HOOPS Envision ist ein Software Development Kit (SDK) von Tech Soft 3D für die Verarbeitung, Analyse, Visualisierung und vieles mehr von Daten aus der computergestützten Technik (CAE). Bei der Recherche nach Software, die mit der Verarbeitung und Visualisierung von CAE-3D-Daten umgeht, stoßen Sie wahrscheinlich auf VTK und ParaView, oft zusammen. Im Vergleich zu HOOPS Envision bietet VTK ein allgemeines, Open-Source-SDK für die Entwicklung von 3D-Anwendungen für eine Vielzahl von Märkten. ParaView ist ein Endanwenderprodukt, das auf dieser Plattform entwickelt wurde. 

In diesem Beitrag teilen wir unsere Perspektive darauf, wie HOOPS Envision im Vergleich zu VTK und ParaView abschneidet, um Ihnen zu helfen herauszufinden, welches für Sie das richtige sein könnte. Wir werden beantworten:

• Was sind VTK und ParaView?

• Wer nutzt VTK und was sind seine Hauptmerkmale?

• Was ist HOOPS Envision und was sind seine Hauptmerkmale?

• Wie vergleicht sich HOOPS Envision und VTK hinsichtlich Kosten, Entwicklungserfahrung und Funktionen?

  
  Überblick über HOOPS Envision, VTK und ParaView

Was sind VTK und ParaView?

VTK und ParaView sind zwei separate Open-Source-Angebote, die verschiedene Zielgruppen bedienen, wobei VTK als Entwicklungstoolkit dient und ParaView als Endanwenderprodukt.

„VTK“ steht für Visualization Toolkit, was ein guter Ausgangspunkt ist, um seine Funktionalität zu verstehen. Dies ist eine Open-Source-Software für 3D-Computergraphik, Modellierung, Bildverarbeitung, Volumen-Rendering und mehr. Es spezialisiert sich auf die Manipulation und Anzeige wissenschaftlicher Daten (einschließlich CAE). Dieser Fokus hat dazu geführt, dass es in akademischen Arbeitsumgebungen zu einem gewissen Industriestandard für 3D geworden ist.

VTK spricht Start-ups und Einzelpersonen an, die ihre Produkte entwickeln wollen, aber ein begrenztes Budget haben. Diese Teams haben eine einzigartige Idee, benötigen jedoch eine benutzerfreundliche Oberfläche und alle grundlegenden Funktionen, die Benutzer von einem modernen Datenmanipulations-/Visualisierungsprodukt erwarten. 

Anstatt all dies von Grund auf neu zu erstellen, suchen Entwickler oft nach Software Development Kits (SDKs) oder Toolkits, um ihre einzigartigen Arbeitsabläufe zu unterstützen und die Entwicklung zu beschleunigen. Für diejenigen mit Erfahrung in der Akademie ist VTK wahrscheinlich bekannt, und das Open-Source-Vertriebsmodell kann aufgrund seiner geringen Anfangskosten für alle sehr ansprechend sein.

ParaView ist eine Endanwender-Open-Source-Anwendung für wissenschaftliche Visualisierung. ParaView ist auf VTK aufgebaut und beide sind in den Wissenschafts- und Ingenieursgemeinschaften beliebt. Diese Marktüberschneidung und geteilte Geschichte ist ein Grund, warum die beiden oft diskutiert werden. 

Im Gegensatz zu VTK, das zur Entwicklung neuer Software verwendet wird, ist ParaView eine eigenständige Anwendung, die als Nachbearbeitungs-Visualisierungs-Engine dient und sich auf wissenschaftliche Daten spezialisiert hat. Die Entwickler hinter ParaView, Kitware, bieten Dienstleistungen an, um ParaView für Ihre spezifischen Bedürfnisse anzupassen. Dies kann jede Art von Formen annehmen und erfordert, dass Sie sie für weitere Informationen kontaktieren. 

Wir werden direkt VTK und HOOPS Envision vergleichen, während wir gelegentlich Informationen über ParaView klären, die für Entwickler nützlich sein könnten. ParaView ist ein Endanwenderprodukt, daher wäre ein direkter Vergleich mit HOOPS Envision unangebracht und wenig hilfreich, da sie verschiedene Funktionen erfüllen.

