Simpleware三維圖像建模介紹與實例操作中仿科技（Sean

Wang）Simpleware

介紹典型應用案例主要內容Simpleware:公司概況業內領先的三維圖像數據可視化 開發商2000成立于英國image-to-mesh技術，圖像到仿真模型的圖像處理先驅基于全球銷售網絡服務全球用戶獲得的榮譽：Queen’s

Award

for

Enterprise

in

Innovation

2012Queen’s

Award

for

Enterprise

in

International

Trade

in

2013Institute

of

Physics’

(IOP)

Innovation

Award

2013CnTech：中仿科技中仿科技(CnTech)

區領先的仿真和項目咨詢解決方案的供應商、

、轉換三維圖像Simpleware：應用于生物醫學、材料、地質、逆向工程、3D打印等領域基于圖像建模分析過程醫學&口腔醫學材料&地質自然科學生物力學&骨科植入物設計生理流動消耗品細胞動力學石油&天然氣無損檢

估復合材料分析材料特性孔隙流動古生物學考古學機能形態學食品科學生物仿生應用領域基于圖像的模型基于真實的世界構建用于模擬仿真的模型可以表征材料的 結構、缺陷、孔隙等特征可以處理任意復雜的拓撲結構模型直接生成多部分體網格–

無氣隙或ScanIP圖像處理、分割、可視化和測量輸入輸出表面網格e.g.STLCT,

MRI,

Micro-CT,Microscopy,Ultrasound,

etc.

….+FE

模塊自動化、穩健的多部分體FE&CFD網格算法體網格e.g.

FE

&

CFD+CAD

模塊組合CAD

與圖像，準確形成網格與可視化+NURBS

模塊自動化擬合NURBS，生成CAD模型CAD

模型e.g.IGESSimpleware理論基礎Workflow數據獲取圖像導入降噪濾波圖像處理FE&CFD體&面網格模型導出模擬計算轉換圖像數據圖像輸入CT和MRI超聲MicroCT

和NanoCT共聚焦顯微鏡FIB-SEM切片圖像序列數據變換縮放、填補、剪裁鏡像、對齊、傾斜校正圖像過濾器降噪濾波平滑金屬偽影去除可視化3D圖像對3D圖像數據可視化、統計測量或生成幾何/網格模型–

可視化3D圖像數據從圖像到Mask對3D圖像數據可視化、統計測量或生成幾何/網格模型可視化3D圖像數據圖像處理工具圖像分割平滑濾波布爾運算分割工具Paint,閾值Paint閾值分割填充（FloodFill）磁性套索

區域生長法圖像處理工具分割工具Paint,閾值Paint閾值分割填充（FloodFill）磁性套索

區域生長法Mask過濾形態學圖像處理腐蝕、膨脹、開、閉平滑/降噪、中值、均值濾波等空洞填充、去除“孤島”圖像處理工具分割工具Paint,閾值Paint閾值分割填充（FloodFill）磁性套索

區域生長法Mask過濾形態學圖像處理腐蝕、膨脹、開、閉平滑/降噪、中值、均值濾波等空洞填充、去除“孤島”3D

編輯對ROI應用過濾器刪除、平滑、填充等圖像處理工具區域刪除打孔局部平滑原始Mask布爾運算反轉交集并集差集測量和統計對3D圖像數據可視化、統計測量或生成幾何/網格模型可視化3D圖像數據圖像處理工具測量和統計點、距離、角度項目文件的記錄直方圖與輪廓圖體積、體積分數，表面積灰度值、質量密度建立與共享模板自定義功能ROI統計直接導出CAD模型對3D圖像數據可視化、統計測量或生成幾何/網格模型可視化3D圖像數據圖像處理工具測量和統計CAD、快速原型技術Stl等CAD格式NURBS格式的CAD模型用于FE計算對3D圖像數據可視化、統計測量或生成幾何/網格模型可視化3D圖像數據圖像處理工具測量和統計CAD、快速原型技術有限元分析(FEA)材料屬性參數灰度值局部網格加密網格疏密控制用于CFD計算對3D圖像數據可視化、統計測量或生成幾何/網格模型可視化3D圖像數據圖像處理工具測量和統計CAD、快速原型技術有限元分析(FEA)計算流體力學分析(CFD)邊界層網格流體

