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三维技术格式组件市场开始显化,美国Techsoft HOOPS,达索3D InterOp,中国来了

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国产工业软件之前发展不起来,太弱,就是没有自己的数据格式,数据交互都需要购买欧美。而数据格式的来源,就是对曲面研究的持久持续。。

西门子NX、达索Spatial 和 Techsoft基础组件都是残缺不全,90%依赖美国技术。例如,西门子有一个Parasolid核心和一个D-Cubed求解器,但没有自己的转换器和可视化。相反,Techsoft 提供转换器和可视化(HOOPS 系列的产品),它们与“第三方”CAD几何内核和约束求解器一起使用,来自不同制造商的开发工具总是意味着额外的集成成本。三维技术组件市场开始显化,目前国产圜晖科技专注在这个领域,可能是唯一的组件供应商。


一.三维数据转换及互操作性技术起源

    1950年代,冷战催生了北美防空系统(SAGE),三维交互技术、三维绘图技术由此萌芽。

行业惯例由来已久:

CAD数据格式为软件商私有

企业尽量通过单一采购避免数据损失

数据交换和数据转换市场由来已久

国际标准至关重要,但市场份额话语权更大。

现代社会的前进的动力,工业化。。。

制造业核心产品数据资产的协同无从谈起:不兼容、不通畅

1985年,日本实体经济处于极高的发展水平,汽车出口达到685万辆,全球CAD软件都在日本登陆,以汽车、航空、船舶等高端制造业需求为导向,Elysium横空出世,开创了三维产品数据转换与互操作性技术细分领域。到21世纪,该领域成为全球三维产品数据领域技术中最为丰富的组件市场。

小日本数据交换:Elysium CADdoctor

日本Lattice tech轻量化数据格式 XVL

1985年9月22日,美国、日本、联邦德国、法国、英国签署协议,同意日元大幅升值。

2020年在《科技日报》62项“卡脖子”清单中位列第49项,并以Elysium为代表戳记。

工业软件的竞争从单个工具演进到了数字化平台层面。装备是集机械、电子、电气、电磁、软件等多学科领域子系统于一体的复杂系统,其创新开发从单领域到多领域,从单一工具到多种平台、工具的综合应用,所涉及的外部供应商、团队成员、开发知识、数据资源更加广泛,开发过程的综合与协同更加复杂。

下游面向研发数据的集成、利用、数据贯通、知识复用、跨域协同,正在变得越来越无序和混乱。

所有的业务平台系统都努力从各自的角度出发,描述、重构“装备全生命周期”和“全业务价值链环节”的概念,都要覆盖全域(典型如MBSE、PLM等)...

今天,是数字化研发平台的竞争和未来智能化、工业化研发系统软件的竞争。

下游面向研发数据的集成、利用、数据贯通、知识复用、跨域协同,正在变得越来越无序和混乱。

所有的业务平台系统都努力从各自的角度出发,描述、重构“装备全生命周期”和“全业务价值链环节”的概念,都要覆盖全域(典型如MBSE、PLM等)...这些最后终归于数据(数据格式是根本)

全球工业软件及三维数据转换及互操作性细分领域


立足当下,洞察全球工业软件与中国自主开发的战略选择,国内自主数据格式组件公司也就1-2家。

三维技术组件市场开始显化,圜晖科技专注在这个领域,可能是唯一的组件供应商。(华为云CADEXCHANGE,圜晖科技)

三维技术数据组件全球(及中国)竞争格局图:2019年至今

1.1达索Spatial CAD基础组件

1.2华为云CAD Exchanger

工业软件CAX 3D数据转换:CAD Exchanger

CAD Exchanger是一个旨在解决CAD领域数据兼容性问题的软件包。CAD Exchanger 提供3D数据的可视化,将其转换为各种 CAD 格式,创建用于工程分析的网格,显示有关 3D 模型的元信息等。支持的格式列表定期扩展,包括中性格式(IGES、STEP、STL、JT、 VRML、X3D、OBJ)和几何内核格式(ACIS、Parasolid、Open CASCADE、Rhino/Open NURBS)。

