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俄罗斯三维建模引擎C3D,是我们学习的榜样!

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ASCON俄罗斯最大的MCAD公司,Nikolai是Ascon负责开发算法内核的总架构师,开发了Ascon的C3D几何内核。C3D内核目前是俄罗斯唯一的本土几何内核,目前该内核是全球范围内少数CAD几何算法内核之一。

搞三维建模软件,谁都可以。但是搞求解器内核,扩展生态范围,就需要门槛。

能开发工业软件的不少。能开发求解器内核的也不是太少。但是能搞求解器内核同时又能开发工业软件的,少之又少。

C3D 工具包包括:

  • C3D Solver - 参数求解器

  • C3D Converter-数据交换模块

  • C3D Vision - 桌面可视化模块

  • C3D Web Vision - 网页可视化模块

  • C3D B-Shaper - 用于将多边形模型转换为边界表示的模块

  • C3D FairCurveModeler - 用于创建平滑曲线的新模块

  • C3D CollisionDetection-碰撞监测模块

C3D 和 Parasolid 以及任何其他几何内核之间的主要功能区别在于, C3D Modeler 内核集成了对 CAD 开发至关重要的所有软件组件:C3D Solver 参数求解器,它允许您在几何模型的元素之间建立变分依赖关系, C3D 数据交换模块 Converter 允许您以最常见的交换格式读取和写入信息。

西门子、Spatial 和 Techsoft 都没有类似的产品。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“外国”内核和求解器一起使用。来自不同制造商的开发工具总是意味着额外的集成成本。

在体系结构方面,C3D 提供对几何和其他对象的访问:曲线、曲面、实体、拓扑对象、一些算法和低级方法。这提供了使用的灵活性以及通过继承扩展内核的能力。Parasolid 用户无法使用此功能。

另一个重要的优点与多线程相关:C3D 开发了一种特殊的机制,允许在没有锁或最少使用锁的情况下执行并行计算。因此,所有接口和内核对象无一例外都可以在多线程中使用。这确保了 C3D 中完整的多线程支持及其 API 线程安全,没有任何限制。Parasolid 的多线程仅基于锁,其 API 并不完全线程安全。

俄罗斯C3D一开始也是跟着欧美软件到处鬼混,看不起中国软件群体。

俄罗斯的C3D确实是一个很好的范本,主要原因就是C3D这些年,走的正是我们今后五年要走的路。

俄罗斯缺乏的,就是变量。中国市场足够大,变数多。看能不能在UGS,ASCON之外,找到第三条路。

本质上讲,软件领域发展模式,欧美是一家,因为人才数量不足,所以大量进行收购合并。另外一个就是俄罗斯。欧克特和ASCON是一类。中国现在有两个主要目标。怎么在微软和欧美俄罗斯之外,找到第三条路。但是,在我看来,不太可能。因为软件的本质,除了01变化,就是积累。这种情况,类似罢黜百家独尊儒术的历史演变,屠龙者将成恶龙。中国应该想办法,在01的基础上,开发一个语言盒子(华为云+鸿蒙/欧拉+开元几何OGG),通过这种模式兼容二进制和三进制。二进制为本,三进制为末,语法盒子为主干。跳出框架看框架,跳出逻辑看逻辑,我称之为道心种魔。我一直怀疑,美国其实也是二进制为本,三进制为表,语法为主干。否则无法解释微软,office,欧特克,UGS的现象。中国的汉语,一词多意。如果把这种模式具象化,不就是现成的系统?只不过多绕了一圈而已,这也符合密码学的本质,简单而庞大,易懂而难破解。数学的工具是什么?无非数字,几何,数学符号。系统也是这个,密码学也是这个。恐怕,我们如今中国的计算机教学一直都是模拟欧美计算机,而没有直达本质。本质不明白就无法快速积累。换句话说,只要能够短期内快速积累得到一个雏形。那么生态是不是可以快速匹配呢?三进制或许不能实用,但是没说过三进制不能作为二进制的辅助工具。这下好了,中国俄罗斯联手,足够颠覆欧美垄断了!!!

KOMPAS-3D使用C3D内核,在使用 C3D 格式时处理了提高性能的问题,这是 C3D Modeler 几何核心的原生格式(.c3d)。因此,开发并实现了一种用于存储几何模型的扩展格式,它支持以任意顺序从文件中读取单个模型对象,并允许获取有关模型及其对象的结构的信息,而无需从文件中加载整个模型文件。

C3D中性格式优势:

"(1)保存为 C3D 格式的速度比 PDF 快 - 快 6 到 18 倍!
没有发现与模型大小和组件数量的相关性。

  • (2)C3D 文件比 PDF 小 - 2 到 39 倍!

