3d

Пример: https://openglobus.org/examples/fonts/fonts.html

18/3/2021 Наконец-то была закончена интеграция инструмента msdf-bmfont-xml для библиотеки openglobus. Текстовые метки стали выглядеть гораздо красивее! Мне помог инструмент msdf-bmfont-xml для создания атласов шрифтов и рендеринга текстур для (multichannel signed distance fields) MSDF.

msdf-bmfont-xml предлагает широкие возможности для формирования текстурных атласов из шрифтов в формате ttf. В нашем случае, текстура атласа представляет из себя многоканальную карту расстояний (multichannel signed distance fields), которая позволяет отображать острые углы букв, в отличии от оригинального signed distance field.

В этой статье я хочу расскать, что из себя представляет атлас для хранения букв, и как отображать текст при помощи WebGL.

Текстурный атлас msdf-bmfont-xml

Текстурный атлас шрифта, это текстура с сохраненными на ней картинками символов. Каждая картинка имеет соответствующие текстурные координаты.

Для создания атласа я использую комманду:

msdf-bmfont.cmd - reuse -i .\charset.txt -m 512,512 -f json -o %1.png -s 32 -r 8 -p 1 -t msdf %1

где %1имя файла шрифта в формате ttf, charset.txtэто файл с набором символов для которых строится атлас, про остальные параметры можно узнать на официальной страничке репозитория msdf-bmfont-xml:

При успешном выполненении команды создаются несколько файлов, нас будут интересовать текстура атласа в формате png и описание атласа в формате json.

В полученном файле описания json информация по символам хранится в разделе chars. Например, символ q на картинке атласа расположен в координатах x = 131, y = 356, width = 22, height = 32. т.е. координаты левого правого угола [131, 356] и правого нижнего соответственно [131+22, 356+32]. Таким образом, если размер текстуры атласа равен 512 на 512 пикселей, значит текстурные координат сомвола q соответственно будут равны [131/512, 356/512 ] и [153/512, 388/512]. Если передать эти текстурные координаты в шейдер, который рисует прямоугольник, то мы увидем в этом прямоугольнике наш символ. Кроме того, у нас имеется ширина и высота символа, согласно этим данным мы устанавливаем размер прямоугольника, чтобы символ выглядел пропорционально правильным.

{    id: 113,    char: "q",    width: 22,    height: 32,    xoffset: -3,    yoffset: 11,    xadvance: 18,    x: 131,    y: 356,    ...}

Другими важными параметрами для позиционирования символа являются:

xoffsеtСмещение символа по горизонтали

yoffsetСмещение символа по вертикали

xadvanceШирина символа; расстояние от левой границы символа до начала следующего символа в строке.

А также id символа по которому можно идентифицировать символ в таблице горизонтальных кернингов. Кернингэто расстояние между двумя специфическими символами.

Пример: изображения строки Wg! шрифт Arial

Парметры символов:

W: width: 37, height: 31, xoffset: -4, yoffset: 4, xadvance: 30g: width: 23, height: 32, xoffset: -3, yoffset: 10, xadvance: 18! : width: 11, height: 31, xoffset: -1, yoffset: 4, xadvance: 9

Центром координат является левый верний угол, изначально символы располагаются на одной прямой относительно верхней зеленой линии по вертикали и относительно левой зеленой линии по горизонтали, и имеют смещение относительно друг друга согласно параметрам width.

Следующая картинка показывает смещение символов относительно горизонтальной (центральной) оси по вертикали, параметр yoffsset.

Голубыми линиями обозначен параметр xadvance (расстояние до следующего символа), также каждый символ смещен по горизонтали согласно параметру xoffset.

Текущий вариант можно считать готовым, однако для лучшего качества следует применить параметры для кернинга, т.е. смещение относительно друг друга двух специфических символов. В этом примере я не показываю кернинги; кернинг учитывается в параметре xoffset во время отображения текста.

Рендеринг текста MSDF

Отрисовка массива вершин символа производится методом gl.drawArrays, где исходным буффером является буффер массива вершин для атрибута a_vertices:

vec2 a_vertices = [0, 0, 0, -1, 1, -1, 1, -1, 1, 0, 0, 0]

Основные параметры символов предварительно нормализуются при построении атласа шрифта:

imageSize = 512; //размер текстуры атласаnWidth = width / imageSize; //нормализованная ширина символаnHeight = height / imageSize; //нормализованная высота глифаnAdvance = xadvance / imageSize; //нормализованный размер глифа до следующего символа в строкеnXOffset = xoffset / imageSize; //нормализованное смещение по горизонталиnYOffset = 1.0 - yoffset / imageSize; //нормализованное смещение по вертикали

Шейдер GLSL

Исходник: https://github.com/openglobus/openglobus/blob/master/src/og/shaders/label.js

// Vertex shader:// ...vec2 v = screenPos + (a_vertices * a_gliphParam.xy + a_gliphParam.zw + vec2(advanceOffset, 0.0)) * a_size;// Где:// screenPos - экранные координаты строки// a_vertices - Координаты вершин// a_gliphParam - вектор с метриками символа, где:// x - nWidth, y - nHeight, z - nXOffset, w - nYOffset// advanceOffset - сумарное смещение по параметру nAdvance, каждого последующего сомвола в строке// a_size - экранные размеры строки в пикселях // Fragment shader:// ...const float imageSize = 512.0;const float distanceRange = 8.0;layout(location = 0) out vec4 outScreen;float median(float r, float g, float b) {    return max(min(r, g), min(max(r, g), b));}float getDistance() {    vec3 msdf = texture(fontTexture, v_uv).rgb;    return median(msdf.r, msdf.g, msdf.b);}void main () {    vec2 dxdy = fwidth(v_uv) * vec2(imageSize);    float dist = getDistance() + min(v_weight, 0.5  1.0 / DIST_RANGE) - 0.5;    float opacity = clamp(dist * distanceRange / length(dxdy) + 0.5, 0.0, 1.0);    outScreen = vec4(v_rgba.rgb, opacity * v_rgba.a);}// Где:// fontTexture - текстура атласа шрифтов// v_weight - ширина символа от 0 до 1, используется для окантовки, по умолчанию равен 0.// Окантовка рисуется ПЕРВМ проходом с заданным v_weight.// v_uv - текстурные координаты символа в атласе шрифтов// v_rgba - цвет символа, или окантовки// ...

Надеюсь, что я достаточно понятно объяснил, как работать с атласами шрифтов и как я использую msdf-bmfont-xml для своего проекта. Этот подход существенно улучшил качество текстовых меток на карте.

Пишите в комментариях, чем вы пользуетесь, для рендеринга шрифтов, и как на ваш взгляд можно улучшить качество текстовых меток?

Если у вас возникнут вопросы по применению моей рекомендации можете задать их на openglobus форуме https://groups.google.com/forum/#!forum/openglobus, и я обязательно отвечу!

Желаю Вам хорошего настроения!

Полезные источники

• https://github.com/Chlumsky/msdfgen - Описание основного метода рендеринга текста

• https://github.com/soimy/msdf-bmfont-xml - Инструмент для создания атласа шрифтов

• https://learnopengl.com/In-Practice/Text-Rendering - Основы рендеринга текста

• https://github.com/openglobus/openglobus - Библиотека openglobus

• https://github.com/openglobus/openglobus/blob/master/src/og/utils/FontAtlas.js - Загрузчик атласа шрифтов билиотеки openglobus

Хочу рассказать, как мы собрали 3д-принтер в домашних условиях, так сказать, из говна и палок. Это был школьный проект, который принес определенные плюшки в свое время.

Забегая вперед, покажу, на что оказался способен наш домашний принтер уже после некоторой эволюции. Но обо всем по порядку.

Как и зачем мы пришли к идее собрать 3D-принтер дома

Один хороший трудовик в школе обучал детей работе с деревом. В основном, это были разделочные доски и шкатулки. Изюминка изделий декоративная резьба. Так вот, нашему трудовику удалось увлечь одного смышленого 9-классника моделированием в программе Компас 3D. А тот, в свою очередь, решил сделать благое дело создать инструмент для печати в школе. Так родилась идея для исследовательской работы.

Перед нами стояла основная задача создать 3D-принтер максимально дешево. В ход пошли подручные средства и запчасти от старой техники. Списанные принтеры были любезно предоставлены руководителем большой фирмы на безвозмездной основе (все же в наше время без знакомств и блата далеко не уйдешь). Кстати, благотворительность тоже еще не умерла в процессе работы над проектом нашлись добрые люди, которые очень здорово помогли с нужным материалом, информацией и идеями.

P.S.: Наш проект не является коммерческим. Это чисто исследовательская работа, цель которой - ответить на вопрос: можно ли построить 3D-принтер, используя только простые бытовые инструменты, имеющиеся в наличии: электролобзик, бытовой лазерный принтер и минимум вложений. Принтер использовался как инструмент для дальнейших школьных проектов.

Процесс создания 3D-принтера

Наша работа была разделена на несколько этапов. Конструкция не раз переделывалась с целью улучшения качества печати, исправления ошибок, придания завершенного вида устройству. Этапы работы можно представить так:

1. Выбор кинематики (механизмы, приводящие в движение печатающую головку в пространстве по трем осям и экструдер, отвечающий за скорость, а также количество вдавливаемого пластика из печатающей головки ).

2. Выбор необходимой электроники.

3. Поиск нужных запчастей в недрах старой техники.

4. Разработка 3D-моделей и чертежей для принтера.

5. Сборка первой версии и тест (СТЕР-1).

6. Модернизация и сборка улучшенной версии 2 (СТЕР-2).

В целях экономии для осей Х и Y использовали мебельные направляющие. Размеры: 35* 400 мм (ось X), 35*300 мм (ось Y). Они обеспечивают плавный ход кинематики и стоят недорого: около 70-80 р за пару штук (в зависимости от размера).

Для оси Z использована часть разобранного механизма от DVD-привода. Высота печати в связи с этим будет всего 4,5 см, но этого пока достаточно для печати подшипников скольжения из нейлона (будем использовать леску для триммера). В будущем ось Z переделаем на использование таких подшипников и увеличим высоту печати.

Необходимую электронику заказали на Алиэкспресс. Нам потребовались:

• плата Ардуино Mega 2560 (плата);

• плата Ramps 1.4;

• драйверы шаговых двигателей drv8825;

• экструдер в сборе e3d V6.

Разобрали списанную технику и добыли нужные двигатели, подшипники, каретки и другие детали.

Основные части устройства и стол решили делать из фанеры. Во-первых, есть хороший опыт работы с ней. Во-вторых, обходится недорого. Детали для 3D-принтера моделировали в Компас 3D. Чертежи распечатали на листах, перевели на фанеру, вырезали. Чтобы точнее переносить чертежи, использовали ЛУТ-метод (лазерно-утюжная технология), который применяется, в основном, при травлении плат.

Далее был изготовлен временный боуден (устройство для подачи пластикового прутка). Для этого пришлось переделать двигатель по инструкциям в интернете. Также для него взяли латуневую шестеренку и сточили зубцы. Позже деталь была заменена на заводскую.

Собрали электронику. Прошили управляющую программу Marlin в плату, настроили прошивку. Прошивал с помощью Arduino IDE 1.8.7.

Крепление для экструдера изготовили также из фанеры.

Дополнительная информация:

• Кинематика аналогична конструкции, которую применяют в ЧПУ, с неподвижным столом. Переделана из старых струйников HP (X, Y).

• Концевики у нас самодельные из кнопок от старых приводов CD/DVD (для осей X, Y).

• Проводка выполнена из двух кабелей: VGA кабель от монитора и витой пары (фирменный патч-корд, новый). Витая пара использовалась для подключения двигателя по оси Х и концевиков по этой же оси.

• Для оси Z использовали механические контактные из лазерного принтера. Вначале стояла временная каретка от DVD-привода, потом замоделировали и распечатали пластиком. Высота печати увеличилась с 4 см до 11 см.

На первоначальных этапах 3D-принтер выжрал бюджет в 4500 руб и выглядел так:

Как 3d-принтер запечатал

В промежуточной версии наш принтер заработал с областью печати 15184 см (ширина*длина*высота). Всего 4 см по высоте. Это потому, что мы использовали каретку от DVD-привода для оси Z. В дальнейшем лишнее убрали и добавили небольшую платформу для крепления экструдера.

Ну и, конечно, фото первой распечатанной модели. Это еще было на первой версии боудена, двигатель не справлялся с леской (слишком скользкая, все-таки нейлон). Сейчас уже все нормально.

Для пробы также напечатали часть светильника (литофания)

Поясню для тех, кто вдруг не знает: литофания это эффект изображения, который виден при подсвечивании. Достигается за счет разности толщины печати чем толще участок, тем темнее на просвете. С виду выглядит, как невзрачный кусок пластика с контурами изображения, а при подсвечивании проявляется черно-белая картинка.

Модернизация и исправление недочетов

Все подробности описать в одном посте сложно, поэтому скажу об основных этапах и проблемах, которые возникали. Первая версия принтера СТЕР-1 была модернизирована следующим образом:

1. Боуден был заменен, так как работал некорректно. Заказали на Алиэкспресс стальную шестерню подачи пластика. После этого экструдер заработал нормально.

На данном этапе принтер стабильно печатал подшипники скольжения слоем 0,2 мм.

2. В дальнейшем уже распечатали смоделированные детали для новой оси Z. После этого высота печати должна стать 11 см.

3. Потом добавили обдув. Систему деталей печатали на нашем же принтере СТЕР-1.

4. Промучились с кинематикой около недели (возникали проблемы) и добились новых результатов. Тестовая печать:

5. Сделали новый стол, так как было решено переделать систему регулировки.

6. Построили новую ось Z. Распечатали замоделированные детали пластиком PLA. Покрасили, собрали на строительной шпильке, установили. Высота печати на данном этапе была 40 мм.

7. В дальнейшем модернизировали ось Х. Замоделили и распечатали портал оси Х. На этом этапе возникла проблема были допущены ошибки в расчетах. Пришлось перепечатывать крепление двигателя оси Х из-за смещения ремня.

Все заработало. На этом можно сказать модернизация закончилась.

Эволюция нашего 3D-принтера и рождение СТЕР-2

Мы уже было разрабатывали идеи для переделки кинематики с целью улучшения качества печати нашего принтера СТЕР-1, как на голову свалился неожиданный подарок. Я познакомился с директором фирмы по разработке и продаже 3D-принтеров. Вдохновившись нашей работой и благими целями, он подарил нам целых два корпуса ZAV и 700 гр. пластика.

Тут начался новый этап нашего развития, и родился новый усовершенствованный принтер СТЕР-2. Мы разработали новую конструкцию на подшипниках (так дешевле). В ход пошли остатки деталей от той самой старой техники, но необходимые детали уже распечатывались на полноценном 3D-принтере, а не на школьном. Имея за плечами хороший опыт и вложив около 7000 рублей в электронику, рельсы, пустив в ход призовой (об этом позже) и подаренный пластик, всего за 1,5 месяца мы создали СТЕР-2.

