工程动画的新时代

高质量的动画可以帮助工程师与同事高效地协作。

高质量的动画可以帮助工程师与同事高效地协作。

流动动画有助于确定如何以最佳方式冷却电子设备。图片由Dassault Systemes SolidWorks提供。


古老的格言“一张图片胜过千言万语”完美适用于工程。但是有时候一张照片是’足以解释复杂的设计。因此,如果一个复杂系统的图片值得一千个单词,那么一个复杂装配体的动画就值得一本书。

在许多公司中,动画是共享高级产品信息的新标准。即使是最简单的产品也可能很复杂,其中包含数百个复杂的零件。无论是零件,装配体还是整个产品,越来越多的设计师和工程师都被要求制作动画以提供更有意义的解释。在更大的范围内,公司越来越多地转向动画,以共享,设计和部署完整的生产装配线。

“现在,花了一天时间才能制作的动画(使用降噪器之前)将在您的午休时间准备好。”

—达索系统(Dassault System)的布莱恩·希尔纳(Brian Hillner)ès SolidWorks

与非工程团队成员共享细节时,动画尤为重要。他们可以讲述产品的更深层次的故事’的形式和功能要比静止图像或CAD模型好。它们对于营销也很有用,可帮助公司向潜在客户展示产品的工作原理。

“In 近年来,我们的客户发现产品动画与销量增长之间存在关联,”达索系统可视化高级产品组合经理Brian Hillner说ès SolidWorks. “将突出显示其竞争优势的视频上传到其网站可以帮助客户了解关键产品功能,并最终允许他们打开钱包并进行购买。”

从几天到几分钟

十年前,创建一幅逼真的图像将花费一整天的时间。动画是可以的,但是它们既费时又基本。如今,领先的MCAD套件将动画作为核心功能或作为基本设计软件的一部分的附加组件包括在内,多家供应商将产品工程定位为具有照片级逼真的渲染和动画的专用软件。与早期相比,所有这些都以瞬时的速度工作。

动画流动模拟可帮助用户了解流体在区域内部或身体外部的流动方式。图片由Dassault Systemes SolidWorks提供。

动画流动模拟可帮助用户了解流体在区域内部或身体外部的流动方式。图片由Dassault Systemes SolidWorks提供。

使用现代工作站,动画内容开发不再会遇到低效和低分辨率内容的瓶颈。真正的区别在于制作动画的创造性。 “设计师和工程师不再需要忙于动画的技术方面,” notes Hillner. “现在他们可以专注于创意元素,以帮助分离‘只是另一个产品动画’ from great content.”

英伟达的一项最新创新是基于AI的新型降噪技术,该技术利用了NVIDIA GPU中的Tensor Core,例如在新Quadro RTX系列中发现的Tensor Core。这项技术使用机器学习来预测和消除“noise”光线跟踪中出现的屏幕伪像的数量,到现在为止,它们一直使用不太复杂的算法进行查找和消除。希尔纳说NVIDIA降噪器“快疯了。现在,花了一天时间才能制作的动画(使用降噪器之前)将在您的午休时间准备好。”

越来越多的数字化对模拟和分析的使用提出了新的要求。工程中的动画成为研究整个系统在其预期环境中的仿真的一种清晰方法。这为复杂的问题提供了背景,使工程团队可以发现缺陷或帮助解释复杂的问题。

一个示例是使用动画来研究注塑成型的填充时间结果。“动画化填充时间结果,以及使用等高线图,有助于工程师了解塑料熔体前沿,”SolidWorks Plastics and Flow Simulation的高级产品组合经理Lotfi Derbal说。“用户仅从一个动画中就获得了过程质量的一个很好的例子。翘曲结果也可以显示为动画,以显示零件如何从其原始形状变形到最大变形,从而帮助设计人员对模型进行重要更改。”

流程模拟动画

动画流仿真具有明显的优势。用户可以了解流体如何在区域内部或身体外部流动。显示流体密度和速度的箭头和粒子动画可以提供直观的即时了解,并使动画更加逼真。用户还可以检测和定位再循环,气蚀,死区和湍流效应。 SolidWorks的Derbal表示,这种流动模拟动画还可以通过在制造原型或零件之前提高设计质量来提高效率并减少浪费。

“所有这些流程模拟使设计人员和工程师可以对模型进行必要的更改。用户可以在制作产品之前,对位移,应力,安全系数,温度,频率等进行动画处理,以预测产品性能。通过对这些质量和数量进行动画处理,用户可以了解产品或完整组件在现实生活中的性能,并在将其投入生产之前检测出缺陷。” 

随着数字孪生技术和物联网(IoT)的普及,动画将变得与几何模型或分析结果同等重要,以保证数字产品与物理实例之间的持续联系。优秀的动画师将能够创造视觉效果,从而使更广泛的受众可以获取密集的技术信息。基于从物理设备到数字孪生的物联网输入以及工程师和操作员创建的动画,将有可能直接创建新的动画。

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