  • (3)C3D 文件的下载 速度比 PDF 的下载速 度快 - 6x 到 264x。
    没有发现与模型大小和组件数量的相关性。

  • (4)在 C3D Viewer 中旋转时的显示质量和平滑度明显优于 Adobe Reader。
    由于某些未知原因,并非总是可以在 Adobe Reader 中测量 FPS。在计量尝试成功的情况下,FPS 不超过“5”。C3D 查看器在不同模型上以 30-100 ++ FPS 的速度“旋转”。"

目前俄罗斯软件市场份额不高,欧美很多软件离不开俄罗斯研发。俄罗斯,利用他国的条件培养本国人才,这才是真正的强基。实际上,俄罗斯一直通过an class="nolink">T-FLEX CAD这个软件,进行欧美软件理念的吸收转化。

国内华云三维DGM和中科大九韶内核,会有新的好的算法加入到CAD几何内核中,这个算法绝对突破很多领域传统算法。实际上,很多国外软件卡脖子,实际上卡的是中国数学应用领域的发展。因为他们采用的是传统算法。采用新算法无疑是革命性的突破。将会带着整个中国软件,向前跨越式发展。主要原因,就是系统性对于数学逻辑太重要了!不一定革工业软件的命,这绝对是革欧美软件内核的命。一旦中国新算法大行其道,中国数控领域的研究就会随之跨越式发展,很多相关领域的商业模式就得重新洗牌。

自主开发基础组件,充实算法库,可以对已有算法的不断打磨,最终实现本质上的飞跃。这种现象,如果放到建模模块,所产生的结果,就是求解器内核架构的不断深化,从量变到质变的升华。这时候,软件的普及对于这些企业来讲反而是附加值的增加。因为这些算法团队已经对计算机系统,数据库,软件求解器内核,架构,端口都已经做到真正意义上的融合,深化,和精简。这个部分对于整个计算机体系而言,才是最宝贵的结晶。至于什么生态,什么市场,反而不见得那么绝对重要。因为体系一旦产生,很多人已经离不开这个体系,只能依附这个体系。除非改弦更张,重建体系。那么重建体系的成本大不大?大也不大!大,因为短时间内比较困难!不大,是时间积累起来,必然会有回报。

高科技领域,一般来说,考虑成本的时候,只有两个原因。一个是研发团队质量不够高。除了这个原因之外,就是急功近利,外部干扰强。很多人用认为时间到了,资金到了,就能解决问题。这样就忘记了,踏实严谨求是。实际上来说,高科技积累,长期来说,远比房地产这些领域回报率更高。但是怎么说服投资者呢?一开始,效仿欧美,效仿日韩。这些都是不对的。外部仅仅是个参考,工作的实际还得深化内功。怎么把目光从外部模拟转到认识自身。当一个人,从外部的纷繁复杂性转到认识自身的时候,就会发现解决问题的渠道变得越来越简单。从常识上讲,所有人都认为会烧鱼的厨师才是有本事的,忘记了会养鱼,会捕鱼的人才是最重要的!同时忘记了如果没有鱼,就没地方吃鱼!这个最简单的道理。我们不能总是漫无目的地去给每个版本贴上标签,也不能为了某些特定的商业互吹阶段疲于奔命,而要想想,用户会从哪些方面审视自己。这才是真正的重点。

基本上,一款优秀的工业软件,必须是专业系统的集成。所以需要多个首席专家。各自带领一个团队,不断开发,不断磨合,不断进步。妄图靠一个所谓的专家,就能领导一个软件开发,这是不明智的选择。除非这个专家知道怎么培养人才。这也能开发一款优秀的软件。国产某软件,有缺陷,就是因为体系不健全。这个没办法,一开始它也没想到,有发达的这一天。要是想到这一天,早就以三维建模引擎和约束求解器为首要目标,连贯二维和三维的开发了。还是那句话,他们实践中瞧不起数据格式。理论上,妖魔化数据格式。最后,导致,没有数据格式,就没有内核和求解器。主要是,没有正确认知数据格式的重要性和引导能力。片面地追求短期获利,片面追求上层建筑,忽视基础建设和市场引导力的产生。解决数据格式的有无问题,基本上就能打破现有格局。数据格式,产生内核,内核产生求解器,求解器确定架构,架构最后服务于数据格式,这是一个闭环!我们必须有自己的数据格式,

有些国产厂家就是懒,总想跟国际接轨,现实情况是欧美不想跟你共轨。接轨国际是不可能的,规则的制定,跟规则的应用,是两码事。就像生了娃,就得喂饭吃,吃饱饭,学知识,学了知识就能独立,在生娃,如此反复。老板是老板,伙计是伙计。哪怕伙计比老板能力强,对规则再熟悉,也成不了老板。除非跳出现有框架。国家命运不可能交给那些腰杆挺不直的人!即使国家答应,历史也不答应!事实上,这些厂家离钱学森院士之间的距离,就差一点点民族担当!初心决定结果和思路!挫折不可避免。不是墙头草,不是买办套壳,就能避免历史挫折!机遇风险,对于所有人而言,一直存在!但是如何从这个历史阶段脱颖而出,没有一定的硬骨头,是不行的!这个硬骨头,就需要民族的担当。打个比方,例如,蒋介石如果有毛主席那种舍我其谁,为民族舍身忘死的民族担当,蒋介石和毛主席就能走到一起。试想想,一个湘娃子,十四岁才读书,后来到北大做图书管理员,也没出国,也没什么大背景。胡适瞧不起我们毛主席,说毛润之是三流人才!从历史结论来看,这些都是毛主席成长过程中的养料。很多结论,为时过早!