1.3圜晖科技

欧美对3D PDF高度重视和强力把持,国产如何应对。。。。


官网信息:

圜晖科技主导的CLE数据标准是中国唯一底层代码自主、可控的三维模型轻量化标准容器。所有数据来源于对企业三维设计成果的无损转换与轻量化压缩,保留了几何拓扑、零部件装配关系、BOM物料表、PMI制造参数信息等重要设计数据,尤其擅长支持航空、航天、船舶、汽车、机床、石化能源电力重大装备装置、建筑等超大模型的长周期存储、数字化样机和流畅显示。转换后的CLE数据可以进行精确测量、剖切、装配、动画编辑、渲染、VR、视频输出、交互式技术手册制作等,具备相对完善的工具型闭环应用环境,擅长与各类企业应用软件系统或平台(MIS、ERP、MES、MRO、PLM等)的集成。


目前CLE数据转换、压缩覆盖美国Autodesk(Inventor、Revit)、美国PTC、法国达索(CATIA、Solidworks)、德国西门子(UG/NX)、美国Adobe(FBX、OBJ、STL)等垄断设计软件的数据格式,正在全力突破美国Bentley软件的针对性研发,所有的转换均依赖上述西方软件的标准化、公开接口,无任何特定的技术依赖途径。


企业应用CLE模型及其工具,熔断三维设计数据对西方三维设计软件的本源性捆绑,帮助制造业企业、建筑业企业大幅度减少对西方设计软件的依赖程度,同时促进三维模型数据在企业内部管理、研发、创新、营销、服务等领域的深度应用,提供低成本的"数字样机”、"数字孪生”、"虚拟现实”中国方案,在企业之间供应链协同中进行安全、互联的三维模型数据共享,以交互式技术服务手册、用户手册、运行维护手册的方式明显改善用户参与度和满意度。


产品1:通用三维模型增强渲染器软件(CMRender)

CMRender 是专注于大规模工业、建筑模型(三角面片数达到亿级)高效率、高质量渲染的专业平台,直接利用CLE模型,在CMRender中快速实现CAD模型的一键渲染,同时保留CAD模型的材质、装配、BOM和参数信息;支持CLE动画模型,并且装配动画、透明度动画和摄像机动画显示效果与CMProfession保持一致;内置高级材质库,比如汽车材质库、建筑材质库和金属材质库,实现三维模型的高级渲染;通过离线渲染技术,实现CAD模型的照片级渲染,也可将CLE装配动画一键导出CG电影;支持AR/VR设备,虚拟现实系统中支持CLE 装配动画。

CMRender增强渲染平台总计提供了三种渲染器,分别是:实时渲染器(用于模型的快速预览)、半实时渲染(用于快速预览模型的准最佳成像效果)、光线追踪全局光照渲染器(用于模型的最佳成像效果)。

为了满足企业在各种宣传片、大型场地展示、影视广告、动画制作过程中的图片或高清视频需求,CMRender在视频、图片输出方面尤其注重了功能的加强,CMRender可以支持从自定义分辨率、480p SD,720p HD,1080p Full HD,4K Ultra HD一直到8K Ultra HD的选项,同时支持高达8倍抗锯齿的设置,满足企业在外部展示中(尤其是商业展览、企业展示大厅等)使用超大屏幕的需求。

CMRender实现了基于CLE 轻量工程化模型的AR/VR输出。VR条件下,同时对模型渲染的效率(渲染一帧画面不能超过11.2毫秒,否则会因为画面不流畅导致晕眩)与质量(需要渲染超高分辨率的画面提供给双眼,分辨率不能低于2K高清)有超高的要求。CMRender针对轻量化CLE模型做了专门的优化,在达到超高画面质量的同时,保障了VR体验的流畅,避免了晕眩。