Überblick über VTK-Funktionen

VTK besteht aus einer C++-Bibliothek mit mehreren interpretierten Schnittstellenebenen einschließlich Java, Tcl/Tk und Python und ist ein allgemeines 3D-Computergraphik-Toolkit, das auf viele verschiedene Bedürfnisse zugeschnitten werden kann. 

Für einen umfassenderen Überblick über die VTK-Funktionen sehen Sie sich ihre Dokumentation hier an. 

Filter

• VTK verarbeitet Daten, indem es sie durch eine Reihe von Filtern leitet, um abgeleitete Daten zu erzeugen, die von VTKs Grafiksystemen lesbar sind.

Grafiksysteme

• Rendering-Abstraktionsschicht über der zugrunde liegenden Grafkbibliothek

• Open GL, mit experimenteller Unterstützung für WebGL

Kern-Datenmodell, das sich mit realen Problemen der physikalischen Wissenschaften befasst

• Diese eignen sich besonders gut für medizinische Bildgebung und Ingenieurarbeiten

3D-Widgets zur Dateninteraktion, mit Schnittstellen zu 2D-Widgets

2D-Diagramme und Grafiken für tabellarische Daten. Dazu gehören auch:

• Fähigkeiten zur Auswahl und Abfrage interaktiver Daten

• Python und Matplotlib für erhöhte Flexibilität

Skalierbare verteilte Speicherparallelverarbeitung unter MPI

Datenimport durch Erweiterung für die folgenden Formate:

• Stanford Exploration Project, Alembic, AVI, LIDAR, BMP, FLUENT, MotionFX, Computer Graphics Metafile, CONVERGE CFD, CGNS, LS-Dyna, Tabular, FLUENCE CFF, DICOM, Digital Elevation Map, Movie.BYU, IOSS, Chaco Graph Partitioning, VERAout-tools, h5 Particle Files, HDF generiert von xRage, GE TRUCHAS, Radiance HDR, AVS, UCD Binary/ASCII, JPEG, LIDAR in LAS, Binary UTC, NETCDF. H.264 MP4, MRC, NetCDF UGRID, CAM NetCDF, NetCDF, UGRID NetCDF, MPAS NetCDF, SLAC, GAMBIT GAMBIT ASCII, NifTI-1&2, Nrrd, MNI, OggTheorya, OME TIFF, OMF, PIO, Stanford PLY, PNG, pnm, POP Ocean NETCDF, PostScript, SEGY, SLC, VTK-Leser für STEP und IGES unter Verwendung von OpenCASCADE MNI, Tagra, Tiff, OpenVDB, VPIC, MNI, GE Signa, XDMF

Unterstützung für eine umfassende Reihe von Formaten, mit einer vollständigen Liste hier.

Unterstützte Hardware umfasst

• Looking Glass

• VR-Headsets - Oculus und VIVE

• AR-Headsets - Hololens

• AR-Displays - ZSpace durch Integration mit ParaView

Was ist HOOPS Envision?

Finite-Elemente-Oberflächen- und Volumendatenmodell 

• Netze (statisch und adaptiv) 

  • Elementformen: Punkte, Linien, Dreiecke, Quads, Tets, Hexen, Pyramiden, Keile und Polyeder 

  • Alle Elemente in linearen und quadratischen Versionen – außer für Polyeder (linear)

• Ergebnisse: 

  • Skalar-, Vektor- und symmetrische Tensoren 

  • Interpolationen: pro Knoten, pro Element, pro Element-Knoten und pro Element-Oberfläche 

  • Verschiebungen (pro Knoten) 

  • Starre Körpertransformationen (pro Teil)

Andere Datenmodelle 

• Geometriemodell: effiziente Handhabung großer Mengen tessellierter Teile 

• Markup-Modell: Anmerkungen, Abstände, Messungen, …

Datenimport 

• HOOPS-Zugriffsintegration: 20+ branchenübliche CAE-Formate:

  • VTFx und VTF, VTU/VTMPVD VTK, STL, ABAQUS, ANSYS 2021R1, CGNS, EnSight 6 und Gold Casefile Format, LS-DYNA, FEMAP 10, FLUENT Version 16.0, MSC.MARC, MSC.NASTRAN, NX/NASTRAN 12, IDEAS NX Series 11, PTC/Mechanica FEM. Tecplot, OpenFOAM, VTU/VTM/PVD, Altair/HyperMesh.

