.. |
|
|
|
Совместный проект Fujitsu и iCad
Fujitsu и iCad официально объявили о разработке совместного движка для трёхмерного проектирования. Проект двух компаний по скорости работы примерно в двести раз превосходит любое из существующих сегодня САПР-приложений, а обработку трёхерной модели, состоящей из миллиона компонентов, новый движок способен произвести всего за 0,2 секунды. В основе работы нового движка Fujitsu и iCad - новый способ представления большого количества элементов конструкции в виде математических выражений, который позволяет проводить обработку больших объёмов данных в сотни раз быстрее, затрачивая при этом намного меньше ресурсов памяти. Возможности нового движка можно будет оценить уже в этом году - он будет использоваться в САПР-системе iCad V7 от Fujitsu.
http://www.fujitsu.com/global/news/pr/archives/month/2010/20100607-01.html
Fujitsu Развивает Первый в мире Ультрабыстрый трехмерный Двигатель CAD
Fujitsu Develops World's First Ultrafast 3D CAD Engine
Позволяет надежную системную окружающую среду для развития машины, обрабатывая один миллион частей через 0.2 секунды
Enables reliable system environment for machinery development by processing one million parts in 0.2 seconds
Токио, 7 июня 2010 — Fujitsu Limited и iCAD, Ограниченный сегодня, объявили о развитии первого в мире автоматизированного проектирования (CAD) двигатель, разработанный, чтобы использоваться в качестве части трехмерной системы CAD для того, чтобы проектировать машину, которая способна к обрабатыванию данных для одного миллиона частей через 0.2 секунды в Японии.
Tokyo, June 7, 2010 — Fujitsu Limited and iCAD Limited today announced the development of the world's first computer aided design (CAD) engine, designed to be used as part of a 3D CAD system for designing machinery that is capable of processing data for one million parts in 0.2 seconds, in Japan.
Новые машинные особенности, обрабатывающие работу, которая является 200 раз скоростью существующих трехмерных систем CAD, давая это власть обработать крупномасштабную машину с одним миллионом частей только через 0.2 секунды. Хотя исполнительные ограничения обработки существующих систем традиционно вынудили инженеров проектировать механический, электрический, и системы управления, используя отдельные системы, новый двигатель позволяет дизайну этих элементов быть объединенным в одну систему, упрощая задачу проектирования крупномасштабной машины.
The new engine features processing performance that is 200 times the speed of existing 3D CAD systems, giving it the power to process large-scale machinery with one million parts in only 0.2 seconds. Although the processing performance limitations of existing systems have traditionally forced engineers to design mechanical, electrical, and control systems using separate systems, the new engine enables the design of these elements to be consolidated into one system, streamlining the task of designing large-scale machinery.
Кроме того, способность разделить трехмерные данные между отделами, от дизайна до производства, предотвращает потраченное впустую усилие и информационные несоответствия, которые могут иметь место на каждой стадии в процессе проектирования, таким образом уменьшая потребность в пересмотрах во время производства, сокращения времени выполнения заказа развития, и увеличения качества продукта.
In addition, the ability to share 3D data between departments, from design to manufacturing, prevents wasted effort and information discrepancies that can take place at each stage in the design process, thereby reducing the need for revisions during manufacturing, shortening development lead times, and increasing product quality.
Этот двигатель должен быть включен в iCAD V7, который Fujitsu планирует выпустить в конце 2010.
This engine is to be incorporated into iCAD V7, which Fujitsu plans to release at the end of 2010.
Фон
Background
В промышленности машины трехмерный CAD стал обязательным инструментом в гонке, чтобы быстро поставить новые, высококачественные продукты на рынок. Но учитывая массивные объемы данных, вовлеченных в проектирование крупномасштабной машины, вместе с ограничениями на объемы данных, которые могут быть обработаны, инженеры вынуждены развить использование проектов упрощенные или сегментированные данные. Кроме того, из-за увеличивающихся объемов данных электрических и информации о системе управления включая механическую обработку и информации о собрании, механической, электрической, и системы управления, должен быть разработан, используя отдельные системы. В результате, анализируя последовательность машин в целом и осматривая фактическое оборудование, инженеры часто должны делать пересмотры или расширять время выполнения заказа.
