【產品介紹】FastCAE——國產CAE軟件集成開發平臺

近年來高校、研究院所、企業推出大量不一樣專業領域的自研CAE求解計算程序，這些程序如何變成CAE軟件產品，須要一套架構良好的框架式集成開發平臺，以支持自主CAE軟件產品的快速迭代，FastCAE應運而生！

構建研發生態

• 基於統一架構與標準，整合幾何、網格、可視化、求解器團隊，緊密合做，加速自主工業軟件產品化。
• 以面向行業、面向產品研發設計爲目標，開發專用工業軟件，與工業用戶耦合迭代，沉澱工業知識，提高軟件產品易用性與健壯性。
• 大批自主軟件成熟，按照細分行業分類上雲，提供在線計算服務。積累大量仿真數據，提供基於模板的仿真流程。

FastCAE——賦能開源開放平臺，打造中國自主CAE軟件研發生態！

平臺介紹

FastCAE，是一套開源國產CAE軟件集成開發平臺。面向求解器開發者，平臺定義了規範的數據接口，支持插件開發模式，可視化配置手段，基於平臺可輕鬆集成用戶自研求解程序和第三方求解器。 FastCAE的本質是一套CAE軟件集成接口標準和數據標準框架，基於該框架可集成任意的求解器、前處理、後處理等功能模塊。平臺默認提供完整的幾何顯示交互、網格劃分、結果可視化、邊界條件、材料庫等模塊，爲自主CAE軟件產品化提供一體化解決方案，讓用戶享受集合前處理、求解計算、後處理於一體的平臺化集成體驗。

適用對象

FastCAE可知足CAE工程師多種軟件集成需求

研發體系架構

FastCAE採用分層架構模式，以FastCAE核心架構爲基礎，提供標準功能模塊及擴展接口，方便用戶靈活集成自研求解器、先後處理等核心功能模塊。

功能模塊

• 幾何建模與可視化交互

幾何建模與可視化交互，採用VTK進行圖形渲染與交互操做，目前已實現多種三維特徵建模與三維特徵操做，以及簡單的草圖功能，平臺提供標準接口可集成任意幾何引擎。

基礎功能：

支持立方體、球、圓柱、圓臺等快速幾何體建模； 支持拉伸、鏡像、布爾運算、倒角等特徵操做； 支持任意平面草繪。

高級功能：

支持通用幾何文件導入導出，支持保存工程文件； 支持無限步撤銷重作操做； 支持編輯修改操做。

• 幾何建模與交互能力

基於OpenCASCADE開發幾何修復模塊，支持孔洞填補，特徵面刪除，曲面修復，實體分割等功能。基於VTK的渲染引擎可支持渲染3000面片以上的複雜模型與交互。

• 網格剖分與可視化交互

網格剖分與可視化交互，採用VTK進行圖形渲染與交互操做，實現網格的統一顯示模式，多種網格選取交互模式，同時支持多種格式網格文件的導入與導出。同時開闢多種接口，可方便不一樣網格劃分程序的快速集成。

基礎功能：

基於腳本和Python接口的調用； 支持結構化與非結構網格顯示； 自動修補孔洞； 默認封裝多種網格劃分算法。

高級功能：

自主開發了二十餘種的網格評價方法； 自主開發了更友好的交互界面； 自主開發了點選框選等網格選取方式； 自主開發了基於幾何的網格檢索方法。

• 網格剖分與可視化能力

自主開發了基於網格組件的建模功能與基於模型幾何特徵的選取功能；PC機可支持億級四面體網格渲染與流暢交互。

• 基於網格組件的有限元建模

基於組件的工程數據管理，組件是指網格模型的一個區域，能夠是某些節點，也能夠是一些單元。物理模型的創建過程當中，工程算例的材料屬性與邊界條件等相關物理量的設置與均與網格組件關聯綁定。

主要功能：

支持*.cgns *.msh *.inp等格式文件導入； 支持組件的新建與刪除； 材料與材料庫的管理； 邊界條件的管理； 其餘仿真參數設定。

• 求解器動態集成

求解器動態集成，平臺支持自研求解器集成和第三方商業或者開源CAE軟件集成。基於可視化配置方式和標準輸入輸出文件集成自研求解程序；也能夠經過平臺提供二次開發接口集成功能複雜的自研求解器和第三方CAE軟件。

主要功能 ：

求解器類型支持自研與第三方求解器； 靈活的求解器設置，隨時修改，即時生效； 支持模板與指定文件格式的輸入文件； 支持自定義的文件轉化； 支持Windows、Linux多系統求解器集成； 支持插件式的拓展接口。

• 後處理可視化與交互

後處理可視化與交互，平臺基於VTK圖像庫開發了二維、三維結果可視化功能。可實現繪製二維曲線、雲圖、矢量圖、動畫、圖像切割、對稱、等值面提取、流線等功能。另外，還具備VR可視化模塊和幾何數值耦合運動模塊等高級功能。