• HOOPS Exchange Brücke: 30+ branchenübliche CAD-Formate: 

  • 3D PDF, 3DS, 3MF, ACIS, CATIA V4, CATIA V5, CATIA, V6 (3D XML), Collada, DWF, DWG, DXF, FBX, glTF, I-DEAS, IFC, IGES, Inventor, JT, OBJ, Navisworks, NX, Parasolid, PRC, PTC Creo, Pro/E, Revit, Rhino, Siemens NX, Solid Edge, SOLIDWORKS, STEP, STEP, XML, STL, U3D, VDA-FS, VRML.

  • Benutzerdefiniertes Lese-Framework

Datenextraktionen

• Schnittebenen 

• Isosurface und Isovolumen 

• Historien- und Längenplots 

• Partikelspuren 

• Vorübergehende, Modusformen- und Partikelspuranimationen

Visualisierung 

• Mehrere Ansichten einschließlich beliebiger Anzahl von Modellen 

• CAD- und CAE-Modelle können in derselben Ansicht leben 

• Vollständiger Satz von Visualisierungseinstellungen für Teile, Ergebnisse und Datenextraktionen 

• Envision Web 

  • WebGL-Rendering auf Client-Seite basierend auf hochoptimiertem progressivem 3D-Objektstreaming, das die Verwendung von Servern ohne GPU ermöglicht 

  • Vollständiges Datenmodell zur Verwendung auf zustandsbehaftetem Server zum Aufbau interaktiver Nachbearbeitungsanwendungen 

  • Konstantes Datenmodell zur Verwendung auf zustandslosen Servern zum Aufbau interaktiver Anzeigeanwendungen

Automatisierung 

• Vollständiger Funktionsumfang über Python-Schnittstelle verfügbar. Nützlich zur effizienten Nachbearbeitung und Anzeige von Ergebnissen in Simulations-Dashboards (Web) oder HTML-Berichten

Entwicklungserfahrung: Open-Source- vs. Anbieterbereitgestellte Toolkits

Beim Vergleich von VTK und HOOPS Envision ist es wichtig zu verstehen, wie unterschiedlich die Entwicklungserfahrung zwischen den beiden Optionen sein wird. Während beide leistungsstarke Funktionssets bieten, wird der Unterschied zwischen Open-Source- und kommerzieller Software zu stark unterschiedlichen Prozessen der Anwendungsentwicklung für Ihr Team führen.

Entwicklung mit VTK

VTK wird von Kitware unterstützt und bietet im Gegensatz zu einigen Open-Source-Toolkits die Möglichkeit für bezahlten Support, Anpassungen und Schulungen. Wir werden mehr Informationen zu den mit diesen verbundenen Kosten im nächsten Abschnitt teilen. Diese Schulungssitzungen umreißen klar die Voraussetzungen, die Sie kennen sollten, bevor Sie sich mit ihnen treffen, und Kitware bemüht sich sehr, die Erfahrung für sein Publikum anzupassen. Dies ist eine großartige Möglichkeit, die bei vielen Open-Source-Software nicht zu finden ist, und eine bedeutende Hilfe für diejenigen, die mit VTK entwickeln. 

Wie viele Open-Source-Software hat VTK eine engagierte Gemeinschaft, die Ressourcen für neue und erfahrene Entwickler gleichermaßen bietet. Wie bereits erwähnt, ist VTK in akademischen Kreisen äußerst beliebt, und es ist wahrscheinlich, dass Sie Entwickler mit Erfahrungen aus diesen Kreisen finden können.

Entwicklung mit HOOPS Envision

Ein großer Vorteil von industriellen SDKS sind die Integrationen, die sie bieten können, insbesondere mit Produkten, die vom selben Anbieter verkauft werden. HOOPS Envision integriert sich gut mit einer Vielzahl anderer Tools, um Ihren Entwicklungsbedürfnissen gerecht zu werden. Eine Brücke zu HOOPS Exchange ermöglicht den Import von über 30 verschiedenen CAD-Dateiformaten in HOOPS Envision. Dies ist typischerweise während der CAE-Vorverarbeitungsphase nützlich. HOOPS Envision ist auch Teil der HOOPS-Produktreihe, die alle Aspekte des CAE-Workflows abdeckt, von Dateizugriff über Vernetzung bis hin zur Lösung.

