可视化是工业仿真的重要环节之一,可以将仿真实验产生的数据以图形、表格、文字等形式呈现出来,帮助设计人员和使用者直观地理解仿真过程,利于产品设计及推广。在工业数字化背景下,仿真呈精细化趋势,仿真模型的规模越来越大、结构越发复杂,对仿真模型的解析、展示、抽取有用信息变得更加困难,要求可视化软件具备更高的模型解析、渲染及处理能力;同时,仿真分析的领域不断扩展,各种专业软件的应用越来越多,不同软件产生的模型文件通常存在大量兼容性问题,使得模型的统一查看和管理变得困难,降低了设计流转及结果转换效率,增加了设计成本。
除设计外,客户对产品的虚拟展示效果也提出了更高的要求,在见到实物前更愿意为“看得见、摸得着”的方案买单,这就要求可视化软件在场景展示、渲染真实度上下更多的功夫。所以,无论从兼容性、性能、展示效果还是应用范围考虑,仿真可视化软件都可以向更好的方向发展。
在仿真领域,充斥着大量的设计、分析及优化软件,如CATIA、SolidWorks、Ansys、Nastran等,数量高达几十种。各软件支持的模型格式不尽相同,导致设计人员对不同模型查看时需装载各类软件,部分软件体量可达几十GB,安装相当耗时费力;不同软件有不同交互逻辑,来回切换进行查看及数据处理操作也并不方便。
设计模型中,存有大量几何结构、拓扑关系、结构层次数据,且这些数据随模型规模呈指数增长。随着模型体积增大,模型解析渲染速率也更为缓慢,可能长达几分到十几分钟,严重影响设计人员的使用体验和研发效率。仿真模型中,复杂模型装配体模型网格可以到达百万量级,结果文件可以达到几十上百GB,对网格模型加载与结果提取渲染也对可视化软件的性能提出了挑战。
仿真可视化在设计阶段并没有要求对模型材质、精细度、环境、背景等展示效果提出过多要求,也不需要对仿真结果进行真实的动画模拟,模型渲染水平通常只达到可供专业人员判断产品设计合理性的程度,无法将仿真数据充分转化为产品的虚拟演示、体验、宣传及预交付能力,无法充分发挥可视化的商业价值。
对仿真模型而言,可视化查看并非需求,而是手段。可视化的目的不是渲染模型,而是协助使用者快速找出产品设计中存在的缺陷,帮助用户判断产品结构、尺寸、装配等方面的问题。故除模型渲染外,相关数据的测量、搜索、提取、标记、甚至图线表达、表格导出等等都应纳入仿真可视化的范畴,为设计人员提供更贴近工程实际的可视化业务。
仿真数据可视化通常指对CAD/CAE模型的可视化,针对产品设计人员、设计过程服务。对业务人员或者用户来说,由于领域知识有限,也不直接参与设计,通过CAD/CAE模型的可视化展现并不一定能帮助他们了解产品全貌。将生产、试验、运维等阶段产生的数据转化为可视化交互场景能使客户更好地叙述产品故事及产品工作原理。
综上所述,新型工业数字化对仿真数据可视化的机遇和挑战并存。安世亚太认为,对设计可视化而言,可视化软件应帮助专业人员快速验证模型准确性、合理性,以评估产品设计;模型应可以在产品线快速流转,便于相关人员理解产品并共享反馈意见。对结果可视化而言,在设计可视化要求的基础上,应提供直观结构响应规律展示及适用于各种领域分析的支二次数据提取功能,便于设计人员快速理解实验规律,快速优化设计。对场景可视化而言,产品的各阶段仿真相关数据都可以转化为产品故事及产品推广力。
安世亚太工业数据可视化软件针对上述目前仿真可视化的困境,提出集三维设计快速查看、多学科仿真结果解析、高效设计交流、文档支持、产品预交付、产品宣传、系统集成为一体的可视化系统与解决方案。作为三维模型结果处理与数字场景可视化方案解决专家,安世亚太仿真数据可视化软件支持各种CAD、CAE、仿真数字场景的动画展示、分析及3D交互,支持个性化可视化操作及数据处理。其强大的可视化功能可在产品研发、生产、管理、培训、销售、维保等各环节应用,将仿真数据转化为多维度的视觉体验,实现产品全生命周期仿真数据模型的可视化转换。
