中望云设计协同平台新品发布观察

      10月13日，主题为“云端设计，协同升级”的中望云设计协同平台新品发布会成功举办。基于云原生架构的云设计协同平台——Cloud2D、Cloud3D正式上线公测，这标志着中望软件率先具备了为工业用户同时提供云2D/3D/CAE产品和服务的能力。

      本次发布会重磅推出的两大云设计协同平台，既是中望软件深入洞察市场需求，坚定践行云战略所取得的最新技术成果，更是中望软件积极拥抱新技术、新架构来回应“工软上云助力产业数字化升级”呼声的重大举措。

中望软件: “端+云”并行，助力智造升级

      中望软件副总经理李会江在发布会上介绍，中望软件正在坚定不移执行云战略，从过去单一的桌面端向新趋势下的云端拓展，实现“端+云”的跨越式发展，助力企业智造升级。今天展示最新成果：Cloud2D、Cloud3D，可以支持云端的产品设计、仿真分析、工程图绘制等，真正实现多学科、多专业、多角色的高效协同。这是中望与时俱进，积极利用新技术、新架构来回应新时代呼声的重大举措。

      李会江认为，在大国博弈新时代，急需实现产业升级，从价值链低端向高端迁移，从跟踪研仿转变到自主创新，这种转变对我们研发的设计工具提出了更高的要求。不仅仅支持逆向仿制，也更要支持正向设计，而且要能支持复杂度越来越高的、迭代速度越来越快的产品设计，以满足复杂多变的个性化市场需求。

      研发设计工具不仅设计能力要强，设计效率要高，还要能实现多学科、多专业的高效协同。中望公司专注工业软件24年，是国内目前极少数同时拥有二维CAD、三维CAD、CAM和CAE核心技术的工业软件公司，也是A股第一家研发设计类工业软件上市公司。

      在中望的规划中，一方面在加大弥补力度，软件架构、算法、API和生态等方面同国际先进水平的差距，通过与真实工业场景，特别是复杂场景互动迭代，来改进产品的功能、性能、稳定性，提升产品在设计、仿真分析和加工制造方面的表现。另一方面，工业软件上云是未来的发展趋势，中望也在积极尝试利用基于云的新技术、新架构来实现跨越式发展，通过云化来解锁互联网巨大的算力优势，安装部署运维的便利性，组织级的跨平台多端协同的便利性和数据一致性等优势。

      李会江透露，“我们将在未来一段时间内践行端云结合、端云并重，助力企业的智造升级。中望全新的云设计协同平台所依托的中望坚实的底层核心技术，经历了大量真实用户场景的锤炼和打磨，其中重中之重的就是我们自主的几何建模内核OGM，既支持参数化建模，也支持直接建模，而且这两种建模方式可以交叉混合使用。”

       在几何建模内核上，中望推出的OGM参数化建模具有高效的历史重生成能力，以及稳定的特征回滚编辑，能够实现超过3000步历史特征的流畅带参建模。此外，用户可以通过直接建模方式，精准表达设计意图，更高效地进行模型的局部设计变更。另外，OGM还有独特的“实体-曲面”混合建模技术，在统一环境下，曲面和实体可以直接进行布尔运算，而且模型可以在实体表达和曲面表达之间自由切换。OGM具有很强的高级曲面造型能力，曲面质量最高可达到G3连续，让复杂产品的A级曲面设计成为可能。

      在设计场景的适应性方面，中望的建模内核最高建模精度可达10^-5,最大模型尺度幅度可达到10^9，既能支持芯片领域纳米级的产品设计，也支持船舶、航空、航天领域的大尺寸设计。

      除了几何建模内核，约束求解器也是支撑三维CAD软件的关键核心技术之一。李会江介绍，中望拥有自主的几何约束求解器，ZWGCM，提供多种不同的求解算法，以及多样的求解模式，可以全面支撑二维草图、三维草图、装配约束、机械约束等不同场景的约束。除了基本的尺寸约束和几何约束，也涵盖了动态拖拽、运动仿真等高级求解类型，为了支持大规模装配约束求解，我们采用了基于有向图的分解策略，大幅度地缩减了装配约束求解的时间消耗，设计工程师能够无卡顿地进行两万组件级别的装配设计，实现了对复杂模型的高校快速求解，在更上层的大装配设计能力方面，中望拥有强大的三维图形渲染引擎，可以支持十万组件级别的装配，在渲染模式下流畅显示，高级装配约束、多种检查工具、智能紧固件等实用功能，让装配设计变得更加快捷实用，对超大的复杂模型，我们引入了轻量化技术，综合利用简化包络、渐进式加载、动态内存调度等优化方法，实现模型轻量化加载，进一步地提升了大装配设计能力。