Собрали начинку, которая отлично вжилась в подаренный корпус.

Установили нагревательный стол и сделали калибровку потока на принтере. Перекрасили корпус в черный цвет.

На данном этапе был начат новый проект: изготовили модель реактивного двигателя для олимпиады. Так как времени было немного, распечатку деталей разделили аж на 4 принтера, чтобы все успеть. Без дела не стоял даже СТЕР-1 из фанеры.

После этого уже доводили до совершенства внешний вид принтера СТЕР-2:

• поставили дверцу, а также распечатали и установили ручку;

• для дисплея замоделили и распечатали кожух;

• сделали купол в 3D-принтере;

• распечатали 4 ножки и установили их;

• распечатали крепления для концевиков;

• распечатали надписи и корзину для инструментов.

Напомню, что первая версия СТЕР-1 выглядела так:

В заключение

Много времени уже прошло с момента разработки и создания нашего принтера СТЕР-1. Свою функцию и предназначение он выполняет на данный момент находится в ведении школьного трудовика и приносит пользу. Печатает он вполне сносно. Например, вот корпус для усилителя, напечатанный на СТЕР-1, который был собран из фанеры и старых запчастей.

Что нам дал этот проект в конечном итоге?

1. Наш школьный проект СТЕР-1 был успешно защищен на городской олимпиаде и прошел на республиканский этап.

2. Мы выиграли в конкурсе на 3dtoday в номинации Самодельный 3D-принтер и получили приз в виде 5 катушек пластика, которые нам очень пригодились для дальнейших работ.

3. На основе полученного опыта мы быстро собрали второй принтер СТЕР-2 с лучшим качеством печати. Корпус и пластик были подарены фирмой, которая оценила и поощрила наш труд.

4. Мы выполнили еще один школьный проект для олимпиады (модель реактивного двигателя).

Надеюсь, что наш опыт пригодится другим людям. Возможно, для создания собственного принтера или как идея для исследовательской работы в старших классах. Если будут вопросы, задавайте - ответим, уточним, подскажем.

Бюджет на СТЕР-1: в общей сложности до 6000 руб.

Время изготовления: примерно 3 месяца.

Бюджет на СТЕР 2: около 7000 руб.

Время изготовления: примерно 1,5 месяца.

На данный момент было решено СТЕР-2 разобрать и на его основе собрать новый 3D-принтер Uni для домашней печати нашему уже 11-класснику.

Комп, пусть и такой крутой, соберет ребенок с отверткой. C этими словами я приступал к сборке специфичного компьютера для нашей компании. Кто же знал, что она не только по железу окажется самой специфичной из всех сборок настольных ПК, но и закончится только через месяц?

Сетап

Однажды технический директор пришел на работу, вдохновленный статьей о том, как некий датасаинтист собрал себе мега сервер и экономит на облачной мощности. Он сказал, что нам в кратчайшие сроки нужно что-то такое.

Зачем вообще оно нужно? Если вы все знаете, то переходите сразу к фазе описания выбора мной компонентов. Или читайте дальше! Сервер такой же компьютер, как тот, что стоит у вас на столе, но рассчитанный на долгую нагрузку и собирают его обычно из других деталей. Разница примерно как с автомобилем массового автопрома и спецтехникой вроде грузовика. Он может не быть быстрее, но должен выдерживать большую нагрузку (количество пользователей) и дистанции (время работы под нагрузкой для серверов это могут быть годы). Зачем оно нам? Мы создаем высокополигональные (~1 млн) 3D модели для игр и кино на основе фото, и сейчас занимаемся разработкой инновационных алгоритмов на основе машинного обучения для этой задачи.

Изучив референс, который показал мне мой коллега, я понял, что человек там собрал не сервер, а просто мощный игровой компьютер (какой и вы можете завтра собрать или купить в магазине), но зачем-то вставил туда процессор для сервера. В общем дальше больше. Пока я думал, какая сборка была бы оптимальна, выяснилось, что неплохо бы вставить в наш будущий комп не одну, не две, а ВОСЕМЬ высокопроизводительных видеокарт. Такое обычно геймерам даже не снилось. Почти что майнинг ферма.

Что за задачи хотели мы решать, и каковы вообще требования к компьютеру для машинного обучения? Если обычный компьютер собирается вокруг процессора: главного и универсального вычислительного блока в нем, то для машинного обучения первостепенна видеокарта. Это такой еще один компьютер, который вставляется в ваш компьютер, чтобы помогать процессору решать специфические задачи. Например, строить красивую графику для современных компьютерных игр. Поэтому о видеокарте сейчас мечтает любой подросток (спросите, если у вас есть дети). Но также видеокарта может помогать процессору очень быстро умножать матрицы. Да, прямо как вы на первом курсе технического вуза, видеокарта на самом перемножает матрицы, только не 10 в час, а миллиарды в секунду. В этом плане процессор, как и вы, пользуется правилом строка на столбец, а видеокарта умеет выдавать ответ, как человек дождя, сразу. Если кто не помнит, там у героя талант выполнять мгновенные вычисления (спойлер). Но, как и герою фильма, все остальное дается видеокарте с трудом, и это делает процессор.

В общем, обычно в компьютере может не быть выделенной видеокарты, но тут их должно было быть несколько. Причем именно RTX 3090!? Это не такая простая задача, как кажется.

Изучив вопрос, я пришел к выводу, что невпихуемые восемь прожорливых видеокарт можно впихнуть только на серверной платформе (http://personeltest.ru/aways/www.gigabyte.com/Enterprise/GPU-Server) для GPU. Но даже если такие вообще можно будет найти в России, то стоить это будет ровно полмиллиона, просто за корпус и материнку (без карт и процессоров). Тогда я пораскинул мозгами и предложил три варианта, каждый содержал решение своей задачи.

Первая опция

Собрать просто игровой комп вокруг RTX3090. На обычном процессоре (со своими задачами он справляется не хуже, чем серверный, но в разы дешевле для нас).

Была выбрана такая связка процессор плюс материнка, а сама сборка вышла на 100 тысяч рублей, без учета цены видеокарты.

Прежде чем я опишу более сложные варианты, нужно сказать об особенностях процессора. Для подключения видеокарты мы используем линию PCI Express. По сути это такой же интерфейс как USB, с которым все знакомы, но только высокоскоростной и внутри самого компьютера. Причем устроен он весьма забавно. Представьте себе автотрассу. У нее есть полосы и ограничение скорости. Вот линии PCI это один в один, как трасса, где количество машин, проезжающих в секунду, определяет скорость передачи информации. Если мы возьмем трассу в четыре полосы, то машин проедет в два раза быстрее, но то же самое произойдет, если мы сделаем каждую полосу ровно в два раза быстрее. За количество полос у PCI отвечает так называемое количество шин (проводников), а за скорость поколение PCI.

Таким образом фразу: PCI-E 3.0 4x написанную на устройстве нужно читать как данное устройство займет четыре полосы трассы с максимальной скоростью 3. Видеокарты могут занимать до 16 линий PCI, причем это число может быть и меньше. То есть чисто технически видеокарта может работать и от одной линии. Именно так поступают майнеры, когда подключают 16 видеокарт к одному слоту. Они просто разбивают огромную трассу на 16 полос, жертвуя скоростью, зато не приходится покупать 16 компов. Для их приложений скорость не так нужна. В целом, правило пальца такое. Допустим, если карта подключена в 16 линий то это 100% производительности, тогда как показывает практика, например, для игр, при использовании восьми линий, она теряет 5% производительности, а при использовании четырех уже около 20-30% или больше. Для разных приложений эти цифры немного отличаются. У предложенного процессора AMD Ryzen 7 Vermeer 5800X всего 24 линий PCI, что является стандартным числом для даже очень дорогих процессоров для настольных ПК. 24 линий более чем достаточно для подключения одной-двух видеокарт и еще какой-то периферии вроде звуковой карты и NVME накопителя. Сложно представить, чтобы их не хватило. Но вот воткнуть в него 4 видеокарты без особых потерь уже не получится. Машины просто начнут стоять в пробках. Тут на ум приходит вторая опция.

Вторая опция

Собрать компьютер вокруг серверного процессора. Теперь уже это кажется оправданным. У него количество линий PCI может измеряться не десятками, а сотнями (обычные смертные этим не пользуются, а вот серверное железо да). Таким образом, если найти подходящую материнскую плату, то можно будет гарантированно разместить туда много видеокарт. Был выбран пограничный вариант: AMD Ryzen Threadripper 2 2920X c аж 64 линиями PCI 3.0. Причем он так и позиционируется производителем как серверный процессор, но адаптированный для простых нормизов, которым нужна какая-то специфика промышленного железа. Например, для высокопроизводительных станций для видеомонтажа, где должно работать несколько человек и т. д. в материнскую плату, подобранную для него (ASRock X399 Taichi), влезало 4 видеокарты без адаптеров. Что уже лучше, чем обычный игровой комп, при стоимости такой сборки всего на 50 тысяч дороже обычной игровой (150 вместо примерно 100). Но и процессор тут уже совсем другой ценовой категории, пусть и довольно дешевый среди своих напарников по цеху. При цене в 60-70 тысяч этот монстр выдает аж 24 потока, что кажется и немного для его цены, но если добавить поддержку ECC памяти, много шин PCI, большой кэш, получается приятно, если учитывать то, ради чего мы его берем.

Третий и последний вариант

Купить сервер вроде такого. Отдать один раз 500 тысяч и доставлять в него карты до восьми максимальных. (Предыдущий вариант при достойной процессорной нагрузке оперирует до четырех видеокартразумеется, если постараться и обеспечить нормальное охлаждение).

Выбор

После непродолжительной дискуссии было принято решение остановиться на втором варианте. Помимо цены, его плюсом является еще и относительная доступность. Все компоненты приехать могли буквально за неделю, это было важно, учитывая, что жадные до работы программисты с макбуками, которые при своей огромной стоимости, к сожалению, не могли запустить и простейшую модель, уже нервно топали ногами.

Итоговая сборка

Ниже приведу итоговую сборку как мы ее заказали:

Итого: 164 тысячи рублей. Вроде неплохо, учитывая что цена на RTX 3090 на этот момент стоили уже 220 тысяч, и я убедил, что, возможно, 4х видеокарт может и хватить. Теперь по компонентам отдельно, как я думал о них до сборки:

Процессор

2920X обычно не востребованный из-за разницы со своими старшими братьями постепенно вытеснялся 3м поколением тредрипперов как раз упал в цене, это был хороший выбор (как показалось). Отдельная тема это установка процессора "Threadripper". Самые важные моменты: отвертка, которая идет в комплекте не обычная, а заряженная пружиной, чтобы контролировать натяжение, поэтому вскрывать сокет и устанавливать процессор нужно ТОЛЬКО ей. И только в порядке, предписанном на крышке розетки процессора (сокета). На рисунке видно порядок установки.

Материнская плата

ASRock X399 Taichi, средний выбор для такого железа обладала всеми необходимыми приятностями: 8 слотов для памяти, зачем-то встроенный wifi...

Но с материнской платой вышло больше всего проблем. Представьте ваше лицо, когда вы на стенде собираете компоненты стоимостью 150К включаете их, а они не дают признаки жизни Но я не растерялся, понял что блок питания не подает питание на материнку. На плате работало служебное 3В питание, была исправна батарейка. Сброс CMOS не помог. Коротких замыканий ни на какой линии питания не было. Меня сбил сначала тот факт, что от служебного питания на ней запитывалась подсветка. Начал грешить на блок питания, но нет. Проверив его по методике ниже, оказалось, что материнская плата все же не подает сигнал на исправный блок питания. Моя интуиция подсказала, что скорее всего это неправильное поведение. В гарантийном отделе KNS меня стали уверять что дело в неправильной версии BIOS материнской платы, и я, не заметив на самой плате наклейку, утверждающую, что BIOS последний, поехал искать где его обновить. Возле гарантийного центра меня встретили только очень пугающие ребята. Один немолодой человек, увидев у меня материнскую плату с символикой AMD, начал буквально кричать на весь ТЦ: AMD для нас не компьютер, а другие предложили обновить его за 3000р., но при условии что у меня будет подходящий процессор. Как будто был бы у меня процессор, я бы не смог обновить его сам, при условии, что для таких плат для этого просто нужно вставить флешку с кодом. Кто не знает, код BIOS (базовая система ввода вывода) отвечает за процесс запуска и первичную настройку и тест процессора, еще до старта любой операционной системы. Проблема, что если версия биоса старая, то компьютер просто не понимает, что в него вообще вставлен процессор. Тогда самый простой вариант вставить процессор более старой серии и обновить BIOS. Проблема в том, что процессоров Ryzen Threadripper первого поколения в москве в сервисных центрах почти не найти, что добавляло сложность моим изысканиям. Была ли это попытка, чтобы я пролетел с двухнедельным сроком возврата бракованного товара или нет, я не знаю. В определенном сервисе на Савеловской мне совершенно бесплатно подтвердили, что BIOS на плате самый свежайший, и там повторно оно не завелось уже на их стенде, но с моим процессором. И вот в самый последний день я отвез это в KNS и, уже уверив их, что их гипотеза не верна (и было бы странно, ибо плата вообще не стартовала блок питания), я отдал плату на гарантию. Через две недели они дождались свой процессор, и оказалось, что моя теория верна и плата мертва. Еще через день мы получили новую и продолжили сборку!

Охлаждение процессора

Охлаждать процессор, выделяющий тепла почти как четверть бытового обогревателя, предложено было кулером Be quiet Dark Rock Pro TR4, специально созданного для такого горячего процессора. Из особенностей скажу, что обычно элитная фирма Be quiet!, в этот раз немного разочаровала: установка кулера очень не эргономична для того, чтобы его закрепить или снять, нужно сначала вынуть центральный кулер (у него их три), потом особой комплектной длинной отверткой через особые отверстия отвинтить болты, только после этого отпустит клемму, которая и держит процессор. Вы можете посмотреть про этот кулер тут.