主要功能 ：

支持VTK/Tecplot/CGNS/OBJ等格式文件； 提供接口，輕鬆集成其餘數據格式結果文件； 支持雲圖、矢量圖、動畫等常規三維可視化功能； 支持切割、對稱、等值面提取等數據操做功能； 支持結果數據VR渲染，可輸出到HTC Vive設備； 支持三維空間數值提取，實現曲線與動畫同步功能。

• 後處理渲染能力

後處理可視化與交互，平臺基於VTK圖像庫，採用GPU加速技術，可以實現億級四面體網格與空間粒子的渲染。

• 全流程腳本控制

全流程腳本控制，平臺採用C++語言開發，核心功能封裝了Python接口，模塊間經過Python調用，下降耦合，可按照用戶須要調用不一樣粒度的接口，實現仿真全流程自動控制。

使用方式

FastCAE爲用戶提供四種開發方式，開發難度與靈活性不一樣，用戶可根據實際須要選擇具體的開發方式。

• 可視化集成

Designer內化爲FastCAE可視化定製插件 ，與主程序深度融合，實現「所見即所得」的定製效果。經過 Designer無需編寫代碼便可實現定製菜單、工具欄、參數輸入界面以及後處理等功能的個性化定製。

方式優勢：

無需編寫代碼； 可視化集成拓展； 快速定製修改； 所見即所得。

適用情境：

搭建軟件原型； 輔助求解器測試； 自研計算程序封裝。

• 基於Python集成拓展

FastCAE封裝了Python解釋器，同時對核心功能封裝了Python接口，用戶可直接基於Python語言對平臺的功能進行調用與開發拓展。

方式優勢：

簡單易學，資源豐富； 可拓展用戶界面； 平臺記錄操做命令； 對平臺功能進行重組。

適用情境：

集成其餘語言功能模塊； 固定的重複執行的指令調用； 對FastCAE進行功能拓展。

• 基於插件集成拓展

FastCAE爲了讓用戶可以快捷方便的拓展功能，實現本身的目標，特別開放了一套插件的開發接口。基於這些接口，一方面用戶能夠對原有的程序進行拓展，另外一方面也能夠搭建本身的功能應用。

方式優勢：

基於平臺業務邏輯實現定製功能； 可開發獨立平臺的功能業務體系； 可對交互界面自由拓展； 與平臺耦合度低，開發效率高。

適用情境：

拓展FastCAE功能； 第三方求解器集成； 自研個性化套件開發。

• 基於開源代碼開發

FastCAE 平臺開放了所有的源碼，FastCAE 2.0有效代碼25餘萬行，採用面向對象的架構設計，代碼可讀性較強，發佈完善的開發文檔、學習案例及交流社區。用戶可根據須要自行修改代碼，實現CAE軟件深度的定製集成。

方式優勢：

深度個性化定製； 重寫系統現有功能； 無縫集成新功能。

適用情境：

深度集成求解器迭代產品； 開發核心功能或替換原有引擎； 重大項目中協同開發。

產品受權模式

業務拓展

• 求解器產品化集成

依託FastCAE核心架構及團隊在仿真軟件領域的海量集成案例，根據客戶的求解器集成目標和產品化思路，爲客戶提供CAE軟件研發體系建設、軟件交互界面定製、產品受權管理、產品迭代規劃和推廣運營等服務，爲用戶提供一體化的CAE軟件集成解決方案。

1. 自研CAE求解程序集成及產品化服務
2. CAE商軟二次開發及自動流程定製服務
3. 大規模自主CAE軟件項目研發體系建設服務

• 核心模塊定製開發

基於FastCAE研發體系及平臺提供的拓展接口，面向CAE軟件集成過程當中關鍵核心功能模塊特殊要求，採用插件方式爲用戶定製專屬的幾何功能模塊、網格劃分模塊、後處理可視化模塊、多求解器集成模塊等。

1. 基於開源/商業受權幾何引擎，按用戶需求開發相應幾何功能
2. 針對大規模先後處理數據，開發數據處理算法實現用戶特定功能需求
3. 基於開源/商業受權網格劃分引擎，按用戶需求集成專家經驗實現自動化網格劃分功能
4. 針對多求解器耦合需求，開發統一數據結構及通訊機制架構。

• 科學計算大數據智能分析

擴展FastCAE平臺數據接口，針對數值仿真實驗和物理實驗過程當中大規模異構數據，利用雲計算、數據挖掘、人工智能等技術，實現海量實驗數據高效管理及支撐業務智能分析的一體化解決方案。

1. 科學實驗數據管理雲平臺檢核
2. 基於實驗數據預報預測系統開發
3. 面向仿真業務人工智能算法集成
4. 大規模科學實驗數據可視化渲染

應用案例

• 自研求解器集成

• 第三方求解器集成

• 科學實驗數據管理平臺

• 可科學計算可視化

合做夥伴：

FastCAE通過兩年多的發展，已應用到船舶、汽車、航空航天、核能、機械、熱能以及多場耦合等行業和領域，服務國產CAE軟件100+，覆蓋高校、研究所、企業等40餘家單位。

 

歡迎你們進入FastCAE官網瞭解更多！官網地址：http://www.fastcae.com/

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