Principais softwares de modelagem 3D para engenheiros

Este artigo apresenta uma breve introdução aos vários tipos de software de modelagem 3D populares atualmente em uso. Isso inclui software básico de modelagem 3D para iniciantes, software de modelagem 3D com recursos completos de uso geral, software de modelagem 3D específico do setor, software de escultura 3D, software de modelagem 3D baseado em fotos, software de modelagem 3D baseado em digitalização (engenharia reversa) e software de modelagem 3D baseado em esboços, entre outros.

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

A seguir, apresentamos alguns programas básicos de software de modelagem 3D para iniciantes, adequados para quem não tem experiência em design, bem como para alunos do ensino fundamental e médio e para iniciantes com interesse pessoal na área.

Tinkercad

O Tinkercad é uma ferramenta de modelagem 3D baseada na Web com uma interface de design colorida e divertida, tão fácil de usar quanto blocos de construção, o que o torna adequado para adolescentes e crianças se envolverem em modelagem 3D. Emily, uma entusiasta de impressão 3D do exterior, usou o Tinkercad para projetar e imprimir uma cervejaria. O Tinkercad também pode ser usado para criar detalhes bonitos e aparências de alta qualidade.

123D Design

O 123D Design permite que os usuários criem formas complexas empilhando e editando gráficos simples. Esse método "infalível" de modelagem 3D permite que qualquer pessoa, mesmo que não seja um engenheiro de modelagem CAD 3D, possa modelar livremente no 123D Design.

123DSculpt

O 123DSculpt é um aplicativo que funciona no iPad, permitindo que qualquer pessoa criativa crie facilmente seus próprios modelos esculturais.

123D Criatura

O 123D Creature permite que os usuários criem vários modelos de criaturas com base em sua imaginação. Quer as criaturas existam na vida real ou apenas na imaginação, elas podem ser trazidas à vida.

123DMake

O 123DMake converte modelos 3D em padrões 2D, usando materiais como papelão e madeira para recriar modelos, e também pode ser entendido como o software de corte mencionado na seção 2.3. Ele pode ser usado para criar obras de arte, móveis, esculturas ou outros objetos simples.

123DCatch

Com base na computação em nuvem, o 123DCatch transforma rapidamente fotos digitais em modelos 3D realistas, desenvolvidos pela Autodesk. Além dos PCs, foi lançado um aplicativo móvel que transforma smartphones em scanners 3D.

(2) Software de modelagem 3D com recursos completos e de uso geral

3DS Max

O 3D Studio Max, comumente conhecido como 3DS Max, é um dos softwares de modelagem, animação e renderização 3D mais vendidos do mundo. É, sem dúvida, o software 3D profissional mais fácil de aprender, inicialmente usado para criar animações em jogos de computador e, posteriormente, envolvido na produção de efeitos especiais para filmes como "X-Men" e "O Último Samurai".

Maya

O Maya é um software de animação 3D de alto nível, usado por profissionais em publicidade para cinema e televisão, animação de personagens e efeitos especiais para filmes. Com seus recursos abrangentes, flexibilidade, facilidade de uso, alta eficiência de produção e forte realismo de renderização, o Maya é um software de ponta para produção de filmes.

Sua reputação de prestígio e seu alto preço fazem dele uma ferramenta cobiçada pelos criadores. O domínio do Maya pode aumentar muito a eficiência e a qualidade da produção, permitindo a criação de animações de personagens realistas e efeitos de renderização semelhantes aos de filmes, impulsionando os criadores a se tornarem animadores de classe mundial.

Rinoceronte

Também conhecido como Rhinoceros, é uma ferramenta de modelagem tridimensional semelhante ao AutoCAD em suas operações básicas, o que facilita o domínio do Rhino por iniciantes com experiência em AutoCAD. É amplamente utilizado em design industrial, arquitetura, móveis e design de moldes de calçados, destacando-se na criação de modelos tridimensionais para o exterior de produtos.

ZBrush

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

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

Google SketchUp

O Google SketchUp, muitas vezes chamado de SketchUp ou SU, é uma ferramenta de design voltada para o processo de criação de esquemas de design, não apenas para transmitir com eficácia as ideias do designer, mas também para atender às necessidades de comunicação em tempo real com os clientes. Ele permite que os designers conceituem intuitivamente em um computador, o que o torna uma excelente ferramenta para esquemas de projetos arquitetônicos tridimensionais.

O SketchUp é um software de design 3D altamente popular e fácil de usar, comparado a um "lápis" de design eletrônico pelo seu site oficial. Seu principal ponto de venda é a facilidade de uso, o que permite que todos se familiarizem rapidamente com ele. Além disso, os usuários podem exportar modelos 3D criados no SketchUp diretamente para o Google Earth, o que é muito legal!

Poser

O Poser, desenvolvido pela Metacreations, é um software de modelagem e animação tridimensional para animais e figuras humanas. O Poser aprimora a modelagem humana em 3D adicionando penteados, roupas e acessórios, facilitando a apresentação dos designs 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 modelagem, animação, materiais, renderização até processamento de áudio e edição de vídeo para a produção de curtas-metragens animados. Projetado para profissionais de mídia e artistas de todo o mundo, o Blender pode ser usado para visualização em 3D e para a criação de vídeos com qualidade de transmissão e de cinema.