产品2:通用三维模型转换器(CMConverter)

CMConverter以插件嵌入特定三维设计软件,设计师一键转换轻松制备CLE三维轻量化数据,高效、高速转换压缩至源模型的5%-10%,轻松支持移动互联网。CLE摒弃了设计过程数据,保留了BOM信息、零部件信息、装配关系、材质、颜色、质量、重心等,保留了PMI信息,并支持对上述数据的结构化读取。配合圜晖科技独有的三维数字版权认证技术,CLE具备极高的安全性和互联性。适应制造企业协同设计、协同装配、协同供应链、招标采购、技术培训等应用场景。

自主三维轻量工程化文档格式CLE中性容器,针对主流CAD/BIM系统研发CMConverter(通用三维模型转换器),支持Autodesk、PTC、达索、西门子、Adobe等专有格式,支持STEP、IGES等中性数据。

产品3:通用三维模型动态文档出版平台软件(CMPublish)

CMPublish制作三维交互手册手册,可以广泛用于备件、检修、服务、销售、客户自助服务等业务场景,并且延伸到面向员工、客户、职业教育培训等应用中。

CMPublish极大地方便了技术文档出版制作工作的普及性,完全不需任何三维设计经验,同时支持文字、语音、视频、背景音乐、动态三维模型及备注等多种媒体格式。

CMPublish产生的CDF文档是PDF与CLE模型的混合体,兼具二者特点与优势,传播过程安全、合规,不可被人为修改。CDF中嵌入CLE三维模型的方式包括嵌入式、弹出式两种接口,方便高效;其中的CLE模型支持视角、缩放、剖切、测量、标注、动画播放等功能,支持备注功能,企业可通过标准XML接口统一收集反馈,配合有专门的CMLearner阅读应用工具配合,生态体系完整。 

产品4:通用三维模型可视化工程平台(CMProfession)

CMProfession是一款基于通用三维轻量工程化模型(CLE)的工程设计软件,是圜晖科技"三维可视化创新生态环境”的核心作业平台。CMProfession集合了超大模型可视化展示、三维精确测量/剖切/标注/批注、三维虚拟仿真装配、三维干涉检查、三维动画制作、三维装配作业指导书、三维模型文档数字版权保护、数字化双胞胎及数字化工厂制作等多功能为一体的先进制造工业软件产品,特别适用于超大模型可视化快速展示、虚拟装配动画快速编辑、大规模供应链协同等工业应用场景。

产品5:通用三维模型增强渲染器软件(CMRender)

越来越多的企业希望利用CLE模型直接支持到企业的品牌传播与宣传展示,圜晖科技高度关注高级渲染功能以及底层渲染引擎的自主研发。

CMRender 是专注于大规模工业、建筑模型(三角面片数达到亿级)高效率、高质量渲染的专业平台,直接利用CLE模型,在CMRender中快速实现CAD模型的一键渲染,同时保留CAD模型的材质、装配、BOM和参数信息;支持CLE动画模型,并且装配动画、透明度动画和摄像机动画显示效果与CMProfession保持一致;内置高级材质库,比如汽车材质库、建筑材质库和金属材质库,实现三维模型的高级渲染;通过离线渲染技术,实现CAD模型的照片级渲染,也可将CLE装配动画一键导出CG电影;支持AR/VR设备,虚拟现实系统中支持CLE 装配动画。

CMRender增强渲染平台总计提供了三种渲染器,分别是:实时渲染器(用于模型的快速预览)、半实时渲染(用于快速预览模型的准最佳成像效果)、光线追踪全局光照渲染器(用于模型的最佳成像效果)。

为了满足企业在各种宣传片、大型场地展示、影视广告、动画制作过程中的图片或高清视频需求,CMRender在视频、图片输出方面尤其注重了功能的加强,CMRender可以支持从自定义分辨率、480p SD,720p HD,1080p Full HD,4K Ultra HD一直到8K Ultra HD的选项,同时支持高达8倍抗锯齿的设置,满足企业在外部展示中(尤其是商业展览、企业展示大厅等)使用超大屏幕的需求。

