HOOPS Envision vs. VTK & ParaView

HOOPS Envision は、Tech Soft 3Dから提供されるコンピュータ支援工学(CAE)データ処理、分析、可視化、およびその他多くの機能を実現するソフトウェア開発キット(SDK)です。CAE 3Dデータの処理および可視化を行うソフトウェアを調査するとき、VTKおよびParaViewに出会う可能性があります。それらはしばしば一緒に使われます。HOOPS Envisionと比較すると、VTKは、幅広い市場向けの3Dアプリケーション開発のための、一般的なオープンソースSDKを提供しています。ParaViewは、こちらのプラットフォームを使用して開発されたエンドユーザ製品です。 

この記事では、HOOPS EnvisionがVTKおよびParaViewとどのように比較されるかについての私たちの視点を共有し、それがあなたにとってどちらが適しているかを理解する手助けをします。以下の質問に答えます：

• VTKとParaViewとは何ですか？

• VTKを使用するのは誰で、主な機能は何ですか？

• HOOPS Envisionとは何で、主な機能は何ですか？

• HOOPS EnvisionとVTKのコスト、開発体験、機能はどのように比較されますか？

  HOOPS Envision、VTK、およびParaViewの概要

VTKとParaViewとは何ですか？

VTKとParaViewは、異なるオーディエンスに対応するオープンソースの提供物であり、VTKは開発ツールキットとして、ParaViewはエンドユーザ製品として機能します。

“VTK”は「Visualization Toolkit」の略であり、その機能を理解するための良い出発点となります。これは3Dコンピュータグラフィックス、モデリング、画像処理、ボリュームレンダリングなどのためのオープンソースソフトウェアです。科学データ（CAEを含む）の操作と表示に特化しており、この焦点が学術作業環境における3Dの業界標準となるに至っています。

VTKは、製品を開発したいが予算が限られているスタートアップや個人に訴求します。これらのチームは独自のアイデアを持っていますが、ユーザーフレンドリーなインターフェースと、現代のデータ操作/視覚化製品に求められるすべての基本機能を必要としています。 

これらすべてを一から作成する代わりに、開発者はしばしば独自のワークフローをサポートし、開発を加速するためにソフトウェア開発キット（SDK）やツールキットを探します。学術経験を持つ人々にとって、VTKはおそらく馴染みのあるものであり、オープンソースの配布モデルは、その低い初期コストにより全員にとって非常に魅力的です。

ParaViewは科学的視覚化のためのエンドユーザー向けオープンソースアプリケーションです。ParaViewはVTK上に構築されており、科学及び工学のコミュニティで人気があります。この市場の重複と共通の歴史が、この2つがしばしば言及される理由の一つです。 

新しいソフトウェアの開発に使用されるVTKとは異なり、Paraviewは科学データを専門とするポストプロセッシング視覚化エンジンとして使用されるスタンドアロンアプリケーションです。ParaViewの背後にいる開発者であるKitwareは、あなたの特定のニーズに合わせてParaViewをカスタマイズするサービスを提供しています。これにはいくつもの形式が取ることができ、より多くの情報を得るためには彼らに連絡する必要があります。 

私たちは直接VTKとHOOPS Envisionを比較しつつ、開発者に有用な情報について時折、ParaViewに関する情報を明確にします。ParaViewはエンドユーザー製品であるため、これをHOOPS Envisionと直接比較することは不適切であり役に立ちません。というのも、それらは異なる機能を果たしているからです。

VTK機能の概要

VTKは、Java、Tcl/Tk、およびPythonを含む複数の解釈済みインターフェースレイヤと共にC++ライブラリで構成されており、多くの異なるニーズに合わせて構築できる一般的な3Dコンピュータグラフィックスツールキットです。 

