2024年度专业3D扫描软件评测
数字化正在重新定义制造业的未来。在逆向工程、数字仓储和质量分析（QA）等关键领域，3D扫描正迅速崭露头角，成为这场技术革命的基石，并快速重塑着制造商们的工作方式。但3D扫描仪的性能并非仅由硬件决定，更取决于操作它的软件。现在市面上可供选择的平台可谓琳琅满目，如何选择一款合适的3D扫描软件成为了难题。为助您优化3D扫描工作流程，我们深入评测了2024年市场上超好用的3D扫描软件，并重点介绍了每款软件的优缺点及其在不同领域的应用。
即使是高端的专业3D扫描仪，其处理捕获的数据时仍离不开PC软件。既然这些扫描仪已搭载功能强大的机载处理器，为何仍需要外部软件的辅助呢？为了解答这一疑问，我们有必要再次回顾3D扫描的基本原理。
业内许多领军企业均采用结构光技术。那么其背后的工作原理是什么呢？简单来说，三维扫描仪首先会向扫描物体表面投射白光或蓝光信息，然后扫描仪的摄像头会采集被反射回来的结构光信息，并记录光束的扭曲程度。每一个光信息代表3D空间中的一个“数据点”，在全方位的扫描后，我们就可获得完整的“点云”数据。
3D扫描软件在数据解读和转化过程中发挥着举足轻重的作用，确保最终得到精准、逼真的网格模型。其中，模式识别和重建算法是这一过程的核心。它们有效利用光信息来分析点与点之间的相对位置，识别各种形状，并将色彩和表面细节（即“纹理”）“投射”到最终的模型上。
要点
3D扫描软件不仅在后期处理中发挥着至关重要的作用，更是是数据捕获的核心，确保扫描结果达到卓越效果。
除了优化数据捕获，这款3D扫描软件通过异常值去除、孔洞填补、CAD输出准备等功能帮助用户整理网格模型。此外，借助其他平台，这些网格模型能够转化为尺寸精准、逼真的3D模型，并广泛应用于逼真CGI影像生成、逆向工程、质检等多个领域。
在此，我们不再赘述技术方面的内容，如需了解更多信息，请查看：结构光三维扫描仪工作原理。
接下来，我们将介绍市场上几款超好用的3D扫描软件，包括这几款软件之间的区别，以及如何把它们的性能发挥至最优水平。
专业3D扫描软件
Artec Studio
- Windows， macOS （Catalina或更早版本）
- 多分辨率3D扫描
- 真实感增强的HD模式
- 丰富的网格编辑工具
- 能分析扫描数据，并用于扫描至CAD
- 功能强大，但价格贵，与专业级软件差不多
无论数字化的对象小至微型螺栓、大至人体，甚至整个设备，Artec设备都可以助你轻松完成任务。而这一切扫描操作都离不开一款软件—— Artec Studio。
Artec Studio的功能随着每一次版本更迭变得更加强大，能够优化你的全部工作流程，无论是数据捕获、处理还是导出，致力于确保结果的满意度。在数字化过程中，这款3D扫描软件会分析所捕捉的物体，自动调整扫描仪灵敏度，为棘手表面完成三维扫描。即便是新手，也能轻松应对暗面、遮挡区域或反光表面。
要点
Artec Studio每年更新，为Artec 3D扫描仪时添新功能——让你的扫描仪愈发强大。
在数据捕获完成后，Artec Studio的高级布尔运算工具包、自动曲面处理和偏差分析功能将满足你在质检和逆向工程中的各项需求。一键即可将数据导出至特定应用平台，整个过程不仅流畅无阻，而且高度自动化。
Artec的3D扫描当然也面对着激烈的市场竞争。市场上虽不乏功能相对简单、价格亲民的平台，但Artec Studio仍在一众竞争对手中脱颖而出，成为专业级3D扫描领域的领军者。这都多亏于其显著提升图像清晰度的HD模式，多分辨率扫描融合功能，以及全无线捕获支持，让用户能够拥有更好的操作体验。
Skanect
- 免费试用版；专业版：US$129/年
- Windows, macOS
- 对第三方设备开放
- 可预设扫描人体、房间和中型物体
- 支持Shapeways 与Sketchfab集成
- 商业功能仅限付费用户使用
- 编辑工具集相对基础
和众多专业3D扫描仪制造商开发的平台不同，Skanect具有设备兼容性。这意味着它不仅能驱动开发者设计的结构光扫描硬件，也能轻松适配包括Xbox Kinect在内的其他低成本设备。
Skanect的功能集适合初学者使用。该软件结合了实时反馈功能与人体、物体和房间数据预设捕获功能，让新手用户获得优秀扫描效果。网格编辑的操作同样很简单，去除小型部件、填补孔洞、简化网格等是其功能亮点。
