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3D设计软件:国内厂商要技术更要市场

来源: 中国电子报

计算机辅助设计软件(CAD)的核心是其内部的几何平台,也被称作几何内核。对于CAD等系列软件来说,采用不同的几何内核平台一定程度上决定了该软件的性能。据了解,目前世界应用最广的是国外企业研发的Parasolid和ACIS两大内核,还有其他一些CATIA的内核、Pelorus等。

当前市场上的几何内核基本被上述两大内核垄断,那么,对于本土企业而言,拥有和推广自己的几何内核意义在哪?困难在哪?近日,广州中望龙腾有限公司副总经理刘玉峰告诉《中国电子报》记者,国外软件巨头通过几何内核授权的方式,牢牢把控了我国专业工业软件厂商的发展命脉,需要我国厂商拥有自己的几何内核。而CAXA市场部总经理杨维明则认为,Parasolid内核和ACIS内核已经成为事实的标准,本土企业现在没有必要在此方面投入更多精力,而应在三维设计软件的应用上多做考虑。

基于内核开发是优选

基于几何内核的开发既能兼顾产业化,也能考虑研发风险与产品周期,是更高效的研发方式。

谈到几何内核的重要性,可以认为它如同计算机市场中的芯片一样,是工业设计软件最为基础和核心的部分。当前工业设计软件流派众多,并不是所有的用户从CAD到CAE/CAM再到其他一系列枝节都可以在一个软件中完成。如果拿到别的软件中去,能不能将数据完整地读出来?过去的数据将来能不能用?这就涉及软件间的转换问题。据了解,尽管现在有IGES和STEP两个转换标准,数据可以依据此标准进行转换,但是数据的丢失是不可避免的。只有在同一内核下转换,数据才不会丢失,所以说,软件的内核至关重要。

在过去的十余年中,我国高校及软件界在三维3DCAD/CAM领域进行了各种发展模式的探索。刘玉峰告诉《中国电子报》记者,当前主流的研发模式主要包含三种:第一种是达索、西门子、PTC三大工业软件巨头践行的完全自主开发模式,从底层做起,需要开发自己的几何内核,难度大,研发周期漫长;第二种是基于三维CAD平台的二次开发,当前国内面向各个行业的大量三维应用软件大多数属于此类,主要基于NX、Pro/E、Solidwork开发;第三种是基于几何内核的研发。

这三种模式各有优缺点。刘玉峰分析,自主开发的拥有完全的技术把控力,未来的产品持续研发能力有保障;基于国外厂商三维CAD平台的应用开发,难度低,见效快,但是升级维护难,技术改进受制于国外厂商的平台软件,而且性能效率相对不高,因为平台软件是通用的,面向各个行业,平台做得相对庞大,占用资源多,而应用软件面向特定行业,可能只需平台中的50%甚至不到10%的功能,工程师要为不需要的那部分功能付出时间与效率上的牺牲;第三种模式比第二种更深入核心层,相较第一种具有开发周期短、见效快的优势,而相较第二种模式系统稳定性和功能性强,成本可控。

从上述分析不难看出,基于几何内核的开发既能兼顾产业化,也能考虑研发风险与产品周期,在当前市场格局既定的情况下,是更高效的三维设计软件研发方式。不过,刘玉峰认为:“这种研发方式需要应对几何内核提供商的技术服务需求,同时也要求软件开发商本身拥有较高的研发实力。”

国外厂商牢控上游

几何内核技术选择空间集中在少数几家,软件厂商只能通过付费获取他们的授权。

尽管第三种模式是我国有实力的工业软件企业采用的较为明智的选择,然而,基于国外第三方内核开发,仍然会面临一些风险。

据了解,软件厂商对于几何内核授权的获得,同样面临着较高的成本。当前几何内核的授权国际上通行的是收取年费,然后从应用该内核的厂商的销售收入中分成。以某主流几何内核为例,企业如果希望获取该内核的授权,要根据不同功能模块的需求,向该内核原厂商支付数万美元或更高的基础授权费。这种支付有两种模式,每套收取市场售价7%或者每套支付固定的280美金。如何支付,决定权在国外几何内核原厂商手中。当软件单价高时,就采用比例分成的方式,而单价较低,则选择每套收取固定金额的方式。

