一、簡介
制造業(yè)的系統(tǒng)中包括了為產(chǎn)品整個生命周期的開發(fā)、生產(chǎn)、交付的產(chǎn)品、設(shè)備、人員、信息系統(tǒng)、控制和支持功能。
企業(yè)目標(biāo)除了滿足市場需求同時還要降低生產(chǎn)成本。工業(yè)和汽車制造商在產(chǎn)品開發(fā)過程所有階段，正面臨著眾多的挑戰(zhàn) -- 縮短開發(fā)周期、管理全球供應(yīng) 鏈、激烈的競爭和日益復(fù)雜的產(chǎn)品。他們需要的解決方案，是能幫助他們將產(chǎn)品更快地推向市場，且更便宜和更多的功能。
實現(xiàn)這些目標(biāo)的最佳策略是采用開放 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在硬件級別集成多系統(tǒng)，從依賴單一供應(yīng)商情況解放出來，選擇最新的軟件工具，建立一個可以縮放并能保持至少五到十年的體系結(jié)構(gòu)。
自動化過程控制一直使用簡單的二維(2D)圖形，這是多年來一直使用的方法。把最優(yōu)化的三維(3D)圖形引入過程控制應(yīng)用，很多企業(yè)都看到升級現(xiàn)有系統(tǒng)能夠帶來增加值。現(xiàn)代可視化應(yīng)用是將3D圖形技術(shù)應(yīng)用到大量的工業(yè)解決方案中，滿足多個行業(yè)客戶實際需求，包括：
? 汽車;
? 樓宇自動化;
? 石油，天然氣與石化;
? 食品及藥物;
? 水和污水處理，等等。
在HMI的顯示上包含3D圖形能更快地學(xué)習(xí)過程控制系統(tǒng)，更好地理解基于3D圖形的操作， 因為他比2D更好地代表現(xiàn)場的情況。把過程數(shù)據(jù)疊加到三維模型不僅增強(qiáng)了HMI數(shù)據(jù)顯示背景的自然性，而且在精確的地方看見發(fā)生了什么。
二、目前發(fā)展的水平：3D產(chǎn)業(yè)的演變
今天，有多家公司為越來越多的 3D內(nèi)容制作者提供3D軟件工具、插件、預(yù)生成3D數(shù)據(jù)和各種服務(wù)。 一個由成千上萬3D愛好者、專業(yè)工程師和程序員的全球性社區(qū)正利用3D 技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)、原型制作和工程分析。
是什么因素造成這個3D生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展?有三個基本變化正在進(jìn)行：3D軟件的日益普及和一致性;不斷增長的全球影響力降低了原型的成本;以及越來越多的預(yù)制作的3D內(nèi)容。
用于創(chuàng)建3D 內(nèi)容的軟件現(xiàn)在日益豐富。在此之前，大型、多用途的3D軟件包，諸如Softimage公司的XSI和 Autodesk公司的3ds Max和Maya主導(dǎo)了商業(yè)工具市場。今天，出現(xiàn)了專注3D 產(chǎn)品的獨立公司，為許多要求的功能提供解決方案，針對特定需求進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化。
特定軟件因為符合特定行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)而在垂直市場獲得青睞。隨著標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量的增長，文件格式，如COLLADA或3DS已經(jīng)成為模型與產(chǎn)品之間轉(zhuǎn)換方式，消除了3D協(xié)同的障礙。
自從人們開始使用3D設(shè)計軟件，與其他3D用戶分享經(jīng)驗的欲望一直強(qiáng)勁。今天，3D工程師之間的互動在 一個更大的規(guī)模 -- 互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)生，已經(jīng)形成了非常大的網(wǎng)上社區(qū)。在幾十家在線 社區(qū)，每天24小時，3D工作的進(jìn)步在介紹和評論，技術(shù)的優(yōu)勢在討論和分享。
在今天的大學(xué)課程中，3D的內(nèi)容日益增加，專業(yè)辦公室創(chuàng)建了功能強(qiáng)大的門戶，介紹了大量使用3D技術(shù)的親手制作。這個動手經(jīng)驗要大大超越從3D圖片中所接收的被動感受。多項研究表明，操作員認(rèn)為3D圖形圖像的元素比2D工藝流程圖更好。因此許多公司一直在開發(fā)工業(yè)的3D解決方案：
? Autodesk 的發(fā)明家(Inventor)：是一個擴(kuò)展框架，支持AutoCAD，提供3D原型制作，允許用戶對現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行修改，幾乎沒有任何研究和先前開銷。
? 空間公司的HOOPS 3D應(yīng)用框架(Application framework)：為3D應(yīng)用和完整的應(yīng)用編程接口(API)提供了一個核心圖形基礎(chǔ)設(shè)施和完整的功能，API可以訪問集成組件的一組強(qiáng)大套件。
? DeskArtes ViewExpert?：提供用于查看、驗證、測量和通信3D CAD數(shù)據(jù)文件的工具，如.STL、.VRML、.ZPR和.IGES格式。
