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插件介紹 AbyssFish CT2Model 3D V1.0 插件可將采用X射線等方法獲取的計算機斷層掃描（CT）圖像在Abaqus有限元軟件內(nèi)進行三維重建，進而高效獲取可供模擬分析的有限元模型。插件可用于醫(yī)學(xué)影像三維重構(gòu)、混凝土細(xì)觀三維重建、巖心數(shù)字化等領(lǐng)域的CT切片重建模型研究。

該插件通過集成化的圖像處理流程，能夠自動完成從CT圖像導(dǎo)入、三維結(jié)構(gòu)重構(gòu)到有限元網(wǎng)格生成的全過程，顯著提升了建模效率與操作便捷性。 插件內(nèi)置圖像壓縮算法，可通過調(diào)整參數(shù)兼顧模型精度與單元數(shù)量，使模型三維重建有限元模擬具備可行性。

CT2Model3D Multi-Material插件有效解決了復(fù)雜異質(zhì)結(jié)構(gòu)的幾何重構(gòu)難題，顯著提升了三維數(shù)字孿生模型的構(gòu)建效率與材料表征精度。 插件生成的模型單元總數(shù)與掃描圖像的總像素數(shù)量保持一致。

計算機斷層掃描（CT）可以無損獲取混凝土試件內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖像，并以一系列橫截面的形式顯示混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。本文介紹一種基于混凝土CT斷層掃描圖像在Abaqus有限元軟件內(nèi)進行三維混凝土細(xì)觀模型的建模方法，實現(xiàn)混凝土粗骨料及砂漿的三維重構(gòu)并對其采用塑性損傷模型（CDP）進行有限元模擬。

RTX3090處理能力的測試截圖：相關(guān)測試證明 RTX3090比上一代RTX2080ti，3D分類 加速40%，二維分類加速70%數(shù)據(jù)來源：https://www.linuxvixion.com/blog/relion-fastest-ever-benchmark/（二）UltraLAB冷凍電鏡計算設(shè)備機型介紹西安坤隆計算機科技有限公司自2019年推出基于冷凍電鏡圖像重構(gòu)工作站配置方案

診斷疾病：冷凍電鏡圖像重建可以幫助研究人員了解疾病相關(guān)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，從而開發(fā)新的診斷方法和治療方法。冷凍電鏡圖像重建的關(guān)鍵算法： 圖像處理算法：用于對冷凍電鏡圖像進行預(yù)處理，包括噪聲濾波、圖像對齊、圖像配準(zhǔn)等。 重建算法：用于從預(yù)處理后的圖像中重建出生物大分子的三維結(jié)構(gòu)。

混凝土細(xì)觀模型研究中主流的數(shù)字化重建方法主要分為以下兩類：一是幾何重構(gòu)法，從CT或照片圖像中提取真實骨料輪廓，通過AutoCAD等軟件重建混凝土骨料、ITZ幾何模型，再導(dǎo)入ABAQUS進行網(wǎng)格劃分；二是圖像映射法，將混凝土高分辨率掃描圖像通過預(yù)處理將不同材料進行顏色區(qū)分后，通過ABAQUS插件直接轉(zhuǎn)化為有限元網(wǎng)格單元，并依據(jù)圖像顏色差異劃分材料相。

圖3 基于FIB-SEM構(gòu)建的三維電極結(jié)構(gòu)表征注：（a） 采集的SEM圖像；（b）圖像分割；（c）三維 NMC電極結(jié)構(gòu)重構(gòu)；（d）和（e）分別重構(gòu)了AM和CB的三維結(jié)構(gòu)［27］。目前x-CT及FIB-SEM技術(shù)均可分辨出電極結(jié)構(gòu)中的孔隙、碳粘結(jié)劑及活性材料的分布情況，并基于此進行電極局部的微觀結(jié)構(gòu)表征。

彩色圖像數(shù)字化組件與圖像重構(gòu)組件設(shè)置如圖6所示：（a）彩色圖像數(shù)字化組件設(shè)置（b）圖像重構(gòu)組件設(shè)置圖6.彩色圖像數(shù)字化組件和圖像重構(gòu)組件設(shè)置對于彩色圖像，我們可以在彩色圖像數(shù)字化組件中選擇高分辨率和低分辨率。

