HOOPS Envision, 입자 시각화 추가
HOOPS Envision 6.0은 개발자에게 분말 베드, 입자 흐름 또는 유체-입자 솔버에서 얻은 결과물과 같이 시간에 따라 이동하는 수천에서 수백만 개의 개별 입자로 이루어진 시뮬레이션 데이터를 읽고, 애니메이트하고, 렌더링할 수 있는 전용 방법을 제공합니다.
이 기능은 2026년 6월 1일에 출시된 6.0 릴리스에서 데스크탑용 Envision과 웹용 Envision 모두에서 사용할 수 있게 되었습니다.
주요 요약
HOOPS Envision 6.0은 기존의 입자 추적(스트림라인) 기능과 구별되는 개별 입자 시뮬레이션 데이터(DEM, SPH, 스프레이 및 드롭렛, 먼지 확산)를 위한 전용 시스템을 추가합니다.
PTFX 및 VTP 파일을 네이티브로 읽고, PTFX를 작성하며, 플러그인 시스템을 통해 재빌드 없이 사용자 정의 형식도 지원합니다.
고정된 입자 제한은 없으며 실제 제한은 입자 수, 시간 단계 수, 하드웨어에 따라 다르지만, 파이프라인은 처리합니다 미리 작성된 성능 레이어 없이도 HOOPS Envision 기반 데스크탑 및 웹 애플리케이션에서 수백만 입자를처리할 수 있습니다.
웹에서 입자의 위치와 스칼라 값을 양자화하는 것만으로 데이터 세트의 크기를 3분의 1 이상 줄일 수 있습니다. 그런 다음 개발자는 프레임당 입자를 조정하거나 재생하는 타임스텝 수를 줄일 수 있으며, 어느 쪽을 선택하든 세부사항을 약간 줄이는 대가로 훨씬 더 작은 스트림을 얻습니다. 예를 들어, 200 타임스텝 데이터를 가진 200만 입자 데이터 세트는 실제 사용 사례에 필요한 양에 따라 약 8 GB에서 200 MB 이하로 줄일 수 있습니다.
데스크탑과 웹에서 동시에 제공되며 Python, C++, C#, JavaScript 및 TypeScript와 호환되며 하나의 리더 구현을 공유합니다.
Envision이 이전에 처리한 것과는 다른 종류의 데이터
이전에는 HOOPS Envision에 입자 추적이라는 기능이 있었는데, 이는 일반적으로 풍동 시뮬레이션 및 분석과 관련된 시각화 형태인 속도 벡터 필드에서 계산된 스트림라인을 생성했습니다. 스트림라인은 연속 필드를 통해 이동과 방향을 보여주는 데 여전히 적합합니다.
Envision 6.0은 새로운 입자 모델 클래스 주위에 구축된 별개의 시스템을 도입하며, 이는 필드에서 계산된 것이 아니라 소스에서 직접 입자를 기반으로 한 데이터를 위해 존재합니다. 개별 요소법(DEM) 및 스무딩 입자 유체역학(SPH) 솔버와 스프레이 및 드롭렛 모델 및 먼지 확산 시뮬레이션은 각각의 입자: ID, 위치 및 매 타임스텝에 자신의 스칼라 값을 직접 추적합니다. 입자 추적을 위한 벡터 필드가 없습니다.
새로운 입자 모델은 이러한 유형의 데이터를 있는 그대로 읽어 개발자가 데이터 수정이나 변환 없이 입자별 세부 정보를 많이 얻을 수 있도록 합니다.
읽기 및 쓰기, 단순 렌더링이 아님
대부분의 입자 솔버는 자체 특화된 출력을 작성하지만, HOOPS Envision은 빠른 순차 프레임 액세스를 위해 구축된 자체 바이너리 형식인 PTFX와 VTK의 PolyData XML 형식의 입자 서브셋인 VTP를 기본적으로 제공합니다. 그 두 가지 외에도 플러그인 시스템을 통해 다른 형식에 대한 지원을 추가할 수 있습니다. 플러그인은 간단한 명명 규칙을 따르고 사용자가 지정한 폴더에서 자동으로 로드됩니다. 플러그인 아키텍처 덕분에 새 형식을 추가할 때 응용 프로그램 재구성이 필요하지 않습니다.
