OpenSCAD

概述

OpenSCAD 是一个免费、开源的脚本化 3D 建模软件，不同于传统鼠标拖拽建模工具，它通过代码（脚本语言）定义几何体，生成参数化、可版本控制的 3D 模型。OpenSCAD 强调“程序员友好”和“精确控制”，适合机械工程、产品设计、3D 打印原型和教育场景。它由 Clifford Wolf 和 Marius Kintel 创建，托管于 openscad.org 和 GitHub，采用 GPL v2 许可，支持 Windows、macOS、Linux 等平台。

历史与发展

• 起源：
  • 2009年：Clifford Wolf 开始开发 OpenSCAD，作为 SCAD 语言的实现，目标是创建“程序员的 CAD”。
  • 2010年：Marius Kintel 加入，项目正式开源。
• 关键里程碑：
  • 2011年：发布 2011.12 版，支持基本 CSG（构造实体几何）。
  • 2015年：引入 lazy union 和 fast-CSG 预览加速。
  • 2019年：支持 manifold 渲染（更精确布尔运算）。
  • 2021年1月：2021.01 稳定版发布，优化 GUI 和导出。
  • 2023-2025年：开发版持续更新，支持 Roof 模块、textmetrics() 和 Vulkan 实验渲染。
• 社区与支持：
  • 全球开发者维护，文档包括用户手册、CheatSheet 和 YouTube 教程。
  • 2025 年活跃度高，适合 3D 打印社区。

主要特点

1. 脚本化建模：
   • 使用 OpenSCAD 语言（类似 C），通过 union()、difference()、intersection() 等 CSG 操作构造模型。
2. 参数化设计：
   • 支持变量、模块（函数）、循环、条件语句，修改参数自动更新模型。
   • 应用：3D 打印自定义零件。
3. 预览与渲染：
   • F5 快速预览（fast-CSG），F6 高质量渲染（manifold）。
   • 应用：实时调试复杂模型。
4. 导出格式：
   • STL（3D 打印）、OFF、AMF、DXF、SVG、PNG。
   • 应用：导出到 FreeCAD 或 Cura 切片。
5. 跨平台兼容：
   • Windows/macOS/Linux，AppImage/Flatpak 支持。
6. 硬件兼容性：
   • 最低：1 GHz CPU、512 MB RAM。

优势与局限性

优势：

• 代码驱动：模型纯文本，可 Git 版本控制，参数化极强。
• 完全免费开源：GPL v2，无限制。
• 精确控制：几何运算准确，适合工程/3D 打印。
• 轻量快速：启动 <5 秒。
• 社区支持：教程丰富，插件少但核心稳定。

局限性：

• 非交互式：无鼠标拖拽建模，学习曲线陡。
• GUI 基础：无高级渲染（需 Blender 补足）。
• 更新慢：稳定版停在 2021.01，依赖开发快照。
• 对比软件：
  • FreeCAD：交互式 + 参数化。
  • Blender：艺术渲染强。
  • Tinkercad：新手拖拽。
  • Fusion 360：云协作付费。

总结

OpenSCAD 是一个免费开源的脚本化 3D 建模软件，基于 CSG 和参数化代码，适用于精确工程、3D 打印和版本控制模型。相比 FreeCAD（交互式）、Blender（渲染）、Tinkercad（新手）、Fusion 360（付费），OpenSCAD 的代码驱动和精确性突出，但无鼠标建模、更新慢。适合程序员和参数化设计爱好者，与 FreeCAD 结合完美。