从多学科数据到沉浸式评审:MultiViz与MakeReal3D的复杂工程装备虚拟样机实践

当评审对象从单个零部件扩展到一套复杂工程装备,工程师面对的就不再是一份模型或一组计算结果。

以工程车辆类装备为例,其内部往往包含多个系统和大量部件,研发过程中还会产生流体、结构等不同专业的CAE仿真结果。CAD模型负责描述装备结构,CAE结果反映受力、温度、流动等工程状态。两类数据如果分散在不同工具和文件中,跨专业评审就需要频繁切换软件、反复对照视图,再依靠个人经验把结构与数据联系起来。

如何让不同专业的工程数据围绕同一个数字对象展开?如何让评审人员不仅能看模型,还能在对应结构上查数据、做标记和讨论问题?

在某复杂装备研发单位一项已完成交付的项目中,朗迪锋以MultiViz与MakeReal3D为核心,构建了一套从多学科CAE数据处理、CAD结构融合,到桌面与VR交互评审的结构虚拟样机工作流。

一、复杂装备评审,难点不只是"把模型显示出来"

结构虚拟样机,是将产品结构、仿真结果和交互分析能力组织到统一数字环境中的工程评审载体。它的价值不在于做出一个更加逼真的三维模型,而在于帮助不同角色围绕同一个对象理解设计状态、查看分析结果并开展讨论。

项目启动前,用户主要面临三类问题。

图1 复杂装备评审中数据、结构与评审过程分散

多学科CAE结果彼此分散

流体、结构及其他专业通常拥有各自的数据和分析流程。单一专业可以在对应工具中完成结果查看,但进入综合评审后,不同专业的结果难以在同一场景中集中呈现。

评审人员看到的往往是一组相互独立的文件和视图,很难快速建立装备整体状态与各专业结果之间的联系。

CAD结构与仿真结果相互割裂

CAD模型表达装备的几何结构和装配关系,CAE结果表达装备在特定条件下的工程状态。

对于部件多、空间关系复杂的工程车辆类装备,仅查看云图、曲线或单一专业模型,很难直观判断结果具体对应哪个部件、处于什么位置,以及它与周围结构之间存在怎样的关系。

传统评审缺少深入的空间交互

桌面端能够满足基础查看需求,但在分析复杂装配关系、内部结构和大尺度模型时,仅靠鼠标旋转和缩放并不总是很直观。

评审人员还需要围绕模型开展漫游、标注、测量、剖切、拆装等操作,把"发现问题---定位位置---查询数据---形成意见"的过程组织到统一环境中。

这些问题说明,复杂装备研发并不缺少单项分析工具,真正缺少的是连接数据、结构与评审过程的统一载体。

二、MultiViz:把多来源CAE结果整理成可复用的数据资源

项目首先通过 MultiViz 对不同来源的CAE仿真结果进行导入、处理和可视化。

工程人员可以围绕仿真模型创建切片、等值面、流线、矢量、探针和动画等分析结果,并对不同部件及派生对象进行独立控制。原本分散在不同结果文件中的工程信息,由此被整理成结构清晰、可以继续复用的可视化资源。

图2 MultiViz处理车辆仿真数据

但 MultiViz 在这条工作流中的作用,并不只是生成图片或视频。

经过处理的仿真结果可以进一步输出为适合三维交互和虚拟现实呈现的轻量化资源,并保留后续查询、变量切换和动态展示所需的属性信息。这样一来,CAE结果就不再停留在原有后处理环境中,而是能够进入数字样机,继续参与后续评审。

可以把这一步理解为:先将来自不同专业的工程数据整理成一套可以共同阅读的"数字语言",再交给后续场景进行融合和交互。

三、MakeReal3D:让仿真数据回到装备结构和评审场景中

MultiViz处理后的CAE资源进入 MakeReal3D 后,可以进一步与CAD模型、三维场景、动画和交互逻辑融合。

图3 MakeReal3D中数据融合示意图

评审人员看到的不再是彼此独立的结构模型和结果图,而是结构与工程状态对应呈现的数字样机。流线、切片、等值面等可视化结果可以与装备结构共同显示,帮助参与者理解数据发生在哪里、涉及哪些部件,以及不同专业结果之间可能存在怎样的联系。

围绕这套数字样机,评审人员可以根据任务需要:

  • 控制不同CAD部件和CAE资源的显示状态;

  • 切换变量、播放动态结果并查询指定位置的数据;

  • 对模型进行漫游、标注、测量和剖切;

  • 通过拆装与爆炸视图理解复杂装配关系;

  • 将可交互内容发布到不同显示与交互终端。

这些功能不是为了增加展示效果,而是把"看结构、找位置、查数据、做标记、讨论问题"放到同一个评审环境中。

MultiViz负责把仿真结果转化为可复用的数据资源,MakeReal3D则进一步把数据、结构和交互组织成可操作、可发布的数字样机。两者由此形成从工程数据处理到评审应用的连续链路。