특히 Envision은 PTFX 파일을 읽을 뿐만 아니라 쓸 수도 있습니다. 플러그인을 통해 솔버의 출력을 Envision으로 가져올 수 있지만, PTFX는 빠른 순차 프레임 액세스를 위해 구축된 형식입니다. 많은 팀이 데이터를 로드한 후 PTFX로 변환하려고 할 것입니다. 이렇게 하면 나중에 모든 읽기, 스트림 및 애니메이션이 솔버의 원래 형식이 아닌 최적화된 파일과 동일하게 작동하게 됩니다.
규모에 맞춘 렌더링
데이터가 로드되면 Envision은 프레임별 재생을 처리하고 개발자가 속도, 온도 또는 솔버가 추적하는 추가 데이터를 포함해 시뮬레이션 타임라인 전체에 걸쳐 모든 필드 값에 따라 입자를 착색할 수 있도록 합니다. 데이터 세트 크기에 대한 고정된 제한은 없으며 실제 제한은 입자 수, 시간 단계 수, 데이터를 처리하는 기계에 따라 달라지지만, 파이프라인은 개발자가 자체 성능 레이어를 구축하지 않고도 수백만 개의 입자를 처리합니다. 입자는 현재 단일 점으로 렌더링되며 입자 크기, 방향 및 음영이 있는 구는 아직 지원되지 않습니다.
데스크탑 및 웹용 HOOPS Envision을 위해 구축됨
이 기능은 브라우저에서 입자 재생을 처리하는 새로운 스트리밍 서비스와 함께 데스크탑용 Envision과 웹용 Envision 모두에서 제공되며, 동일한 리더 구현도 자동화된, 무헤드 렌더링을 위한 Python API를 구동합니다. 브라우저 기반의 수치 시뮬레이션 도구를 구축하는 개발자는 별도의 빌드 없이도 데스크탑 사용자와 동일한 입자 시각화를 얻을 수 있습니다.
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데스크탑: 하나의 드로우 콜에서 수백만 개의 입자를 렌더링하기
입자는 GPU 포인트 스프라이트로 렌더링됩니다. 전체 입자 구름은 하나의 드로우 콜로 렌더되므로 더 많은 입자를 추가하면 정점이 증가하지 않고 더 많은 드로우 콜이 추가되지 않습니다. 이는 데스크탑 렌더러가 천 개의 입자에서 멈추는 구체 메시에 비해 수백만 개의 입자를 처리할 수 있게 하는 것입니다.
밀집된 구름은 완전히 불투명할 때 읽기 어려워지며 결국 외피만 보게 됩니다. 투명성이 이를 해결하지만 이는 보통 모든 프레임에서 입자를 앞뒤로 정렬해야 한다는 것을 의미하며, 이것이 종종 성능을 제한합니다. Envision은 카메라 앵글이 변경될 때만 rerun되고 불투명한 구름에 대해서는 실제로 정렬을 건너뛰는 선형 시간 정렬로 이를 우회합니다. 파티클 데이터는 장면 내의 다른 모델처럼 행동하므로 별도의 뷰어가 필요 없이 기존 메시 데이터와 함께 뷰에 직접 배치됩니다.
Python: 자동화된 파이프라인을 위한 무헤드 렌더링
Python API는 오프스크린으로 렌더링되므로 GPU나 디스플레이가 없는 빌드 에이전트나 컨테이너 등 어디서나 실행될 수 있습니다. 이는 수동으로 렌더링하고 스크린샷을 찍는 대신 시뮬레이션 파이프라인의 일환으로 입자 이미지, 애니메이션 및 보고서를 자동으로 생성할 수 있는 가능성을 열어줍니다. 일반적인 사례를 다루는 작업 예제는 스칼라 필드별로 구름을 색상으로 구분하는 것, 애니메이션을 내보내는 것, 감쇄 수준을 비교하는 것 및 형식 간 변환을 포함합니다.
