HOOPS Envision 与 VTK 和 ParaView 的对比

HOOPS Envision 是来自 Tech Soft 3D 的软件开发工具包（SDK），用于计算机辅助工程（CAE）数据处理、分析、可视化等。当研究处理CAE 3D 数据处理和可视化的软件时，您可能会遇到VTK和ParaView，通常是一起相比。与HOOPS Envision相比，VTK提供了一个通用的开源3D应用程序开发SDK，适用于各种市场。ParaView是一个在该平台上开发的终端用户产品。 

在这篇文章中，我们分享我们对HOOPS Envision与VTK和ParaView的比较，帮助您理解哪一个可能更适合您。我们将回答：

• VTK和ParaView是什么？

• 谁在使用VTK及其主要功能是什么？

• 什么是HOOPS Envision及其主要功能是什么？

• HOOPS Envision和VTK在成本、开发体验和功能上如何比较？

  HOOPS Envision、VTK 和 ParaView 概述

什么是 VTK 和 ParaView？

VTK 和 ParaView 是两个面向不同受众的开源产品，VTK 是一个开发工具包，而 ParaView 是一个终端用户产品。

“VTK” 代表可视化工具包，这样你就能初步理解它的功能。这是一个用于3D计算机图形学、建模、图像处理、体绘制等的开源软件。它专注于科学数据（包括 CAE）的处理和显示。这一重点使其成为学术工作环境中3D应用的行业标准。

VTK 吸引了想要开发产品但预算有限的创业公司和个人。这些团队有一个独特的想法，但需要一个用户友好的界面和现代数据操作/可视化产品用户期望的所有核心功能。 

开发人员通常寻找软件开发工具包 (SDK) 或工具包来支持他们独特的工作流程并加速开发，而不是从头开始创建所有这些。对于有学术背景的人来说，VTK 可能会很熟悉，而其开源发行模式由于其低前期成本对每个人都非常有吸引力。

ParaView 是一个用于科学可视化的终端用户开源应用程序。ParaView 构建在 VTK 之上，且在科学和工程社区中都很受欢迎。这种市场重叠和共同的历史是两者经常被讨论的原因之一。 

与用于开发新软件的 VTK 不同，Paraview 是一个独立的应用程序，专为用作后处理可视化引擎以专注于科学数据而设计。ParaView 的开发者 Kitware 提供定制化 ParaView 服务以满足您的特定需求。这可以采取任何形式，并且需要您与他们联系以获取更多信息。 

我们将直接比较 VTK 和 HOOPS Envision，并在需要时澄清有关 ParaView 的信息，这些信息可能对开发人员有帮助。ParaView 是一个终端用户产品，因此直接将其与 HOOPS Envision 进行比较是不合适且无益的，因为它们的功能不同。

VTK 功能概述

VTK 由一个 C++ 库组成，具有多个解释接口层，包括 Java、Tcl/Tk 和 Python，是一个通用的 3D 计算机图形工具包，可以根据不同需求构建。 

有关 VTK 功能更全面的概述，请查看他们的文档。 

滤波器

• VTK 通过将数据推送通过一系列过滤器来处理数据，以产生 VTK 图形系统可读的派生数据。

图形系统

• 底层图形库上的渲染抽象层

• Open GL，支持实验性 WebGL

专注于表示与物理科学相关的现实问题的核心数据模型

• 这些尤其适合于医学成像和工程工作

用于数据交互的 3D 小工具，带有用于 2D 小工具的接口

用于表格数据的 2D 图表和图表。还包括：

• 用于交互式数据查询的选择和选择功能

• 使用 Python 和 Matplotlib 增强灵活性

在 MPI 下可扩展的分布式内存并行处理

通过扩展导入数据 以下格式：

• 斯坦福勘探项目,Alembic, AVI, LIDAR, BMP, FLUENT, MotionFX, 计算机图形元文件, CONVERGE CFD, CGNS, LS-Dyna, 表格, FLUENCE CFF, DICOM, 数字高程地图, Movie.BYU, IOSS, Chaco 图分区, VERAout-tools, h5 粒子文件, hdf 从 xRage 生成, GE TRUCHAS, Radiance HDR, AVS, UCD 二进制/ASCII, JPEG, LIDAR in LAS, 二进制 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 使用 OpenCASCADE MNI 的 STEP 和 IGES 阅读器, Tagra, Tiff, OpenVDB, VPIC, MNI, GE Signa, XDMF

支持各种格式的广泛阵列，完整版请见 此处。

支持的硬件包括

• Looking glass

• VR 头盔 - Oculus 和 VIVE

• AR 头盔 - Hololens

• AR 显示器 - 通过与 ParaView 集成的 ZSpace

什么是 HOOPS Envision?