Блок питания

Выбор блока питания. Самая мистифицированная деталь компьютера, а так же самая частая ошибка: экономия на блоке питания. Причем, как правило, людям либо кажется, что больше мощности равно лучше, кому-то кажется, что много мощности плохо предлагаю разобраться. Блок питания берет переменный ток из розетки и преобразовывает его в набор постоянных напряжений (3.3,5,12,-12 Вольт). Все эти стандарты питания важны для разных компонентов, но самая важная линия это 12 Вольт. Именно от нее будут питаться все самые прожорливые компоненты. Именно от 12В питается процессор и видеокарта. Что же такое амперы на блоке питания? Ну, вы можете думать, что вольты это просто тип питания, примерно, как октановое число бензина. Вы приезжаете на бензоколонку и ожидаете увидеть 92,95 бензин. Точно так же работает и блок питания. Он предоставляет разное топливо. Причем напряжение, как и бензин, может быть плохим. Например, если под нагрузкой 12 Вольт превратились в 11, (а карета в тыкву), то это сродни тому, как если бы в тяжелые дни на заправке из-за нехватки 95го бензина его начинают бадяжить водой. А вот ток или мощность можно сравнить с литрами в минуту, которые заправка может выдавать. То есть, если на зарядке вашего телефона написано 5В 2А, это значит, что она может выдать не больше 2А по линии 5В. При этом при приближении к этим 2А качество напряжения может начать портиться, а зарядка греться и потеть. Именно поэтому все так любят брать блоки питания пожирнее. Например, кто-то скажет что и 1000 Ватт мало для RTX3090, что очевидно неверно, ибо сама по себе RTX 3090 потребляет по заявлению производителя 350 Ватт. Откуда же требование к блоку питания в более чем 750 Ватт? Давайте посчитаем! Дабы узнать сколько ест компонент, достаточно посмотреть на его тепловыделение, оно же энергопотребление. Грубо говоря, каждый компонент потребляющий ток, похож на ту же лампочку накаливания: пропустить ток греется. Например, если написано, что TDP процессора 60Ватт, значит, он будет выделять это тепло потребляя амперы по 12В линии. Чтобы получить ватты, нужно умножить ток на напряжение (IU=P). Или же, чтобы найти ток, нужно поделить 60 на 12. То есть 60-ти ваттный процессор потребляет 5А по 12В линии. Наш процессор потребляет целых 250 Ватт и видеокарта 350. Итого: по 12ти вольтовой линии блок питания должен выдать аж 600 Ватт.

Требование на 750 появляется из двух соображений, во-первых, многие производители льстят себе и пишут значения, при которых их продукции становится уже очень плохо, а во-вторых, из-за потерь в тепло везде, кроме потребителей, сколько-то съедят вентиляторы (по 2 Ватта каждый), сколько-то диски. В общем, мощности в 860 Ватт при условии выбора хорошего блока питания должно было хватить с головой. Я взял Fractal Design Ion+ Platinum FD-PSU-IONP-860P-BK. Не самый дорогой, но и не дешевый модульный блок питания от известного бренда. Характеристики его максимальных токов указаны на обратной части. Вы спросите, почему же ты не взял сразу блок питания с запасом на 4 видеокарты? Ну, когда я посмотрел цены на качественные блоки питания от 1000 Ватт, оказалось, что цена на них соизмерима с ценой всего компьютера. Сисоник на 1000 Ватт стоил аж 80К рублей. Но я, будучи электронщиком, понимал, что мне ничего не мешает вставить туда еще один блок питания специально для остальных видеокарт. Можно даже использовать компактный серверный блок, важно только сделать систему, которая бы включала блок питания одновременно с первым, но это несложно. Блоки питания включаются, как только напряжение на контакте PS_ON (см. рисунок) падает до нуля. То есть если вам хочется самим проверить блок питания без материнской платы, достаточно булавкой или скрепкой замкнуть контакты PS_ON и COM, и на остальных линиях появятся напряжения (Хоть все блоки питания и оборудованы защитами, но соблюдайте осторожность при работе с питанием, не допускайте попадание металлических компонентов на контакты, не вскрывайте блок питания). До этого момента включения не работает. Именно эти контакты замыкает материнская плата. То есть нужно было просто спаять плату, чтобы замыкать один контакт с другим, и можно сэкономить более 50ти тысяч рублей и подключать сколько хочешь мощных видеокарт. Теперь переходим к корпусу, который позволил все это безумие.

Корпус

Fractal Design MESHIFY S2, один из самых удобных корпусов, что я видел. Огромный, все быстро снимается. Внутри есть разветвитель PWM, чтобы можно было натыкать десятки вентиляторов, при этом заняв один слот на материнской плате. Оптимистично в него можно вставить до 6ти карт. Реалистично около четырех полноразмерных турбовинтовых карт. И то, если убрать нижнюю корзину для дисков, и разместить одну карту боком. Но иначе есть смысл брать только серверный корпус с переходником PCI, но такие в России найти вообще в продаже мне не удалось, только если заказывать на сайте DELL в США. Поэтому по факту взяли самый удобный корпус для большой рабочей или игровой системы. Из минусов могу выделить только встроенные очень слабые вентиляторы, которых тут установлено аж 3. Для высокопроизводительной системы советую вынуть их и заменить на высоко оборотистые управляемые 4 pin кулеры. У стоковых фиксированная скорость в 1000 оборотов, что хорошо для тихого ПК, но не очень для корпуса, которому предстоит рассеивать 800 Ватт тепла.

Память

Как вы могли заметить в сборке нет памяти, потому, что у нас уже было закуплено 64 GB не ECC памяти, и в принципе раз мы не играем в игры, то кроме желательного ECC у нас не было требований. Можно использовать любую. Если бы я докупал бы память, то выбрал бы что, то такое.

Цели

Прежде всего нужно понимать, что собирался такой компьютер не для игр. Я работаю в компании Twin3D, и такой компьютер нужен для построения автоматической сборки 3D модели человека на основе десятков-сотен фото. Если вам интересно, вы можете уже завтра приехать к нам и сделать 3D модель своего лица и тела. В свою очередь мы сейчас работаем над более сложными алгоритмами о которых вы могли читать тут.

Тесты

Про производительность отдельных компонентов системы вы можете найти много информации в Интернете. Поскольку нас интересует продолжительная работа, не было смысла заниматься овеклоком (разгонять процессор или видеокарту), по крайней мере по началу этой производительности точно хватало. К тому же почти любой разгон не только сильно повышает нагрев системы, но и влияет на вероятность вылетов вследствие случайных повреждений памяти, а к серверу предъявляются, наоборот, двойные стандарты по надежности. Поэтому в первую очередь нас интересуют температурные характеристики. Тест проводился с одной видеокартой Gigabyte GeForce RTX 3090 TURBO 24G, которая показала отличные температурные характеристики. При работе в стресс тесте видеокарты и 12 ядер процессора на неделю, температура видеокарты не поднималась выше 63 градусов, а процессора выше 59, что достойный показатель для игровых и умеренный для серверных систем. Ниже тест sysbench, для сравнения на моем домашнем ryzen 2600X total number of events: 121178. Когда тут, как на скриншоте ниже, 259501. Что более чем в два раза больше. При ровно в два раза большем количестве потоков. Причем стоящий дома ryzen еще и быстрее.

Что касается производительности RTX3090, пока еще рано говорить о ее рабочем потенциале, ибо наш суперский код, который создаст ваших 3D аватаров по фотографиям из instagram, еще не дописан. Однако если кому интересно она выдает где-то 110 Мега Хешей в секунду, что смешно по сравнению с любым асиком при ее стоимости на момент покупки она окупилась бы в майне за 314 дней (в день приносила бы почти 700р). Мораль не покупайте карты, чтобы майнить. Покупайте карты, чтобы играть, или учить искусственный интеллект. Чтобы он был умнее и посоветовал вам купить для майна ASIC.

Выводы

Собирай я сейчас бы тот же компьютер, наверное, поменял бы не так много. Советовал бы, как я писал выше, немного другую память, ибо когда мы выбирали свою еще было непонятно, какой будет процессор в конечной машине. Поменял бы скорее всего кулер, может, есть какие-то более удобные варианты. Хотя и качеством охлаждения я доволен. В будущих статьях возможно расскажу про настройку сервера. И удаленный GUI для нескольких пользователей. У вас есть предложения и замечания? Делитесь в комментариях!

На пленарном заседании было сказано много нового о смещении акцентов с промышленных изделий как таковых на впечатления от их использования. В этой части конференции, а также на последующих тематических секциях участники узнали, как 3DEXPERIENCE Works объединяет в реальном времени людей, приложения и данные то есть охватывает практически все аспекты деятельности предприятия. Это открывает путь к повышению производительности, упрощает совместную работу и позволяет быстрее внедрять инновации.

Прозвучало несколько убедительных отзывов от компаний-клиентов, которые интенсивно используют инструменты 3DEXPERIENCE Works для воплощения своих задумок в реальность. Одной из таких компаний стартапу Skinny Guy Campers 3DEXPERIENCE SOLIDWORKS помогает реализовать планы по расширению бизнеса.

Представитель компании Square Robot рассказал, как им удалось укрепить свои конкурентные преимущества, расширив возможности проектирования и производства с помощью инструментов комплекса 3DEXPERIENCE Works. Далее участникам представили компанию Seed Terminator, которая использует 3DEXPERIENCE Works для адаптации своей продукции к различным сельскохозяйственным машинам и сорности посевов.

Выступление Фрэнка Стивенсона, в послужном списке которого должности ведущего дизайнера и директора по дизайну в крупных автоконцернах, таких как McLaren, Ferrari, Maserati, Fiat и MINI, было (что вполне предсказуемо) посвящено скорости. Он рассказал, как сократить циклы разработки, как использовать стремительно развивающиеся инструменты проектирования и что нужно сделать для поддержки человеческого звена в системе человек-машина.

Хотите увидеть гонку на Луне или прокатиться на летающем такси? Стивенсон показал примеры своих текущих проектов и действительно, это что-то за рамками привычного нам мира! Смотрите запись его презентации на платформе виртуального мероприятия (вкладка Agenda).

Глубокое погружение

После пленарного заседания участники получили возможность глубже погрузиться в конкретные производственные области. На секции Виртуальные испытания путь к совершенству говорили о том, почему так важен всесторонний анализ поведения изделий в эксплуатации уже на ранних стадиях их разработки. Были продемонстрированы масштабируемые, подключенные решения SIMULIA, настроенные на работу совместно с SOLIDWORKS.

Участники секции Доступное управление данными познакомились с тремя компаниями, которые используют возможности облака для хранения своих данных, исключив традиционные хлопоты, связанные с локальным развертыванием. Обсуждалось также, почему эффективное управление данными имеет решающее значение для успеха разработки.

Секция Будущее проектирования и производства проводилась совместно с создателями телепрограммы Titans of CNC. Они рассказали о компании, которая смогла выполнить проект в чрезвычайно сжатые сроки, организовав безопасное и надежное взаимодействие всех сторон с использованием SOLIDWORKS и мощной платформы 3DEXPERIENCE.

Еще на одну секцию был приглашен Джейсон Пол признанный промышленный дизайнер, которого все знают по реалити-шоу Американский мотоцикл на канале Discovery.Он провел краткий обзор удивительных проектов, над которыми сейчас работает.

Отдельные секции Паспорт экосистемы стартапов для регионов Северной Америки, Европы, Азии и южной части Тихого океана были посвящены проблемам и перспективам, возникающим у основателей стартапов при запуске новой продукции, а также динамике современного рынка. Участники поделились информацией о том, чего ожидают инвесторы, каковы текущие тенденции в отрасли и как стартапы переходят от идей к производству.

Во второй день 3DEXPERIENCE World мы обсудили много вопросов. Мы научились анализировать потребительские впечатления. Завтра, как гласит программа третьего дня, мы глубже погрузимся в связи и отношения и совсем не важно, что физически мы находимся далеко друг от друга.

Рекомендуем вам посмотреть видео ниже, чтобы не пропустить ни одного яркого момента.

Хотите узнать больше? Скачайте бесплатно электронную книгу о ключевых обновлениях и технических преимуществах SOLIDWORKS 2021

В 2021 версиях управлять данными стало еще проще, а сэкономленное при этом время инженеры могут посвятить повышению качества продукции, которую они разрабатывают. В семейство решений для управления инженерными данными входят SOLIDWORKS PDM Standard, SOLIDWORKS PDM Professional и SOLIDWORKS Manage.

Давайте посмотрим на самые яркие новинки в 2021 версиях.

Новые возможности SOLIDWORKS PDM

Теперь вы можете добавлять команды доступа к файлам, такие как Разрегистрация, Регистрация и Получить последнюю версию на панель быстрого доступа. Это делает работу более удобной и освобождает место для отображения стандартных команд в строке меню Проводника. Управлять визуальным представлением элементов хранилища можно с помощью опций области Структура панели Вид.

Просмотр иерархии связей между файлами стал графическим! Теперь вы можете просматривать информацию на вкладках Содержит и Где используется в древовидном формате (вид Treehouse). Отображение миниатюр и краткой информации о файлах облегчает визуализацию структуры связей.

Еще одно усовершенствование на вкладке Спецификация при отображении связей теперь учитываются все опции для конфигураций SOLIDWORKS (ранее не распознавалась опция Promote).

Новые возможности SOLIDWORKS Manage

Стало значительно удобнее редактировать спецификации и изменять их структуру. Новые функции вырезания, копирования и вставки позволяют изменять расположение строк на текущем уровне и на более низких уровнях вложенности. Узлы в изделиях могут раскрываться, и тогда в спецификации подставляются детали, из которых они собраны. Такая гибкость позволяет инженерам-производственникам адаптироваться к тому, каким способом ведутся работы по изготовлению.

Для копирования спецификаций в другие изделия, а также для удобства работы с несколькими записями одновременно в SOLIDWORKS Manage введены немодальные окна, одновременно открывающие доступ к нескольким наборам свойств.

Обмениваться данными о файлах в реальном времени со сторонними участниками процесса поможет новая функция Общие файлы. Пользователь с соответствующими правами щелкает правой кнопкой мыши на файле и делится веб-ссылкой через автоматически формируемое электронное письмо, либо копирует ссылку и вставляет ее в письмо вручную. Можно защитить ссылку паролем, а также установить дату ее истечения. Получатель переходит по ссылке на веб-страницу и с нее загружает файл. Сборки CAD вместе со всеми зависимыми файлами могут быть упакованы в ZIP-файл с помощью функции экспорта шаблона.

Руководители проектов по достоинству оценят новые возможности формирования перечня проектов и автоматического обновления. В перечень включаются все проекты, которыми управляет конкретный пользователь. Каждый проект позиционируется на временной шкале, а с помощью календарного графика и диаграммы загрузки ресурсов выполняется анализ всех проблемных в этом отношении участков. Можно создать несколько перечней и предоставить их в общий доступ заинтересованным сторонам.

Чтобы поддерживать проекты в актуальном состоянии по мере завершения пользователями своих задач, функция автоматического обновления автоматически фиксирует это, избавляя менеджеров от лишней ручной работы. Сведения о выполненных задачах могут также добавляться в проектную отчетность.

SOLIDWORKS PDM и SOLIDWORKS Manage помогают вам собирать и организовывать инженерные данные. Подробнее о том, что было добавлено в последнюю версию продукта, можно узнать на странице Новые возможности SOLIDWORKS 2021. Если вы хотите получить демо-версию, обращайтесь к авторизованному партнеру в вашем регионе.

