3D可视化软件：类型、用途及选择方法

无论您是正在为下一次产品发布评估工具的产品设计师，还是试图将 CAD 数据引入交互式评审的工程师， 3D可视化软件市场都可能让您感到不知所措。本指南将主要工具类别与具体用例对应起来，解释如何根据团队的需求和技能水平进行选择，并回答买家在决定使用某个平台之前最常问的问题。它并没有重新解释3D可视化和渲染的基本原理；那篇解释文章已经深入讲解了这些定义。本页面完全专注于帮助您选择合适的软件。

重要信息

• 3D可视化软件涵盖六大类，每一类都适用于不同的工作流程、团队技能水平和输出格式。
• 选择合适的工具取决于四个因素：你需要实时交互还是离线渲染、你团队的技术水平、你如何处理 CAD 或 BIM 数据，以及你的输出将部署在哪里。
• 现在，基于浏览器的工具可以让非技术团队在没有开发人员支持的情况下构建交互式3D体验。
• 原始 CAD 和 BIM 数据（BREP/NURBS 几何体）必须先转换为网格，才能在实时可视化工作流程中使用。
• 到 2030 年，可视化和3D渲染软件市场预计将达到 173.8 亿美元，年复合增长率达 30.6%（ Grand View Research，2023 年），其中制造业、汽车业和 AEC 是主要的终端用户领域。

什么是3D可视化软件？

3D可视化软件是指任何能够让团队创建、渲染或展示三维模型，从而向受众传达设计意图、空间关系或产品细节的应用程序。受众可能是内部工程团队、正在审核建筑设计的客户，或者正在网站上配置产品的消费者。要深入了解渲染引擎和可视化管线的实际工作原理，请参阅什么是3D可视化和渲染。

3D可视化对比3D渲染对比3D建模

这三个术语经常被混淆，但它们描述的是管道的不同部分。

3D建模是构建几何体的过程。设计师或工程师使用建模软件来定义物体的形状、表面和结构，通常以网格或 CAD 实体的形式呈现。

3D渲染是通过计算光线与表面、纹理和材料的相互作用，从几何体生成最终图像或动画的过程。渲染可以离线进行（每帧耗时数分钟或数小时，高度逼真），也可以实时进行（每秒 60 帧以上，交互式）。

3D可视化是一个更广泛的类别：使用3D数据来交流或展示某些内容，无论涉及渲染的静态图像、实时交互体验、产品配置器还是增强现实叠加层。

您需要的软件取决于您要解决的是该流程的哪个部分。

对于专门专注于3D产品可视化的团队来说，选择通常取决于所需的交互级别（静态渲染与实时配置器）以及输出是否需要在浏览器中运行。

如何选择3D可视化软件（按使用场景）

与其对工具进行排名，正确的方法是回答一系列与你自己的项目相关的问题。每个答案都大大缩小了范围。

1.您需要实时交互还是离线渲染？

如果你的输出是静态图像、动画或预渲染的漫游动画，那么像 V-Ray、Arnold 或 Lumion 这样的离线渲染工具将产生最高的照片级真实感。如果用户需要实时与模型进行交互，例如旋转模型、更换材质或配置选项，那么实时引擎或基于 Web 的交互式工具才是正确的起点。混合使用这些方法也很常见：团队离线渲染最终的营销视觉效果，同时使用实时工具进行内部设计评审。

2.你们团队如何处理CAD和BIM数据？

如果您的源文件是 CAD 装配体或 BIM 模型，您需要一个能够直接读取这些格式或将其转换率为网格格式以供实时使用的工具。并非所有可视化工具都能很好地处理这种转换。下文 CAD 和 BIM 部分将更详细地介绍此步骤。

3.输出结果将部署到哪里？

Web部署需要WebGL支持或流媒体解决方案。移动设备、AR 和VR各自都有其硬件限制。仅支持桌面渲染的软件，如果不进行额外的工程工作，则不适用于交互式 Web 或XR部署。

4.你们团队的技术水平如何？

这是大多数买家低估的问题。专业的DCC套件或实时引擎需要大量的技术专长。基于浏览器的工具是为希望构建交互式3D而无需复杂编码的设计师、培训师和工程师设计的。

5.您的预算是多少？

像Blender这样的开源工具不需要支付许可费用。Enscape 或 Twinmotion 等中端工具均提供年度订阅服务。具备 CAD 集成、云渲染和支持功能的企业级平台定价也相应较高。

您需要开发人员吗？还是有面向非技术用户的3D可视化软件？

不，你并非总是需要开发人员。现在，基于浏览器的工具可以让非技术团队构建和共享交互式3D体验，而无需复杂的编码。

关键区别在于你想要构建什么以及它需要有多复杂。设计师或工程师通常可以使用基于网络的工具来组装产品演示、培训演示、设计评审应用程序或基本产品配置器。这些应用程序在浏览器中运行，无需任何专业软件即可查看，并且可以通过链接共享。