需注意在構(gòu)建3D模型時需保證原CT掃描圖片內(nèi)同一組分的顏色嚴(yán)格一致。軟件基于所有CT圖像的總像素數(shù)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。

CT（計算機斷層掃描）是一種成像技術(shù)，其利用X射線斷層成像技術(shù)生成物體三維圖像。該技術(shù)雖以醫(yī)療應(yīng)用聞名，但在制造業(yè)中也已廣泛應(yīng)用。CT能夠穿透高密度材料，提供金屬、多材料部件或組件的圖像。CT技術(shù)的核心優(yōu)勢在于其圖像能夠提供與內(nèi)部特征相關(guān)的信息。這些內(nèi)部信息的應(yīng)用場景極為廣泛，涵蓋材料開發(fā)、工藝評估與控制、失效分析、涂層、熱處理、預(yù)加工直至最終計量檢測。

上篇文章介紹了基于圖像進行混凝土細(xì)觀模型的幾何重構(gòu)法，詳細(xì)步驟可查看下面的連接。

更新說明 Abaqus AbyssFish CT2Model3D V1.1版本更新新增對TIF、TIFF圖像文件格式的支持。本插件用戶可免費獲取升級服務(wù)。

軟件可用于電子背散射衍射技術(shù)圖像 (EBSD)、CT掃描圖像、多組分Voronoi晶粒結(jié)構(gòu)等圖像的多相材料分區(qū)預(yù)處理。 說明提醒 該軟件可在Windows 7/8/10/11系統(tǒng)上運行。 軟件需要注冊，注冊完成后即可永久使用。

全維度三維分析：具備 10^6 級動態(tài)響應(yīng)范圍，通過三維斷層圖像全面評估材料密度分布、缺陷形態(tài)與空間位置，徹底規(guī)避二維投影的結(jié)構(gòu)疊加誤差。高效智能化處理：支持 30 分鐘內(nèi)完成全流程掃描與數(shù)據(jù)采集，搭配 VGStudio MAX 專業(yè)分析軟件，可實現(xiàn)自動化閾值分割、數(shù)模對比與檢測報告生成。

此項新功能在以下軟件內(nèi)提供：?VGTRAINER?VGSTUDIO MAX?VGMETROLOGY?VGSTUDIO?VGinLINE已用自動創(chuàng)建的視圖替換自動生成圖像功能移除自動圖像復(fù)選框旨在引導(dǎo)我們的用戶使用功能更強大、更靈活的視圖功能，從而簡化圖像創(chuàng)建流程。

將圖像數(shù)據(jù)進行組合后處理，可以對彩色圖像進行重構(gòu)。“當(dāng)我們還是孩子的時候，在美術(shù)課上，我們被教導(dǎo)可以用三種基本顏色做出所有的顏色。同樣的規(guī)則也適用于我們在電腦上看到的彩色圖像。我們只需要紅、綠、藍三種通道來構(gòu)建彩色圖像。”用聲音發(fā)送數(shù)據(jù)一旦捕獲圖像數(shù)據(jù)，它們將被編碼為比特（1和0），并使用水下反向散射（underwater backscatter）過程一次發(fā)送一個比特給接收方。

這一技術(shù)路徑的改變帶來了根本性的優(yōu)勢： 全電子化成像：傳感器直接捕捉光學(xué)圖像并轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)由主機內(nèi)的高性能處理器（如PulsarPic等技術(shù)）進行數(shù)字化重構(gòu)，這一過程涵蓋了降噪、色彩還原、畸變校正及亮度優(yōu)化，徹底消除了傳統(tǒng)光纖鏡常見的“黑點”（斷絲）現(xiàn)象，確保了圖像的完整性與真實性。

獲取到試件切片圖像數(shù)據(jù)后，對圖像進行預(yù)處理以區(qū)分骨料及砂漿區(qū)域，然后即可在ABAQUS內(nèi)直接采用CT2Model 3D插件將切片圖像進行混凝土細(xì)觀模型的三維重建。