Скачайте брошюру "Пять причин улучшить управление данными в промышленном производстве" и обеспечьте рост, поддерживая конкурентное преимущество благодаря PDM

Подробно ознакомиться с функционалом и новшествами SOLIDWORKS 2021 предлагаем вам, посмотрев видео на официальном канале Dassault Systemes в России:

1.SOLIDWORKS 2021 | Повышение производительности и новый подход к проектированию

2.Что нового в SOLIDWORKS SIMULATION 2021

3.SOLIDWORKS CAM 2021 | Нововведения в моделировании механической обработки

4.SOLIDWORKS PLASTICS 2021 | Новый взгляд на процессы литья полимеров под давлением

5.SOLIDWORKS PDM 2021 | Обмен данными с внешними системами

Почему привычные нам BI-системы меняются? Куда движется их развитие, какие технологии сейчас внедряются, как можно улучшить аналитику для бизнеса? В этой статье мы коснемся этих вопросов и постараемся ответить, чего следует ожидать в ближайшем будущем от систем бизнес-аналитики.

Заметка от партнера IT-центра МАИ и организатора магистерской программы VR/AR & AI компанииPHYGITALISM.

Кратко о BI-системах и их преимуществах

BI-системы используются в большинстве сфер, поэтому этот термин широко известен в бизнес-сообществе. На пользовательском уровне BI-системы это программное обеспечение, которое помогает работать с данными, анализировать и обрабатывать большие объемы информации. Принцип их работы построен на загрузке всех имеющихся данных в единое хранилище, где информация обрабатывается, а затем появляется в виде готовых интерактивных отчетов и презентаций.

BI-системы собирают всю информацию в одном месте для удобной аналитики и помогают выявлять закономерности и тренды. Загружая в BI-систему данные о рынке мы получаем более полное представление о ситуации, а, значит, и лучшую аналитику.

Внедрение такого ПО, кстати, совсем не требует усилий, так как оно дополняет существующие инструменты. Аналитика становится простой и быстрой, так как для получения анализа BI-система сама собирает все данные о нужных показателях из множества источников и предоставляет информацию для анализа. Сокращение времени и сил за счет одного приложения, которое еще при этом повышает эффективность работы подтверждение актуальности этого инструмента.

Плюсы BI-систем для бизнеса уже давно известны, все больше компаний внедряют подобные инструменты не только для финансовой аналитики, но и маркетингового и рыночного анализа.

Расширяются границы их применения для стратегического и тактического планирования.

Внедрение BI-систем становится все более нужным и прибыльным для компаний.

Рынок BI-систем развивается в сторону кроссплатформенности и внедрения новых подходов к аналитике. Именно поэтому важно понимать, какие тренды сейчас есть.

Тренды в развитии BI-систем: эволюция до ABI

Изначально аналитические отчеты разрабатывались сторонними организациями и IT-специалистами. На все интересующие вопросы топ-менеджеров сотрудники отвечали с помощью подготовленных статистических отчетов, подготовка которых занимала много времени и сил. Сам цикл получения аналитики был слишком растянут, что приводило к долгому принятию решений.

Современная бизнес-аналитика устроена по-другому: она интерактивна и доступна. Доступ к данным можно предоставить любому, пользователь может сам найти ответы на вопросы, кликая на интерактивные визуализации: графики, карты, таблицы или диаграммы.

За все время настолько изменилось представление о BI-системах, что большинство специалистов называют используемые self-service BI-системы (такие как Tableau, Power BI или Qlik Sense) просто BI-системой, хотя различия тут есть в традиционных системах в аналитику были вовлечены IT-специалисты, а в self-service пользователи сами выполняют всю работу, без обращения к IT.

Появление ABI-систем

Эволюция BI-систем не стоит на месте, появляются новые подходы к аналитике, а данных становится все больше именно поэтому возникла новая концепция Augmented Business Intelligence, которую выделили Gartner.

Augmented Business Intelligence это модель партнерства людей и искусственного интеллекта, которая ориентирована на совместное взаимодействие машины и человека для улучшения аналитики, принятия решений, подготовки данных и получения инсайтов.

ABI это новая ступень развития BI-платформ, так как в ней есть сразу несколько преимуществ. В ней объединяется не только привычная аналитика и таблицы, но и также новые технологии: от дополненной и виртуальной реальности до решений с компьютерной графикой и 3D.

Становится очевидным, что BI-системы эволюционируют, они меняются вместе с обществом, наукой и человеком, и есть ряд трендов, которые свидетельствуют о движении в сторону простой, понятной, удобной и быстрой аналитики.

Тремя основными тенденциями бизнес-аналитики на 2020 год являются управление качеством данных (MD/DQ), DataViz и внедрение self-service BI-систем, и особое место занимает внедрение data-driven подхода в культуру компаний. Мы стараемся внедрять все эти подходы в наше решение с BI-системой для Ingrad, и хотели бы побольше рассказать о самых интересных, на наш взгляд.

Развитие предиктивной аналитики

Цель любой BI-системы систематизация и агрегация знаний, упрощение аналитического процесса для людей. С развитием технологий искусственного интеллекта аналитические системы смогут не только помочь выявить проблемы, но и дать рекомендации по их решению, а также сделать прогноз развития ситуации в будущем.

В этом контексте также говорят о концепции DIKW: Data-Information-Knowledge-Wisdom.

Основная ее суть заключается в том, что с помощью новых технологий сформированная из разрозненных данных информация становится знанием только в том случае, когда мы анализируем всю ситуацию и условия. Достичь мудрости можно лишь тогда, когда мы знаем, какие есть проблемы, как их решить и зачем их решать что позволяет выйти за границы конкретного явления и использовать выявленные решения для других целей.

BI-системы в этом случае выступают инструментом достижения верхушки пирамиды благодаря визуализации мы можем быстро проанализировать любые данные и информацию для получения знаний. Чтобы получить мудрость мы должны видеть всю ситуацию в пространстве, и здесь может помочь визуализация данных (Data Visualization) и 3D-технологии.

Визуализация данных (Data Visualization, DataViz)

Наше потребление информации становится больше визуальным во всем информационном шуме мы неосознанно обращаем больше внимания на изображения и видео, иногда пролистываем большие тексты.

Именно поэтому и существует визуализация данных (Data Visualization) ряд инструментов наподобие графиков, таблиц, диаграмм и схем, которые представляют информацию наглядно.

Донести информацию с помощью инфографики намного проще и быстрее, чем с помощью текста, но мы хотели бы отметить, что и здесь есть простор для развития, а именно уход в 3D.

Мы все привыкли к 2D-инфографикам, и, да, они прекрасно справляются со своей задачей, но информацию можно донести и более эффективными способами. Во многих случаях 3D-визуализации позволяют передать больше информации об объекте.

Мы считаем, что 3D визуализация данных это не просто тренд, а необходимость для некоторых сфер (AEC, например). Для девелопера на рынке российской недвижимости мы разработали BI-систему аналитики с 3D визуализацией данных, которая намного более эффективна благодаря интерактивности и наглядной демонстрации данных на карте.

3D в BI-системах может использоваться и для визуализации объектов например, BIM-модели зданий помогают быстро получать нужную аналитику и информацию о строительном объекте.

Мы идем к тому, что BI-системы могут интегрировать в себе намного больше инструментов для аналитики и совместной работы, и становятся единым приложением со всеми данными о компании, от документации до последних показателей эффективности и статистики продаж.

Data Storytelling

Одним из главных трендов, который был выделен исследованием Dresner это data storytelling. Чтобы человек лучше запомнил и воспринял суть информации и сообщения, он должен пережить опыт. Наблюдая за развитием ситуации в реальном времени, мы невольно попадаем в раскрытие какой-либо истории.

Похожая ситуация наблюдается и с данными если мы хотим донести важные сведения, мы должны сконцентрировать все внимание пользователя на них. Именно поэтому в интерактивных презентациях и BI системах мы все чаще встречаемся с визуальными анимированными эффектами, которые фокусируют взгляд на нужной информации.

С помощью сторителлинга можно подавать большие объемы информации просто и доступно. Если в обычной презентации специалист, взглянув на большой объем данных, не сразу сможет разобраться во показанных вводных, то при использовании сторителлинга мы сразу и наглядно демонстрируем, откуда берутся данные, какие выводы можно сделать из разных массивов.

Кроме того, аналитика, как правило, требует погружения в определенную ситуацию, а с помощью таких инструментов как сторителлинг мы ускоряем этот процесс, а, значит, и процесс принятия решений.

Возможность сторителлинга в BI-системах больше всего ценится среди отделов маркетинга и продаж, а также эта функция важна для презентации отчетности финансовым аналитикам, совету директоров или топ-менеджменту.

Наш BI-инструмент ориентирован на использование руководителем компании для бизнес-аналитики, маркетингового и конкурентного анализа, на презентацию финансовой отчетности топ-менеджменту или совету директоров, и в нем мы объединили тренды и технологии.

За какими технологиями нужно следить, чтобы быть в курсе развития BI-систем?

• Искусственный интеллект и машинное обучение для создания системы предиктивной аналитики, расшифровки данных и выявления тенденций

• 3D-технологии для внедрения новых инструментов Data Visualization, показа большего числа данных, в том числе с привязкой к географии

• XR для совместной работы и визуализации аналитики в интерактивном иммерсивном формате.

Заключение

Системы бизнес-аналитики совершенствуются, и внедрение передовых платформ помогает достичь высоких результатов. Уже сейчас проводятся исследования, которые показывают эффективность грамотно выстроенной системы аналитики:

Проследив эволюцию BI-систем, тренды и прогнозы развития, которые делают крупные исследовательские компании, выделим целый ряд трендов:

• MD/MQ Data management

• Внедрение data-driven культуры в работу

• Внедрение self-service BI систем

• Data Visualization

• Data Storytelling

• Развитие ABI систем

• Аналитика в real time

• Data warehouse modernization

• Data governance

• Предиктивная аналитика

• Внедрение моделей машинного обучения

• Cloud BI

• Самостоятельная работа с данными

• BI-системы для мобильных устройств

• Добавление и совершенствование уведомлений в BI-системах

Можно сделать вывод, что общая тенденция в развитии BI-систем это уход в сторону упрощения аналитики и предоставления быстрого и полного взгляда на проблему для любого заинтересованного человека (включая тех, кто может не разбираться в аналитике).

Бизнес-аналитика становится проще и доступнее, и развитие технологий только способствует этому.

Пленарные заседания последнего дня были посвящены работе нашего замечательного сообщества пользователей. Самые лучшие промышленные изделия в мире создаются в SOLIDWORKS, и сегодня мы пообщались с некоторыми их разработчиками.

Пленарное заседание под названием От связей к отношениям открыл Сучит Джайн, вице-президент отдела стратегического планирования и коммуникаций бизнеса SOLIDWORKS. Он подтвердил то, что многим уже известно: SOLIDWORKS по-прежнему присутствует везде.

Более шести миллионов новаторов, среди которых дизайнеры, инженеры, специалисты по производству и готовящиеся к будущей карьере студенты, проектируют и воплощают в реальность вещи, которые мы видим вокруг себя каждый день. Многие представители отрасли, столкнувшись с пандемией COVID-19, воспользовались возможностью переоснастить заводы под выпуск медицинского оборудования и организовать быструю 3D-печать средств индивидуальной защиты (СИЗ).

Своими историями поделились два наших клиента: Мэтт Карни и Тедж Матель. Карни, используя платформу 3DEXPERIENCE Works, подключил сотни инженеров к разработке проектов медицинских масок, вносить вклад в которые может каждый участник. В рассказе Мателя было подчеркнуто, как важно разработчику иметь доступ к информации о тестах, проводимых для диагностики COVID-19.

Тему продолжила Мари Планшар, директор по образовательным программам и раннему взаимодействию. Она побеседовала с двумя известными инженерами, работающими с SOLIDWORKS. Их инженерная карьера складывается по-разному, но оба едины в стремлении передать свой накопленный за многие годы опыт новому поколению специалистов. Эрик Битти, лидер сети групп пользователей SWUGN, рассказал о том, как делится своими знаниями на ежегодных встречах SLUGME. Пол Вентимилья напомнил, что в свободное от основной работы время он участвует в телешоу BattleBots и является наставником одной из соперничающих команд робототехников.

Основным событием дня стала экспертная дискуссия, в которой приняли участие Брент Бушнелл, основатель и председатель Two Bit Circus, Нолан Бушнелл, основатель и генеральный директор Atari и Chuck E. Cheese, а также Грант Дельгатти, заведующий кафедрой инноваций в академии USC Iovine and Young. Нолан Бушнелл познакомил аудиторию с историей создания Atari, а Брент рассказал, как он создавал Two Bit Circus. Все эксперты были единодушны в одном: не нужно бояться неудач, они тоже неотъемлемая часть инновационного процесса.

Если вы пропустили какие-либо пленарные заседания или встречи, то можете наверстать упущенное, разыскав их записи на вкладке Agenda платформы виртуального мероприятия. Не забудьте посмотреть встречу с Джимом Капобьянко сценаристом хита Pixar Рататуй и лауреатом премии Оскар в номинации Лучший сценарий. На конференции этого года Капобьянко рассказал о новом мультфильме Изобретатель. В своих анимационных работах он часто обращается к проектам Леонардо да Винчи, моделируя движение механизмов компьютерными средствами.

Технических секций на конференции было более 130, и мы уверены, что вы все сможете найти среди них полезные для себя и поднять свою квалификацию на новый уровень. Хотите хорошую новость? Записи технических секций будут доступны примерно месяц на платформе виртуального мероприятия 3DEXPERIENCE, так что время для ознакомления с ними у вас еще есть!

Что-то пропустили? Не беспокойтесь. Посмотрите видео ниже, чтобы узнать о происходившем в этот день, и не забывайте о записях, выложенных на виртуальном портале. Благодарим вас за то, что присоединились к нам на виртуальной конференции 3DEXPERIENCE World 2021. Будем надеяться, что встретимся лично через год на 3DEXPERIENCE World 2022 в Атланте!

Хотите узнать больше? Скачайте бесплатно электронную книгу о ключевых обновлениях и технических преимуществах SOLIDWORKS 2021

SOLIDWORKS Simulation 2021 самая полнофункциональная из всех версий этого программного продукта.

Мы по-прежнему нацелены на то, чтобы сделать процедуры моделирования и анализа проектов, выполняемых в SOLIDWORKS, проще и быстрее. Новые и улучшенные функции Simulation 2021 помогут вам вывести качество продукции и скорость ее разработки на беспрецедентный уровень.

Производительность: ускорение процессов моделирования

В SOLIDWORKS Simulation 2021 контактные взаимодействия рассчитываются значительно быстрее, чем в предыдущих версиях. Решение контактных задач ускоряется благодаря использованию параллельных многоядерных вычислений, оптимизации загрузки процессора, более быстрому расчету жесткости и надежной передаче данных о контактных парах. Конструкторы особенно оценят преимущества новой версии при работе с моделями, где имеются многочисленные контактные взаимодействия.