要点
Skanect能够兼容设备，适用于广大3D扫描用户，但缺乏许多专业级功能，尚有提升空间。
对于有高级编辑和分析需求的用户来说，他们需要更高端的平台。但是，即便是高精度模型导出和电子邮件支持这样相对基础的功能，也只有专业版付费用户才能使用。Skanect的价格虽然亲民，但其功能集仍尚待进一步完善。
摄影测量软件
- RealityCapture：3500个点数US $10；永久许可：$3,750
- Windows
- 有“PPI”许可的临时用户仅需按实际使用付费
- 出色的纹理捕获功能
- 速度比其他摄影测量软件更胜一筹
- 存在传统摄影测量软件的通病：速度比3D扫描慢，容易出错且不便移动
如果你正在寻找一款专业的摄影测量软件，RealityCapture无疑是理想之选。无论是搭建VR场景还是地理参考地图，它都能根据高清图像或3D激光扫描生成逼真的3D网格。
要点
Artec Studio让你可以结合3D扫描和摄影测量数据搭建更加逼真、纹理完美的3D模型。
Artec Studio处理的摄影测量数据能用来搭建高清、逼真的3D模型，这些模型在真实性大于几何捕获的CGI应用场景中表现出色。不过，摄影测量技术也存在局限性，如拍摄距离不当、拍摄光线不均匀、处理时间长，以及使用支架时不易便携等问题，这些都会对其应用效果产生一定的影响。
因此，即便选择其他摄影测量软件如Agisoft Metashape或开源的Meshroom，也很难从根本上改善其局限性。但别担心，您无需在3D扫描和摄影测量之间纠结，Artec Studio为您提供了第三种方案——联合使用这两种技术，轻松生成逼真纹理。
但其实对比RealityCapture与3D扫描技术，不难发现两者各具优势。RealityCapture的按输入付费就非常适用于逼真的3D建模。但灵活、独立且精确的几何捕获工作，唯有3D扫描能够胜任。
那么制造商们是如何利用这些模型呢？让我们来一探究竟！
以应用为导向的3D扫描软件
Geomagic for SOLIDWORKS
- Windows
- 直接接入现有的SOLIDWORKS的CAD软件
- 特征提取工具增强，简化扫描至CAD流程
- 进一步将SOLIDWORKS 集成至Artec Studio
- 需要购买SOLIDWORKS才可使用
- QA工具相对简单
SOLIDWORKS作为一款成熟的3D网格编辑和CAD软件，已经能够满足逆向工程的需求。但如果您已持有其使用许可，且需要更高级的工具来加快逆向工程和设计迭代的过程，那么Geomagic for SOLIDWORKS 是个理想之选。
依托高级自动曲面处理功能，一键即可将特征转换为CAD曲面。如需将草图转为3D形状，该插件还配备了一套挤压、旋转和扫描工具，在用户界面上即可操作。如此一来，用户可以更快理解设计思路，并进行调整和修改。
使用这些插件当然也需要有SOLIDWORKS的使用许可，这可能会让初学者望而却步。但别担心，您可以先体验免费版本，再决定是否购买。而且，Geomagic for SOLIDWORKS的定价也很合理。
Geomagic Control X
- Windows
- 批量QA和质检更为便捷
- 智能尺寸标注功能可快速识别偏差
- 采用航空航天级分析工具
- 广泛的功能集对新手颇具挑战性
- GD&T功能高级，但面临激烈竞争
如果你从事品控方面的工作，想必对Geomagic Control X已有所耳闻。虽然新用户刚开始接触其用户界面时会觉得有些复杂，但一旦克服了最初的难关，就会发现它是加快批量质检过程的理想之选。
要点
基于3D扫描数据，诸如Control X此类平台使检验整个产品批次、发现缺陷成为可能。
借助可视化脚本，您可以基于初始扫描搭建一个模板，并以此为基础进行后续分析，实现整个工作流程的自动化。此外，Smart Dimensioning能自动在特征之间创建尺寸标注，这简化了添加容错率的过程。这一功能在添加扫描偏差分析的平面度或对称容错率时，尤为实用。
Control X凭借其高级轮廓测量和位置分析功能，在叶片的维护、修理和大修（MRO）中，能够轻松发现损伤、翘曲或扭曲等问题，因此广受行业欢迎。但这款软件的功能远不止于此，其GD&T工具还能助您深入了解生产流程，从而提高生产效率，改善营利状况。