VTKの機能に関するより包括的な概要については、こちらのドキュメントをチェックしてください。 

フィルター

• VTKはデータをフィルターの一連の処理を通じてプッシュし、VTKのグラフィックスシステムで読み取れる派生データを生成します。

グラフィックスシステム

• 基盤となるグラフィックスライブラリの上にレンダリング抽象化レイヤー

• Open GL、WebGLの実験的サポート付き

物理科学に関連する実世界の問題を表現することに専念したコアデータモデル

• 医療画像処理やエンジニアリング作業に特に適しています

データ対話のための3Dウィジェットと2Dウィジェットへのインターフェース

表形式データのための2Dプロットとチャート。さらに以下を含みます：

• インタラクティブデータクエリのためのピック＆セレクション機能

• PythonとMatplotlibによるフレキシビリティの向上

MPIによるスケーラブルな分散メモリ並列処理

拡張によるデータインポート 以下のフォーマットで：

• 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 generated from 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, SEG-Y, SLC, VTK Reader for STEP and IGES using OpenCASCADE MNI, Tagra, Tiff, OpenVDB, VPIC, MNI, GE Signa, XDMF

包括的なフォーマットのサポート、 全リストはこちら。

サポートされているハードウェアには

• Looking glass

• VRヘッドセット - OculusおよびVIVE

• ARヘッドセット - Hololens

• ARディスプレイ - ParaViewとの統合を介してZSpace

HOOPS Envisionとは何ですか？

有限要素表面およびボリュームデータモデル 

• メッシュ（静的および適応型） 

  • 要素形状: 点、線、三角形、クワッド、テトラ、ヘクス、ピラミッド、ウェッジ、および多面体 

  • すべての要素は線形および二次版で提供されます - 多面体は線形を除く

• 結果： 

  • スカラー、ベクトル、対称テンソル 

  • 補間：ノードごと、要素ごと、要素-ノードごと、要素-表面ごと 

  • 変位（ノードごと） 

  • 剛体変換（パートごと）

その他のデータモデル 

• ジオメトリモデル：大量のテッセレーションパーツを効率的に処理 

• マークアップモデル：注釈、距離、測定、…

データインポート 

• HOOPS Access統合：20以上の業界標準CAEフォーマット：

  • VTFxおよびVTF、VTU/VTMPVD VTK、STL、ABAQUS、ANSYS 2021R1、CGNS、EnSight 6およびGold Casefile Format、LS-DYNA、FEMAP 10、FLUENTバージョン16.0、MSC.MARC、MSC.NASTRAN、NX/NASTRAN 12、IDEAS NXシリーズ11、PTC/ Mechanica FEM。Tecplot、OpenFOAM、VTU/VTM/PVD、Altair/HyperMesh 。

• HOOPS Exchangeブリッジ：30以上の業界標準CADフォーマット： 

  • 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。

  • カスタムリーダーフレームワーク

データイブライナー

• カッティングプレーン 

• アイソサーフェスおよびアイソボリューム 

• 履歴および長さプロット 

• パーティクルトレース 

• トランジェント、モードシェイプ、およびパーティクルトレースアニメーション

可視化 

• モデルの数にかかわらず複数のビュー 

• CADおよびCAEモデルは同じビュー内に存在可能 

• パーツ、結果、データ抽出のための完全な可視化設定セット 

• Envision Web 

  • GPUなしでサーバーを使用可能にする、高度に最適化されたプログレッシブ3Dオブジェクトストリーミングに基づいたWebGLクライアントサイドレンダリング 

  • インタラクティブなポストプロセッシングアプリケーションを構築するための状態を持つサーバーのための完全なデータモデル 

  • インタラクティブな閲覧アプリケーションを構築するためのステートレスサーバーのための一定データモデル

自動化 

• Pythonインターフェイスを通じて利用可能な完全な機能セット。シミュレーションダッシュボード（Web）やHTMLレポートで結果を効率的に後処理し表示するのに有用

CAE分野に精通している方や、過去に同様のツールキットを探求した方は CEETRON Envisionを聞いたことがあるかもしれません。これは、Tech Soft 3Dの最近の製品統合中に、強力なCEETRONツールキットのすべての主要機能がHOOPS SDKに組み込まれた、HOOPS Envisionの以前の名前です。

開発者体験: オープンソース vs ベンダー提供ツールキット

VTKとHOOPS Envisionを比較するときは、2つのオプション間での開発体験がどれほど異なるかを理解することが重要です。どちらも強力な機能セットを提供していますが、オープンソースと商用グレードソフトウェアという性質の違いから、チームのためのアプリケーション作成プロセスは大幅に異なります。