웹: 렌더링이 아닌 데이터 전송이 진정한 병목인 이유
대규모 DEM 또는 SPH 실행은 전체 타임스텝 범위에 걸쳐 수백 기가바이트를 생성할 수 있으며, 이는 웹 브라우저로 로드해야하는 양보다 훨씬 많습니다. Envision은 렌더링 측면이 아닌 전송 측면에서 이를 해결합니다: 입자의 위치와 스칼라 값은 원래 크기의 일부로 양자화되고 서버는 비디오 전송 전에 각 프레임을 감쇠시켜 고객에게 필요 없는 데이터가 고객에게 스트리밍되지 않도록 합니다. 감쇠는 프레임별로 일관되므로, 동일한 입자가 계속 떨어지기 때문에 재생이 반짝이는 대신 희박하게 보이며, 웹 브라우저, 데스크탑 또는 Python에서 보더라도 일관성이 유지됩니다.
개발자에게 중요한 이유
내부적으로 입자 지원을 구축할지 여부를 평가하는 팀은 우리가 이전에 다룬 것과 동일한 트레이드오프를 경험하고 있습니다: 수치 시뮬레이션 응용 프로그램의 요구 사항은 계속 증가하고 있으며 모든 새로운 기능을 처음부터 구축하기 위한 엔지니어링 대역폭은 그렇게 증가하지 않습니다. 이는 입자 데이터에 대한 읽기, 애니메이션 및 렌더링 작업을 다루므로 엔지니어링 시간은 해당 응용 프로그램에 실제로 고유한 부분으로 돌아갑니다.
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HOOPS Envision 입자 시각화 FAQ
HOOPS Envision의 새로운 입자 시각화 기능이란 무엇입니까?
진정한 입자 시뮬레이션 데이터를 읽고, 애니메이트하고, 렌더링하는 전용 시스템으로, 솔버의 출력에서 프레임별로 추적되는 개별 입자를 말합니다. 이는 연속 벡터 필드를 통해 스트림라인을 계산하는 기존의 입자 추적 기능과 별개입니다.
HOOPS Envision은 어떤 입자 데이터 형식을 지원합니까?
HOOPS Envision은 네이티브 바이너리 입자 형식인 PTFX 및 VTK의 PolyData XML 형식의 입자 서브셋인 VTP에 대한 읽기/쓰기 액세스를 지원합니다. 플러그인 시스템은 렌더링 파이프라인에 대한 변경 없이 사용자 정의 또는 솔버 특정 형식을 다룹니다. Envision은 PTFX 파일도 작성할 수 있어 개발자가 어느 형식에 본래 맞지 않는 데이터를 변환할 수 있는 경로를 제공합니다.
HOOPS Envision의 입자 시각화는 얼마나 많은 입자를 처리할 수 있습니까?
고정된 상한은 없습니다. 실제 한도는 입자 수, 시간 단계 수 및 데이터를 처리하는 하드웨어에 따라 달라지지만, 파이프라인은 데스크탑, 웹 및 Python 전반에서 수백만 개의 입자를 편안하게 처리하도록 구축되었습니다.
HOOPS Envision의 입자 시각화는 GUI 외부, 자동화된 파이프라인에서도 작동합니까?
네. 데스크탑과 웹과 함께, HOOPS Envision의 Python API는 입자 데이터를 전적으로 화면 외부에서 렌더링하므로 GPU나 디스플레이가 없는 무헤드 응용 프로그램으로 실행하거나 컨테이너 내에서 이미지, 애니메이션 및 보고서를 시뮬레이션 워크플로의 일환으로 자동 생성할 수 있습니다.
CEETRON 제품들에 무슨 일이 벌어졌나요?
Tech Soft 3D에 의해 2020년에 인수되면서 지원을 받은 CEETRON 이름은 시뮬레이션 데이터 액세스, 메싱, 솔빙 및 시각화에 있어서 업계 최고의 역량으로 오랫동안 신뢰받아 왔습니다.
오늘날, 이전의 CEETRON 제품의 기능은 이제 HOOPS 제품군의 일부가 되었습니다.
CEETRON Access는 이제 HOOPS Access로, CEETRON Mesh는 이제 HOOPS Mesh로, CEETRON Solve는 이제 HOOPS Solve로, CEETRON Envision은 이제 HOOPS Envision로 변환되었습니다.