Além disso, seu mecanismo de jogo 3D em tempo real integrado possibilita a produção de conteúdo 3D independente e interativo. Com o Blender, os entusiastas de gráficos 3D podem criar seus modelos 3D favoritos sem gastar uma fortuna. Ele suporta várias técnicas de modelagem poligonal e é capaz até mesmo de produzir animações!

FormZ

O FormZ é um software de modelagem de sólidos e superfícies multiuso altamente aclamado, dotado de uma vasta gama de recursos exclusivos de processamento e escultura de formas 2D/3D. Para profissionais que lidam frequentemente com espaços e formas em 3D, como arquitetos, paisagistas, planejadores urbanos, 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 econômico com recursos formidáveis. Ele é um dos poucos programas de animação 3D de peso no setor e é amplamente usado em filmes, televisão, jogos, web, publicidade, impressão, animação e outros campos.

Sua facilidade de uso e simplicidade o tornam acessível para iniciantes, enquanto sua força excepcional em modelagem biológica e 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, comumente conhecido como C4D, é um software de animação 3D lançado pela empresa alemã MAXON. O Cinema 4D é um pacote de software 3D de longa data, com ferramentas de modelagem, animação e renderização 3D de alto nível. O C4D é fácil de aprender e usar, altamente eficiente e apresenta recursos de expressão visual de qualidade cinematográfica, o que o torna o software 3D preferido dos designers visuais.

Criado na Alemanha em 1989, o software evoluiu ao longo de mais de três décadas, tornando-se cada vez mais avançado e sofisticado. O C4D, queridinho da comunidade de design e criador de tendências, é predominante no design de comércio eletrônico e é amplamente aplicado em design gráfico, design de interface do usuário, design industrial e produção de filmes. A modelagem de personagens de muitos filmes de grande sucesso também é feita com o C4D.

(3) Software de modelagem 3D específico do setor

AutoCAD

O AutoCAD, o principal produto da Autodesk, é amplamente utilizado para desenho 2D, desenho detalhado, documentação de projeto e projeto 3D básico, e se tornou uma ferramenta de desenho internacionalmente popular. Ele possui uma interface amigável, permitindo várias operações por meio de menus interativos ou linhas de comando. Seu ambiente de desenho com vários documentos permite que pessoas sem especialização em informática aprendam e utilizem o software rapidamente.

CATIA

De propriedade da empresa francesa Dassault Systemes S.A., o CATIA é um software CAD/CAE/CAM integrado de alta qualidade. Seu primeiro usuário, na década de 1970, foi a empresa aeroespacial de renome mundial Dassault Aviation. Atualmente, os recursos avançados do CATIA são reconhecidos em vários setores, com usuários notáveis como Boeing, BMW, Mercedes-Benz e outros.

NX

O NX, também conhecido como Unigraphics NX, é um software premium desenvolvido pela Siemens. Ele fornece modelagem e verificação digital para processos de projeto e fabricação de produtos. Inicialmente adotado pela McDonnell Douglas nos Estados Unidos, o NX tornou-se um dos principais aplicativos de design 3D na indústria de moldes.

SolidWorks

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

Com seus recursos robustos e componentes abrangentes, o SolidWorks se tornou uma solução de CAD 3D líder e de grande alcance.

Creo

O Creo, anteriormente conhecido como Pro/Engineer e comumente chamado de Pro/E, é um conjunto de softwares de automação mecânica desenvolvido pela empresa americana PTC. Ele é amplamente utilizado em setores como automotivo, aeroespacial, eletrônicos de consumo, fabricação de moldes, brinquedos, design industrial e manufatura mecânica.

Cimatron

O Cimatron é um software desenvolvido pela empresa israelense Cimatron (agora adquirida pela empresa americana 3D Systems). O software oferece uma interface de usuário flexível e é usado principalmente para projeto de moldes e usinagem de modelos. Ele é muito popular no setor internacional de fabricação de moldes.

A equipe da Cimatron desenvolveu o software de impressão 3D para metal 3DXpert com base no software Cimatron. Esse é o primeiro software de impressão 3D de metal do mundo que abrange todo o processo de design, desde o design até a formação da impressão final, incluindo os estágios CNC de pós-processamento, em que o software 3DXpert pode desempenhar um papel significativo.

(4) Software de escultura 3D

ZBrush

Apresentado anteriormente, o ZBrush é um software de modelagem 3D versátil que não só apresenta recursos avançados de modelagem 3D, mas também oferece recursos de escultura.

Desenvolvido pela empresa americana Pixologic, o software ZBrush é a primeira ferramenta de design 3D do mundo que permite aos artistas criar com um senso de liberdade ilimitado. O ZBrush pode esculpir modelos com até um bilhão de polígonos, de modo que a única limitação está na imaginação do artista.