Замеры, выполненные нашими разработчиками и партнерской компанией Computer Aided Technology (CATI), говорят об улучшении производительности в пределах от 25% до 67%.

Рис. 1. Анализируемая модель с многочисленными контактными элементами.

Удобство: стабилизация моделируемых контактов

Многие модели CAD обладают неидеальной геометрией: в них, например, встречаются слегка разъединенные поверхности и тела с зазорами. Такие элементы затрудняют работу решающего модуля, что, в свою очередь, увеличивает затраты времени на моделирование. Функция стабилизации контактов SOLIDWORKS Simulation 2021 решает эту проблему.

Стабилизация работает так: к нуждающимся в этом областям до того, как они вступят в контакт, добавляется небольшое численное значение жесткости. Таким способом решающий модуль преодолевает проблемы нестабильности, и задачи моделирования, выполняемые инженерами-конструкторами, значительно упрощаются.

Вы спросите: а как этим воспользоваться на практике?

Очень просто! Стабилизация применяется к контактам автоматически всегда, когда в геометрии присутствуют зазоры. Эта новая возможность часть нашей концепции надежных настроек по умолчанию. SOLIDWORKS Simulation 2021 сам задает для большинства параметров моделирования оптимальные значения, а пользователям остается лишь изменить отдельные поля.

Рис. 2. Контактная модель с начальным зазором.

Повышенная точность: лучшая сходимость и реалистичное представление контактов искривленных поверхностей

При формировании сетки трудно определить точные зазоры между искривленными поверхностями, особенно когда сетка или ее отдельные элементы имеют пониженное качество. SOLIDWORKS Simulation 2021 автоматически вычисляет условия коррекции геометрии, чтобы улучшить представление цилиндрических, сферических и конических поверхностей. Использование этих условий в дальнейших расчетах повышает точность результатов моделирования. Мы добились прогресса в этом направлении, объединив усилия с разработчиками наших решений SIMULIA, которые специализируются на процессах моделирования.

Рис. 3. Контактное взаимодействие между искривленными поверхностями.

Новая функция: набор диагностических инструментов для повышения качества сетки

Сетка высокого качества это ключ к точности результатов, сходимости и скорости вычислений при моделировании и анализе. В SOLIDWORKS Simulation 2021 представлен совершенно новый набор диагностических инструментов, которые позволяют исследовать качество сетки, выявляя некачественные элементы и предлагая их исправить.

Диагностику можно использовать для проверки соотношения сторон, якобиана и т.п. Инструмент Помощник сетки подсказывает, как уточнить сетку в ключевых областях и добиться качества сетки, пригодного для анализа.

Рис. 4. Элементы недостаточного качества, выявленные с помощью инструментов диагностики.

Новое значение по умолчанию: без принудительных общих узлов

В 2020 версии общие узлы перестали принудительно создаваться по умолчанию. Это позволило упростить и ускорить построение сеток для крупных и сложных сборок. SOLIDWORKS Simulation 2021 продолжил совершенствоваться в этом направлении. Повышена точность результатов в сценариях моделирования, где из-за погрешностей сетки образовались зазоры или небольшие пересечения. Типичный пример такой ситуации оболочки с зазорами, обусловленными их толщиной.

Рис. 5. Сетка без принудительных общих узлов.

Новые и улучшенные функции SOLIDWORKS Simulation 2021 принесли реальные преимущества пользователям. Результаты моделирования стали более достоверными, а получить их теперь проще и быстрее, чем когда-либо. Мы продолжаем внедрять в программный продукт как можно больше элементов автоматизации, чтобы вам оставалось меньше ручной работы. Чем быстрее будет проходить цикл разработки, тем раньше ваша продукция окажется представленной потребителям.

Чтобы получить дополнительную информацию или организовать демо-показ SOLIDWORKS Simulation 2021, обращайтесь к авторизованному партнеру в вашем регионе.

Элементы внезапности отлично работают в рекламе и на аттракционах тематических парков развлечений. У людей, которые рассказывают захватывающие истории и веселят публику, в рабочем арсенале всегда есть что-то неожиданное то, что способно заставить вас смеяться, плакать и ждать продолжения, затаив дыхание. Внезапный поворот сюжета часто оказывается забавным, но только если речь идет о беззаботном досуге, а не о ходе разработки промышленной продукции. Когда вдруг появляются такие сюрпризы, как проблемы с качеством, раздутые бюджеты, раздраженные клиенты и сверхурочные работы, становится совсем не смешно.

Непростые отраслевые проблемы

SOLIDWORKS Simulation ограждает наших клиентов, где бы они ни находились, от неожиданностей при проектировании и производстве. Компьютерное моделирование методом конечных элементов (МКЭ) помогает спрогнозировать поведение ваших деталей и сборок под воздействием реальных физических сил.

Многие инженеры почему-то думают, что задачи моделирования следует поручать только экспертам, причем лучше всего с ученой степенью. Но это совсем не так. Не нужно забывать, что есть SOLIDWORKS Simulation система, делающая МКЭ доступным даже для рядовых инженеров.

Моделирование поведения изделий в реальной эксплуатации поможет вам ответить на самые злободневные вопросы:

• Можно ли применить в моей конструкции более легкие материалы без ущерба для прочности?

• Какие физические факторы будут влиять на ее работу (вибрация, усталость, температура)?

• Какие части изделия можно безболезненно сделать прочнее и легче, оптимизировав топологию конструкции?

Из первых рук

Представляем вам четыре беседы с клиентами, использующими SOLIDWORKS Simulation: Electric Power Systems, GE Healthcare, Omax Corporation и Tenaris Group. Узнайте, как эти компании повышают качество проектирования, быстрее доводят проекты до готовности, сокращают потребность в физических опытных образцах и реализуют производственные инновации.

Хотите, чтобы ваши инженеры узнали, как решать проблемы на ранних стадиях проектирования с помощью SOLIDWORKS Simulation и анализа МКЭ? Авторизованный партнер в вашем регионе обязательно расскажет об этом.

Подробно ознакомиться с функционалом и новшествами SOLIDWORKS 2021 предлагаем вам, посмотрев видео на официальном канале Dassault Systemes в России:

1.SOLIDWORKS 2021 | Повышение производительности и новый подход к проектированию

2.Что нового в SOLIDWORKS SIMULATION 2021

3.SOLIDWORKS CAM 2021 | Нововведения в моделировании механической обработки

4.SOLIDWORKS PLASTICS 2021 | Новый взгляд на процессы литья полимеров под давлением

5.SOLIDWORKS PDM 2021 | Обмен данными с внешними системами

При разработке конвейерных систем, промышленных роботов, строительного оборудования и других механизмов с крупными узлами, производители промышленного оборудования сталкиваются со специфическими проблемами. Дело в том, что электромеханические системы становятся сложнее. Большие сборочные узлы замедляют темпы проектирования и увеличивают вероятность пространственных ошибок и других конструкторских и технологических проблем. А поскольку большинство сложных систем проектируются на заказ, в каждом проекте эти проблемы повторяются вновь и вновь.

SOLIDWORKS решает проблемы машиностроителей, предлагая эффективные цифровые инструменты для ускорения разработки высококачественной продукции. В этой статье мы хотим затронуть одну из самых распространенных проблем конструкторов и технологов: как быстро и эффективно моделировать большие (и чаще всего сложные) сборки и получать из них рабочие чертежи.

Быстрота работы с большими чертежами

В новом SOLIDWORKS 2021 разработчики улучшили процедуры, связанные с чертежами больших сборок.

Возьмем режим Оформление. Этот режим появился в SOLIDWORKS 2020 как ответ на пожелание значительно ускорить подготовку больших листов чертежей со множеством видов. По сути, режим Оформление это специальное упрощенное представление чертежей. Файл даже большого чертежа открывается за несколько секунд. В новом SOLIDWORKS 2021 режим Оформление получил дальнейшее развитие. Разработчики добавили возможность располагать на листе местные виды, виды с разрывом, обрезанные виды, наносить условные обозначения отверстий.

Параметр Повышенная производительность графики тоже впервые появился в SOLIDWORKS 2020. Благодаря этому параметру ресурсозатратные графические задачи перекладываются на высокопроизводительную видеокарту. В SOLIDWORKS 2021 этот параметр стал доступен и в среде оформления чертежей.

На сайте SOLIDWORKS есть видео, на котором показано параллельное сравнение быстродействия среды черчения в версии 2020 и в новой версии 2021. Выводы делайте сами.

Усовершенствования затронули и другие области, например, процедуры масштабирования и панорамирования, выбора и перемещения надписей, динамическое выделение. В новой версии ускорены и другие процедуры: открытия чертежа, сохранения в формате .dwg, создания и обновления больших разрезов и сечений, генерации местных разрезов, импорта резьбы в вид и сортировки позиций внутри спецификации.

Многие наши клиенты используют SOLIDWORKS. Эта система дала нужную нам скорость и гибкость, благодаря которым мы сумели воспользоваться возможностями, которые открываются на рынке 3D-печати деталей крупного и сверхкрупного формата.

Джонатан Шредер, президент, 3D Platform

Автоматическая загрузка компонентов в упрощенном представлении

Другое направление улучшений, на котором сфокусировались разработчики нового SOLIDWORKS 2021, это эффективность работы с большими сборками. Повышение скорости становится особенно заметным, когда вы открываете большую сборку в упрощенном представлении, когда в сборке имеется большое количество конфигураций, когда вы обновляете сборку с большим количеством наложенных зависимостей или закрываете сборку без сохранения.

Когда вы разворачиваете элемент в дереве окна FeatureManager, то в сборках, открытых в упрощенном представлении, компоненты верхнего уровня загружаются автоматически. При этом компоненты нижестоящих уровней остаются в упрощенном представлении до тех пор, пока вы не развернете узел. Этот механизм предотвращает полную загрузку больших сборок, а отдельные компоненты вы загружаете только когда они вам понадобятся.

Геометрические зависимости

Поначалу столь огромный ассортимент зависимостей, которые предлагает SOLIDWORKS, сбивает с толку. Но именно зависимости дают возможность ускорить моделирование крупных сборок.

В SOLIDWORKS 2021 вы увидите обновленное окно Property Manager, в котором зависимости рассортированы по логическим группам на четырех вкладках.

Кроме того, при моделировании шпоночных канавок SOLIDWORKS 2021 позволяет выбирать тип позиционирования геометрических элементов. Это экономит время и устраняет вероятность случайного выбора неправильной зависимости.

Мы оказались правы в своем предположении, что только SOLIDWORKS отвечает нашим требованиям: наличие интеллектуального механизма наложения зависимостей, открытый интерфейс API и большое сообщество пользователей.
Кевин Могер, президент, Glide-Line

Синхронизация компонентов

SOLIDWORKS всегда отличался гибкостью в тех случаях, когда конструктору нужно было поменять конфигурацию отдельного компонента в сборке. Однако бывают случаи, когда нужно, чтобы все компоненты ссылались на некоторый исходный экземпляр. Выполнять переконфигурирование вручную, а потом проверять за собой, все ли сделано правильно слишком затратная по времени задача.

В SOLIDWORKS 2021 есть возможность синхронизировать конфигурации всех экземпляров компонентов за один раз. Кроме того, в новой версии предусмотрен механизм блокировки конфигурации от случайного изменения компонентов.

Этот механизм гарантирует, что любые изменения в конфигурации правильно обрабатываются в масштабе всей модели.

Устранение пространственных коллизий

Обнаружение коллизий мощный инструмент, который ускоряет проектирование. В SOLIDWORKS 2021 появилась возможность организовать процесс устранения коллизий с помощью электронных таблиц.

Для наглядности в ячейку таблицы можно поместить миниатюрное изображение коллизии. Эти таблицы могут открывать члены проектной команды, которые задействованы в исправлении замечаний. Из таблицы видно, какие пространственные пересечения сделаны конструктором намеренно (например, если этого требует посадка), а какие являются проектными ошибками, которые нужно устранить.

Сохранение модели с упрощенной геометрией как отдельной конфигурации

Отличный способ ускорить работу с большими сборками удалить излишние элементы, которые перегружают модель несущественными деталями. Если для удаления элементов вы используете метод Силуэт, то из полученной упрощенной сборки можно создать отдельную конфигурацию. После этого можно быстро переключаться между упрощенной и полной моделью!

Когда важна скорость конструкторско-технологической подготовки производства

SOLIDWORKS, как интегрированная система разработки промышленной продукции, повышает эффективность взаимодействия конструкторов и технологов. Улучшения в новой версии SOLIDWORKS 2021, направленные на ускорение операций с большими сборками, особенно пригодятся разработчикам промышленного оборудования, которые ежедневно работают с крупными узлами и деталями.

Есть вопросы? Узнайте больше о новых возможностях SOLIDWORKS 2021

Хотите живую демонстрацию системы? Обратитесь к реселлеру SOLIDWORKS.

Хотите узнать, как машиностроительным предприятиям удается сократить и удешевить цикл разработки продукции?

Скачайте брошюру, в которой рассказывается о средствах имитационного моделирования в программном комплексе SOLIDWORKS Simulation.

Подробно ознакомиться с функционалом и новшествами SOLIDWORKS 2021 предлагаем вам, посмотрев видео наофициальном канале Dassault Systemesв России:

1. SOLIDWORKS 2021 | Повышение производительности и новый подход к проектированию

2. Что нового в SOLIDWORKS SIMULATION 2021

3. SOLIDWORKS CAM 2021 | Нововведения в моделировании механической обработки

4. SOLIDWORKS PLASTICS 2021 | Новый взгляд на процессы литья полимеров под давлением

5. SOLIDWORKS PDM 2021 | Обмен данными с внешними системами

Автор статьи Maciej Hernik и главный редактор портала 80.lv Kirill Tokarev любезно позволили нам сделать этот перевод.

Maciej Hernik обсудил с нами детали его стилизованной сцены Парящие Острова: шейдеры для травы, деревьев и воды, Volume Overrides, текстурирование асcетов и многое другое.

Вступление

Всем привет! Меня зовут Maciej Hernik и я самоучка, художник по окружению (Level Artist) из Польшы. Сколько я себя помню, я всегда обожал игры. Мое знакомство с видеоиграми произошло, когда я увидел несколько на PS1. В то время я был ребенком, у меня была мечта, что однажды я буду делать свои собственные игры, хотя я еще и понятия не имел как их делать. Я стал старше, узнал что такое 3D арт и нашел это очень интересным и увлекательным занятием. Моя страсть к игровому арту дала мне возможность получить свою первую работу и в этот момент я понял, что хочу зарабатывать на жизнь созданием игрового арта и самих игр.

