最近，廣州凱思軟件在深入制定 3D體驗(yàn)平臺(tái) 中的 ModSim 解決方案時(shí)，發(fā)現(xiàn)它圍繞著三個(gè)核心支柱：設(shè)計(jì)、仿真 和 可視化。今天就來(lái)詳細(xì)聊聊這些工具如何幫助設(shè)計(jì)師、造型師以及仿真分析師在車輛設(shè)計(jì)與仿真工作中實(shí)現(xiàn)高效協(xié)作。

1. 設(shè)計(jì)工具：從2D到3D的無(wú)縫轉(zhuǎn)換

首先，設(shè)計(jì)師在 3DE平臺(tái)體驗(yàn)環(huán)境 中可以使用一系列強(qiáng)大的工具，比如 Ktia Design。這些工具包括：

Natural Sketch：允許設(shè)計(jì)師從2D草圖開(kāi)始，進(jìn)行創(chuàng)意構(gòu)思。設(shè)計(jì)師可以將2D靈感導(dǎo)入平臺(tái)，然后進(jìn)行比例研究、人體工程學(xué)分析以及包裝設(shè)計(jì)。

圖1 2D Natural Sketch

Imagine & Shape：這是一個(gè)細(xì)分建模工具，設(shè)計(jì)師可以通過(guò)“推拉”和“變形”來(lái)快速生成3D表面模型。它的優(yōu)勢(shì)在于生成的表面非常接近Class A曲面，減少了后續(xù)精細(xì)處理的工作量。

圖2 IMA SubD modeling

2. 從掃描到3D建模：無(wú)縫銜接

如果你是從實(shí)物模型（如黏土模型）開(kāi)始設(shè)計(jì)，平臺(tái)還提供了強(qiáng)大的掃描數(shù)據(jù)處理工具。設(shè)計(jì)師可以將掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入，實(shí)時(shí)進(jìn)行3D表面建模，并通過(guò) 實(shí)時(shí)截面 功能確保數(shù)字模型與實(shí)物模型高度一致。

圖3 3D modeling

3. 實(shí)時(shí)渲染與可視化：VR沉浸式體驗(yàn)

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，實(shí)時(shí)渲染 功能讓設(shè)計(jì)師能夠在不同光照條件下查看設(shè)計(jì)效果，甚至可以通過(guò) VR 進(jìn)行沉浸式體驗(yàn)。設(shè)計(jì)師可以從多個(gè)角度審視模型，評(píng)估表面效果，進(jìn)行“假設(shè)分析”（What-if scenarios）。比如，設(shè)計(jì)師想增加車輛尾翼的侵略性，但不確定是否會(huì)影響空氣動(dòng)力學(xué)性能。通過(guò)ModSim，設(shè)計(jì)師可以快速調(diào)整模型，重新運(yùn)行仿真，查看結(jié)果。

圖4 VR體驗(yàn)

4. 仿真分析：設(shè)計(jì)師也能輕松上手

當(dāng)3D模型完成后，接下來(lái)就是仿真分析。在 3D體驗(yàn)平臺(tái) 中，仿真不再是仿真分析師的專屬任務(wù)，設(shè)計(jì)師也可以輕松執(zhí)行。通過(guò) 儀表盤 界面，設(shè)計(jì)師只需拖放幾何模型，選擇仿真類型（如空氣動(dòng)力學(xué)仿真），調(diào)整參數(shù)（如姿態(tài)或位置），然后運(yùn)行仿真。平臺(tái)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行后處理，并將結(jié)果與幾何模型關(guān)聯(lián)。

圖5 車輛空氣動(dòng)力仿真

5. 設(shè)計(jì)迭代：快速驗(yàn)證與優(yōu)化

如果設(shè)計(jì)師對(duì)某個(gè)設(shè)計(jì)變更不確定，比如增加尾翼的侵略性，他們可以保存設(shè)計(jì)版本，重新運(yùn)行仿真，查看變更對(duì)性能的影響。平臺(tái)會(huì)自動(dòng)檢測(cè)到設(shè)計(jì)版本的變化，并提醒用戶更新仿真。設(shè)計(jì)師只需重新拖放模型，即可快速獲取最新的仿真結(jié)果。

圖6 車輛迭代設(shè)計(jì)

總結(jié)

ModSim 在 3D體驗(yàn)平臺(tái) 中實(shí)現(xiàn)了車輛設(shè)計(jì)、仿真與可視化的無(wú)縫集成，極大地提升了工作效率。無(wú)論是從2D到3D的建模，還是從掃描數(shù)據(jù)到數(shù)字模型的處理，再到仿真分析與可視化，平臺(tái)都為設(shè)計(jì)師和仿真分析師提供了強(qiáng)大的工具支持。特別是通過(guò) VR 和 實(shí)時(shí)渲染，設(shè)計(jì)師能夠更直觀地評(píng)估設(shè)計(jì)效果，進(jìn)行快速迭代與優(yōu)化。

凱思軟件基于多年來(lái)在MODSIM的最佳實(shí)踐，具備精湛的實(shí)施落地優(yōu)勢(shì)：其一，凱思軟件深度融合行業(yè)Know-How，針對(duì)高復(fù)雜結(jié)構(gòu)分析領(lǐng)域提供定制化建模與仿真方案，精準(zhǔn)匹配多物理場(chǎng)耦合及非線性分析需求；其二，凱思軟件自主研發(fā)自動(dòng)化腳本與智能優(yōu)化工具，顯著提升仿真效率，助力企業(yè)研發(fā)周期；其三，凱思軟件全流程伴隨式服務(wù)體系，從模型搭建、算法調(diào)優(yōu)到結(jié)果解讀，由資深CAE專家團(tuán)隊(duì)提供本地化深度支持，確保復(fù)雜工程問(wèn)題的高效閉環(huán)解決，有效降低客戶技術(shù)轉(zhuǎn)化門檻。