【产品介绍】FastCAE——国产CAE软件集成开发平台

近年来高校、研究院所、企业推出大量不一样专业领域的自研CAE求解计算程序，这些程序如何变成CAE软件产品，须要一套架构良好的框架式集成开发平台，以支持自主CAE软件产品的快速迭代，FastCAE应运而生！

构建研发生态

• 基于统一架构与标准，整合几何、网格、可视化、求解器团队，紧密合做，加速自主工业软件产品化。
• 以面向行业、面向产品研发设计为目标，开发专用工业软件，与工业用户耦合迭代，沉淀工业知识，提高软件产品易用性与健壮性。
• 大批自主软件成熟，按照细分行业分类上云，提供在线计算服务。积累大量仿真数据，提供基于模板的仿真流程。

FastCAE——赋能开源开放平台，打造中国自主CAE软件研发生态！

平台介绍

FastCAE，是一套开源国产CAE软件集成开发平台。面向求解器开发者，平台定义了规范的数据接口，支持插件开发模式，可视化配置手段，基于平台可轻松集成用户自研求解程序和第三方求解器。 FastCAE的本质是一套CAE软件集成接口标准和数据标准框架，基于该框架可集成任意的求解器、前处理、后处理等功能模块。平台默认提供完整的几何显示交互、网格划分、结果可视化、边界条件、材料库等模块，为自主CAE软件产品化提供一体化解决方案，让用户享受集合前处理、求解计算、后处理于一体的平台化集成体验。

适用对象

FastCAE可知足CAE工程师多种软件集成需求

研发体系架构

FastCAE采用分层架构模式，以FastCAE核心架构为基础，提供标准功能模块及扩展接口，方便用户灵活集成自研求解器、先后处理等核心功能模块。

功能模块

• 几何建模与可视化交互

几何建模与可视化交互，采用VTK进行图形渲染与交互操做，目前已实现多种三维特征建模与三维特征操做，以及简单的草图功能，平台提供标准接口可集成任意几何引擎。

基础功能：

支持立方体、球、圆柱、圆台等快速几何体建模； 支持拉伸、镜像、布尔运算、倒角等特征操做； 支持任意平面草绘。

高级功能：

支持通用几何文件导入导出，支持保存工程文件； 支持无限步撤销重作操做； 支持编辑修改操做。

• 几何建模与交互能力

基于OpenCASCADE开发几何修复模块，支持孔洞填补，特征面删除，曲面修复，实体分割等功能。基于VTK的渲染引擎可支持渲染3000面片以上的复杂模型与交互。

• 网格剖分与可视化交互

网格剖分与可视化交互，采用VTK进行图形渲染与交互操做，实现网格的统一显示模式，多种网格选取交互模式，同时支持多种格式网格文件的导入与导出。同时开辟多种接口，可方便不一样网格划分程序的快速集成。

基础功能：

基于脚本和Python接口的调用； 支持结构化与非结构网格显示； 自动修补孔洞； 默认封装多种网格划分算法。

高级功能：

自主开发了二十余种的网格评价方法； 自主开发了更友好的交互界面； 自主开发了点选框选等网格选取方式； 自主开发了基于几何的网格检索方法。

• 网格剖分与可视化能力

自主开发了基于网格组件的建模功能与基于模型几何特征的选取功能；PC机可支持亿级四面体网格渲染与流畅交互。

• 基于网格组件的有限元建模

基于组件的工程数据管理，组件是指网格模型的一个区域，能够是某些节点，也能够是一些单元。物理模型的创建过程当中，工程算例的材料属性与边界条件等相关物理量的设置与均与网格组件关联绑定。

主要功能：

支持*.cgns *.msh *.inp等格式文件导入； 支持组件的新建与删除； 材料与材料库的管理； 边界条件的管理； 其余仿真参数设定。

• 求解器动态集成

求解器动态集成，平台支持自研求解器集成和第三方商业或者开源CAE软件集成。基于可视化配置方式和标准输入输出文件集成自研求解程序；也能够经过平台提供二次开发接口集成功能复杂的自研求解器和第三方CAE软件。

主要功能 ：

求解器类型支持自研与第三方求解器； 灵活的求解器设置，随时修改，即时生效； 支持模板与指定文件格式的输入文件； 支持自定义的文件转化； 支持Windows、Linux多系统求解器集成； 支持插件式的拓展接口。

• 后处理可视化与交互

后处理可视化与交互，平台基于VTK图像库开发了二维、三维结果可视化功能。可实现绘制二维曲线、云图、矢量图、动画、图像切割、对称、等值面提取、流线等功能。另外，还具备VR可视化模块和几何数值耦合运动模块等高级功能。