Парящие Острова: идея

В начале, эта работа предполагалась, как бессрочный проект вроде площадки для экспериментов с HDRP в Unity, это бы помогло мне чуть больше ознакомиться с инструментарием HDRP. Однако, когда я сделал первые итерации шейдеров растительности и показал их своим друзьям, они вдохновили меня сделать красочную сцену с использованием этих шейдеров. Тогда то я и решил сделать эту художественную работу в стиле волшебной сказки, вдохновленный игрой The Legend of Zelda. И в этой статье я хочу разобрать некоторые компоненты из этой работы.

Начало проекта

Сначала я использовал заглушки (Placeholders) для ландшафта и несколько ассетов вроде камней, деревьев и травы, для того, чтобы понять масштаб всего острова, а также форму Монолита и деревьев. Так же я понял, что наиболее подходящие мне тени и солнечные лучи, отбрасывали деревья именно треугольной формы.

Затем я решил разместить первые итерации травы и деревьев с правильными шейдерами и материалами, и начать шлифовать эффекты для воды. В тот момент я знал, что внешний вид сцены возможно изменится в процессе работы, но благодаря этой итерации я увидел, что с точки зрения стилизации, работа идет в правильном направлении.

Монолит и вода должны были стать точкой фокуса в сцене. Это было довольно легко сделать, потому что вода получилась очень динамичной за счет анимированного шейдера или эффектов частиц, а Монолит и цепи слегка двигались сверху вниз, что немного добавляло истории.

В какой-то момент я почувствовал, что одинокий остров не так интересен как казалось. После некоторых раздумий, я решил добавить маленькие острова вокруг главного острова для завершения композиции. Поначалу я думал, что добавление этих маленьких островов может забрать на себя слишком много внимания от главного острова, однако, после того как я их чуть-чуть увеличил, добавил немного деревьев и камней на них, я понял, что они только помогают общей композиции. В конце я добавил некоторое количество облаков. На самом деле, я вручную нарисовал их на плоскостях (Planes) с прозрачностью и заставил двигаться по небу используя аниматор в Unity.

Создание травы

Шейдер травы был одним из первых созданных для этого проекта. Однако он прошел через множество итераций, чтобы достичь наиболее подходящего эффекта. Я выбрал более процедурный подход, так как посчитал, что это будет наиболее сложный и интересный путь для создания травы. Для создания шейдера я использовал Shader Graph в Unity версии 2020.1.0f1.

Давайте рассмотрим часть этого шейдера, который отвечает за покраску. Он разделен на 4 слоя, каждый из которых представляет из себя цвет. Эти цвета смешиваются между собой с помощью функции Lerp. Эти слои:

• Primary color + Shadow color (Главный цвет + Цвет тени)

• Additional color (Дополнительный цвет)

• Ground color ( Цвет земли)

• Highlights (Блики)

Primary color и Shadow color разделены на две части. Одна часть это просто цвет травы, а вторая часть отвечает за нанесение поверх другого цвета. Это достигается за счет проекции текстуры на траву из вида сверху в мировых координатах (World Position). Additional color использовался, чтобы достичь большего разнообразия травы, потому что я чувствовал, что двух цветов будет недостаточно, особенно если смотреть сверху. Ground color нужен, чтобы достичь деликатной, почти незаметной имитации окружающего затенения (Ambient Occlusion) снизу травы, чтобы немного разбить элементы. В конечном итоге, я уменьшил его, потому что он создавал слишком сильный контраст между пучками травы и это не подходило для стилизации, по-моему мнению. Именно поэтому, этот эффект окружающего затенения (Ambient Occlusion) от Ground color, очень слабо использован в этой сцене. Последний слой создает блики (Highlights) в верхней части травы, зависящие от скорости перемещения текстуры маски.

Скомбинировав все эти слои, я смог настроить финальный вид травы, изменяя параметры в материалах, и лично мне очень понравился такой подход.

Деревья

Я создал отдельный шейдер для деревьев и другой растительности, так как он немного отличается от шейдера травы. В этот раз использовался освещаемый шейдер как основу (Lit Master Shader). Благодаря этому я очень легко мог получить информацию от направления света, а также в HDRP освещаемый шейдер (Lit Master Shader) дает возможность управлять полупрозрачностью (Translucency) объекта.

Модель дерева состоит из простых плоскостей (Planes), но с измененными нормалями, чтобы достичь более мягкий вид и получить лучший контроль над распределением света по дереву. Я добился этого в Blender благодаря модификатору передачи данных (Data Transfer Modifier), который позволил мне перенести нормали c другого меша на плоскости (Planes) из которых состоит дерево.

Деревья не имеют диффузную текстуру (Diffuse). Вместо этого, в шейдере я использовал информацию о направлении света. Благодаря этому я смог регулировать полупрозрачность (Translucency) дерева, чтобы решить - как много света будет проходить сквозь него. Я так же использовал информацию о направлении света, чтобы менять цвет в освещенной части и в затененной части дерева. Эти функции были ключем для меня, и помогли достичь стилизованного вида растений.

Я также реализовал возможность регулировать цвет в зависимости от высоты объекта, по локальному значению Y. Это позволило мне создать симпатичный градиент сверху вниз, что также помогло сделать более мягкий переход от земли к дереву. В итоге, я решил добавить деликатное окружающее затенение (Ambient Occlusion) между листьями, чтобы немного разделить их.

Эффекты воды

Как я уже упоминал, вода это важная часть моей сцены, потому что она выделяется на фоне зеленой травы и деревьев и содержит много динамических частей, которые помогают сосредоточить фокус внимания зрителя на центре сцены.

Водопад на самом деле представляет из себя микс двух составляющих:

• Вода с шейдером воды

• Частицы пены и пузырьков

Я знал, что я хочу добиться стилизованного вида воды, вот почему я создал простой шейдер, который выполняет операции по вращению текстуры типа Voronoi, изменению ее размера и перемещению во времени. Кроме того, я использовал Waterfall Mask текстуру в красном канале, чтобы замаскировать место, где я хотел спрятать паттерн от текстуры Voronoi, например в начале водопада.

Я добавил немного частиц для симуляции пены и пузырьков, используя систему частиц Unity c кастомным мешем в виде сферы. Чтобы добиться финального вида, я поиграл с такими настройками как эмиссия, форма системы частиц и размер частиц в течение их времени жизни (Size Over Lifetime).

Для большего водопада, я применил тот же метод, только скорректировал настройки в системе частиц для увеличения размера.

Ассеты не растительного происхождения

Аcсеты, такие как камни, мост и Монолит я сделал стандартным образом - смоделировал их в Blender, заскульптил высокополигональные модели (High Poly) в ZBrush, и запек их на низкополигональные меши (Low Poly) в Substance Painter.

В Substance Painter, я просто использовал запеченные карты, чтобы придать моделям немного цвета и деталей. Однако, я хотел бы поделиться с вами одной хитростью, которая была использована во время текстурирования.

Фокус в том, чтобы использовать Blur Slope фильтр на слое Baked Lighting в Substance Painter, который я кладу поверх всех остальных слоев. Это позволило мне достичь стилизованного неоднородного эффекта.

Очень важно знать, что слой Baked Lighting добавляет тени в текстуру, основываясь на освещении именно от окружения в самом Substance Painter. Из-за этого, я выбрал окружение, которое не такое направленное с точки зрения освещения.

Лучший способ уменьшить направленность освещения в запеченных текстурах - это создать пару Baked Lighting слоев с разными настройками угла вращения. А затем просто убрать ненужное с помощью маски, чтобы достичь наилучшего результата.

Настройка Volume

Последняя часть проекта, о которой я хотел поговорить, это компонент Volume в Unity HDRP, он позволил мне отрегулировать освещение и пост-обработку (Post-Processing). В Volume я добавил несколько Overrides, что помогло мне достичь разных эффектов.

В виде Overrides были добавлены Visual Environment, HDRI Sky и Indirect Lighting Controller, это обеспечило мне немного окружающего освещения (Ambient Light) от неба. При использовании Indirect Lighting Controller я мог регулировать интенсивность окружающего освещения (Ambient Light), что было довольно удобно для меня.

Еще одна полезная опция, которую я действительно люблю использовать внутри Unity HDRP, это туман (Fog) и особенно объемный туман (Volumetric Fog). Я обнаружил, что лучший способ использовать его - это настроить пару компонентов Density Volume в сцене. Density Volume - это компонент, который позволяет вам вручную регулировать область, где будет отображаться туман и на сколько сильным он будет в этой области.

Я также добавил некоторые эффекты пост-обработки (Post-Processing) в Volume. Потому что мне казалось, что сцена была слишком темной и нужно было добавить больше свечения (Bloom), чтобы добиться сказочного вида, к которому я стремился. В итоге, сцена получила больше синих оттенков, особенно в тенях и я остался доволен конечным результатом.

Заключение

Я очень счастлив, что начал этот проект, даже не смотря на то, что это заняло какое-то время. Я приобрел некоторый опыт в создании стилизованных сцен и особенно важно, что теперь я знаю больше о шейдерах и HDRP. Я также должен сказать, что без отзывов моих друзей, эта сцена вероятно не получилась бы такой хорошей. Поэтому я благодарен им.

Если у вас есть какие-то вопросы об этой сцене или о творчестве в целом, то не стесняйтесь писать мне наArtStation.

Спасибо вам за прочтение! Пока!
Maciej Hernik, Level Artist

С оригинальной статьей можно ознакомиться на 80.lvздесь.

Перевод подготовлен при поддержке проектаAlmost There.

Автор статьи Maciej Hernik и главный редактор портала 80.lv Kirill Tokarev любезно позволили нам сделать этот перевод.

Maciej Hernik обсудил с нами детали его стилизованной сцены Парящие Острова: шейдеры для травы, деревьев и воды, Volume Overrides, текстурирование асcетов и многое другое.

Вступление

Всем привет! Меня зовут Maciej Hernik и я самоучка, художник по окружению (Level Artist) из Польши. Сколько я себя помню, я всегда обожал игры. Мое знакомство с видеоиграми произошло, когда я увидел несколько на PS1. В то время я был ребенком, у меня была мечта, что однажды я буду делать свои собственные игры, хотя я еще и понятия не имел как их делать. Я стал старше, узнал что такое 3D арт и нашел это очень интересным и увлекательным занятием. Моя страсть к игровому арту дала мне возможность получить свою первую работу и в этот момент я понял, что хочу зарабатывать на жизнь созданием игрового арта и самих игр.

Парящие Острова: идея

В начале, эта работа предполагалась, как бессрочный проект вроде площадки для экспериментов с HDRP в Unity, это бы помогло мне чуть больше ознакомиться с инструментарием HDRP. Однако, когда я сделал первые итерации шейдеров растительности и показал их своим друзьям, они вдохновили меня сделать красочную сцену с использованием этих шейдеров. Тогда то я и решил сделать эту художественную работу в стиле волшебной сказки, вдохновленный игрой The Legend of Zelda. И в этой статье я хочу разобрать некоторые компоненты из этой работы.

Начало проекта

Сначала я использовал заглушки (Placeholders) для ландшафта и несколько ассетов вроде камней, деревьев и травы, для того, чтобы понять масштаб всего острова, а также форму Монолита и деревьев. Так же я понял, что наиболее подходящие мне тени и солнечные лучи, отбрасывали деревья именно треугольной формы.

Затем я решил разместить первые итерации травы и деревьев с правильными шейдерами и материалами, и начать шлифовать эффекты для воды. В тот момент я знал, что внешний вид сцены возможно изменится в процессе работы, но благодаря этой итерации я увидел, что с точки зрения стилизации, работа идет в правильном направлении.

Монолит и вода должны были стать точкой фокуса в сцене. Это было довольно легко сделать, потому что вода получилась очень динамичной за счет анимированного шейдера или эффектов частиц, а Монолит и цепи слегка двигались сверху вниз, что немного добавляло истории.

В какой-то момент я почувствовал, что одинокий остров не так интересен как казалось. После некоторых раздумий, я решил добавить маленькие острова вокруг главного острова для завершения композиции. Поначалу я думал, что добавление этих маленьких островов может забрать на себя слишком много внимания от главного острова, однако, после того как я их чуть-чуть увеличил, добавил немного деревьев и камней на них, я понял, что они только помогают общей композиции. В конце я добавил некоторое количество облаков. На самом деле, я вручную нарисовал их на плоскостях (Planes) с прозрачностью и заставил двигаться по небу используя аниматор в Unity.

Создание травы

Шейдер травы был одним из первых созданных для этого проекта. Однако он прошел через множество итераций, чтобы достичь наиболее подходящего эффекта. Я выбрал более процедурный подход, так как посчитал, что это будет наиболее сложный и интересный путь для создания травы. Для создания шейдера я использовал Shader Graph в Unity версии 2020.1.0f1.

Давайте рассмотрим часть этого шейдера, который отвечает за покраску. Он разделен на 4 слоя, каждый из которых представляет из себя цвет. Эти цвета смешиваются между собой с помощью функции Lerp. Эти слои:

• Primary color + Shadow color (Главный цвет + Цвет тени)

• Additional color (Дополнительный цвет)

• Ground color ( Цвет земли)

• Highlights (Блики)

Primary color и Shadow color разделены на две части. Одна часть это просто цвет травы, а вторая часть отвечает за нанесение поверх другого цвета. Это достигается за счет проекции текстуры на траву из вида сверху в мировых координатах (World Position). Additional color использовался, чтобы достичь большего разнообразия травы, потому что я чувствовал, что двух цветов будет недостаточно, особенно если смотреть сверху. Ground color нужен, чтобы достичь деликатной, почти незаметной имитации окружающего затенения (Ambient Occlusion) снизу травы, чтобы немного разбить элементы. В конечном итоге, я уменьшил его, потому что он создавал слишком сильный контраст между пучками травы и это не подходило для стилизации, по-моему мнению. Именно поэтому, этот эффект окружающего затенения (Ambient Occlusion) от Ground color, очень слабо использован в этой сцене. Последний слой создает блики (Highlights) в верхней части травы, зависящие от скорости перемещения текстуры маски.

Скомбинировав все эти слои, я смог настроить финальный вид травы, изменяя параметры в материалах, и лично мне очень понравился такой подход.

Деревья

Я создал отдельный шейдер для деревьев и другой растительности, так как он немного отличается от шейдера травы. В этот раз использовался освещаемый шейдер как основу (Lit Master Shader). Благодаря этому я очень легко мог получить информацию от направления света, а также в HDRP освещаемый шейдер (Lit Master Shader) дает возможность управлять полупрозрачностью (Translucency) объекта.

Модель дерева состоит из простых плоскостей (Planes), но с измененными нормалями, чтобы достичь более мягкий вид и получить лучший контроль над распределением света по дереву. Я добился этого в Blender благодаря модификатору передачи данных (Data Transfer Modifier), который позволил мне перенести нормали c другого меша на плоскости (Planes) из которых состоит дерево.