VTKでの開発

VTKはKitwareによってサポートされており、いくつかのオープンソースツールキットとは異なり、支払い可能なサポート、カスタマイズ、およびトレーニングのオプションがあります。次のセクションでこれらに関連するコストについてもっと情報を共有します。これらのトレーニングセッションでは、あなたが彼らと会う前に知っていることが期待される必要条件を明確に示しており、そのオーディエンスに合わせた経験をカスタマイズするためにKitwareは大いに努力しています。これは多くのオープンソースソフトウェアでは見られない素晴らしい機会であり、VTKで開発する人々にとって重要な助けとなります。 

多くのオープンソースソフトウェアと同様に、VTKには新しい開発者と経験豊富な開発者の両方にリソースを提供する専 devoted communityがあります。前述したように、VTKは学術分野で非常に人気があり、これらのサークル内で経験のある開発者を見つけることができる可能性が高いです。

HOOPS Envisionでの開発

業界用のSDKの大きなメリットは、それらが提供できる統合、特に同じベンダーが販売している製品との統合です。HOOPS Envisionはさまざまなツールと統合され、開発ニーズに適合します。HOOPS Exchangeへのブリッジが提供され、30を超える異なるCADファイルフォーマットをHOOPS Envisionにインポートできます。これは通常、CAE前処理段階で便利です。HOOPS Envisionは、ファイルデータアクセスからメッシュ化、ソルビングに至るまで、CAEワークフローのすべての側面をカバーするHOOPSファミリーの製品の一部です。

HOOPS Envisionの最も重要な利点の1つは、Tech Soft 3Dと提携する際に得られる開発者間のサポートです。これは開発者による、開発者のためのツールキットであり、私たちはよりコードファイルをあなたに送って幸運を祈るかのようなことはしません。

Tech Soft 3Dは私たちが育んでいる関係を非常に大切にしています。私たちは協力している人々と戦略的技術パートナーシップを築いています。このように、あなたの体験を私たちとの最初の接触から数年にわたる長期間のコラボレーションにわたってニーズに合わせて形作るコミットメントは、VTKのようなオープンソースツールと製品を直接比較する際に特に重要です。

VTKと同様に、HOOPS Envisionは強いコミュニティプレゼンスを持っています。Tech Soft Forumはユーザーが直接お互いにやり取りでき、ソリューションを要求し提供し、その場でのサポートを提供することを可能にします。ちょうどオープンソースソフトウェアでよく見られるように。

コストと価格設定

オープンソースツールとベンダーサポート付きSDKを使った開発のコストを直接比較することは難しいですが、それぞれに関連するコストを概括しておおよその枠組みを提供します。

VTKの価格と関連コスト

VTKはソースで無料であり、3節BSDライセンスの下で配布されているため、支払い可能な専門的なサービスのカスタマイズオプションとサポートおよびトレーニングのオプションがあります。初級と上級コースはともに8時間の長さで、執筆時点で950米ドルです。学生割引も利用可能で、学校のメールアドレスを持っている人には40％オフが提供され、早期登録割引もあります。 

プリペイドサポート製品は2500米ドルで、購入日から1年以内に使用しなければなりません。サポートレベルには限りがあり、Kitwareはプリペイド額から時間単位の料金を差し引きます。このサポートレベルは、標準的な技術的な質問の処理、問題解決、いくつかのトレーニング、および新機能の構築を期待されており、技術に関するエクスポートにアクセスできます。

カスタムのトレーニングとサポート費用は、あなたのニーズに大きく依存し、およびこれらのレートはKitwareによって公表されていません。

一般に、オープンソースソフトウェアがあなたにとってどれほどコスト効率が良いかは、使用事例に依存します。初期コストは非常に低い一方で、もし商用グレードの製品を構築するつもりならば、オープンソース製品は開発コストにおいてもっと多くの投資を必要とするかもしれません。これは開発時間を長引かせることがあり、多くの市場におけるアプリケーション作成者にとって非常に重要なマーケットへの時間に影響を与える可能性があります。 

