Wesentliche Merkmale hochperformanter APIs für 3D-Visualisierung in der Fertigung

3D-Visualisierung ist der Prozess, 3D-Visuals zur Analyse von Designs oder Szenarien zu nutzen.

Tatsächlich beschränkt sich 3D-Visualisierungssoftware nicht auf statische Bilder, sondern umfasst auch hochkomplexe, datengesteuerte Simulationen.

In der Fertigung geht ein erheblicher Teil der 3D-Visualisierungsarbeit jedoch darauf ein, die Besonderheiten eines Designs zu verstehen. Dieses „Design“ könnte ein Bauteil für ein größeres System sein – z. B. eine Komponente für einen Motor – mit mehreren spezifischen Attributen.

Beispiel: Flugzeug-Turbofan-Triebwerke erfordern eine Vielzahl Einzelteile. Dazu gehören die Kristallschaufeln des Motors, die nicht nur extrem hohe Drehzahlen, sondern auch extreme Temperaturen aushalten müssen.

Mit 3D-Visualisierung können Design- und Fertigungsteams sehen, wie diese Komponenten in simulierten Realbedingungen arbeiten. So lassen sich Designs testen und, falls nötig, Probleme identifizieren und beheben, bevor physische Prototypen gebaut werden.

Wie man sich vorstellen kann, spart das erheblich Kosten und Zeit. Doch die Fähigkeit, 3D-Visualisierung richtig umzusetzen, hängt von der Softwarequalität ab.

Hier kommen erfahrene Softwareentwickler und hochfähige, aber bewährte Entwicklungstools ins Spiel. Dieser Artikel beleuchtet die effektivsten Entwicklungstools und APIs für Software, die Fertigungsunternehmen benötigen.

Mehr über 3D-Visualisierung in der Fertigung:

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1. Hochwertige Grafik ist Pflicht

Bei APIs ist der offensichtlichste Punkt – zumindest für Full-Fidelity-3D-Visualisierung – die Beschaffung hochwertiger 3D-Grafik. Das ist der Startpunkt, da der Zweck der 3D-Visualisierung ist, ungenaues Raten und Extrapolieren mit statischen 2D-Bildern zu beenden.

Entsprechen die 3D-Visuals Ihrer Anwendung nicht den Qualitätsanforderungen, versagt sie bei der Bereitstellung der für die Fertigungsindustrie nötigen Visualisierungsqualität.

Durch den Einsatz von Software Development Kits (SDKs), die die Integration mit Industriestandard-APIs wie OpenGL und DirectX managen, legen Sie einen soliden Grundstein für die richtige Softwareentwicklung. Diese APIs lassen Ihre Applikation Hardwarenah-Fähigkeiten wie GPUs zur Grafikgenerierung nutzen und sorgen dank Industriestandards für zuverlässige Darstellung über Betriebssysteme und Geräte hinweg.

Sie sollten anstreben:

• Schatten
• Texturen
• Transparenz
• Gooch-Rendering
• Ein einzelnes SDK für Desktop-, Web- und Mobile-Anwendungen
• Und weitere Elemente

Bei der Entwicklung von Anwendungen für Hersteller geht es aber um mehr als nur High-End-Grafik. Ja, sie ist essenziell, aber 3D-Visualisierung in diesem Bereich hängt auch von Interoperabilität mit einer Vielzahl von CAD-Dateiformaten ab.

Darauf gehen wir später näher ein, aber behalten Sie die 3D-Modellierer-Integration im Blick – parallel zu hochwertiger 3D-Grafik.

2. Modulare Architektur

Es wäre falsch, die Fertigungsindustrie als monolithischen Block zu sehen; vielmehr gibt es viele spezifische Fokusbereiche und Nischen. Schon auf höchster Ebene teilt sich die Fertigung in subtraktive (traditionelles Schneiden, Fräsen, Schleifen) und additive (3D-Druck) Domänen.

Mit anderen Worten: Sie haben wahrscheinlich einen spezifischen Fertigungsmarkt im Blick bei der Softwareentwicklung (One-Size-Fits-All funktioniert nicht).

Daher benötigen Sie SDKs, die hochgradig angepasste Anwendungen ermöglichen. Ihre 3D-Grafik-APIs sollten offene oder modulare Architektur nutzen.

Zur Beschleunigung der Entwicklung sollten Sie eine klare, gut dokumentierte API sowie Referenzanwendungen mit Quellcode erwarten. Das verkürzt die Einarbeitungszeit in die API und beschleunigt die Entwicklung.

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Verzögern Sie Ihre App nicht mit proprietärem Code
Nutzen Sie HOOPS Visualize von Spatial

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3. Unterstützung für OpenGL und DirectX

Wir haben OpenGL und DirectX bereits im Kontext hochwertiger Grafik erwähnt.

Der Einsatz dieser Industriestandard-APIs bietet entscheidende Vorteile:

Erstens sind OpenGL und DirectX weit verbreitet und etabliert. Es sind vertrauenswürdige APIs, die ihre Performance und Zuverlässigkeit in unzähligen großen Use-Cases bewiesen haben.

Zweitens nutzen nicht nur die meisten Softwareentwickler diese APIs, sondern es gibt ein umfassendes Ökosystem aus Software, Hardware und Expertise zur Unterstützung.

Das ist wichtig. Ihre Anwendung ist nutzlos, wenn sie nicht unter Windows, macOS und Linux läuft – allesamt in der Fertigung im Einsatz.

Ebenso wird Ihre App bei Nichtunterstützung gängiger GPU-Modelle kaum Akzeptanz finden, da Unternehmen Software bevorzugen, die mit ihrer Hardware funktioniert. Proprietäre oder ungewöhnliche APIs machen Weiterentwicklung und Wartung teurer.

4. Kompatibilität mit 3D-Modellierer-Technologie

Schließlich reicht die reine Fähigkeit zur Generierung hochwertiger 3D-Grafik nicht aus. Hersteller haben spezifische Anforderungen, die meist den Einsatz nicht-nativer CAD-Dateiformate beinhalten.

Mit anderen Worten: Ihre App(s) müssen interoperabel mit CAD-Suiten wie Dassault Systèmes SolidWorks sein.

Ein Weg: 3D-Visualisierungs-SDKs, die mit populären 3D-Modellierungsbibliotheken wie CGM Core Modeler, 3D ACIS Modeler und anderen integriert sind.

Ergänzend können Sie ein 3D InterOp SDK nutzen, um Ihre App zum Lesen und Schreiben verschiedener CAD-Formate zu befähigen – z. B. SLDPRT, SLDASM, SLDDRW und andere.

Für einen Vorsprung bei der Entwicklung von 3D-Visualisierungssoftware für die Fertigungsindustrie kontaktieren Sie Spatial noch heute, um zu erfahren, wie 3D InterOp und HOOPS Visualize Ihre Time-to-Market verkürzen und gleichzeitig Qualität und Funktionalität Ihrer Anwendungen garantieren.