工业软件保密不了的!使用软件的老鸟们,用过一次两次,就能找出这款软件的源头!就算我这种二流建模,手里也有近3000建模对象。这种操作积累起来的经验,很难欺骗。有一种专门搞建模的人员,十年积累上万个建模零件,是很普遍的事情。任何软件到了我们手上,我们都能察觉哪些方面好,哪些方面差。这个软件用的谁家的内核求解器,猜都能猜出来。软件圈子,并不大。一般来说,一款软件,必须经过10万左右数量级的零件建模,这种高强度测试,能够看出大部分问题。很多算法,在建模工程师那里,都知道什么功能算法是根本,哪些是衍生功能。骗不了人啊!除非,那些软件进行数据转换测试,这跟具体建模测试是两码事。数据转换,是个最不能体现软件能力的一种测试标准。建模过程才是最重要的测试标准。按照这个标准,国际上,大半的软件都得进冷宫。草图连续标注和相切约束,实体曲面转化,布尔运算和裁剪功能,uv网格曲面。这是衡量一款软件的主要标准。这几点不达标,这款软件就是残缺的。有一半功能用不了,这是事实。事实上,SOLIDWORKS在2014年后才基本满足市场建模的要求。思美创也是在11版本后,勉强做到市场满意。换句话说,Parasolid核在2010年前的版本,是落后的,残缺的。没有数据格式的支持,草图很难做到优秀。我们会发现,欧特克AUTOCAD,FUSION360和达索CATIA在曲面和草图方面,就做得很到位。曲面扫描,做到数据和功能统一无缝衔接。所以,没有数据格式开发经验的软件企业,是无法开发优秀的工业软件的。

国产工业软件,必须强基。必须先成理论体系,形成开发小生态。然后再进行扩散。买办之路,是引进之路,也是必死之路。唯一能做的,就是引进并培养自己的人才体系。本质上讲CAXA 3D并非参数化,只是表层参数化,或者说除UG之外,所有采用Parasolid都是非参。不是用了Parasolid就是参数化。参数化方案,是全方位的参数化,而非仅仅是操作界面的参数化。所以参数化,必须拥有自己的数据格式,求解器,内核,架构,开发路径等等,这是一个系统体系。换句话说,哪怕是暂时借用别人的,也终将面临分道扬镳。因为力量不对称,做父母,很难。做养父母,也不容易。你让父母回想起几十年前的一些事情细节,几乎不可能。所以采用别人的求解器内核,最终会因为当初开发人员的退休或者挂掉,这个项目就会无疾而终。

国产软件自主率越低,风险越大!

只有没用的思路,没有没用的技术!

开发国产CAD,不要被敌人吓死,不要把困难比作蜀道难!

再艰难,有红军二万五千里艰难,有建立新中国艰难?

俄罗斯的ASCON给了我们样板,C3D走的是先把问题解决在数学层面和软件底层逻辑,而不是后期代码堆积。这是美国与俄罗斯软件开发最大的不同。

开发软件充实基础内容,很枯燥,前期没啥汇报。可本来就是这么个事情,这都搞不好,就别说什么开发软件。

不用心,不跟自己别扭,很难做好软件。软件一旦出现错误,这种缺陷会不断累积。实在不应该。依葫芦画瓢,应该看得见。

中国与PTC,CATIA,UG合作二十几年了,断供对中国有利,正好中国的软件顺势而为。目前还没到决战时刻,哀嚎也就几年后的事!

不要认为自己不加速,别人就会觉得你不能。UG的将来,美帝能掌控。华天中望的未来是在自己手里,只有自己强大了,别人才会尊重。

用一句话概括,如果我很厉害,会在乎别人强不强。我不厉害,别人强不强跟我有什么关系。可惜的事,驴子不张嘴,老虎怎么知道外强中干!这就是现在的很多人越来越不讲理的原因。人要成仙,是抛弃自己的身体,还是强化自己的身体。理论上是强化,实际上,一旦出现争斗,往往选择抛弃。



来源:山涧果子
碰撞建筑CATIAUGSolidWorksAutoCAD理论MCAD数控曲面
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首次发布时间:2025-01-20
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