三維渲染的案例
結構變形監測與三維實時渲染技術
以前做結構試驗的時候我常常想，如果我們采集的數據能實時渲染成像有限元軟件那樣的云圖就好了，這樣我的仿真和試驗對比起來更加直觀方便。
限于當時的知識所限，我們拿到采集器和傳感器只是學會了怎么用，具體怎么搞出實時三維可視化是完全沒有概念的。
近年數字孿生的概念比較火，也燒到了我們傳統的結構試驗領域。我們能做仿真，也能做試驗，可是怎么孿生呢？孿生的用途是什么呢？這么好的概念，我該怎么用起來呢？
本文就以機翼靜力試驗為例，對如何實現數據采集過程的三維渲染以及可能的數字孿生方向，做一個探討。
機翼2.5g靜力試驗
圖來源：《Static Loads Testing of a High Aspect Ratio Tow-Steered Wingbox》
機翼變形數據采集方法
以位移為例，目前大家用的比較多的方法是將位移計接到采集器上，然后采集器和電腦連接，實時回傳數據到電腦端的測控軟件。流程如下：
我們想自己完成三維實時渲染，就需要我們自己和采集器進行通信，從而掌握數據的實時控制權，而不是借助廠家封裝好的軟件。也就是說我們要自己編寫一個上位機軟件。
采集器通信方法
不同廠家的設備通信方式不同，用的比較多的有：
（1）TCP（含Modbus TCP）：設備和計算機通過網線連接，創建TCP連接后，用指定的指令或者“報文”實現“開始采集”、“停止采集”、“接收數據”等功能。
（2）串口：設備和計算機通過USB連接，通過識別串口連接，通信方法與TCP類似。
一般我們購買采集器的時候，廠家都會提供通信指令，這個不復雜。比如東華測試的采集器，我們用的比較多，也比較穩定。
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用于三維渲染/仿真項目的波音707飛機三維模型。波音707是一款四引擎中遠程窄體客機，徹底改變了商業航空業。它于20世紀50年代末首次推出，并因其作為首款商業上取得成功的噴氣式客機而聞名。
VolViz CT三維可視化軟件 薄層掃描三維重建渲染 ￥186
軟件介紹
VolViz CT三維可視化軟件可將CT掃描獲取的薄層文件進行三維重建并渲染出圖。
在使用軟件的可視化功能前，需采用文件菜單下的“構建3D模型”功能對斷層掃描文件進行三維重建，軟件支持png、jpg、bmp、tif、tiff等格式的CT斷層掃描文件。構建完成后點擊“加載3D模型”，并設置模型的尺寸信息，即可進行模型的可視化查看。可視化調整完成后，點擊“保存圖形”可進行圖像分辨率的設置，并保存為png、jpg等格式的圖像文件，保存為png圖像時背景為透明。
軟件支持“實體渲染”及“模型截面”兩種不同的顯示模式。
在兩種顯示模式下均可進行每種組分是否顯示、顯示范圍、顏色及不透明度的獨立調整。
在模型截面顯示模式下，可調整三個平面的截面是否顯示及截取的位置。
軟件支持可視化渲染的設置及視圖的調整。
需注意在構建3D模型時需保證原CT掃描圖片內同一組分的顏色嚴格一致。軟件基于所有CT圖像的總像素數量重建三維體素模型，如CT圖像文件較大，需評估計算機配置是否能流暢加載三維模型，或自行對原CT文件進行降采樣處理后再進行可視化渲染。
使用須知
1、軟件使用需注冊，注冊后不能更換電腦使用，售價為單機許可的價格；
2、軟件兼容Windows 7、10、11系統。
3、售后及技術支持請聯系作者。
展開 手搓TexGen—機織復合材料參數化建模技術
至于三維網格，倒不是大事，我們上面基于截面掃掠思路得的的三維渲染，稍微改進一下就能得到三維網格了。
基體的網格，我們采用了體素的思路，簡單講就是從一堆網格里面摳出來。
至此，我們基本走完了參數設計、建模、網格化的完整技術路線，也可以說掌握了TexGen的基本技術方法。
未來
未來，如果沒有項目牽引的話，應該也不會主動往下做。畢竟沒那么多時間發光發熱。
solidThinking渲染案例——融合三維模型與實景照片