      以上这些CAx底层核心技术，经历过复杂工业场景下的打磨，让中望云战略从一开始就站在了高起点，也基于此定下了较高的目标。在他看来，“工业软件上云有很多种路线，比如客户端+云存储，单体Web应用，这两种技术路径相对比较简单，我们的国内友商都有在使用。都能快速搭建起一个可用的产品，能在一定程度上利用云计算、云存储带来的好处，但他们都有明显的局限性，而我们选择了最彻底、也最困难的一条路——采用了云原生架构，将底层关键技术和上层应用按照云原生的方式重构。将他们拆分为一组独立的组件，均衡地部署在可用的云平台上，这种架构可以动态调取云资源，能够根据用户的算力需求，动态伸缩和持续地提供服务，具有高度分布式和可伸缩等特点，适应性更强。作为中望云战略的基石，云原生架构也有利于中望的云设计协同平台，成为生态合作伙伴产品的坚实技术底座，我们可为合作伙伴的Web应用提供restful API接口，以便快速地获取、修改、保存几何模型和历史数据等信息。”

      除此之外，中望也将提供API接口，支持合作伙伴针对行业场景，在中望云设计协同平台上开发新功能。基于云原生架构，可以匹配客户需求，实现更为灵活的、定制化的部署方式。更长远的，中望将联合生态合作伙伴，以中望云设计协同平台，作为第三方产品的三维模型数据源头，利用云的互联互通优势，共同服务于广大的工业领域用户。

坚定拥抱云原生，践行“端云并行”云战略       中望的云战略是“高起点，高目标，坚定云原生”。“市面上有很多产品号称是云原生的，但是没有充分利用云原生的优点。” 中望软件研发中心王志非在发布会上表示，“高起点指的是中望经过20多年的积累，工业软件的属性已经烙印在我们的基因里。今天要介绍的两个主角，Cloud 2D和Cloud3D，都继承了中望桌面产品的优良特性。高目标指的是我们坚定拥抱云原生。市面上有很多产品号称是云原生的，但没有充分利用云原生的优点，中望云原生从诞生起就具备灵活部署、多端统一、设计协同三大特性。前后端分离模式已经是互联网项目开发的标准方式，是云原生的坚实基础，中望云产品是前后端分离的，其中后端使用到了Docker容器虚拟化技术，将中望的核心组件技术进一步模块化，并进行微服务化改造，通过灵活地组合这些微服务，我们实现了Cloud2D和Cloud3D，我们还会逐步将这些服务开放给生态伙伴使用。”

      如果没有Web渲染引擎，所有的模型信息都只是云服务器中的数据黑盒。王志非介绍，中望云产品首先要有一个工业级的渲染引擎，我们考察了国内外成熟的渲染引擎，各有优势，但无法同时满足工业设计中的大体量、高精度、高效运动仿真要求。结合多年开发经验，决定自己实现一个全新的Web渲染引擎。

      纵观Web渲染的发展史，曾经出现过很多技术路线，比如Flash插件，浏览器插件，定制浏览器等。但他们都是特定时期的产物，无法满足如今大规模协同的需求，而且开发的工作量巨大。

     近几年WebGL已经逐步成为主流的Web渲染路线，因此中望选择了WebGL路线，WebGL允许JavaScript和OpenGL联系在一起，可以为网页提供3D加速渲染，不需要专门开发渲染插件，就可以满足工业设计的需要。王志非谈到，WebGL与桌面端的OpenGL很相似，我们复用了中望CAD的开发经验与核心技术，轻松地在浏览器中实现了完整的DWG看图功能，在行业内率先具备了Web端的三维着色显示能力，同样我们也复用了中望3D的渲染引擎开发经验与核心技术，在云端实现了三维模型的渲染，三维设计中常见的各种渲染模式也都在浏览器上实现了。平移、旋转、缩放等操作体验与PC端是一致的，同时，着色、线框、消隐线可见、半透明、剖切视图应有尽有，用户可以轻松查看三维实体的内部结构，满足各类设计场景下不同的渲染需求。有了灵活的后端服务，面向工业的Web渲染引擎、云端设计已经触手可及，中望还进一步利用云原生的优势，为企业创造更多价值，这个价值就是协同。市场上已经有很多协同设计方案，可以分几个层次：

• 第一层：基础数据协同。指的是实现了单一数据源，可以保证数据版本一致性的方案，比如使用一个共享文件夹，大家从同一个地方获取数据保持数据最新。
• 第二层：用户之间的共享协同。包括同一用户、不同终端的共享以及多个用户之间的共享，比如团队使用统一的编辑软件通过分享链接可以互相查看，但是无法做到同时编辑一个文档。
• 第三层：更高阶的设计协同。包括视角跟随、多人编辑、协同设计，在这一层次，团队可以多人同时编辑同一个文档不同部分，实时共享创意，提升编辑效率。

      基于“高起点、高目标”战略，中望一步到位实现了设计协同，那么，如何实现的？

      王志非解释称，首先，需要将数据云化。也就是以云文档的形式存储产品设计数据，云化后数据成为单一的数据源，确保了数据的一致性，云供应商提供了稳定、安全、高校的存储服务和智能加速的网络服务，这样只要在网络可达的任何地方，用户可以随时获得最新版本。为了帮助用户将已有的海量数据云化。中望云产品具备图纸/模型上传功能，数据兼容中望二维CAD、三维CAD文件格式，多种国际标准格式以及越来越多的第三方软件格式。

