Геометрическое ядро ACIS от Spatial догоняет Parasolid?

Spatial, подразделение Dassault Systèmes, выпустило версию v2023 1.0 своего геометрического ядра, где основным усовершенствованием, по-видимому, является улучшенная обработка сеточных поверхностей.

Твердотельное моделирование является довольно зрелой и устоявшейся технологией, подходящей для большинства целей, поэтому усилия по разработке ядер геометрического моделирования, таких как Parasolid и ACIS, сместились в сторону обработки и редактирования нетвердотельной геометрии. Это включает точечные и полигональные поверхности (которые могут быть созданы из облаков точек или импортированы целиком). Spatial, разработчик второго по популярности лицензируемого ядра ACIS, представила множество улучшений, относящихся к полигональным поверхностям, и, по-видимому, пытается догнать занимающее 1-е место ядро Parasolid.

Анонсируя релиз ACIS версии 2023 1.0, Spatial называет себя «ведущим поставщиком инструментов разработки 3D-программного обеспечения для проектирования, производства и инженерных решений».

Основным усовершенствованием версии 2023 1.0 является интеграция Polyhedra в ACIS, что позволит считывать из различных форматов файлов и записывать геометрическую информацию и информацию о производстве — например, возможность создавать опоры для деталей в рабочих процессах аддитивного производства, и добавит поддержку платформы Mac ARM.

Apple два года назад отказалась от процессоров на базе Intel и перешла на чипы собственной разработки M1, которые используют архитектуру ARM64. Новые MacBook с архитектурой ARM64 работают с очень высокой производительностью и при этом не перегреваются благодаря дизайну чипа, который более энергоэффективен, чем чипы Intel.

Соединение точек

Добавление ACIS Polyhedra в 3D ACIS Modeler предоставляет функции для импорта, коррекции полигональной геометрии и работы с ней. Полигональная геометрия — твердотельные или поверхностные модели — в Spatial называются плоскогранными телами, в противоположность плавным B-rep формам (граничному представлению), которые исторически ассоциируются с механизмами твердотельного моделирования.

Сетки и многогранные тела часто используются для моделирования органических и естественных форм из области медицины и стоматологии, поскольку почти все, что создает человек, не поддается точному и упорядоченному геометрическому описанию. Сетками из треугольников можно представить большинство строений, а также саму Землю, на которой они построены. LiDAR-сканирование построенных объектов, перерабатывающих заводов, производственных мощностей, сельскохозяйственных плантаций и многого другого генерирует миллиарды, даже триллионы точек и облаков точек, настолько густых, что они визуально непроницаемы и не поддаются расшифровке. Теоретически точки в облаках точек могут быть соединены и образовывать треугольные грани, но само по себе количество точек в чрезмерно амбициозном проекте лазерного сканирования потребовало бы огромного количества компьютерных ресурсов и времени.

Современная тенденция к цифровизации всех процессов привела к тому, что реверс-инжиниринг и метрологические приложения, основанные на лазерном сканировании, внедряются быстрыми темпами. Изготовленная на станке деталь, которая раньше проходила контроль путем измерения вручную, теперь подвергается лазерному сканированию, которое выдает трехмерное цветовое представление элементов, выходящих за пределы допусков, кодированное по степени серьезности.

ACIS Polyhedra предназначена для чтения файлов стереолитографии (STL), наиболее распространенного формата для 3D-печати, визуализируемого в виде полигональной поверхности.

Предоставление геометрическому ядру возможности управлять полигональной геометрией означает, что пользователи САПР смогут выполнять логические операции (объединение, вычитание, сложение) с полигональными поверхностями. Раньше булевы операции можно было использовать только для твердотельных моделей.

Другие усовершенствования ACIS 2023 1.0, CGM и 3D InterOp

Другие усовершенствования ядра ACIS перечислены ниже:

• Автоматическое обнаружение пар граней для создания срединной поверхности, которую использует недавно реализованная функция срединной поверхности.
• Многократно («до 100 раз») повышенная производительность трассировки лучей, благодаря использованию многопоточности и запуску нескольких лучей одновременно (полезно для оптического дизайна и роботизированного раскрашивания).
• Автоматическое создание опоры для 3D-печати с помощью CGM Modeler (CGM) и CGM Polyhedra.
• CGM автоматически определяет опорные зоны и добавляет в них полые опоры между деталью и лотком для печати.
• 3D InterOp может считывать геометрию сварных швов с деталей Creo.
• 3D InterOp импортирует базовые точки Revit и точки съемки.
• Считывание PMI на уровне деталей в сборках STEP AP242.
• Считывание таких элементов, как виды, примечания, размеры, геометрические размеры и допуски, ассоциативность из STEP AP242 и добавление их в базовую геометрию.
• Запись данных из формата glTF для веб-визуализации.

Странный бизнес разработчиков геометрических ядер

На рынке геометрических ядер, частью которого является Spatial, доминирует Siemens, главный соперник Dassault Systèmes, если судить по популярности инструментов твердотельного моделирования, лицензирующих ядра. Siemens владеет Parasolid, ядром, используемым в SOLIDWORKS, ведущей в отрасли программе MCAD.

Другие крупные CAD-компании, Autodesk и PTC, разработали и используют свои собственные ядра. С самого начала Autodesk лицензировала ACIS, но стремясь взять под контроль движок своих программ (AutoCAD и Inventor) и не зависеть от доброй воли конкурентов, компания купила исходный код ACIS и использовала его как плацдарм для развития собственного геометрического ядра.

Вполне логично, что CAD-программы Siemens — Solid Edge и NX — используют принадлежащее ей же ядро Parasolid. Гораздо труднее понять, почему Siemens решила поддержать своих конкурентов, позволив им лицензировать свое проприетарное ядро. Непредоставление Parasolid конкурентам фактически отключило бы SOLIDWORKS и Onshape, устранив большую часть конкурентов одним движением.

На протяжении многих лет объяснение загадочных отношений Siemens с конкурентами заключается в том, что компания получает выгоду от всех продаж всех CAD-приложений, использующих лицензию Parasolid, а не только своих собственных. Но трудно поверить, что лицензирование ядра может принести больше прибыли, чем продажа программы САПР на рынке, где конкуренция исчезла.

Компания Spatial была приобретена Dassault Systèmes в 2000 году, и для чего еще, кроме как для того, чтобы использовать ее продукт в собственном программном обеспечении САПР? Но компании не удалось убедить свое подразделение SOLIDWORKS использовать ACIS. SOLIDWORKS цепляется за ядро Parasolid так, как будто от этого зависит его жизнь. Можно представить, как некомфортно для Spatial быть отвергнутым его же родным братом. И как убедить кого-то из посторонних приобрести то, что не хотят брать свои?