em tempo real utilizando o Kinect da Microsoft ou o Xtion da ASUS (o seu algoritmo principal é o Kinect Fusion). Uma cena 3D colorida pode ser criada em minutos. O ReconstructMeQt fornece uma interface gráfica de utilizador de reconstrução 3D em tempo real utilizando o ReconstructMe SDK (open-source).

Estúdio Artec

Os scanners 3D portáteis de luz estruturada da Artec, como o Artec Eva e o Artec Spider, são leves e fáceis de utilizar, tornando-os a escolha preferida de muitos espaços de exposição 3D para digitalizar objectos. A Artec também desenvolveu um software chamado Artec Studio, que pode ser utilizado em conjunto com o Kinect da Microsoft, o Xtion da Asus e outros periféricos com sensores de movimento de vários fabricantes, transformando-os em scanners 3D.

Com o Kinect através do Artec Studio, a digitalização do modelo pode ser concluída, seguida de pós-processamento, preenchimento de orifícios, limpeza de dados, medição e exportação de dados, como mostrado.

PolyWorks

Desenvolvido pela empresa canadiana InnovMetric Software Inc., o PolyWorks é um software de processamento de nuvens de pontos que fornece soluções de metrologia 3D às indústrias de engenharia e fabrico. Ele inclui recursos para digitalização de nuvens de pontos, análise e comparação dimensional, CAD e engenharia reversa.

CopyCAD

O CopyCAD é um poderoso software de sistema de engenharia inversa produzido pela empresa britânica DELCAM. Permite a criação de modelos CAD 3D a partir de peças ou modelos sólidos existentes. O software oferece ferramentas sofisticadas para a criação de superfícies CAD a partir de dados digitais. O CopyCAD pode receber dados de máquinas de medição por coordenadas e é também compatível com máquinas-ferramentas e scanners laser.

Software de modelação 3D baseado em esboços

SketchUp

O SketchUp é um software de modelação 3D fácil de utilizar. Criar modelos 3D com o SketchUp é tão intuitivo como desenhar com um lápis no papel - o software reconhece e adapta-se automaticamente às linhas que desenha. O seu processo de modelação 3D é simples: desenhe linhas para criar faces e, em seguida, extrude-as para formar sólidos. Este método é normalmente utilizado para modelação de cenas arquitectónicas ou de interiores.

EasyToy

O EasyToy é um software de modelação e pintura 3D baseado em esboços, com uma interface muito fácil de utilizar e operações simples. Ao combinar algumas acções simples, os utilizadores podem criar rapidamente modelos 3D complexos. Em comparação com os sistemas 3D existentes, o EasyToy é mais fácil de aprender e utilizar. Tem uma vasta gama de aplicações, incluindo design de brinquedos, gráficos, animação e educação.