CMRender实现了基于CLE 轻量工程化模型的AR/VR输出。VR条件下,同时对模型渲染的效率(渲染一帧画面不能超过11.2毫秒,否则会因为画面不流畅导致晕眩)与质量(需要渲染超高分辨率的画面提供给双眼,分辨率不能低于2K高清)有超高的要求。CMRender针对轻量化CLE模型做了专门的优化,在达到超高画面质量的同时,保障了VR体验的流畅,避免了晕眩。

产品5:通用三维模型免安装浏览器软件(CMOnline)

CMOnline是一款通用模型在线浏览软件,用户可以不安装任何软件,在Window、linux、Marc、Android等平台的浏览器上显示三维模型,支持三维模型BOM树结构,便于理解模型之间的层级关系。支持模型参数信息,支持零件移动,支持替换零件颜色,支持多视图功能,支持透明度,支持批注信息的显示,提供仿真动画、透明度动画的播放、暂停操作等功能。特别适合5G时代移动办公、远程协同设计、展览展示、销售推广等应用场景和工作习惯。



圜晖科技的第一性原理:研发上游(CAD)呈现明显、持续的数据熵增


解锁CAD捆绑,打通企业三维用模的最后一公里

设载

三维模型一站式开发者平台更精准、更简单、更高效

实现多源异构CAD模型数据格式向PDV的转换,提供高效准确的CAD模型处理功能,以及完整的模型显示方案,方便用户快速获得高质量的三维模型,满足用户的需求。先进的开发思路和技术、丰富的接口可以极大地提高开发效率,实现模型在网络端的无缝集成。减少开发者的重复劳动,缩短开发周期,降低开发成本。


二.达索Spatial 


Spatial:达索Dassault Systѐmes 子公司

Spatial 三大核心产品:3D ACIS Modeler、CGM Core Modeler 和 3D InterOp。

(1)3D BIM InterOp转换 IFC 和 RVT 等建筑格式;与开放设计联盟ODA联合开发。

(1)3D Precise Mesh在高级有限元分析中从实体模型生成网格;它基于 MeshGEMS,Spatial 最近通过收购法国公司 Distene 获得了 MeshGEMS。

(2)AGM(应用程序图形管理器)协助程序员提供模板和编码工作流程。

(3)CDS(约束设计求解器)约束 2D 草图和 3D 零件的几何形状和尺寸,并检查是否存在干扰。

(4)CGM Defeaturing会删除模拟或隐藏 IP(知识产权)所需的不必要的特征。

(5)CGM Polyhedra结合了混合(混合)b-rep 实体和多面体网格编辑。

(6)CGM HLR(隐藏线去除器)可去除隐藏线以实现 3D 模型的可视化。

(7)HOOPS Visualize根据数据生成图像;它是从 TechSoft 3D 获得许可的。(渲染组件)

达索Spatial是 HOOPS Visualize 的经销商,因此 Tech Soft 3D 是合作伙伴。InterOp是达索Spatial数据格式组件,跟Tech Soft 3D HOOPS Exchange 是竞争关系。

3D InterOp(互操作性)是一种数据转换器,可以读取和写入多种 3D 机械 CAD 文件格式以及 DWG/DXF。


Spatial 的 3D InterOp与 HOOPS Exchange对比

FormatReadWrite
3DPDF
3DXML
3MF
ACIS
CATIA V4
CATIA V5
3DEXPERIENCE (CATIA V6)
COLLADA
DXF / DWG
FBX
IFC
IGES
Inventor
JT
MicroStation
NX
OBJ
Parasolid
Pro / E / Creo
Revit
Rhino
Solid Edge
SOLIDWORKS
STEP
STL
VDA-FS
XCGM


三.简评:

     中国的数据格式,需要中国人自主管控。

    不管是moduleworks的投影算法,还是machingworks的cam求解器,不管是早期的nurbs层切算法,还是后来的parasolid软件群的特征算法,本质上讲,都是一样的。它们都是一种刀具运动逻辑算法。怎么把刀具运动逻辑算法,与机床运动逻辑控制联系起来。不正是目前,中国机床和cam软件亟需解决的问题吗?那么那些开口闭口说数据格式不重要,那些不愿意做数据解析的软企,究竟是怎么想的呢?