当项目需要自定义应用程序逻辑、专有系统集成、高级模拟或在多个平台或XR设备上进行生产规模部署时，开发人员或实时引擎仍然是正确的选择。

对于希望在没有开发人员支持的情况下开始，并在以后进行扩展的团队来说，基于 Web 的3D可视化与Unity Studio为领域专家（包括设计师、培训师和工程师）提供了一个解决方案，他们需要在不依赖开发人员的情况下创建和共享交互式3D原型。在Unity Studio中构建的项目，如果需要扩展到生产级构建，可以直接导出到Unity编辑器。

使用CAD和BIM数据

CAD 和 BIM 文件将几何图形存储为 BREP（边界表示）或 NURBS 曲面。这些格式对于工程用途来说非常精确，但如果不先转换为多边形网格，则不能直接用于实时3D可视化。这种转换通常被称为数据准备或数据预处理，还包括优化多边形数量、应用材质和纹理以及设置场景以进行实时渲染。

对于处理复杂组件的团队来说，这一步骤历来都是一个重要的瓶颈。将 CAD 模型转换为可视化就绪状态的过程，每个产品可能需要数天时间，具体取决于几何形状的复杂程度和涉及的组件数量。

自动化数据准备工具正是在这里发挥了显著作用。为了将 CAD 和 BIM 数据转换率为实时使用，团队可以使用自动化转换管道来处理格式转换、网格优化和LOD （细节级别）生成，而无需手动返工。

一个具体的例子：汽车安全供应商奥托立夫（Autoliv）通过使用Unity和 Asset Transformer 来驱动交互式产品可视化应用程序，将其 CAD 传输和优化工作流程从每个产品四天缩短到六小时。您可以在 Unity 的案例研究页面上阅读Autoliv 如何将 CAD 准备工作从四天缩短到六小时的完整分析。

支持 70 多种文件格式并自动执行 BREP/NURBS 到网格转换步骤的工具，对于处理来自 CATIA、SolidWorks、NX 或 Revit 等系统的大型装配体的制造、汽车和 AEC 团队来说尤其重要。

行业3D可视化软件

预计到 2030 年，可视化和3D渲染软件市场将达到 173.8 亿美元，从 2023 年开始以 30.6% 的复合年增长率增长（Grand View Research，2023）。制造业、汽车业以及建筑、工程和施工（AEC）行业一直被认为是最大的终端用户行业。

制造和产品设计

制造商利用3D可视化进行设计评审、装配指导、培训模拟和交互式产品演示。优先考虑的通常是 CAD 兼容性、利益相关者审查的实时交互性，以及将体验部署到工厂车间或远程团队的能力。实时引擎和具有强大 CAD 数据准备功能的基于 Web 的工具是最常见的选择。

建筑与施工

建筑师和施工团队使用可视化软件向客户传达空间设计，协调不同专业之间的工作，并审查 BIM 模型。Enscape、Lumion、Twinmotion 和 D5 Render 等工具因其高质量的建筑可视化效果而广受欢迎。对于需要实时漫游或大规模 BIM 协作的团队来说，建筑和施工的实时3D提供了一条通往更具互动性、可通过网络访问的体验的途径。

汽车

汽车团队在多个阶段使用3D可视化：在 VRED 等 CAD 原生工具中进行表面评估、在实时环境中进行HMI原型设计以及面向消费者的产品配置器。设计团队与工程团队之间、可视化团队与生产团队之间的交接，是该行业的核心工作流程挑战。

零售和电子商务

零售商和品牌越来越多地使用3D产品可视化和产品配置器，让顾客在购买前与产品进行互动。这些应用程序通常需要通过 WebGL 在浏览器中运行，实时处理材质和颜色变化，并在移动设备上快速加载。

对于管理跨多个行业或业务部门的复杂3D工作流程的企业团队而言， Unity Industry提供了一个端到端的平台，用于大规模创建、管理和部署实时3D应用程序。

3D可视化软件的价格是多少？

3D可视化软件的价格从免费到企业级定价不等，具体取决于您的需求。

免费开源选项包括Blender，这是一个功能齐全的 DCC 套件，可以免费使用。它支持建模、渲染、动画和合成。一些入门级建筑可视化插件和基于浏览器的工具也提供功能有限的免费版本。

Enscape、Twinmotion 或 Lumion 等付费订阅工具通常采用年度许可模式，定价面向专业工作室或团队。Twinmotion 为收入低于一定门槛的用户提供免费版本，这使得规模较小的诊所也能使用。

企业级和平台工具集成了 CAD 功能、云渲染、实时协作和企业级支持，其成本根据席位数量、部署要求以及包含的客户成功支持级别而变化。

所有类别的主要成本驱动因素是渲染能力（GPU 加速和云渲染会增加成本）、交互级别（静态渲染比实时配置器更便宜）和持续支持。如果预算有限，那么在决定采用企业级平台之前，先使用开源或免费版工具验证你的使用场景是一个切实可行的第一步。