In the machinery industry, 3D CAD has become an indispensable tool in the race to quickly bring new, high-quality products to market. But given the massive volumes of data involved in designing large-scale machinery, coupled with limitations on the volumes of data that can be handled, engineers are forced to develop designs using simplified or segmented data. Furthermore, because of increasing data volumes of electrical and control system information including machining and assembly information, mechanical, electrical, and control systems must be designed using separate systems. As a result, when analyzing the consistency of machines as a whole and inspecting the actual equipment, engineers often need to make revisions or extend lead times.
Чтобы обратиться к этим проблемам, Fujitsu развила трехмерный двигатель CAD, который способен к обработке одного миллиона частей через 0.2 секунды. В будущем компания планирует включить двигатель в свой новый iCAD V7 пакет.
In order to address these issues, Fujitsu has developed a 3D CAD engine that is capable of processing one million parts in 0.2 seconds. In the future, the company plans to incorporate the engine into its new iCAD V7 package.
Машинные Особенности
Engine Features
Метод, как правило используемый для того, чтобы представить трехмерные тела на компьютере, должен расколоть их на многочисленные маленькие поверхности, которые приближают их намеченную форму. С большой машиной, однако, это очень увеличивает объем данных, которые должны быть обработаны.
The method typically used for representing 3D bodies on a computer is to split them into numerous small surfaces that approximate their intended shape. With large machinery, however, this greatly increases the volume of data that needs to be processed.
Новый двигатель использует новый метод представления, который позволяет большинству частей машины быть точно представленным как математические выражения, позволяя резко уменьшить требуемый объем памяти. Это учитывает 200-кратное увеличение работы по сравнению с методом поверхностного приближения.
The new engine employs a new representation method that allows most of the parts of a machine to be precisely represented as mathematical expressions, making it possible to dramatically reduce the amount of memory required. This allows for a 200-fold increase in performance compared with the surface-approximation method.
1. Ручки проектируют для сложной машины с одним миллионом частей.
Handles designs for complex machinery with one million parts.
Машина может включать чрезвычайно большое количество частей, превышая пределы обычных инструментов CAD, которые могут только обращаться с десятками тысяч частей. Этот двигатель может быстро обработать чрезвычайно большие наборы данных, составленные из одного миллиона частей только через 0.2 секунды, позволяя проектировать всю машину, или даже отношения между многократными машинами, без ограничений.
Machinery can include an extraordinarily large number of parts, exceeding the limits of conventional CAD tools that can only handle tens of thousands of parts. This engine can quickly process extremely large data sets composed of one million parts in only 0.2 seconds, making it possible to design an entire machine, or even relationships between multiple machines, without restrictions.
2. Обращается с дизайном механических, электрических, и системы управления в пределах единственной системной окружающей среды
Handles the design of mechanical, electrical, and control systems within a single system environment
Ограничения объема данных традиционно вынудили проектировщиков использовать отдельные системы, чтобы проектировать механические компоненты машины, электропроводку, и программное обеспечение контроля. Используя этот двигатель, инженеры в состоянии обращаться с этими элементами дизайна без любых ограничений данных, используя единственную систему, позволяя к затратам системы управления. Кроме того, используя объединенные данные о дизайне, чтобы автоматически соединить провода и проверить их связи, двигатель преимущественно предотвращает оплошности в телеграфирующих установках и misconnections, уменьшая потребность в пересмотрах во время тестирования и очень ускорения цикла тестирования.
Data volume limitations have traditionally forced designers to use separate systems to design a machine's mechanical components, electrical wiring, and control software. Using this engine, engineers are able to handle these design elements without any data restrictions using a single system, making it possible to control system costs. In addition, by utilizing unified design data to automatically connect wires and check their connections, the engine preemptively prevents oversights in wiring installations and misconnections, reducing the need for revisions during testing and greatly accelerating the testing cycle.
3. Учитывает предварительное одобрение производственных отделов даже во время предварительного концептуального дизайна
Allows for pre-approval from manufacturing departments even during preliminary conceptual design
Было ранее невозможно выполнить анализ проекта, используя трехмерные данные для сложной машины. Вместо этого представители отделов проектирования и изготовления провели практическое тестирование с фактической машиной. Продукт, который включает новый двигатель, позволит производственным отделам рассматривать и проверять проекты, используя трехмерные данные прежде, чем проекты будут завершены, позволяя провести "цифровые обзоры", которые обнаруживают проблемы заранее, которые иначе только появились бы во время производства. Поскольку трехмерные данные для всей машины сохранены последовательными всюду по стадии проектирования и разделены между отделами проектирования и изготовления, время выполнения заказа развития может быть уменьшено.