Geomagic Design X
- Windows
- 高级逆向工程中的特征提取向导
- 配备为新用户设计的内置界面助手
- 历经行业考验，值得信赖
- 对于基础应用，专业级工具可能过于复杂且不必要
在逆向工程领域， Geomagic Design X可以说是业界领先的软件。它配备高度自动曲面处理、布局和草图绘制工具，一键即可完成许多复杂的扫描至CAD的任务。对于制造商而言，这款软件是数字化仓储和高效替换故障部件的理想选择。
正如Control X在QA领域的应用，Design X在其他领域也有出彩表现。它通过宏指令来自动化处理网格，简化了批量工作流程。此外，它还配备诸多功能，让手工草图绘制更加高效。无论是提取截面多线、特征曲线，还是提取多输入参考，这些最为复杂的任务，有了Design X的高级工具集，都不在话下。
Design X还配备了Automated Accuracy Analyzer，用于实时偏差分析。也许有人会觉得这些功能之于基础案例，颇有大材小用之意。但是该软件配备的Redesign Assistant能帮助用户轻松掌握用户界面。至于其反向工程能力，早已通过众多成功案例得到了验证，无需过多解释，实力就是最好的证明！
ZEISS INSPECT Optical 3D
- 免费试用版；根据需求定制
- Windows
- 行业领先的质检工具
- 参数化记忆分析平台，高效应对重复性任务
- 轻松识别变形问题
- 可配合ZEISS软件进行个性化定制
- 需有专业版许可才可使用高级GD&T、自动曲面处理和渲染工具
虽然最近改了名，但ZEISS INSPECT仍保留了其前身GOM Inspect的所有检验工具，只是版本和应用程序不同了。
ZEISS INSPECT软件家族包含多款针对不同行业和应用的软件，许多应用程序的核心功能相同。但ZEISS Inspect Optical 3D可能是其中最为广泛应用的版本，而ZEISS X-Ray和 ZEISS Airfoil这两款的应用则更加细化。有了ZEISS INSPECT，用户可以迅速分析偏差，运用高级GD&T工具进行检验，并在生产前通过“虚拟装配”对零部件进行数字化分析。
除此之外，突起、凹痕和槽口等细节都会被放大，更容易识别到偏差。高级渲染功能则让用户可以通过逼真的预览效果看到产品的外观。再加上 ZEISS Quality Suite的个性化定制选项，这款软件无疑是确保产品质量的得力助手，让您对产品质量的把控信心满满。
当然，这款软件许多优秀功能也都需付费才能解锁使用。但如果您有意愿将3D扫描数据用于QA，升级至专业版许可绝对物有所值。
要点
O过去，逆向工程和质检工具的身影只能在行业平台上看到，如今它们也逐渐开始出现在3D扫描软件中。
3D扫描下一步将剑指何方？
前沿算法的发展预示着3D扫描技术的未来。用户可以期待看到3D扫描过程的大幅提速，和更优的扫描结果。这种进步不仅体现在对棘手的暗面、反光面（如今已变得更易于捕捉）的捕捉能力上，还体现在用人工智能技术来捕捉精细、复杂的物体特征上。而人工智能技术也在不断推动Artec Studio的精确度的提升。
虽然3D扫描平台加入了逆向工程和QA功能，但专用工具集的地位依旧不可替代。
在不久的将来，技术的进步将会带领3D扫描软件驶向何方？我们有理由期待，3D扫描技术下一步将会进军对超精确、高速数字化有着极高要求的计量学、逆向工程和检验等领域，为这些行业带来变革。
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尽管软件扮演着十分重要的角色，但每当讨论有关于3D技术时，却很少抢占头条。大家多数听到的是关于高端全新3D扫描仪、3D打印机，甚至是突破性的3D打印材料。而将这一切衔接在一起的3D软件往往只是讨论中的一个脚注—无足轻重的补充内容。提及时，大家很难找到适用于Mac的专用软件；绝大多数的3D扫描软件都是为Windows系统平台打造的—幸运的话，能适用于Windows+Linux。尽管很难找到，但如果你对其熟知，定能找到。因此，在本文中，我们总结了一些适用于Mac电脑的最佳3D扫描和3D建模软件，涵盖了免费和付费版。
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