Деревья не имеют диффузную текстуру (Diffuse). Вместо этого, в шейдере я использовал информацию о направлении света. Благодаря этому я смог регулировать полупрозрачность (Translucency) дерева, чтобы решить - как много света будет проходить сквозь него. Я так же использовал информацию о направлении света, чтобы менять цвет в освещенной части и в затененной части дерева. Эти функции были ключем для меня, и помогли достичь стилизованного вида растений.

Я также реализовал возможность регулировать цвет в зависимости от высоты объекта, по локальному значению Y. Это позволило мне создать симпатичный градиент сверху вниз, что также помогло сделать более мягкий переход от земли к дереву. В итоге, я решил добавить деликатное окружающее затенение (Ambient Occlusion) между листьями, чтобы немного разделить их.

Эффекты воды

Как я уже упоминал, вода это важная часть моей сцены, потому что она выделяется на фоне зеленой травы и деревьев и содержит много динамических частей, которые помогают сосредоточить фокус внимания зрителя на центре сцены.

Водопад на самом деле представляет из себя микс двух составляющих:

• Вода с шейдером воды

• Частицы пены и пузырьков

Я знал, что я хочу добиться стилизованного вида воды, вот почему я создал простой шейдер, который выполняет операции по вращению текстуры типа Voronoi, изменению ее размера и перемещению во времени. Кроме того, я использовал Waterfall Mask текстуру в красном канале, чтобы замаскировать место, где я хотел спрятать паттерн от текстуры Voronoi, например в начале водопада.

Я добавил немного частиц для симуляции пены и пузырьков, используя систему частиц Unity c кастомным мешем в виде сферы. Чтобы добиться финального вида, я поиграл с такими настройками как эмиссия, форма системы частиц и размер частиц в течение их времени жизни (Size Over Lifetime).

Для большего водопада, я применил тот же метод, только скорректировал настройки в системе частиц для увеличения размера.

Ассеты не растительного происхождения

Аcсеты, такие как камни, мост и Монолит я сделал стандартным образом - смоделировал их в Blender, заскульптил высокополигональные модели (High Poly) в ZBrush, и запек их на низкополигональные меши (Low Poly) в Substance Painter.

В Substance Painter, я просто использовал запеченные карты, чтобы придать моделям немного цвета и деталей. Однако, я хотел бы поделиться с вами одной хитростью, которая была использована во время текстурирования.

Фокус в том, чтобы использовать Blur Slope фильтр на слое Baked Lighting в Substance Painter, который я кладу поверх всех остальных слоев. Это позволило мне достичь стилизованного неоднородного эффекта.

Очень важно знать, что слой Baked Lighting добавляет тени в текстуру, основываясь на освещении именно от окружения в самом Substance Painter. Из-за этого, я выбрал окружение, которое не такое направленное с точки зрения освещения.

Лучший способ уменьшить направленность освещения в запеченных текстурах - это создать пару Baked Lighting слоев с разными настройками угла вращения. А затем просто убрать ненужное с помощью маски, чтобы достичь наилучшего результата.

Настройка Volume

Последняя часть проекта, о которой я хотел поговорить, это компонент Volume в Unity HDRP, он позволил мне отрегулировать освещение и пост-обработку (Post-Processing). В Volume я добавил несколько Overrides, что помогло мне достичь разных эффектов.

В виде Overrides были добавлены Visual Environment, HDRI Sky и Indirect Lighting Controller, это обеспечило мне немного окружающего освещения (Ambient Light) от неба. При использовании Indirect Lighting Controller я мог регулировать интенсивность окружающего освещения (Ambient Light), что было довольно удобно для меня.

Еще одна полезная опция, которую я действительно люблю использовать внутри Unity HDRP, это туман (Fog) и особенно объемный туман (Volumetric Fog). Я обнаружил, что лучший способ использовать его - это настроить пару компонентов Density Volume в сцене. Density Volume - это компонент, который позволяет вам вручную регулировать область, где будет отображаться туман и на сколько сильным он будет в этой области.

Я также добавил некоторые эффекты пост-обработки (Post-Processing) в Volume. Потому что мне казалось, что сцена была слишком темной и нужно было добавить больше свечения (Bloom), чтобы добиться сказочного вида, к которому я стремился. В итоге, сцена получила больше синих оттенков, особенно в тенях и я остался доволен конечным результатом.

Заключение

Я очень счастлив, что начал этот проект, даже не смотря на то, что это заняло какое-то время. Я приобрел некоторый опыт в создании стилизованных сцен и особенно важно, что теперь я знаю больше о шейдерах и HDRP. Я также должен сказать, что без отзывов моих друзей, эта сцена вероятно не получилась бы такой хорошей. Поэтому я благодарен им.

Если у вас есть какие-то вопросы об этой сцене или о творчестве в целом, то не стесняйтесь писать мне наArtStation.

Спасибо вам за прочтение! Пока!
Maciej Hernik, Level Artist

С оригинальной статьей можно ознакомиться на 80.lvздесь.

Перевод подготовлен при поддержке проектаAlmost There.

А вы знаете, что многофункциональный модуль Simulation может решать задачи термического исследования? Он не только позволяет увидеть, как температура распространяется по деталям, но и дает возможность узнать, за какое время деталь нагревается. Обо всем этом и многом другом в нашей статье.

Введение

В качестве модели взята сборка микрочипа, которая состоит из теплоотвода (снизу) и собственно чипа (сверху) рис. 1.

Добавив модуль Simulation в интерфейс SOLIDWORKS, создаем Новое исследование и выбираем Термический анализ. У нас загрузилось дерево исследования, в котором мы можем задавать настройки для проведения анализа (рис. 2).

Сразу скажу, что если чтению учебных материалов вы предпочитаете просмотр уроков, добро пожаловать на наш YouTube-канал Школа SOLIDWORKS. По ссылке вы найдете видео, где мы учимся проводить термическое исследование в SOLIDWORKS Simulation и задавать различные термические нагрузки, такие как температура, тепловая мощность и конвекция

Задание материала

Первое, что нам необходимо сделать, это задать материал. Щелкаем правой кнопкой мыши по одной из деталей и нажимаем Применить/редактировать материал. В нашем примере выберем для теплоотвода алюминий, а именно Сплав 1060. Материалом для чипа пусть будет оцинкованная сталь. Потребуется указать теплопроводность такие обязательные параметры выделяются красным цветом в открывающейся таблице (рис. 3). Скопируем оцинкованную сталь в папку Настроенный пользователем материал и добавим материалу теплопроводность: 50.

Задание граничных условий

Для удобства задания граничных условий разнесем чип и теплоотвод друг от друга. Для этого переходим во вкладку Конфигурации (рис. 4) и, нажав правую кнопку мыши, добавляем Новый вид с разнесенными частями. Выбираем в настройках, что именно мы хотим сместить. Потянув за стрелку, выполняем смещение. И нажимаем кнопку Применить.

Следующим шагом зададим тепловую мощность микрочипа. Щелкнем правой кнопкой мыши по кнопке Термические нагрузки и перейдем в настройки тепловой мощности. Выберем в дереве сборки весь элемент Чип и укажем 15 ватт (рис. 5). Тепло будет выделяться из этого элемента.

Далее задаем набор контактов. Для этого щелкаем правой кнопкой мыши по кнопке Соединения, выбираем тип контакта Тепловое сопротивление и указываем грани, где чип и теплоотвод соприкасаются. Устанавливаем тепловое сопротивление равным 2,857е-6 К/Вт.

Теперь вновь соединим наши детали через вкладку Конфигурации и перейдем к определению конвекции этих деталей. По правой кнопке мыши выбираем Термические нагрузки, а затем открываем меню Конвекция. Выбираем грани теплоотвода, которые не касаются нагревающегося чипа.

Задаем коэффициент конвективной теплоотдачи: 200 Вт/м²К. Этот коэффициент характеризует интенсивность теплообмена между поверхностью тела и окружающей средой. Указываем массовую температуру окружающей среды, то есть температуру, которая окружает нашу модель. Для этого параметра установим 300 К (рис. 6).

То же самое сделаем и для чипа. Выбираем внешние грани чипа, задаем коэффициент конвективной теплоотдачи равным 90 Вт/м²К, а массовую температуру окружающей среды, как и в предыдущем случае, 300 К.

Результаты

Запустим исследование (рис. 7). По умолчанию сетка будет построена автоматически.

Исследование завершено, можно ознакомиться с распределением температуры. Для этого выберем параметр Ограничение сечения по плоскости справа (рис. 8).

Теперь мы видим, как температура распространяется от чипа по теплоотводу (рис. 9).

Задание переходного процесса

Если мы хотим узнать, за какое время нагревается теплоотвод, нужно задать переходный процесс. Для этого скопируем наше исследование (рис. 10).

Щелкнув по исследованию правой кнопкой мыши, зайдем в его свойства (рис. 11).

Изменим тип решения на Переходный процесс. Укажем общее время (например, 100 секунд) и установим пятисекундный временной интервал (рис. 12).

Теперь для выполнения нестационарного термического исследования требуется использовать начальную температуру. Выбираем температуру в Термических нагрузках и задаем начальную температуру для всех тел: 22C (рис. 13).

Запускаем решение. Получив результат, можем посмотреть распределение температуры и ее значение в выбранный момент времени (рис. 14).

Вывод

Инженерный модуль SOLIDWORKS Simulation позволяет проводить термический анализ, анализировать распространение температуры по деталям, исследовать изменение температуры с течением времени и многое другое. Если вы хотите смоделировать тепловые потоки, которые исходят из деталей, вам потребуется другой модуль: SOLIDWORKS Flow Simulation. Но о нем мы расскажем в следующий раз.

Автор: Максим Салимов, технический специалист по SOLIDWORKS, ГК CSoft. email: salimov.maksim@csoft.ru

В своей работе мы много общаемся с клиентами, и в результате у нас собрался целый пул часто задаваемых вопросов по линейке SOLIDWORKS. Тогда мы решили записать серию коротких видеороликов с ответами. Новые вопросы поступали, количество роликов росло В итоге мы решили организовать свой YouTube-канал Школа SOLIDWORKS, чтобы пользователи могли быстрее получать интересующую их информацию.

В этой заметке мы ответим на некоторые наиболее актуальные вопросы. Минимум воды, максимум пользы. Итак, начинаем наш краткий ликбез.

1. Как установить существующую библиотеку материалов

Файлы с расширением .sldmat содержат сведения о механических и физических свойствах материалов. Если вы скачали библиотеку с сайта i-tools.info, следующие 5 шагов помогут вам ее установить. Для добавления библиотеки необходимо открыть любую деталь в SOLIDWORKS:

1. В дереве конструирования FeatureManager нажимаем правой кнопкой мыши на Материал.

2. Выбираем пункт Редактировать материал.

3. В левом поле открывшегося окна кликаем в любом месте правой кнопкой мыши и выбираем Открыть библиотеку.

4. Выбираем директорию, в которой находится файл .sldmat, либо копируем его в папку с пользовательскими материалами SOLIDWORKS. Уточнить папку, выбранную по умолчанию, можно в разделе Настройки пользователя Месторасположение файлов Отобразить папки для Базы данных материалов.

5. Выбираем файл с расширением .sldmat и нажимаем кнопку Открыть.

Библиотека установлена! Если она не отображается в окне, необходимо закрыть и вновь открыть окно редактирования материала.

2. Можно ли работать на любом компьютере с установленным SOLIDWORKS, используя лишь свою лицензию?

ДА! Это называется онлайн-лицензирование SOLIDWORKS Online Licensing. Вам потребуются лишь компьютер с доступом в интернет и SOLIDWORKS выше версии 2018 года.

Данная функция важна пользователям, которые сталкиваются с ошибками активации лицензий SOLIDWORKS или которым необходимо использовать одну лицензию SOLIDWORKS на нескольких компьютерах.

Можно сказать, это лицензия SOLIDWORKS, которая находится в облаке.

3. В чем отличие SOLIDWORKS Simulation Standard и пакета Simulation Standard, входящего в SOLIDWORKS CAD Premium?

a) В SOLIDWORKS CAD Premium нельзя строить диаграмму усталости, усталостные напряжения и получать количество циклов до разрушений.

b) В SOLIDWORKS Simulation Standard доступен анализ тенденций, то есть построение зависимостей в результатах различных повторов статического исследования. Например, меняя нагрузку, можно отслеживать напряжение, перемещение и т.д.

4. Как показать основные плоскости компонентов в сборке?

Для этого нужно включить Просмотр плоскостей:

А затем выбрать значок Скрыть / Показать основные плоскости:

5. Как выбирать спрятанные грани, не применяя функцию Скрыть деталь?

Например, вам нужно выбрать грань для создания сопряжений. Самый простой способ навести курсор мыши на спрятанную грань и нажать клавишу Alt (деталь, которая закрывает нужную вам грань, станет прозрачной), а если деталь спрятана глубже, нажмите Alt еще раз.

6. Как посмотреть на деталь из сборки, не открывая деталь отдельно?

Нажимаем правой кнопкой мыши на интересующую нас деталь и выбираем функцию Окно предварительного просмотра компонента.

Открывается отдельное окно с выбранной деталью, в котором можно выбирать грани для сопряжения с другими деталями из сборки. Кроме того, с помощью функции Синхронизировать ориентацию вида обоих графических окон мы можем вращать сборку и деталь синхронизировано, что поможет при выборе сопряжений.

Хотите узнать больше? Подписывайтесь на наш YouTube-канал и изучайте SOLIDWORKS самостоятельно. Нужно обучение с профессионалами? Переходите по ссылке и выбирайте курс.

Автор: Максим Салимов, технический специалист ГК CSoft, solidworks@csoft.ru

_{Flipper Zero проект карманного мультитула для хакеров в формфакторе тамагочи, который мы разрабатываем. Предыдущие посты [1],[2],[3],[4],[5],[6],[7],[8],[9],[10],[11],[12],[13]}

Сейчас мы активно налаживаем процесс массового производства Flipper Zero на фабриках. Компоненты Флиппера производятся на нескольких заводах: корпус и пластиковые детали на одном заводе, электроника на другом. Сегодня репортаж с завода, на котором делается корпус.

Есть много способов изготовить пластиковые детали, но единственный способ массово производить качественные детали это литье в формы под давлением. Сначала может показаться, будто это простой процесс, но на самом деле нет. Разработка корпуса и всех оснасток не сильно проще разработки электроники. Поэтому дешевые изделия всегда видно по низкому качеству пластика. В этом посте мы расскажем как выглядит производство корпуса на фабрике.

Подготовка к литью начинается на стадии дизайна

Разработка пресс-формы начинается еще при дизайне корпуса, потому что метод литья накладывает множество ограничений: промдизайнер должен закладывать правильные углы и поверхности, чтобы деталь можно было извлечь из формы. Любая ошибка здесь приведет к тому, что производитель просто не сможет изготовить такую деталь, и модель придется переделывать.