Einer der wichtigsten Vorteile von HOOPS Envision ist der Entwickler-zu-Entwickler-Support, den Sie erhalten, wenn Sie sich mit Tech Soft 3D zusammenschließen. Dies ist ein Toolkit, das von Entwicklern für Entwickler erstellt wurde, und wir tun weit mehr, als Ihnen nur Code-Dateien zu senden und Ihnen viel Glück zu wünschen.

Tech Soft 3D legt großen Wert auf die Beziehungen, die wir pflegen. Wir etablieren Strategische Technologiepartnerschaften mit denen, mit denen wir zusammenarbeiten. Diese Verpflichtung, Ihre Erfahrung an unsere Bedürfnisse von unserem ersten Kontakt bis hin zu jahrelanger Zusammenarbeit anzupassen, ist besonders wichtig, wenn ein Produkt direkt mit einem Open-Source-Tool wie VTK verglichen wird.

Genau wie VTK hat HOOPS Envision eine starke Community-Präsenz. Das Tech Soft Forum ermöglicht es den Nutzern, direkt miteinander zu interagieren, Lösungen anzufordern und bereitzustellen und anderweitig Unterstützung zu bieten, genauso wie man es oft bei Open-Source-Software sieht.

Kosten und Preisgestaltung

Ein direkter Kostenvergleich zwischen der Entwicklung mit einem Open-Source-Tool und einem herstellerunterstützten SDK ist schwierig, aber wir werden die mit jedem verbundenen Kostenpunkte skizzieren, um Ihnen einen groben Rahmen zu geben.

VTK-Preisgestaltung und verbundene Kosten

VTK wird frei als Quelle angeboten, verteilt unter einer 3-Clause BSD-Lizenz, mit bezahlten, professionellen Anpassungen von Dienstleistungen und sowohl benutzerdefinierten als auch vorab bezahlten Optionen für Support und Schulung. Die Kurse für Anfänger und Fortgeschrittene sind jeweils 8 Stunden lang und kosten jeweils 950 US-Dollar zum Zeitpunkt des Schreibens. Beide haben Rabatte für Studenten, die 40% Rabatt an diejenigen mit einer Schul-E-Mail-Adresse bieten, sowie Frühbucher-Rabatte. 

Das vorab bezahlte Support-Produkt kostet 2.500 US-Dollar und muss innerhalb eines Jahres ab Kaufdatum verwendet werden. Das Support-Niveau ist begrenzt, wobei Kitware einen Stundensatz von dem vorab bezahlten Betrag abzieht. Es wird erwartet, dass dieses Support-Niveau Standard-Technische-Fragen, Problemlösung, einige Schulungen und den Ausbau neuer Funktionalitäten behandelt und Ihnen Zugang zu Exportmöglichkeiten der Technologie gibt.

Die Kosten für benutzerdefinierte Schulungen und Supportvariieren erheblich je nach Ihren Bedürfnissen, und diese Preise werden nicht öffentlich von Kitware bekannt gegeben.

Im Allgemeinen hängt die Kostenwirksamkeit von Open-Source-Software für Sie von Ihrem Anwendungsfall ab. Während die anfänglichen Kosten viel niedriger sind, können Open-Source-Produkte bei der Absicht, ein umfassendes, kommerziell ausgerichtetes Produkt zu entwickeln, mehr Investitionen in Entwicklungskosten erfordern. Die Entwicklung kann auch länger dauern, was die Zeit bis zur Markteinführung beeinflusst, ein entscheidendes Element für diejenigen, die Anwendungen in vielen Märkten entwickeln. 

Ein weiterer Kostenfaktor von Open-Source-Software ist der Aufwand für Updates, Wartung und Fehlerbehebung. Wie viele Open-Source-Tools verfügt VTK über eine fantastische Community von Menschen, die sich der Aktualisierung des Produkts verschrieben haben. Sie werden jedoch selten die Geschwindigkeit und den Glanz von herstellerunterstützter Software erreichen. Für diejenigen, die kommerzielle Software erstellen wollen, kann dies eine Herausforderung darstellen.

HOOPS Envision-Preisgestaltung und verbundene Kosten

Genau wie jeder andere Aspekt der Zusammenarbeit mit uns wird die Preisgestaltung an Ihre Bedürfnisse, Ihr Geschäftsmodell und Ihr Umfang angepasst.