安世亚太仿真数据可视化软件系统功能架构图
丰富的模型处理格式
安世亚太仿真数据可视化软件支持20种以上常用CAD/CAE模型格式处理解析,提供通用模型数据管理及模型轻量化功能。支持统一环境下不同设计及仿真软件模型的快速查看,免去多软件安装、多软件切换、多软件处理转存的烦恼,提升设计效率。
高效的模型渲染速率
安世亚太仿真数据可视化软件对千级零部件复杂装配体模型及百万量级网格有限元模型实现10s以内快速加载渲染(压缩处理后),并基本实现交互操作无卡顿。满足用户快速查看和流转模型的需求,降低等待成本。
强大的可视化操作功能
安世亚太仿真数据可视化软件提供选择、标注、特征测量、搜索、爆炸、剖面等丰富的可视化操作,用户可对装配、尺寸信息进行各种自定义测量,快速判断模型设计合理性并进行备注批改。根据业务需求可对渲染效果、场景进行自定义设置优化,摆脱了可视化质量差、无光照材质、无法自定义展示场景的困境,为用户提供电影级演示效果,增加产品的演示能力。
强大的后处理展示功能
安世亚太仿真数据可视化软件提供了丰富的结果渲染功能,包括结果云图、变形图、动画等,同时支持剖面、切片、探针、等值线、范围提取和时间历程曲线绘制等数据的二次处理功能。用户可以通过安世亚太仿真数据可视化软件轻松地进行一键渲染或深度处理,针对静力学、动力学、模态分析、流体仿真等领域的结果数据进行处理。这样,用户可以直观地理解产品在仿真实验中的相应规律,并获得与真实环境下类似的实验展示效果。
数据共享
安世亚太仿真数据可视化软件Web版本支持工程快照分享,提供包含截图、模型、分析报告在内的数据共享功能。无需安装下载,通过分享链接即可邀请相关人员共同进行模型研判,有效节省模型文件传输、软件安装及准备沟通材料所需的时间。CAXView Web支持在线仿真报告自动生成及报告模板编辑,可以通过报告、模板、工程进行分类管理,并实现从报告到工程的快捷跳转。提供结果溯源及分析成果快速转化功能,提高仿真结果数据管理及利用水平。
数字孪生场景可视化
安世亚太仿真数据可视化软件Reality提供综合处理和多维度展示复杂业务数据,包括模型数据、过程数据和场景数据。我们致力于将工程数据转化为强大的视觉体验,将产品设计阶段、试验阶段、运行阶段仿真信息参数为可视化模型,并提供交互功能。通过这种方式可以有效提高数据的利用能力,减少产品设计错误,延长了产品的使用寿命;运用最新的可视化技术提仿真模型供高保数字样机渲染,为各阶段的产品提供优秀的数字展示能力,促进产业研发和客户交流合作。
某发动机生产厂商
使用CAXView桌面版本,进行发动机相关零部件及装配体的模型轻量化转换及快速查看工作,模型解析速率较之前工具有较大提升,并为其提供快速定制化开发服务。
某能源研究所
使用CAXView桌面版可视化模块集成至安世亚太虚拟实验平台,为振动台虚拟实验提供数字场景可视化功能支持。
某航空设计院
使用CAXView Web版本,集成至安世亚太SPDM(联合华为打造仿真流程和仿真数据管理平台),为领域相关仿真模型提供CAD/CAE模型结果在线快捷可视化工具。
安世亚太将在可视化领域逐渐深耕,积累工业可视化经验,摸索先进技术,建立打通贯穿设计生产制造运维全过程的工业可视化软件产品线,将产品全生命周期数据可视化利用推进至更高层次,助推国家工业数字化可视化转型。