小結：通過這個練習，我們學習了如何把三維實體與實景照片相互融合，以及了解了如何在solidThinking中設置光源和陰影。不得不說，渲染并無定式，好的效果圖和氛圍烘托還是要靠不斷的經驗積累得到。
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有限元理論基礎及Abaqus內部實現方式研究系列11： 自主CAE開發實戰經驗第一階段總結
在我們看來，相比求解器而言，前后處理軟件的開發難度是更大的，主要內容有以下部分：
1、三維造型引擎
作為幾何建模的核心，這塊內容一直被國外商業公司壟斷，部分應用廣泛的開源內核如OpenCASCADE之類也一直存在速度和精度方面的問題。但無論如何，前處理軟件開發是需要突破這個技術難題的，畢竟前處理的起始必然是幾何建模。考慮到商業三維建模內核價位普遍很高，僅此一項成本，就已經是自研前處理軟件的巨大障礙。
2、三維渲染引擎
前后處理不單單是構建三維模型，還需要將三維模型顯示出來，在后處理中還需要將應力應變等等與三維模型結合起來共同渲染。在實際工程應用中，經常會出現網格規模超大的有限元模型，這對三維渲染引擎的性能要求是極高的。遺憾的是，國內目前尚無成熟的三維渲染引擎，或者適用的工業三維渲染引擎。值得慶幸的是，由于大家似乎都比較感興趣能夠在計算機上直觀地看到三維模型，所以開源的三維渲染引擎倒是很多，并且部分引擎的性能已經足夠使用，如VTK之類。
3、網格劃分工具
有限元網格劃分是進行有限元分析至關重要的一步，它直接影響著后續分析結果的精確性。網格劃分涉及單元的形狀及其拓撲類型、單元類型、網格生成器的選擇、網格的密度、單元的編號以及幾何體素。與三維渲染引擎類似，目前市面上也有比較多的優秀開源網格劃分工具，如GMesh、Netgen等。
綜合來看，有限元前后處理軟件開發在沒有基礎的情況下，最好還是結合現有的開源軟件進行開發。至于難度，這里我們舉一個例子，Abaqus與達索CATIA合作多年后才推出了自己的前后處理軟件，而且也不是從頭開發的，依然用了CATIA的造型和三維渲染開發包。所以前后處理看上去簡單，實則是一個巨坑，同時考慮到CAD廠商的擴張和無網格法的發展，或許在下一個十年之后，前后處理領域已是天翻地覆了吧。
展開 科研圖形工作站硬件配置十大坑+避坑方法，專門針對：HFSS、Fluent、Abaqus、CST、MATLAB、VASP、AI 訓練、渲染、三維建模等科研常用軟件
[圖片]
BIM的最全總結：五大好處、五大應用、四大注意、五大誤區和十二大功能
5、化解交代不清楚的死角 以往利用二維圖形去描述設計圖，有些視覺死角會比較難溝通甚至造成誤會，導致施工后工地現場和圖紙不一，如果建筑設計過程上應用了BIM三維建筑信息模型，三維的空間可以清楚的交代設計圖，減少溝通上面的誤解，并且在設計時間上輕易地察覺到沖突斷面，如管線沖突、鋼筋沖突等，加以改善，不至于到了施工后才發現問題，可以厘清責任。
五大應用
1、碰撞檢查 BIM最直觀的特點在于三維可視化，降低識圖誤差，利用BIM的三維技術在前期進行碰撞檢查，直觀解決空間關系沖突，優化工程設計，減少在建筑施工階段可能存在的錯誤和返工，而且優化凈空，優化管線排布方案。最后施工人員可以利用碰撞優化后的方案，進行施工交底、施工模擬，提高施工質量，同時也提高了與業主溝通的能力。
2、模擬施工 有效協同三維可視化功能再加上時間維度，可以進行進度模擬施工。隨時隨地直觀快速地將施工計劃與實際進展進行對比，同時進行有效協同。施工方、監理方、甚至非工程行業出身的業主、領導都能對工程項目的各種問題和情況了如指掌。這樣通過BIM技術結合施工方案、施工模擬和現場視頻監測，減少建筑質量問題、安全問題，減少返工和整改。
3、三維渲染 宣傳展示三維渲染動畫，可通過虛擬現實讓客戶有代入感，給人以真實感和直接的視覺沖擊，配合投標演示及施工階段調整實施方案。建好的BIM模型可以作為二次渲染開發的模型基礎，大大提高了三維渲染效果的精度與效率，給業主更為直觀的宣傳介紹，提升中標幾率。