Im Allgemeinen wird unterstützte Software durch den Anbieter mehr kosten als Open-Source-Software, da Sie für das Toolkit selbst bezahlen müssen. Für Teams mit sehr begrenztem Budget und kleinerem Projektumfang kann dies hinderlich sein. Für diejenigen mit größeren Projekten, kommerziellen Absichten oder starker Unterstützung/Anpassungsbedürfnisse kann kommerziell orientierte Software Ihnen langfristig Zeit und Geld sparen. 

Jeder Softwareentwicklungsmanager wird verstehen, dass einer der größten Kostenfaktoren bei der Erstellung einer Anwendung darin besteht, ein großes, erfahrenes Team für eine längere Zeit zu bezahlen. Bei der Entwicklung von 3D-Anwendungen kann dies verstärkt werden, angesichts der speziellen Expertise und des begrenzten Angebots an Personen, die über solches Wissen verfügen. Eine umfassende Reihe von Funktionen mit integriertem Support kann helfen, die Entwicklungszeit und -kosten zu senken, indem Sie auf ein Team von Experten zurückgreifen, die bereits versammelt wurden.

Vergleich unterstützter Formate

Unten finden Sie eine Liste der von VTK und HOOPS Envision unterstützten Formate. Diese können durch Erweiterung angeboten werden oder im Fall von HOOPS Envision durch Integration mit HOOPS Exchange erfolgen und werden eine unterschiedliche Unterstützung für Lesen/Schreiben bieten. Für mehr Details sehen Sie sich die Dokumentation jedes Produkts an.

Fazit: VTK/ParaView vs. HOOPS Envision

ParaView, obwohl oft im Zusammenhang mit VTK diskutiert, ist ein völlig anderer Produkttyp. Während VTK und HOOPS Envision Toolkits sind, die Entwicklern helfen sollen, neue Anwendungen zu erstellen, ist ParaView eine mit VTK gebaute Endanwenderanwendung.

Ein direkter Preisvergleich zwischen VTK und HOOPS Envision ist schwierig auf genaue Dollarzahlen zu bestimmen. Ihr Entwicklungsumfang, Ihre Unterstützungsbedürfnisse, Ihre Zeitleiste und Ihre kommerziellen Ziele werden alle einen großen Einfluss auf Ihre endgültigen Kosten, die Entwicklungserfahrung und das Endprodukt haben.

Im Allgemeinen bietet VTK eine kostengünstige, frei verfügbare Option mit einem großen Funktionsumfang, der für begrenzte Projekte in einem breiten Spektrum von Märkten geeignet ist. Ihr Modell ist ansprechend für Teams mit kleinem Budget, Start-ups und andere, die Open-Source-Software schätzen. Die Vertrautheit mit der Akademie ist ein großer Vorteil für diejenigen aus diesem Bereich. VTK bietet einen starken Funktionsumfang, unterstützt von einer engagierten Community, mit preiswerten Support- und Schulungsoptionen. Es wird nicht die gleiche Unterstützung, kommerzielle Entwicklungspotential und Skalierung wie HOOPS Envision oder ein anderes herstellerunterstütztes SDK bieten.

HOOPS Envision hat einen starken Fokus auf CAE, und seine Integrationen mit anderen Tech Soft 3D-Produkten ermöglichen Ihnen, Tools für viele Märkte zu erstellen. Dies ist ein Werkzeug, das entwickelt wurde, um den gesamten CAE-Workflow zu unterstützen, und kann als leistungsstarke Grundlage für kommerzielle Anwendungen genutzt werden. 

Dies ist keine kostengünstige Option, die nur Nischenfunktionalität für Kosteneinsparungen bietet, sondern eher ein umfassendes SDK-Erlebnis für diejenigen, die umfassende Unterstützung und schnellere Markteinführungszeiten suchen. Tech Soft 3D ist kein Anbieter, der Ihnen einfach unser Toolkit sendet und nichts weiter: Die Partnerschaft mit uns stellt eine Verpflichtung zu einer Strategischen Technologiepartnerschaft dar.

Wenn Sie mehr über HOOPS Envision erfahren möchten oder herausfinden wollen, ob es das richtige für Ihre Entwicklungsbedürfnisse ist, kontaktieren Sie uns unten! Sie können mit einem Experten sprechen oder unsere Live-Webdemos erkunden.