出口網格裁切功能+CADModule組合CAD模型快速、易用的工具組合CAD模型圖像數據導入圖像數據STL,

IGES,

STP,3DS,

etc.交互定位約束定位強大的布爾運算結構應用:醫療設備集成仿真比較CAD與圖像+CAD模塊+CADModule組合CAD模型快速、易用的工具組合CAD模型圖像數據導入圖像數據STL,

IGES,

STP,3DS,

etc.交互定位約束定位強大的布爾運算結構應用:醫療設備集成仿真比較CAD與圖像+CAD模塊Scripting工具–

所有操作均可生成支持Python、Iron

Python、C#、Visual

Basic、Boo、Java

語言API文檔的功能自動完成可重復操作建立向導從命令行運行二次開發、插件定制宏錄制日志轉換RecordPlay典型應用案例生物醫學：SAR計算Simpleware可以直接生成ANSYS可以識別的前處理文件自動處理多部分體，組織界面處網格連續，無氣隙/300MHz平面波入射條件下

SAR分布ANSYS

HFSS局部網格圖ScanIP重構3D圖像數據得到的軟組織模型（左）、肌肉和骨骼模型（中）和最終生成的包含連續的肌肉和骨骼的ACIS模型案例：多孔介質流動Case

study

courtesy

of:University

of

Alaska

FairbanksMicro-CT巖土樣本圖像多孔結構幾何模型孔隙介質網格剖分孔隙流動仿真結果案例：復合材料Al-TiB2-Fe合金掃描圖像包含Al,

TiB2,Fe,

Air四相幾何模型材料彈塑性仿真分析結果金屬基復合材料網格剖分Case

study

courtesy

of

:Imperial

College

London案例：無損檢測包含裂紋特征的工件基于掃描圖像生成的網格，保留了裂紋細節特征案例：逆向工程汽車發

歧管，通過CT掃描獲得精確的CAD模型，用于分析體像素分辨率0.5mm,模型中保留了制造缺陷（裂紋和孔洞）等信息Case

study

courtesy

of:University

of

Exeter案例：逆向工程Case

study

courtesy

of

:Universityof

Exeter基于CAD模型生成的網格，包含了缺陷（裂紋和孔洞）等細節特征，用戶可以對感的區域進行人為的網格優化上圖為CFD仿真結果合作伙伴Demo:

Auxetic

foam申請試用/30天全功能試用包括ScanIP模塊?

+FE模塊?

+CAD模塊?

+NURBS

模塊。支持的圖像數據格式3D體圖格式Version

3.0ACR-NEMA

Versions

1&2InterfileyzeMeta-ImageRaw

image

dataBlank

image?2D圖像組BMPPNGJPEG/JPGGIFPCXPNMTIFF、IFF、XPM、RAW支持的導出格式類型導出類型類型導出類型SurfaceSTL（RP）FEAbaqusTM

volumeSTL（FE/CFD/CAD）Adina

volumeAbaqus

surfaceANSYS

volumeANSYS

surfaceANSYS

WorkbenchIGESCOMSOL

model

volumePoint

cloudCOMSOL

mesh

volumeOpen

InventorLS-DYNA

volumeACISMSC

Nastran

volumeBitmapBackground

（RAW）MSC

Patran

volumeMask

（RAW）VTK

volumeCFDFLUENT

volumeOpenFOAM

volu

RBSIGES

(NURBS

patches)COMSOL

volumeVTK

volume紅色（支持在Mask下導出）Simpleware配置需求操作系統：Windows

2000、XP*、Vista*、Windows

7*、Windows

8**Both

32bit

and

64bit配置最小配置CPUIn