It was previously impossible to perform a design review using the 3D data for complex machinery. Instead, representatives from the design and manufacturing departments conducted hands-on testing with the actual machine. The product, which incorporates the new engine, will allow manufacturing departments to review and verify designs using 3D data before the designs are finalized, making it possible to conduct "digital reviews" that detect problems in advance that would otherwise only emerge during manufacturing. Because 3D data for the entire machine is kept consistent throughout the design phase and is shared between design and manufacturing departments, the development lead time can be reduced.
Повышение Бизнеса CAD Fujitsu
Enhancement of Fujitsu's CAD Business
Fujitsu недавно добавила к ее PLM (1) Бизнес-центр, команда, чтобы увеличить поощрение продуктов CAD. Это также развернуло технический штат к iCAD, который отвечает за разработку продукта, кто окажет поддержку для коммерческих сделок, вовлекающих продукты CAD. Эта программа, наряду с приблизительно 1 000 сотрудников из офисов Fujitsu через Японию и ее партнеров продаж в промышленном секторе, будет служить, чтобы увеличить деятельность по продаже и деятельности по продвижению для продуктов, основанных на новом двигателе (намеченный для конца 2010).
Fujitsu has recently added to its PLM(1) Business Center, a team to enhance the promotion of CAD products. It has also deployed technical staff to iCAD, which is in charge of product development, who will provide support for business deals involving CAD products. This program, along with approximately 1,000 staff from Fujitsu's offices across Japan and its sales partners in the manufacturing sector, will serve to enhance sales and promotional activities for products based on the new engine (scheduled for the end of 2010).
Цель продаж
Sales Target
8 000 единиц во время FY2011 (заканчивающийся в марте 2012).
http://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=13849
Можно ли ускорить САПР в 200 раз?
Дмитрий Ушаков
Японская корпорация Fujitsu, известная широкой публике своими мониторами и ноутбуками, за которыми скрывается образ третьего в мире (после IBM и HP) глобального поставщика ИТ-услуг для бизнеса, недавно удивила мировую САПР-общественность пресс-релизом о выпуске новой версии САПР iCAD V7, которая должна поступить в продажу до конца 2010 г.
По данным компании, новая версия iCAD будет основана на САПР-процессоре («движке», CAD engine), совместно разрабатываемом компаниями Fujitsu и iCAD Limited. Этот процессор будет в 200 раз превосходить производительность существующих трехмерных САПР, позволяя обрабатывать один миллион деталей за 0.2 секунды, что открывает возможность работы с большими сборками, включающими в себя сразу механические, электрические и управляющие спецификации.
В пресс-релизе дается следующее пояснение методу, лежащему в основе существующих движков: он основан на представлении трехмерных тел небольшими участками поверхности, аппроксимирующими их форму. Видимо, речь идет о представлении куска математической поверхности мозаичной моделью - треугольной сеткой лежащих на поверхности точек; эта структура данных лежит в основе методов графической визуализации (рендеринга), т.е. отображения трехмерных моделей в двумерную картинку на плоскости монитора. Как справедливо отмечается в пресс-релизе, для больших сборок такое представление трехмерной модели существенно увеличивает объем обрабатываемых данных.
Разрабатываемый Fujitsu движок использует принципиально новый метод, основанный на представлении большинства деталей с помощью математических выражений, что позволяет существенно уменьшить требуемый объем памяти для их представления. Комментируя эту новость, остановимся на двух ее аспектах: технологическим и историческом.
Обработка больших сборок
С точки зрения технологии, проблема обработки (прежде всего – визуализации) больших сборок действительно является чрезвычайно актуальной для разработчиков САПР. Производители профессиональных графических процессоров (GPU), таких как NVIDIA Quadro, сегодня могут предложить устройства, способные визуализировать до 300 млн. треугольников в секунду. С учетом того, что за секунду надо сгенерировать несколько десятков кадров (для создания эффекта непрерывно меняющегося изображения при навигации пользователя по трехмерной модели), размер модели ограничен несколькими миллионами треугольников. Зная, что триангулированная модель реактивного двигателя состоит из 1.4 млн. треугольников, несложно прийти к выводу, что визуализировать весь самолет на современной технике просто невозможно.