有限元表面和体数据模型 

• 网格（静态和自适应） 

  • 元素形状：点、线、三角形、四边形、四面体、六面体、金字塔、楔形体和多面体 

  • 所有元素均为线性和二次版本——除多面体（线性）

• 结果： 

  • 标量、向量和对称张量 

  • 插值：每节点、每元素、每元素节点和每元素表面 

  • 位移（每节点） 

  • 刚体变换（每部分）

其他数据模型 

• 几何模型：高效处理大量镶嵌零件 

• 标记模型：注释、距离、测量，……

数据导入 

• HOOPS 访问集成：20 多种行业标准 CAE 格式：

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

• HOOPS Exchange 桥梁：30 多种行业标准 CAD 格式： 

  • 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、西门子 NX、Solid Edge、SOLIDWORKS、STEP、STEP、XML、STL、U3D、VDA-FS、VRML。

  • 自定义读取器框架

数据提取

• 切割平面 

• 等值面和体积 

• 历史和长度图 

• 粒子追踪 

• 瞬态、模态形状和粒子追踪动画

可视化 

• 包括任意数量模型的多视图 

• CAD 和 CAE 模型可以存在于同一视图中 

• 完整的零件、结果和数据提取的可视化设置 

• Envision Web 

  • 基于高度优化的渐进式 3D 对象流的 WebGL 客户端渲染，允许使用没有 GPU 的服务器 

  • 用于服务器构建交互式后处理应用程序的完整数据模型 

  • 用于无状态服务器构建交互式查看应用程序的恒定数据模型

自动化 

• 通过 Python 界面提供完整的功能集。用于在仿真仪表板（Web）或 HTML 报表中高效后处理和显示结果

对于在 CAE 领域或曾探索过类似工具包的用户，您可能听说过 CEETRON Envision。这是 HOOPS Envision 的前称，所有 CEETRON 工具包的关键功能在 Tech Soft 3D 最近的产品整合中被加入到了 HOOPS SDK 中。

开发者体验：开源与供应商提供的工具包

在比较 VTK 和 HOOPS Envision 时，了解这两种选择之间的开发体验有多么不同是至关重要的。虽然两者都提供强大的功能集，但是开源与商业级软件的性质将导致您的团队在应用程序创建过程上有很大的不同。

使用 VTK 开发

VTK 由 Kitware 支持，与某些开源工具包不同，它提供了付费支持、定制和培训的选项。我们将在下一节分享有关这些链接的成本的更多信息。这些培训课程清楚地列出了在他们见面之前您需要了解的先决条件，Kitware 非常努力地根据受众定制体验。这是许多开源软件中没有的，不与 VTK 开发者共享的绝好的机会。 

像许多开源软件一样，VTK 拥有专门的社区，可以为新手和经验丰富的开发人员提供资源。如前所述，VTK 在学术界极受欢迎，您很可能能够在这些圈子中找到具有经验的开发人员。

使用 HOOPS Envision 开发

工业 SDK 的一个主要好处就是它们提供的集成，特别是与同一供应商出售的产品。HOOPS Envision 与各种工具很好地集成，以满足您的开发需求。通向 HOOPS Exchange 的桥梁允许将 30 多种不同的 CAD 文件格式导入 HOOPS Envision。这在 CAE 的预处理阶段通常很有用。HOOPS Envision 也是 HOOPS 产品家族的一部分，涵盖 CAE 工作流程的所有方面，从文件数据访问、网格生成到求解。

HOOPS Envision 最重要的好处之一是当您与 Tech Soft 3D 合作时，您得到的开发者-开发者支持。这是一个由开发人员为开发人员制作的工具包，我们不仅仅是给您提供代码文件并祝您好运。

Tech Soft 3D 高度重视我们所培育的关系。我们与合作的公司创建战略技术伙伴关系。这种从第一次联系到多年的合作中塑造您体验以适应您需求的承诺，在将产品直接与 VTK 这样的开源工具进行比较时尤其重要。

像 VTK 一样，HOOPS Envision 也在社区中有很强的存在感。Tech Soft 论坛允许用户直接互动，提出和提供解决方案，以及像您经常在开源软件中看到的那样提供支持。

