در مورد تفاوت های نرم افزارهای مختلف CAD (مدل سازی solid، مدل سازی سطوح و اسکالپت) اطلاع کسب کرده و ابزار مناسب برای کاربرد خود را انتخاب کنید.

تصویر رندر سه بعدی از یک موتور توربین جت.

مدل سازی یکپارچه(Solid Modeling) نوعی ساخت مدل های سه بعدی با خواص قطعات واقعی است، روند کار این نرم افزارها روندی منطقی شبیه به پروسه ساخت فیزیکی قطعات است. برخی از این عملیات عبارت اند از اکسترود کردن، دریل و رزوه گذاشتن. مدل های سه بعدی سالید بر خلاف دیگر مدل های سه بعدی قابلیت کم شدن از یکدیگر(Subtract) ترکیب(join) و قطع کردن یکدیگر(intersect) را دارند.

یکی از ویژگی های مثبت دیگر مدل سازی سالید خواص پارامتریک آن است به این معنی که پارامترهای مدل سه بعدی در مراحل مختلف مدل سازی ذخیره شده و در هر مرحله طراحی قابل تغییر است. این قابلیت به ما این امکان را می دهد که به راحتی جزئیات مدل را بدون نیاز به بازطراحی قطعه تغییر دهیم.

مدل سازی اسمبلی (Assembly Modeling) هم یک مرحله مهم در مدل سازی سالید است که به تک تک قطعات اجازه می دهد به یکدیگر اسمبل شده و مدل های پیچیده را شکل دهند. اضافه کردن کامپوننت های استاندارد به اسمبلی مثل بلبرینگ و فستنر که فایل آنها در اینترنت موجود است کار ساده ای است.

عناصر متحرک نیز می توانند به اسمبلی ها اضافه شوند. یکی از کاربردهای اسمبلی ، آنالیزهای مختلف کارکرد قطعه است. برای مثال با آنالیز حرکتی (Motion Analysis) می توان کارکرد مکانیکی طرح را ارزیابی کرد.

پروسه مدل سازی سه بعدی سالید با نرم افزار Fusion 360

مدل سازی صفحه ای معمولا برای طراحی فیچرهای زیبایی شناسی محصول استفاده می شود. ساخت هندسه ارگانیک و فرم های آزاد با این نوع نرم افزارهای CAD بسیار ساده است.  بسیاری از محدودیت هایی که در مدل سازی سالید وجود دارند در این نوع مدل سازی دیده نمی شوند اما در مقابل گاهی این مسئله موجب پایین آمدن دقت قطعه می شود.

همانطور که از اسم این نوع مدل سازی پیداست، مدل سه بعدی تنها حاوی سطوح قطعه بوده و عاری از جرم داخلی است. اگر مدل سطوح کافی برای بستن قطعه داشته باشد، می تواند یک مدل سالید محسوب شده و برای پرینت سه بعدیاستفاده شود.

نرم افزارهای مدل سازی صفحه ای معمولا پارامتریک نیستند به همین دلیل تغییرات در آنها به سختی انجام می گیرد.

هر نوع نرم افزار مدل سازی سه بعدی قابلیت ها و محدودیت هایی دارد که بسته به نوع قطعه ای که می خواهید طراحی کنید و روش ساخت آن باید درنظر گرفته شوند. در برخی موارد استفاده ترکیبی از مدل سازی سالید و صفحه ای می تواند نتیجه بسیار خوبی تولید کند.

مدل سازی صفحه ای یک شکل فرم آزاد یا Freeform

اسکالپت کردن یا مدل سازی ارگانیک معمولا برای ساخت سطوح فرم آزاد با جزئیات پیچیده مثل شخصیت ها، طلا و جواهر یا اشکال ارگانیک طبیعت مثل درخت ها یا سنگ ها استفاده می شود.

نرم افزارهای اسکالپت مثل Zbrush از Pixologic و Mudbox از Autodesk با درنظر گرفتن مجسمه سازی سنتی طراحی شده اند.
این نرم افزارهای نوعی شبیه سازی مجسمه سازی را در اختیار مجسمه سازهای دیجیتال می گذارند.

کاربر می تواند کار خود را از یک توپ گلی شروع کرده و با استفاده از یک تبلت یا مانیتور حساس به فشار شیء خود را شکل دهد. این نرم افزارهای مدل سازی سه بعدی همچنین ابزارهایی شبیه به ابزارهای سنتی مجسمه سازی مثل کاردک،سمباده و انگشتان را برای حذف ،حرکت یا افزودن متریال به شیء در اختیار طرح سه بعدی قرار می دهند.

هنرمندان دیجیتال می توانند با استفاده از این ابزارها مجسمه هایی بسازند که تشکیل شده از میلیون ها چندضلعی هستند.این تعداد بالای پولیگون، همه جزئیات دقیق و پیچیده صورت یک کاراکتر را به خوبی بازنمایی می کنند.