   实际上,解题的钥匙就在手上。但是站在这个队伍最前面的几个人,怕打开门之后,看到不想看到的东西。

   大家都知道,不管是景区,还是民宅,还是什么公共场合,打开门的那几个人,往往是不可能先有位置坐的人。这个世界就是这么奇妙。往往手握钥匙的人,从来就没有解决问题的机会。就算吃螃蟹的第一个人,也是战战兢兢小心翼翼。再美味的食物,味蕾体验也会缩水一半。

辱人者人恒辱之,一个行业,缺乏行业自律,那就别奇怪各种妖魔鬼怪。

国内那些忽视数据格式的重要性的企业,就是还停留在复 制的阶段,还没有走进创新的阶段。创新,对数据的精准要求更高。而复 制仅仅是在功能层面上的再现而已!创新,是在复 制之上之外更广阔的世界的作为。而复 制,是在别人划定的圈子里打转。

一句话,中国在很长一段时间里,只是跟着西方的逻辑走。西方永远会比我们多走一步。这多出来的一步就是不同的世界。而我们现在就是要脱胎换骨,重建本我逻辑,哪怕永远比西方少走一步,也只是世界的不同,但是世界的本质和量,就不可同日而语。至于少走几步还是多走几步,还是快走慢走,看实际需求。而不是西方让我们怎么走,我们就只能怎么走。在一根独木桥上,跟在别人后面,要么别人先掉下河,要么踩着别人的身体过去,要么前面的先过河。这不符合我们这个民族的本我需求。我们就必须在其他地方也搭建一座桥。而且不是独木桥,至少能够并排几人甚至几辆车的大桥。我想徒步就徒步,我想开车就开车过河,我想加速就加速,这座桥就是国产软件之路。

有些人,就喜欢在别人的桥头,搞个彩钢瓦棚子,然后坐地收钱。我们不能这样。桥要自己建,路要自己走,想走水路走水路,想开飞机开飞机。不能,驴车马车汽车火车路人都挤在一座独木桥上。

当年的老蒋不就是这样想的吗?我不抗日,别人也不能抗日。非我想抗日了,别人才能抗日。用江南七怪柯镇恶的话,看我眼色行事。你一个瞎子,别人怎么看你眼色?还是说倭寇也会看你眼色?还是说你能控制倭寇?

什么叫买办?什么叫资本?什么叫垄断?用柯镇恶的那句话,看我眼色行事!不管他眼睛瞎不瞎,都得看他眼色。这就是猪队友!

李连杰主演的精武英雄里,不就是这么隐寓的吗?抗日可以不同的能力,不同的群体,不同的人去做。不要非得会迷踪拳迷踪步。也不一定要是霍家拳馆。精武体育会也可以,只要能抗日的,都可以。推而广之,不是手里非得有枪,不是非得看欧美眼色,也不得非要家财万贯才能抗日。一寸山河一寸血,万里山河万里兵。地不分南北,人不分老幼,皆可抗日。

国产工业软件,不能成为某些人的禁脔,不能成为某群人的垄断。

只要国产自主可控,果子就支持。


来源:山涧果子
Marc3D ExperienceMBSE通用航空航天船舶汽车CATIAUGBIMPLM数字孪生控制工厂渲染曲面装配
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首次发布时间:2025-02-11
最近编辑:4小时前
山涧果子
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