オープンソースソフトウェアに関連する他のコストは、更新、メンテナンス、およびバグ修正のために必要な努力です。多くのオープンソースツールと同様に、VTKは製品を最新の状態に保つことに専念する素晴らしいコミュニティを持っており、ベンダー提供のソフトウェアのスピードと仕上がりに少し届かないことがあります。商業用ソフトウェアを作成しようとしている人々にとって、これは課題となる可能性があります。

HOOPS Envisionの価格と関連コスト

他のすべての作業と同様に、価格はあなたの要件、ビジネスモデル、および規模に合わせて調整されます。

一般的に、ベンダー提供のソフトウェアは、ツールキット自体に対する支払いが必要なため、オープンソースソフトウェアよりも前もってコストが高くなります。非常に厳しい予算と小規模プロジェクトのスコープを持つチームにとって、これは障害となる可能性があります。より大規模なプロジェクト、商業的意図、または強力なサポート/カスタマイズのニーズを持つ人々にとって、商業グレードのソフトウェアは時間とお金を長期的に節約する可能性があります。 

あらゆるソフトウェア開発マネージャは、アプリケーションを作成するにあたって最大のコストのひとつは、長期間にわたって多くの経験を持つチームに支払うことであることを理解しています。3Dアプリケーション開発においては、この専門知識がニッチであるために、さらなるコストがかかるかもしれません。すでに集められている専門家チームを活用することで、より完全な機能セットと組み込みのサポートが開発時間とコストを緩和する助けとなります。

サポートされているフォーマットの比較

以下はVTKとHOOPS Envisionのサポートされているフォーマットのリストです。これらは拡張を通じて、またHOOPS Envisionの場合はHOOPS Exchangeとの統合を通じて提供され、読み取り/書き込みサポートにはバリエーションがあります。詳細については、それぞれの製品のドキュメントを確認してください。

最終行: VTK/ParaView vs. HOOPS Envision

ParaViewはVTKとしばしば言及されますが、完全に異なるタイプの製品です。VTKとHOOPS Envisionは、開発者が新しいアプリケーションを作成するのを助けるためのツールキットであり、一方、ParaViewはVTKと共に構築されたエンドユーザーアプリケーションです。

VTKとHOOPS Envision間の直接的な価格比較を正確な金額に絞るのは困難です。あなたの開発範囲、サポートニーズ、タイムライン、および商業的目標のすべてが、最終的なコスト、開発体験、および最終製品に大きく影響します。

一般に、VTKは、さまざまな市場にわたって限られたプロジェクトに適した偉大な機能セットを持つ、ソースで無料のオプションを提供します。彼らのモデルは、予算が少ないチーム、スタートアップ、およびオープンソースソフトウェアを好む他の人々に訴える要素です。学術界に親しいことは、そこから来た人々にとって大きな利点です。VTKは献 dedicated community によってサポートされている強力な機能セットを提供し、優れた価格のサポートとトレーニングオプションを持っています。それはHOOPS Envisionや他のベンダー提供のSDKのような同様のサポート、商業開発の可能性、およびスケールを提供することはないです。

HOOPS EnvisionはCAEに強く焦点を当てており、他のTech Soft 3D製品との統合により、さまざまな市場向けのツールを作成することができます。これは、全体的なCAEワークフローをサポートし、商業アプリケーションの強力な基盤となるように設計されたツールです。 

これは、コストを削減するためだけにニッチな機能を提供する低予算のオプションではなく、包括的なサポートと市場投入時間の短縮を求める人々向けに包括的なSDK体験を提供するものです。Tech Soft 3Dは、私たちがあなたにツールキットを送り、それだけで何も他にしないベンダーではありません：私たちとの提携は、戦略的技術パートナーシップへのコミットメントを代表しています。

HOOPS Envisionについてもっと学びたい、またはそれがあなたの開発ニーズに適しているかどうかを話し合いたい場合は、以下を通じて私たちに連絡してください！ 専門家に相談するか、以下のライブWebデモを探索してください。

HOOPS Envision、VTK、およびParaViewに関するFAQ

あなたのオプションをまだ吟味中ですか？これらのツールを比較する際に開発者が尋ねる最も一般的な質問に対する答えを以下に示します。