Однако, дело обстоит не так уж плохо, и пользователи профессиональных САПР это отлично знают. Ведь с какой стороны не смотри на самолет, сразу весь миллиард его треугольников не разглядишь, поэтому нет смысла визуализировать их одновременно. Общим местом современных САПР является возможность выбора уровня детализации при работе с большими сборками. Например, тот же двигатель при визуализации в сборке самолета может быть представлен лишь геометрией своего кожуха, а также (для корректности физических расчетов) информацией о массе, центре масс, материалах и т.п. И вместо 1.4 млн. треугольников вполне хватит нескольких тысяч для визуализации его внешней формы. Варьируя уровень детализации (например, SolidWorks автоматически выставляет минимальный уровень детализации при выполнении пользователем команд масштабирования, панорамирования, вращения), можно работать со сборками любой сложности с приемлемым уровнем производительности.
Кроме того, давно известны методы компактного представления сложных поверхностей, состоящие в их аппроксимации поверхностями подразделения. Поверхность подразделения (англ. subdivision surface), по сути, является той же сеткой, состоящей из многоугольников, уровень детализации которой может рекурсивно увеличиваться применением к ней алгоритма «обрезания углов». Тем самым из небольшого количества базовых точек можно получить вполне гладкое и реалистичное тело, которое иначе пришлось бы представить огромных числом треугольников. Из известных реализаций этого метода упомянем компанию Right Hemisphere с ее продуктом Deep Exploration, который позволяет существенно уменьшить размер сложной трехмерной модели при ее передаче от сервера к клиенту.
plmpedia.ru/wiki/ЛЕДАС ledas.com/ru/ ledas.com/ru/products/lgs3d/ isicad.ru/ru/ plmnews.ru/
Но разработчики Fujitsu, похоже, взяли за основу другую идею, о сути которой, конечно, мы может только догадываться. Представление большинства деталей в виде математических выражений, видимо, означает переход от треугольной сетки к гибридной модели, в которой наряду с треугольниками присутствуют примитивы типа «брус», «цилиндр», «сфера» и т.п., объединяя и пересекая которые можно исчерпывающим образом описать геометрию многих промышленных деталей. Алгоритм трассировки луча (лежащий в основе многих методов рендеринга) может вполне эффективно справляться с такого рода моделями. Специалисты компании ЛЕДАС обладают многолетним успешным опытом разработки (по заказу одного из ведущих САПР-вендоров) достаточно близкого по смыслу проекта, связанного с обработкой гибридных трехмерных моделей, сочетающих треугольные сетки и твердотельные геометрические примитивы. Наши результаты и опыт свидетельствуют, что для такого типа больших и сверхбольших моделей, достижение интерактивной производительности вполне реально, особенно с использованием современных GPU. Вполне возможно, что специалисты Fujitsu пришли к тому же выводу и решили воплотить его в грядущем программном продукте.
Но что это за продукт и когда вообще 50-миллиардная корпорация начала заниматься разработкой собственной САПР?
Fujitsu и CAD: историческая справка
www.dipro.co.jp/english/products/cad_cam/icadsx/feature/index.html#chpt01 www.3ds.com/ru/products/catia/portfolio/catia-v6/ www.fujitsu.com/my/services/software/business/icad.html
Прежде всего, разберемся с тем, что такое система iCAD, седьмая версия которой ожидается до конца 2010 г. Поиски в Интернете привели к японской компании Digital Process Ltd. (DIPRO), которая специализируется на разработке и продаже решений CAD/CAM/CAE/PDM. Основанная в 1987 г. как подразделение Nissan Motor, в 2000 г. компания перешла под 100% контроль Fujitsu. Среди продуктов Digital Process есть трехмерная САПР ICAD/SX, основной особенностью которой как раз является быстрый отклик при проектировании больших сборок, благодаря использованию оригинальной CSG-технологии. ICAD/SX способна обрабатывать сборки, содержащие сотни тысяч деталей, на 32-битных персональных компьютерах с 2 Гб оперативной памяти.