主要功能 ：

支持VTK/Tecplot/CGNS/OBJ等格式文件； 提供接口，轻松集成其余数据格式结果文件； 支持云图、矢量图、动画等常规三维可视化功能； 支持切割、对称、等值面提取等数据操做功能； 支持结果数据VR渲染，可输出到HTC Vive设备； 支持三维空间数值提取，实现曲线与动画同步功能。

• 后处理渲染能力

后处理可视化与交互，平台基于VTK图像库，采用GPU加速技术，可以实现亿级四面体网格与空间粒子的渲染。

• 全流程脚本控制

全流程脚本控制，平台采用C++语言开发，核心功能封装了Python接口，模块间经过Python调用，下降耦合，可按照用户须要调用不一样粒度的接口，实现仿真全流程自动控制。

使用方式

FastCAE为用户提供四种开发方式，开发难度与灵活性不一样，用户可根据实际须要选择具体的开发方式。

• 可视化集成

Designer内化为FastCAE可视化定制插件 ，与主程序深度融合，实现“所见即所得”的定制效果。经过 Designer无需编写代码便可实现定制菜单、工具栏、参数输入界面以及后处理等功能的个性化定制。

方式优势：

无需编写代码； 可视化集成拓展； 快速定制修改； 所见即所得。

适用情境：

搭建软件原型； 辅助求解器测试； 自研计算程序封装。

• 基于Python集成拓展

FastCAE封装了Python解释器，同时对核心功能封装了Python接口，用户可直接基于Python语言对平台的功能进行调用与开发拓展。

方式优势：

简单易学，资源丰富； 可拓展用户界面； 平台记录操做命令； 对平台功能进行重组。

适用情境：

集成其余语言功能模块； 固定的重复执行的指令调用； 对FastCAE进行功能拓展。

• 基于插件集成拓展

FastCAE为了让用户可以快捷方便的拓展功能，实现本身的目标，特别开放了一套插件的开发接口。基于这些接口，一方面用户能够对原有的程序进行拓展，另外一方面也能够搭建本身的功能应用。

方式优势：

基于平台业务逻辑实现定制功能； 可开发独立平台的功能业务体系； 可对交互界面自由拓展； 与平台耦合度低，开发效率高。

适用情境：

拓展FastCAE功能； 第三方求解器集成； 自研个性化套件开发。

• 基于开源代码开发

FastCAE 平台开放了所有的源码，FastCAE 2.0有效代码25余万行，采用面向对象的架构设计，代码可读性较强，发布完善的开发文档、学习案例及交流社区。用户可根据须要自行修改代码，实现CAE软件深度的定制集成。

方式优势：

深度个性化定制； 重写系统现有功能； 无缝集成新功能。

适用情境：

深度集成求解器迭代产品； 开发核心功能或替换原有引擎； 重大项目中协同开发。

产品受权模式

业务拓展

• 求解器产品化集成

依托FastCAE核心架构及团队在仿真软件领域的海量集成案例，根据客户的求解器集成目标和产品化思路，为客户提供CAE软件研发体系建设、软件交互界面定制、产品受权管理、产品迭代规划和推广运营等服务，为用户提供一体化的CAE软件集成解决方案。

1. 自研CAE求解程序集成及产品化服务
2. CAE商软二次开发及自动流程定制服务
3. 大规模自主CAE软件项目研发体系建设服务

• 核心模块定制开发

基于FastCAE研发体系及平台提供的拓展接口，面向CAE软件集成过程当中关键核心功能模块特殊要求，采用插件方式为用户定制专属的几何功能模块、网格划分模块、后处理可视化模块、多求解器集成模块等。

1. 基于开源/商业受权几何引擎，按用户需求开发相应几何功能
2. 针对大规模先后处理数据，开发数据处理算法实现用户特定功能需求
3. 基于开源/商业受权网格划分引擎，按用户需求集成专家经验实现自动化网格划分功能
4. 针对多求解器耦合需求，开发统一数据结构及通讯机制架构。

• 科学计算大数据智能分析

扩展FastCAE平台数据接口，针对数值仿真实验和物理实验过程当中大规模异构数据，利用云计算、数据挖掘、人工智能等技术，实现海量实验数据高效管理及支撑业务智能分析的一体化解决方案。

1. 科学实验数据管理云平台检核
2. 基于实验数据预报预测系统开发
3. 面向仿真业务人工智能算法集成
4. 大规模科学实验数据可视化渲染

应用案例

• 自研求解器集成

• 第三方求解器集成

• 科学实验数据管理平台

• 可科学计算可视化

合做伙伴：

FastCAE通过两年多的发展，已应用到船舶、汽车、航空航天、核能、机械、热能以及多场耦合等行业和领域，服务国产CAE软件100+，覆盖高校、研究所、企业等40余家单位。

 

欢迎你们进入FastCAE官网了解更多！官网地址：http://www.fastcae.com/

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