四、从桌面查看延伸到VR沉浸式评审

对于复杂工程装备,仅在显示器上旋转模型,有时仍然难以建立真实的尺度感和空间关系。

项目将数字样机进一步扩展到VR头显和交互手柄。评审人员可以进入虚拟环境,从接近真实观察的视角查看装备结构,围绕模型移动,并对重点区域进行测量、标注、剖切和数据查询。

图4 沉浸式评审示意图

这种沉浸式方式尤其适合观察内部空间、复杂装配关系和大型结构。原本需要在多个视图之间反复切换的信息,可以围绕同一空间对象进行理解。

这里的VR不是独立于工程数据之外的展示环节,而是评审方式的延伸。它继承了前端处理后的CAE资源和CAD结构,使评审人员在虚拟环境中看到的仍然是具备工程含义的数字样机,而不是只有外观的三维场景。

五、浮动授权部署:让软件能力按需服务不同终端

本项目采用服务器部署与终端浮动授权相结合的方式,由服务器集中管理软件授权,使用终端根据实际任务获取授权。

图5 服务器集中授权与多终端浮动获取许可的部署示意

对于需要在多台工作站和不同评审终端之间调配软件资源的复杂装备研发场景,浮动授权可以避免将软件使用能力固定在单一设备上,更灵活地匹配实际使用需求。

六、项目实践验证了哪些价值?

通过这次项目交付与实际应用,MultiViz和MakeReal3D组成的工作流将多学科数据处理、数字样机构建与交互评审连接起来,主要体现出三方面价值。

多学科数据可以在同一场景中建立联系

不同专业的CAE结果经过统一处理后,可以与CAD结构共同呈现。评审人员不再只面对孤立的结果文件,而能够从整体装备结构出发,理解各类工程数据所对应的部件和空间位置。

不同角色可以围绕同一数字对象开展评审

模型、仿真结果、标注和交互操作集中在统一环境中,有助于减少因文件、视图和软件界面不同带来的理解偏差,让设计、仿真和管理人员围绕同一数字样机讨论问题。

同一套资源可以适配不同评审终端

根据评审任务和现场条件,数字样机可以用于桌面查看、演示展示和VR沉浸式交互。不同终端共享同一套结构和工程数据资源,而不是为每种展示方式重复准备互不关联的内容。

结语

复杂工程装备虚拟样机,不是简单地把CAD模型搬进VR,也不是把CAE云图做得更加炫目。

真正有价值的,是建立一条从多学科仿真数据处理、结构与结果融合,到交互评审和终端部署的完整链路,让工程数据能够围绕同一个数字对象持续发挥作用。

在项目用户的组织推动下,朗迪锋通过 MultiViz、MakeReal3D及相关实施服务,完成了这一结构虚拟样机实践,为工程车辆及其它复杂装备的多学科数据集中呈现和沉浸式评审提供了可复用的实施思路。

如果您的团队也在处理工程车辆或其它复杂装备的多来源CAE数据,并希望将CAD结构、仿真结果和交互评审组织到统一环境中,可以准备一份代表性脱敏数据样例,并说明目标评审场景、数据类型和部署要求,与朗迪锋进一步交流数据兼容性、可视化流程和项目实施方案。

相关推荐
平头哥~1 小时前
Day 20 _ 3D 翻卡_perspective 写错人,卡片就穿帮
前端·3d·css3·学习资料
DisonTangor2 小时前
Qwen-Drive-1.0:首个统一 3D 感知、视觉问答与运动规划的自动驾驶视觉语言基础模型
人工智能·3d·自动驾驶
云飞云共享云桌面20 小时前
SolidWorks+AutoCAD,多并发。可以多人共享一台设计服务器吗
运维·服务器·3d·自动化·制造
熊猫钓鱼>_>1 天前
用 OHAudioSuite 空间渲染节点搭一座「3D 有声博物馆」——从三种模式到 FreeBuds 头追的实战记录
c++·3d·ai·harmonyos·arkts·audio·ohaudiosuite
weixin_468466852 天前
从“建模城市”到“按需查询”:D4RT如何用200+FPS重新定义动态3D世界
人工智能·3d·具身智能·d4rt·4d重建
PhotonixBay4 天前
3D共聚焦显微镜与探针式粗糙度仪:谁更适合亚表面损伤检测?
图像处理·人工智能·测试工具·3d
自动化监测Learner4 天前
Cesium 加载大雁塔 3D Tiles 实录:从模型结构剖析到局部虚拟化(剖切 + 骨架线)实现
3d
FOORIR 客流统计4 天前
智能客流系统未来趋势:3D视觉、AI识别与数据分析的融合架构
人工智能·3d·数据分析
3D小将5 天前
3D格式转换之Rhino转换为IGS格式技术
3d·stp模型·igs模型·glb模型