Особого внимания требуют отверстия в корпусе: гребёнка GPIO, отверстие под USB-порт и т.д. Чтобы сделать такие глухие отверстия, корпус сбоку пронизывается иглами.

Но как тогда извлечь корпус из формы, если его удерживают иголки? Для этого их делают подвижными, и форма заливается в несколько этапов:

• Подвижная часть с иголками заезжает в форму

• Заливается пластик

• Подвижная часть выезжает, когда пластик немного остыл

• Деталь извлекается толкателем

Упрощенная схема подвижных деталей на видео:

Как устроены пресс-формы

Сами формообразующие детали маленькие по размеру. Обычно это две металлические половинки, которые смыкаются и образуют полость, в которую и заливается пластик.

На фото показаны промежуточные стадии изготовления формообразующих деталей. Маркером отмечены места, которые потом модифицировались. Всего во Флиппере 11 пластиковых деталей и 7 пресс-форм. На фото показаны только некоторые, самые узнаваемые формы.

Помимо самих форм, пресс-форма состоит из множества литьевых каналов, содержит электронику для подогрева, толкатели и моторы для них, пружины, датчики температуры, коннекторы и многое другое.

Итоговый размер и вес формы настолько большие, что ее перевозят на тележке. На фото ниже показана только одна форма для нижней крышки. Всего у нас шесть таких штук.

3D-модель пресс формы (видео)

Внутри форма выглядит так. Посмотрите сколько деталей!

Программная симуляция литья

Очень важно, чтобы пластик в форме застывал равномерно. Если в каких-то точках остывание произойдет слишком резко или слишком медленно, то на поверхности детали появятся разводы, утяжины. Для этого форма подогревается в разных местах.

Прежде чем изготовить форму, строится ее физическая модель, с помощью которой программно симулируется литье пластика и высчитываются его температуры в разных точках.

На анимации ниже видно два варианта подвода литьевых каналов и подогрев формы в конечной точке литья. После симуляции разных вариантов выбирается лучшая конструкция формы.

Симулируются все важные этапы: температуры при литье, скорость заполнения, температуры при остывании, давление при извлечении.

Запуск литья

Процесс литья пластика не начинается в один момент. Формы тестируют и доводят до идеала в несколько этапов. На первых этапах проверяют, соответствует ли ожидаемая физическая модель реальности, и как растекается пластик внутри формы. Для этого специально льют неполные детали, постепенно добавляя пластик до полного заполнения формы.

Если на этапе проверки заполнения реальность не соответствует ожиданиям, форму отправляют на доработку. На этом этапе в формах еще не готовы финальные покрытия поверхностей.

Каждая форма проходит эту стадию тестирования. Важно понимать, что глянцевый блеск на поверхности корпуса это не финальный вид. Текстура поверхности наносится на формы только в самом финале.

Все детали висят на литьевых каналах, из которых потом выламываются. Важно, чтобы место присоединения детали было максимально тонким и не оставляло лишних заусенцев и деформаций при отламывании.

Финальное покрытие

На всех фотографиях пластиковые детали выглядят глянцевыми и убогими. Так происходит, потому что на молд пока не нанесено финальное покрытие. Чтобы получить красивое матовое софт-тач покрытие, на поверхности формы кислотой вытравливают шагрень. Только тогда деталь приобретает благородный матовый вид. Это делается в последний момент, уже после всех доработок формообразующей детали.

Дефекты

Как и в любом производстве, на первом этапе обнаруживаются косяки. В целом мы оцениваем первые отливки достаточно высоко, никаких фатальных дефектов не обнаружено, и основная часть правок уже вносится на момент описания статьи. Перечисленные дальше дефекты будут исправлены в финальном устройстве.

Несоответствие цветов

Цвет детали достигается замешиванием пигмента в массу жидкого пластика. Кроме цветового пигмента там есть добавки для защиты от ультрафиолета. Из-за этого не так просто попадать в нужный цвет. На фото ниже плохо видно, но в реальности готовая кнопка значительно темнее цветового образца слева.

Утяжины, стресс-марки

Из-за неравномерного остывания детали возникают минорные дефекты: заметные швы, стресс-марки. Такие дефекты исправляются настройкой подогрева и подачи пластика.

Подвижные части могут оставлять шов. По нашей спецификации шов должен быть меньше 0.05 мм. Чтобы убрать шов, фабрика подгоняет стыки более точно и шлифует поверхности.

Чехлы

Чехлы получились нереально крутые: очень плотный матовый силикон, на ощупь дорого-бахато, как брендовые чехлы для айфона. Не ожидал, что с первого раза такие крутые семплы будут. Форма еще чуть-чуть переделается, чтобы чехол не оттопыривался в районе экрана, в остальном все отлично.

Подготовка упаковки и артикулов

Готовимся к международной отправке. Зарегали официальные штрихкоды в GS1. Формируем таможенные классификации и прочие бумажки. Иконки еды на штрихкодах это наши внутренние обозначения регионов и цвета устройства, чтобы легче было визуально отличать.

Наши соцсети

Все обновления по проекту я первым делом публикую в Telgeram-канал @zhovner_hub

Травма

В 2008 году Шульц подписал контракт с новой командой. Во второй гонке Международной серии чемпионов (ISOC) по снокроссу он засиделся на старте и решил приложить все усилия, чтобы наверстать упущенное. Не рассчитав траекторию на пересеченной местности, Шульц потерял равновесие и вылетел из своего снегохода.

Он приземлился всей своей массой на левую ногу, которая в этот момент была полностью выпрямлена. Удара такой силы она не выдержала. Такое не приснится в страшном сне: моя нога оказалась у меня на груди, вспоминает Шульц. Я буквально ударил себя пальцем ноги по подбородку!

За свою гоночную карьеру Шульц перенес много повреждений, но эта травма не шла ни в какое сравнение с обычным переломом. Чтобы гонщик выжил, ему пришлось ампутировать левую ногу примерно на 7 сантиметров выше колена.

Только вперед

По словам отца Шульца, первое, что сказал его сын, отойдя от наркоза после операции, было: Надо жить и двигаться дальше. Весной 2009 года Шульц встал на свой первый протез. Несколько месяцев спустя он понял, что нужно кое-что получше, а именно такой протез, который позволил бы ему вернуться в спорт. Шульц был убежден, что сможет спроектировать его сам.

По своему гоночному опыту Шульц знал, как держать тело, чтобы успешно пройти трассу. Он также хорошо разбирался в подвеске и других механических компонентах своих снегоходов. Оставалось лишь применить это понимание для построения новой ноги.

Выжав максимум возможного из своей природной любознательности, вспомнив уроки черчения в девятом классе и потратив горы бумаги (а ластиков еще больше), Шульц вел разработку нового протеза ноги, с которым он вернулся бы к любимому делу. Чертежи, исправления, снова чертежи... и наконец, через полтора месяца проект был готов. Начались работы по изготовлению.

Через семь месяцев после травмы Шульц вышел на соревнования по суперкроссу Summer XGames и выиграл серебряную медаль на ноге, которую он сконструировал в своем гараже.

Помощь нужна многим

Именно в это время Шульц осознал, что его изобретение способно помочь не только ему самому, но и многим товарищам по несчастью.

Шульц видел, что вокруг много людей, перенесших ампутацию, но не потерявших тяги к езде на снегоходах, катанию на сноуборде и другим физическим активностям. Шульц начал раздумывать о том, как сделать изделие более универсальным. В начале 2010 года он основал компанию BioDapt, чтобы разрабатывать и производить высокоэффективные протезы ног для тех, кто не хочет отказываться от активного образа жизни и в том числе управлять автомототехникой.

Решение конструкторских проблем

Шульц готовит 2D-эскизы и передает их конструкторам, комментируя все неясные моменты. Дальнейшую проработку инженеры ведут в 3D CAD-системе.

SOLIDWORKS делает процесс намного проще и быстрее и позволяет нам добиваться гораздо большего, с энтузиазмом говорит Шульц. Компьютерные модели наших изделий мы испытываем в цифровом формате с помощью SOLIDWORKS Simulation, чтобы выявить все слабые места.

При разработке модели VF (Versa Foot) 2 перед инженерной командой стояла задача обеспечить компактность, не проиграв при этом в прочности, ведь в реальных условиях динамические нагрузки на протез могут превышать 2200 Н (225 кгс). Еще одна успешно решенная конструкторами задача это уникальная система опорных катков Moto Knee.

Рабочий ход амортизатора составляет 5 см, и нам нужно было сделать так, чтобы коленный шарнир за это время сгибался на 130 градусов, рассказывает Шульц.

SOLIDWORKS позволяет команде BioDapt работать не только вместе в офисе, но и дистанционно. Хотя сам Шульц регулярно выезжает на соревнования, он не теряет связей с коллегами и не отрывается от рабочего процесса. Шульц утверждает:

Возможность обмениваться проектными данными во время поездок ключ к постоянному прогрессу нашей компании.

Открывая двери для других

Супруга Шульца Сара была свидетелем того, как многие новые клиенты впервые надевали протезы BioDapt, и очень впечатлена их реакцией:

Их глаза светятся надеждой, к ним возвращается возможность заниматься любимым делом. Люди говорят Шульцу: Ты вернул меня к жизни.

В 2018 году на Паралимпийских играх 2018 года на пьедестал почета поднимались девять сноубордистов с протезами BioDapt. В общей сложности на их счету в этих соревнованиях 11 медалей.

Это был настоящий момент гордости для меня и всей моей компании, делится впечатлениями Шульц. Завоевать медаль самому это здорово, но еще большего стоит то, что ты можешь дать позитивный импульс многим другим людям.

Компания BioDapt продолжает развивать универсальность своих изделий. Идея Шульца в том, чтобы они позволяли заниматься как можно большим количеством видов спорта и других активностей. Сегодня систему Moto Knee можно использовать для катания на сноуборде, лыжах, велосипеде, внедорожных мотоциклах и квадроциклах, а также в силовых тренировках, верховой езде и водных видах спорта. Этот список продолжает расширяться: BioDapt ведет новые исследования и разработки, чтобы помочь тем, кто из-за ограниченных физических возможностей не мог раньше жить полноценной жизнью.

Свяжитесь с экспертом SOLIDWORKS, чтобы найти ответы на вопросы и обсудить любые Ваши потребности

Какой же успешный бизнес можно открыть с использованием 3D-принтеров? Оговорюсь сразу, что пока таких примеров немного. Расскажу о некоторых из них.

Студия 3D-печати

Первое, что приходит на ум, создание студии 3D-печати. Ее бизнес-модель строится на моделировании и печати моделей по заказу клиента. Главный фактор успеха обеспечение стабильно высокого уровня загрузки оборудования. Для подобного проекта важнее ориентироваться на массовое тиражирование, нежели на печать единичных экземпляров, пусть даже в больших объемах. Стоимость печати небольшой модели должна быть невысокой, а трудозатраты большие. Основные процессы производства заключаются в качественной разработке технологии печати под каждую конкретную деталь или проект, подбор нужного материала. Модель клиента проверяется на ошибки, выбирается и материал, и принтер. Остается согласовать цену и, собственно, напечатать модель. Необходимо утвердить ее у заказчика, а при необходимости, и доработать.

Строить такую студию можно практически с любым уровнем инвестиций: начинать с одного-двух принтеров, постепенно увеличивая парк оборудования или сразу инвестировать в парк 3D-принтеров. Можно также закупить промышленное оборудование для создания функциональных прототипов и мелкосерийного производства. Но в любом случае, самое важное это правильно выстроить бизнес-модель предприятия.

Мелкосерийное производство

Вторая по популярности бизнес-идея студия, ориентированная на мелкосерийное производство. В данном случае основная задача: не найти клиента, а понять, какой продукт будет пользоваться спросом. Примеров таких студий много, и их успех, прежде всего, зависит от качества и оригинальности предлагаемых продуктов. Для наглядности рассмотрим производство форм для изготовления кондитерских изделий. Их легко моделировать, кастомизировать, печатать и продавать. Целевая аудитория этого продукта понятна и устойчива, продукт легко продвигается в соцсетях, себестоимость низкая, и для производства подойдут самые бюджетные 3D-принтеры. Главное тут - оптимальное соотношение количества аппаратов с объёмами производства. Другой популярный пример: аксессуары для геймеров. Игровое оружие, маски, элементы костюмов из компьютерных игр для косплееров. Продукт не настолько массовый, но стабильно спросовый, и ценовая ниша его существенно выше. Больше времени уйдет на моделирование и печать, но взамен вы получаете рынки всего мира, так как студия не ограничена локацией вашего региона.

3D-печать медицинских изделий

Третий вариант студии 3D-печати медицинский. Сегодня он очень востребованный. Протезы, ортезы, ортопедические стельки, слуховые аппараты, временные коронки, элайнеры, оправы очков сложны в обычном производстве, но наши технологии кратно упрощают этот процесс. Оборудование здесь подбирается исходя из конкретной задачи. Обычно одна компания сосредоточена на печати конкретной линейки моделей. Накапливаемый опыт позволяет создавать продукт с уникальными свойствами максимально эффективно. В данном направлении бизнес идет в тандеме с наукой. Успех предприятия напрямую зависит от новаторских подходов в ортопедии и медицине в целом.

3D-печать арт-объектов

Четверное место отдадим искусству. 3D-печать скульптур еще один способ заработать на этой технологии. Создание арт-объекта большого размера задача не из легких, и уж точно не из дешевых. Тем не менее, многие интерьеры или общественные пространства нуждаются в эстетическом апгрейде. Современные скульпторы стали использовать новую технологию в своей работе именно для создания конечных изделий, а не прототипов или макетов, как можно было бы подумать. Для реализации подобной цели нужны крупноформатные принтеры, работающие по технологии FDM (модель формируется из расплавленного пластика). Обычно компьютерная модель делится на части и печатается на нескольких 3D-принтерах, после чего склеивается, шлифуется, грунтуется и красится в нужные цвета, иногда с добавлением фактуры. Это делает скульптуру практически неотличимой от выполненной из природных материалов.

Другим вариантом является демонстрация модели в натуральную величину, без постобработки, что дает возможность зрителям увидеть 3D-печатную модель на разных этапах ее создания.

Сложно вместить в короткую статью всё многообразие возможностей, которое предлагает 3D-печать энтузиастам этой технологии, но мы видим, что с каждым днем появляется все больше новых интересных историй ее применения. Она дает импульс для развития новых технологий и привносит инновации в, казалось бы, такие устоявшиеся сферы, как создание скульптур или пряников. Как сказал американский изобретатель Чак Халл, запатентовавший первый 3D-принтер: У меня нет хрустального шара, который расскажет мне, что должно произойти в будущем, но одно я знаю точно: когда умные люди работают над какой-то конкретной задачей, они постепенно продвигаются вперед.

Александр Корнвейц

Основатель и генеральный директор компании Цветной мир