اسکالپت کاراکتر با Zbrush

طیف گسترده ای از نرم افزارهای CAD موجود است که هرکدام برای کاربردهای مختلف و صنایع مختلفی از مجسمه سازی تا تولید خودرو استفاده می شوند. اکثر این نرم افزارها قابلیت دادن خروجی فایل هایی دارند که با پرینتر های سه بعدی قابل ساخت هستند.

نرم افزار	توضیح	فرمت فایل معمول
	Solidworks نرم افزار استاندارد طراحی صنعتی است که برای مدل سازی قطعات و اسمبلی های صنعتی استفاده می شود.	.sldprt .sldasmslddrw
	اتوکد یک نرم افزار مدل سازی دوبعدی و سه بعدی است که از سال ۱۹۸۲ در صنایع مختلف استفاده شده است! از اتوکد در صنایع مختلفی مثل معماری، گرافیک، مدیریت پروژه و… استفاده می شود.	.dwt .dwg
	Inventor نرم افزاری مشابه سالیدورکس است.این نرم افزار دارای ابزارهای طراحی مکانیک و شبیه سازی محصول است.	.ipt .iam .idw
	نرم افزار Fusion 360 از نرم افزارهای مدل سازی سه بعدی رو به رشد در جامعه مهندسان و طراحان است. این نرم افزار مشابه Solidworks است با این تفاوت که ابزارهای اسکالپت و تولید به آن افزوده شده است. این نرم افزار رایگان است.	.f3d
	نرم افزار Sketchup یک نرم افزار مدل سازی سه بعدی آماتور است که استفاده از آن بسیار آسان و در عین حال کاربردی است. این نرم افزار بیشتر برای معماری و معماری داخلی به کار می رود.	.skp
	نرم افزار مدل سازی سه بعدی Solid Edge برای مدل سازی سالید و اسمبلی به کار می رود، این نرم افزار قابلیت نمایش دوبعدی ارتوگرافی را ویژه طراحان مکانیک دارد. Solid Edge رقیب مستقیم Solidworks، Invertor و PTC Creo است.	.prt .asm
	نرم افزار PTC Creo یک مجموعه نرم افزار طراحی محصول است. این نرم افزار دارای اپلیکیشن های مختلفی است که هرکدام قابلیت های خاصی برای توسعه محصول در اختیار طراحان می گذارد.	.prt .asm
	Onshape یک مجموعه نرم افزار مدل سازی سه بعدی کاملا آنلاین است. این پکیج از سیستم های پردازش ابری برای محاسبات سه بعدی و رندرینگ استفاده  می کند.	Cloud Only
	Rhino یک نرم افزار مدل سازی سه بعدی فرم آزاد برای مهندسی، معماری و طراحی طلا و جواهر است.	.۳dm
	Zbrush یک نرم افزار اسکالپت است که مدل سازی دو و نیم و سه بعدی،رنگ آمیزی و تکسچر را با یکدیگر ترکیب کرده است. تفاوت اصلی بین زیبراش و دیگر نرم افزارهای مدل سازی سه بعدی شباهت آن به مجسمه سازی است.	.obj
	۳dsmax یک نرم افزار مدل سازی سه بعدی پیشرفته برای ساخت انیمیشن، مدل ، بازی و تصاویر سه بعدی است.	.۳ds .max

همه نرم افزارهای CAD در جدول بالا قابلیت گرفتن خروجی در فرمت STL یا OBJ برای پرینت سه بعدی و خروجی STEP و IGES برای دستگاه های CNC دارند.

چندی پیش یک نظرسنجی توسط 3DHubs از ۷۵۰ مشتری حرفه ای پرینت سه بعدی که تشکیل شده از طراحان و مهندسان بودند انجام شد. سوال این بود که در حال حاضر از چه نرم افزاری برای مدل سازی سه بعدی و تولید فایل آماده پرینت سه بعدی استفاده می کنند؟ نتایج را در زیر می توانید ببینید:

نتایج آمارگیری استفاده از نرم افزارهای مدل سازی سه بعدی توسط مهندسان

نتایج آمارگیری استفاده از نرم افزارهای مدل سازی سه بعدی توسط طراحان

نتایج آمارگیری نشان داد که اکثریت طراحان و مهندسان از نرم افزار Solidworks برای طراحی سه بعدی استفاده می کنند. مهندسان بعد از این نرم افزار اتوکد، Inventor و Fusion 360 (تنها نرم افزار طراحی سه بعدی رایگان موجود در لیست) را برای طراحی ترجیح می دهند.یکی از نکات جالب آمارگیری نرم افزار Rhino است که با وجود اینکه دومین نرم افزار پر استفاده در بین طراحان بود، در لیست نرم افزارهای مورد استفاده مهندسان دیده نمی شود.