4、數據共享 因為建筑過程的數據對后面幾十年的運營管理都是最有價值的數據。可以把模擬的模型及數據共享給運營、維護方。有了BIM這樣一個信息交流平臺，可以使業主、管理公司、施工單位、施工班組等眾多單位在同一個平臺上實現數據共享，使溝通更為便捷、協作更為緊密、管理更為有效。
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主要用于科學計算、數值模擬、氣象數據處理、地質勘探、石油天然氣、三維圖形設計、有限元分析、圖形渲染、4K/8K視頻制作、數據可視化、3D動畫、測繪影視制作、是創意和技術專業人士得首選。
如何基于ArcGIS的林業專題地圖制作與輸出
右擊yjxbresult圖層，按類別字段屬性值“林分類型”進行唯一值渲染來指定圖例，單擊添加所有值，在空值對應的林分類型下輸入非林地，依次為各種林分類型設置不同顏色級別的圖例，圖例的設置根據其隸屬于純林、針葉林、闊葉林、混交林的不同選擇不同的色系，配置林相圖的色差，以便于不同級別的林分類型能明顯區別開，如圖所示。
唯一值符號化
在Labels標注窗口，設置標注信息，依次設置LBH字段，標準字體選擇為Arial，字體號為16，紅色，加粗；XBH字段，標準字體設置為宋體，字號8。
設置文件子菜單“頁面設置”，并調整版面框圖的大小和位置，并一同設置地圖三要素等必須的地圖整飾要素。
添加公里格網，并選擇分割公里網的方式為將地圖分割為一個地圖單位格網，設置公里網的線型樣式、空間參考、X軸、Y軸的間隔，如圖所示。
公里網的設置
設置公里網的起始X軸坐標（22387000）和Y軸坐標（5000000），單位為米和字體樣式，如圖所示。
空間參考屬性對話框
林班分布成果圖輸出：文件頁面設置好林相圖導出路徑及分辨率300dpi，導出帽兒山實驗林場躍進施業區森林林班資源分布成果圖，如下圖所示。
林班資源分布成果圖
三維可視化渲染專題地圖輸出：利用SpatialAnalyst--SurfaceAnalysis--HillShade命令，進行山體陰影三維效果圖制作，根據對比度、亮度、透明度的比例來設置色差級別，通過多次實驗分別確定為0%，0%，40%顯示效果較好，輸出三維渲染效果圖如下圖所示。
展開 混合現實仿真精度難保障？OAS 光學軟件精準解困
</p><p><strong>3) 拓展與物理引擎和三維渲染的集成：</strong>為了更好地模擬虛擬內容與真實環境的交互，OAS可以加強與主流物理引擎和三維渲染軟件的集成，實現虛擬物體在真實場景中的精確遮擋、陰影、反射等效果，提供更真實的MR仿真體驗。</p><p><strong>4) 提升計算效率與并行化能力：</strong>隨著MR光學系統復雜度的增加，對仿真計算效率的要求也越來越高。OAS需要持續優化算法，并充分利用GPU并行計算、云計算等技術，以縮短仿真時間，支持大規模、高精度的仿真任務。</p><p><strong>5) 構建開放的生態系統：</strong>積極與MR硬件制造商、內容開發者、學術機構等合作，共同構建開放的生態系統，提供豐富的API接口和開發工具，方便第三方集成和定制開發，從而擴大OAS在MR領域的影響力。</p><p><br></p><p>通過持續的技術創新和生態建設，OAS光學軟件有望成為推動混合現實技術發展的重要力量，助力光學工程師和研究人員設計出更具沉浸感、更舒適、性能更卓越的下一代MR設備，共同開啟智能光學的新篇章。</p>
展開 
羅羅將為貝爾V-280和V-247直升機研發燃氣渦輪發動機
貝爾V-247是一款尚未飛行的無人傾轉旋翼機，目前僅以三維渲染或貿易用展示模型的形式公開露面。無人駕駛飛行器是美國海軍陸戰隊的海上無人遠征（MUX，Marine Unmanned Expeditionary）飛機的概念。