(Заметим, что CSG, или конструктивная твердотельная геометрия, подразумевает представление объемного тела в виде набора геометрических объемных примитивов, соответствующих размеров и положений в пространстве, которые связаны между собой булевыми операциями. Видимо, CSG-представление как раз и позволяет эффективно визуализировать модели без их полной триангуляции, что вполне согласуется с нашей догадкой.)
22 октября 2009 г. на японской промышленной конференции NATIONAL AUTOMOTIVE DIGITAL ENGINEERING CONFERENCE 2009 (которая впервые прошла за пределами Японии – в малазийском городе Путраджая) Fujitsu представила DIPRO ICAD V6, о которой утверждалось, что система способна оперировать более 400 тыс. деталями в одном окне. Стоимость DIPRO ICAD в Японии составляет 1380 тыс. иен (примерно 15 тыс. долларов США).
В этом месте можно было бы остановиться, но генетические связи Fujitsu с миром САПР столь прочны, что не упомянуть их хотя бы вкратце будет неправильно. Когда американская аэрокосмическая корпорация Lockheed разработала знаменитую CADAM - одну из первых в мире коммерческих систем автоматизации черчения с помощью компьютера – она заключила соглашение с компанией IBM о ее продаже по всему миру. Эта часть истории всем хорошо известна: в 1989 г. IBM получила права на разработку CADAM, а в 1992 г. продала соответствующее подразделение в Dassault Systemes (что позволило последней основать Dassault Systemes of America Corp. и выпустить CATIA-CADAM V4, систему, которая до сих пор находит широкое применение в авиакосмической и автомобильной промышленности и поддерживается Dassault).
Но была и вторая, менее известная часть этой истории: тогда же в 1970-х Lockheed заключила соглашение с Fujitsu о продажах CADAM в Японии. Более того, когда Lockheed решила избавиться от непрофильного CADAM-бизнеса, основным кандидатом в покупатели рассматривалась именно Fujitsu, т.к. в то время она занималась сборкой IBM-совместимых мейнфреймов и успешно продавала работающую на них систему CADAM в Японии. Однако, в последний момент сделка между Lockheed и Fujitsu сорвалась, и CADAM отошла к IBM. Передав права на разработку CADAM в Dassault, IBM оставила себе ряд смежных активов (MICRO CADAM, IBM CAD и P-CAD), преобразовав их в компанию ALTIUM (позднее переименованную в Microcadam).
Продажей MICRO CADAM в Японии по-прежнему занималась компания Fujitsu, и когда в 1995 г. на этой платформе была выпущена система твердотельного моделирования Helix, Fujitsu стала продавать и ее. Helix была инновационной для своего времени системой: сделанная на основе геометрического движка Designbase от Ricoh и параметрического движка DCM от D-Cubed, она обладала способностью распознавать конструктивную концепцию модели в процессе ее построения и автоматически конвертировать ее в набор геометрических и размерных ограничений. Причем двумерные чертежи в этой системе ассоциативны в обе стороны с трехмерной моделью: править можно и то, и другое, а система автоматически будет поддерживать целостность данных. Ярко сверкнув на небосклоне САПР трехмерной звездой, Helix набрала базу из 90 тыс. пользователей по всему миру к 2000 г., после чего IBM решила свернуть Microcadam-бизнес в Европе и Америке, где он мешал ей продавать CATIA. А в Азии эта система живет до сих пор, доказательством чему служит ее присутствие в списке продуктов на японском сайте Fujitsu.
Таким образом, Fujitsu имеет за плечами более чем 30-летнюю историю продажи разных САПР в Японии, что позволяет ей проводить мероприятия типа Fujitsu PLM User Forum 2010 и оставаться одним из ведущих поставщиков САПР/PLM на японском рынке, который так отличается от мирового.
Кстати, взаимоотношения Fujitsu и САПР напоминают аналогичный роман немецкого концерна Siemens (который вышел на САПР/PLM рынок в 2007 г. после поглощения UGS Corp.), но никакой связи между японской и немецкой корпорациями нет: образованная в 1999 г. на паритетных началах компания по выпуску компьютерной техники Fujitsu-Siemens десять лет спустя перешла под 100% контроль Fujitsu.