      在数据云化之后，接下来要实现云化后的数据共享。首先，我们需要一把钥匙来开启中望云平台，这个钥匙就是登录系统。中望账号系统支持手机号、邮箱、微信登陆，哪个方便用哪个。同一个账号可以登录中望云产品，管理使用多个云产品线中的数据，无需重复登录也省去了数据下载再上传的繁琐操作。接下来，用户就可以在中望云平台上便捷地实现项目共享，用户拿起身边的手机、平板、笔记本随时随地可以查看评论编辑个人和团队的设计图纸或模型。

       共享协同带来了数据交互的极大便利，也带来了数据安全的管理挑战。企业用户往往需要更精细地管控图纸或模型数据的流向，中望云产品支持定制权限管理，企业管理员可以给不同账户赋予不同等级的权限。比如，编辑权限，查看权限，分享权限，动态的项目权限管理既能支持更大限度的开放共享，又能保护企业设计方案的安全。为满足更复杂场景中多角色的协同，我们还将实现基于图纸或模型的精细化权限管控，用户可对某一特征进行权限设置，在享受协作设计的同时又能保证关键的设计参数不被修改。

       王志非强调，我们没有止步于共享，还挑战了设计的协同。在自顶向下的新品研发设计过程中，我们需要先构建总体装配，然后将不同的零部件分配给不同角色的工程师，来共同完成设计。模型文件无法进行实时共享，在方案的配合环节或出现设计变更时，工程师之间常常需要大量的确认沟通以避免模型合体时存在冲突或干涉。在建筑设计中，建筑、结构、电气、给排水、暖通五大专业的工程师，往往需要频繁地同步方案变更，避免设计结果中出现交叉碰撞。设计协同中，多个用户同时打开一个模型，一个用户的修改会马上同步到其他用户的视图中。设计协同打破了空间的限制，让团队仿佛身处相同的虚拟世界，共享设计创意交互设计想法，跨角色的沟通成本将大幅降低，设计工作变得更加高效。当工程师进行高效的设计协同时，企业需要维护这个虚拟世界的基础设施，中望云产品提供统一的数据和后台管理，运用后台工具可管理用户权限，分析统计项目数据和查看系统资源使用情况。此外，我们的后台还支持与企业内部管理系统的对接，实现整个数据流程统一管理，同时还可以将数据转化为可视化视图，为企业优化流程提供决策依据。

中望云设计协同平台，实现设计仿真一体化

      作为中望云战略的重要组成部分，Cloud2D是目前国内少有的新一代云CAD设计协同平台。“协同设计的目的不仅是完成多人、多终端的数据展示，更为重要的是要实现数据的加工和交互。”中望软件研发中心阳毅超在发布会上介绍说，Cloud2D利用云端的计算能力和存储优势实现跨系统、跨设备的二维图纸浏览、数据共享以及协同设计，并且具备强大的云端行业应用拓展能力。他表示：“充分借助中望CAD成熟的底层图形处理和输出技术、结合多年的开发经验，当前的Cloud2D已经具备了全场景DWG看图能力，并且在行业内率先具备了Web端的三维着色显示能力。”此外，阳毅超还详细介绍了Cloud2D如何与马鞍山规划局的自然资源和规划与林业、征管一体化系统融合，帮助其实现信息安全与自主可控，以及如何借助Cloud2D的优势技术完成中望面向教育领域的考试审批系统升级，帮助学校实现在线答卷与评分统分。

      本次推出的Cloud3D的产品能力也同样出彩。“市场上已有一些在线3D设计产品，但能达到工业级使用的还比较少，Cloud3D具备高效的三维设计能力，强大的生态扩展能力。我们将桌面端的前、后处理模块，求解器进行微服务化改造，再通过云原生模式实现与三维设计模块打通，单一数据源驱动的特征得到了延伸，Cloud3D在设计、仿真之间的数据壁垒不再存在，设计仿真在云端实现了真正的一体化。”王志非还通过发动机曲轴、耳机充电盒、LED灯散热器等系列案例展示了Cloud3D如何帮助用户从0到1快速完成草图设计、三维建模、仿真分析、工程图等全流程设计协同。

      本次发布会是中望积极拥抱工软云化新趋势、充分发挥自主核心技术积累优势，探索云上设计协同新实践的一次重要成果展示。

      未来，为持续满足用户对云产品的应用需求，Cloud2D还将进一步提升产品能力，继续拓展云端应用生态;Cloud3D将实现更深层次的协同设计，对标桌面端中望3D打造成为云原生设计仿真一体化协同平台。同时，中望也将持续践行“端云并行 端云并重”的发展战略，坚定云原生模式，持续打磨底层核心技术实现“端+云”跨越式发展，通过快速的产品迭代升级为广大工业用户在云端进行产品设计，实现协同升级带来更多可能。