貝爾拒絕透露可能在其飛機上安裝哪種羅羅發動機，但指出它正在研究為其飛機優化發動機的方法。
該公司表示：“貝爾和羅羅團隊正致力于集成入口顆粒保護和排氣紅外抑制系統解決方案，以減少對推進系統耐久性的環境影響，同時最大限度地提高安裝推進系統的性能和生存能力。”
來源：兩機動力控制
成功實現的正反旋轉軸向磁通電機
船，無人機、火星飛行器和機器人
既然可以用的地方那么多，就開始著手設計加工個樣機吧，錢不多，先做個小尺寸小功率的，開始畫圖、加工、繞線、裝配、測試，一堆的事逐步展開工作，下面的是三維渲染圖。為了安裝碳纖維的漿葉，在正反的兩個轉子上加工了安裝漿葉的結構。
正反軸向磁場電機模型
最后，經過一個月的加工和組裝，終于完成了！效果如下。
做了兩個裝在一起，通過航模遙控器的油門控制，往上推油門是一個方向，往下推就是反向。如果這個做更大的功率的型號，應該就可以上天了吧。
逆市招聘 | 幾何與網格剖分算法開發工程師/CFD技術專家
在獲得此輪融資后，數巧科技將會加大云端CAE相關核心技術的研發力度，包括高性能Web三維渲染、仿真數據輕量化壓縮與傳輸、云端基礎架構研發、協同仿真平臺研發等，以確保公司在相關方向上繼續保持技術領先；此外在市場與銷售方面，也會加大投入。
數巧科技現逆市急招以下崗位，各位鄰友們，簡歷投起來！
PS：所有職位的工作地點可在以下幾個城市任選：上海、北京、武漢、成都、西安、廣州
應聘者請發送簡歷至郵箱： hr@simright.com
郵件標題請說明應聘職位！
幾何與網格剖分算法開發工程師
工作內容
- 有限元網格剖分算法開發；
- 基于開源和商業的SDK讀取CAD模型信息 (裝配體信息、Brep信息等)；
- 基于開源和商業的SDK修改和創建CAD模型 (幾何清理、切割等)；
任職要求
- 本科211/985大學，碩士以上學歷
- 有網格算法和CAD相關開發經驗
- 精通C++編程
- 有良好的數學和計算幾何相關知識
加分項
- 熟悉OpenCASCADE
- 熟悉VTK
- 精通并行算法開發 (SMP, MPI)
- 有開源項目參與經驗
CFD技術專家
工作內容
為公司CFD相關軟件產品和項目提供技術支持，包括客戶需求溝通、軟件功能設計、項目技術方案編寫、軟件測試、產品與項目研發管理等。
任職要求
- 精通至少一種CFD軟件(Fluent、StarCCM+、OpenFOAM等)
- 熟悉CFD基本理論
- CFD實際項目經驗不低于5年
- 良好的學習與溝通能力
加分項
- 本科985/211高校畢業
- 有編程經驗
最后提醒一次，應聘者請發送簡歷至郵箱： hr@simright.com
郵件標題請說明應聘職位！
展開 【深入行業】遠算科技與國家能源局大壩安全監察中心達成戰略合作，共同促進能源水電智能化建設
并借鑒能源局大壩中心在水電站大壩安全運行管理和信息化建設方面的經驗，利用HPC云技術和仿真三維渲染技術，實現能源水電核心設施設備數字孿生結果數據實時、直觀、流暢的可視化效果。
雙方將以縱深行業專業經驗結合國產數值仿真技術的模式強強聯手，共同促進智慧水電和能源水電工程全生命周期智能化運維建設，賦能水電行業智慧化數字化轉型。
國家能源局大壩安全監察中心 介紹
國家能源局大壩安全監察中心（簡稱大壩中心）是國家能源局直屬司局級事業單位，負責為水電站大壩運行安全提供技術監督服務和管理保障，承擔電力行業水電站大壩安全注冊（備案）、定期檢查、監測管理、應急管理、信息化建設、隱患排查治理等工作及相關技術監督服務。
大壩中心自成立以來，協助上級起草大壩安全規章與規范性文件，編制技術標準，積極開展各項大壩安全監察工作，為電力企業提供全方面技術服務和指導。
截至2021年底，在國家能源局注冊和備案大壩總數達638座，約占全國水電總裝機的容量77%，約占全國水庫總庫容的57%。
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