由此,国外软件厂商通过几何内核授权,牢牢把控产业链上游。加上几何内核技术选择空间集中在少数几家,工业设计软件厂商只能被迫接受相应条款。刘玉峰认为,如果本土企业有实力,拥有自主研发的几何内核不妨是摆脱国外厂商控制的好的选择。

当前,三维设计软件是工业设计软件技术和产品发展的大趋势。作为国内数一数二的本土工业设计软件厂商,广州中望龙腾两年前收购了美国著名三维CAD/CAM软件厂商VX公司,由此拥有了完全自主知识产权的三维CAD软件——中望3D。据刘玉峰介绍,中望3D的内核源于VXCAD,具有三维混合建模和加工功能,同时也具有A级曲面设计能力。作为独立自有的几何内核,其优势是可以让CAM软件无缝的读取中望3D数据,保证数据的安全性和效率。

据记者了解,在被收购以前,VX公司的3D产品VXCAD/CAM使用者包括韩国三星,美国波音、宝洁,日本雅马哈等著名公司,这就意味着中望龙腾是目前我国唯一一家拥有自主知识产权几何内核且该内核在市场也获得成功的工业软件企业。刘玉峰说,该公司目前的主要研发工作围绕两大模块展开,其中一个就是几何内核的维护与升级、应用程序开发接口(API)的完善等。

采用多个内核化解受制于人

3D软件产品使用多个几何内核,兼容性强,不会受制于任何一方。

拥有了自主知识产权的几何内核,是否就能根本上改变受制于国外厂商、扩大市场份额、扭转当前竞争弱势的状态?对此杨维明表达了不同的看法。他说,围绕是否研发自主知识产权几何内核的争议早在几年前就已经结束了,因为Parasolid和ACIS两大内核技术经过十来年的应用发展已经趋同,而且成熟、拥有完全垄断的地位。当前业内更多是强调3D技术的直接建模等应用。

杨维明告诉《中国电子报》记者,几何内核实际上是提供一种算法库。我们今天用的很多东西都用到了算法库,例如显卡,其算法库是集成到了芯片里。在游戏开发方面,需要一些图形显卡在屏幕上做出3D的效果,就需要调用这种算法。几何内核模型实际上就是在这些算法上做了一些扩充,专门针对三维建模。现在已经没有人质疑几何内核的这两大标准,只不过还没有将该算法集成到芯片里去而已。当前,CAD的市场比较稳定,容纳不下太多的平台。目前市场上的基础几何内核如此,应用平台也是如此。他指出,作为企业,需要考量技术和市场多方面因素,在现有格局已定的情况下,没有必要投入巨资研发自己的几何内核。

据记者了解,我国曾经将研发自主知识产权的几何内核及工业设计软件应用平台列入国家课题,并投入巨资。该课题由国内某著名高校牵头,CAXA也参与其中开发应用平台。在国家的支持下,课题组成功开发了自己的几何内核平台,并投入某公司推向市场。然而,几年过去,市场并没有认可这套内核,该公司也最终放弃。杨维明对此并不表示意外,他认为,正是因为CAD市场容纳有限,国外几何内核的稳定性和效率都优异于国产内核,加上国外产品还经过了十几年经验数据的修正,国产内核在市场上很难有竞争力。

对于我国大多数以应用开发为主的工业软件企业,其三维软件产品可以使用多个几何内核,这从技术上完全可以实现。杨维明表示,这样做的好处就在于兼容性强、也不会受制于任何一方,就比如可以在intel芯片上运行windows平台,也可以在AMD芯片上运行windows平台。“可能有些差别,但是对于最终用户来讲,基本分辨不出差异。”他说。


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