MudBox

O MudBox é um software de modelagem e escultura 3D desenvolvido pela Autodesk. Ele tem seus pontos fortes exclusivos em comparação com o ZBrush. Algumas pessoas até consideram o MudBox superior ao ZBrush, apelidando-o de "ZBrush killer".

MeshMixer

A Autodesk também desenvolveu uma ferramenta de modelagem 3D baseada em pincéis chamada MeshMixer. Esse software permite que os usuários mesclem modelos existentes por meio de interações semelhantes a pincéis, possibilitando a criação de modelos 3D usando técnicas semelhantes à mescla de Poisson ou Laplacian. Um recurso digno de nota é a versão mais recente 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 projetado especificamente para artistas de jogos. Ele se concentra no design de detalhes para modelos de jogos, integrando pintura de textura em tempo real e escultura de detalhes. Esse software acelera o processo de design de detalhes, permitindo a criação de mais conteúdo 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 concentra no conceito de modelagem de argila. Ele é particularmente adequado para usuários que desejam criar pequenas estátuas.

Modo

O Modo é um software 3D avançado para subdivisão poligonal, modelagem, escultura, pintura 3D, animação e renderização. Ele foi projetado e é mantido pela Luxology, LLC. O software apresenta muitos recursos avançados, como N-gons (polígonos com mais de quatro bordas), ferramentas de pintura 3D de vários níveis e compatibilidade com os sistemas operacionais MacOSX da Apple e Microsoft Windows.

(5) Software de modelagem 3D baseado em fotografias

123DCatch

Conforme mencionado anteriormente.

3DSOMPro

O 3DSOMPro é um software projetado para gerar modelos 3D de alta qualidade a partir de fotografias. Ele pode criar modelos tridimensionais a partir de imagens de objetos reais, e os modelos resultantes podem ser exibidos on-line de forma interativa.

PhotoSynth

A Microsoft desenvolveu o PhotoSynth, que processa um grande número de fotos em 3D. Ele não cria modelos 3D reais, mas constrói uma cena 3D virtual com base nos parâmetros da câmera e nas relações espaciais entre as fotos. Isso permite que os usuários visualizem a cena de diferentes ângulos e posições.

(6) Software de modelagem 3D baseado em digitalização (engenharia reversa)

Geomagic

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

O Geomagic Studio é um software de engenharia reversa amplamente utilizado, que apresenta os seguintes recursos: garante o processamento impecável 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 aos principais dispositivos de digitalização 3D e ao software CAD/CAM; pode ser usado como um aplicativo autônomo para fabricação rápida ou como complemento do software CAD e é essencial para a pesquisa científica.

Imageware

O Imageware, produzido pela empresa americana EDS e posteriormente adquirido pela Siemens PLM Software da Alemanha, agora faz parte da linha de produtos NX. É um dos mais renomados pacotes de software de engenharia reversa devido ao seu poderoso processamento de nuvem de pontos, recursos de edição de superfície e construção de superfícies Classe A.

É amplamente utilizado nos setores automotivo, aeroespacial, de eletrônicos de consumo, de moldes e de design e fabricação de componentes de computador.

RapidForm

O RapidForm é um software de engenharia reversa desenvolvido pela INUS Technology da Coreia do Sul. Ele oferece uma nova geração de modelos computacionais que podem processar dados de nuvem de pontos em superfícies poligonais contínuas em tempo real, o que o torna uma 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 avançado e fácil de usar que pode realizar a digitalização de cenas 3D em tempo real usando o Kinect da Microsoft ou o Xtion da ASUS (seu algoritmo principal é o Kinect Fusion). Uma cena 3D totalmente colorida pode ser criada em minutos. O ReconstructMeQt fornece uma interface gráfica de usuário de reconstrução 3D em tempo real, utilizando o ReconstructMe SDK (código aberto).

Estúdio Artec

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

Com o Kinect por meio 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, conforme mostrado.

PolyWorks

Desenvolvido pela empresa canadense InnovMetric Software Inc., o PolyWorks é um software de processamento de nuvens de pontos que fornece soluções de metrologia 3D aos setores de engenharia e manufatura. 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 reversa produzido pela DELCAM do Reino Unido. Ele permite a geração 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 também é compatível com máquinas-ferramentas e scanners a laser.

Software de modelagem 3D baseado em esboços

SketchUp

O SketchUp é um software de modelagem 3D fácil de usar. Criar modelos 3D com o SketchUp é tão intuitivo quanto desenhar com um lápis no papel - o software reconhece e se ajusta automaticamente às linhas que você desenha. Seu processo de modelagem 3D é simples: desenhe linhas para criar faces e, em seguida, extrude-as para formar sólidos. Esse método é comumente usado para modelagem de cenas arquitetônicas ou de interiores.

EasyToy

O EasyToy é um software de modelagem e pintura 3D baseado em esboços, com uma interface altamente amigável e operações simples. Ao combinar algumas ações simples, os usuários podem criar rapidamente modelos 3D complexos. Em comparação com os sistemas 3D existentes, o EasyToy é mais fácil de aprender e usar. Ele tem uma ampla gama de aplicações, incluindo design de brinquedos, gráficos, animação e educação.