费用与定价

比较一个开源工具与供应商支持的 SDK 的开发费用是困难的，但我们将列出与每个选项相关的费用，以给您一个粗略的框架。

VTK 定价和相关费用

VTK 在源代码下将是免费的，分发基于3款许可证条款的BSD许可，提供专业服务的定制和预付费用选项。初学者和高级课程各为 8 小时，撰写时费用为每个 950 美元。提供学生折扣，给拥有学校电子邮件地址的人提供 40% 的折扣，还有早鸟注册折扣。 

预付支持产品费用为 2,500 美元，必须在购买后一年内使用。支持级别有限，Kitware 将在预先支付的金额中每小时减去费用。预计此支持级别将处理标准技术问题、问题解决、一部分培训和新功能构建，同时让您访问技术上的导出。

自定义培训和支持费用将根据您的需求显著变化，这些价格并未被 Kitware 公开。

通常，开源软件对您而言的成本效益如何取决于您的使用案例。在大规模构建商业级产品时，最起码的前期费用可以非常大，通过开源产品的开发往往需要更多的投资。更长的开发期可能影响您的市场时间，对于在许多市场中创建应用程序的人来说，这至关重要。 

开源软件的另一个成本是更新、维护和错误修复。像很多开源工具一样，VTK 拥有一群专注于保持产品最新的优秀社区，他们很少能够达到供应商支持软件的速度和打磨度。对于那些希望创建商业软件的人来说，这可能是一个挑战。

HOOPS Envision 定价和相关费用

和我们合作的任何其他方面一样，定价将根据您的需求、商业模式和规模量身定制。

通常，供应商支持的软件最初会比开源软件昂贵，因为您需要为工具包本身付款。对于预算非常紧张和项目范围较小的团队来说，这可能是禁忌的。对于拥有更大项目、商业意图或高度需求的团队来说，商业级软件可以在长期内为您节省时间和金钱。 

任何软件开发经理都会了解创建应用程序的最大成本之一就是支付一支经验丰富的团队在长时间内的报酬。在3D应用开发中，由于拥有此类知识的人才供应较少，这一点可能会放大。全面的功能集和内建支持可以通过让您利用已经组建的一支专家团队来帮助缓解开发时间和成本。

支持的格式比较

以下是 VTK 和 HOOPS Envision 支持的格式列表。对于 HOOPS Envision，这些格式可能通过扩展提供，或者通过与 HOOPS Exchange 的集成提供，并且将具有不同的读写支持。有关更多详细信息，请查看每个产品的文档。

底线：VTK/ParaView 与 HOOPS Envision

ParaView，通常与 VTK 一起被讨论，是一种完全不同类型的产品。虽然 VTK 和 HOOPS Envision 是旨在帮助开发人员创建新应用程序的工具包，但 ParaView 是使用 VTK 构建的终端用户应用程序。

在 VTK 和 HOOPS Envision 之间直接的价格比较难以精确到具体的数字。您的开发范围、支持需求、时间表和商业目标都将对您的最终成本、开发体验和最终产品产生重大影响。

一般来说，VTK 提供了一种经济实惠的源代码自由选项，具有良好的功能集，非常适合预算有限的项目，跨越各种不同的市场。其模式对低预算团队、初创企业以及欣赏开源软件的其他人很有吸引力。它对学术界的熟悉性对那些来自该领域的人来说是一个巨大的助益。VTK 提供强大的功能集，得到专用社区的支持，并提供价格合理的支持和培训选项。. 它不会提供与 HOOPS Envision 或其他厂商支持的 SDK 相同的支持、商业开发潜力和规模。

HOOPS Envision 强调 CAE，并与其他 Tech Soft 3D 产品的集成使您能够为广泛的市场创建工具。这是一个为支持整个 CAE 工作流程而构建的工具，并且可以用作商业应用程序的强大基础。 

这不是一个低预算选项，旨在仅提供小众功能以节省成本，而是为那些寻求全面支持和更快上市时间的人提供全面的 SDK 体验。Tech Soft 3D 不是一个向您发送工具包然后离开的供应商：与我们合作意味着对战略技术伙伴关系的承诺。

如果您希望了解更多关于 HOOPS Envision 的信息，或者想讨论它是否适合您的开发需求，请通过以下方式与我们联系！ 您可以与专家交谈，或探索我们下面的实时 Web 演示。

关于 HOOPS Envision、VTK 和 ParaView 的常见问题

还在权衡您的选择？以下是开发人员在比较这些工具时提出的一些最常见的问题的答案。