协同设计软件Autodesk 3ds Max + Revit实际项目如何协同设计

什么是协同设计

1.协同设计流程 图1 协同设计流程 柔性流程完成的工作也许是系统设计工作，也许是总体论证、物理设计或软件工程的工作。

这些工作是设计组长将工作包再次分解为工作流分配下来的。

设计工程师获得任务后使用工具流或技术流（组件或模板）来完成工作。

工作完成交付的同时，数据保留在过程数据管理系统中。

协同设计场业务景如图2所示。

图2 协同设计场景图 将在多个产品或过程中成功应用的多人协同流程归一化、普适化和标准化，通过软件进行流程建模，使工作者之间的协同配合范式化。

借助标准工作流范式模板，研发管理人员可以快速进行工作流构建和任务分配与下发。

研发执行人员接收到任务消息之后，完成任务的接收、执行与反馈。

数据统一纳入过程数据管理系统。

结合流程管理与数据管理，管理人员可以实现对协同设计流程与任务的监控。

协同流程与任务管理是研发管理人员（如设计科室主任）的职责，是他们进行协同研发任务分解、任务下发以及研发过程监控的主要手段。

研发管理人员可以利用软件，通过可视化环境调用一个范式，然后进行多人多专业协同工作流编制，并支持流程对应任务节点信息的定义或修改（如任务描述、开始时间、结束时间、任务承担者等），可快速完成协同任务分解。

研发管理人员将协同设计流程启动后，各任务节点研发人员会收到相应的任务提醒信息。

研发人员接收到具体的研发任务后，即可进行任务信息查询（如任务描述、任务要求、开始时间、结束时间、上下游任务等）。

确认无误后，即可进行任务启动。

在任务执行过程之中，研发人员之间的协作流程是自动完成的，同时可以使用既定工具流或技术流模板快速完成任务。

2.产品研发协同设计与仿真解决方案 目前，国内大部分科研院所都已实施了CAD/CAE/PDM方面的信息化建设，在很大程度上提升了产品研发能力，但在协同设计仿真领域仍然存在多部门、多专业、多人员之间协同效率较低，研发过程难以实时监控等难题。

安世亚太公司在研究我国主要科研院所协同设计仿真相关业务特点、信息化现状、主要问题及信息化建设需求的基础之上，提出了能够支持多部门、多专业、多人员、多工具的协同仿真解决方案，方案框架如下图所示： 图3 平台框架 协同设计仿真平台从下至上主要由资源层、执行层、管控层以及数据支撑层几部分构成，资源层主要对应企业各类设计仿真工具资源、企业自研程序预算法等，执行层主要由协同仿真支撑环境以及基于此的专业定制内容构成，是研发人员进行协同设计仿真的主要工作环境，管控层是管理人员进行任务下发、流程构建以及任务过程监控的主要工作环境，支撑层主要实现对协同设计仿真过程数据及相关知识信息的规范化管理，是实现基于数据协同的重要支撑环境。

协同设计仿真平台主要应用价值如下：

实现协同设计仿真分析任务的快速分解及下发，支持可视化的研发过程监控；

实现对协同设计仿真工具软件及企业自研程序的封装与集成，实现多工具之间自动化的数据传递，减少数据手工处理时间，提升多学科多轮迭代分析效率；

实现对研发过程数据的统一规范化管理，构建协同数据中心，通过专业协同数据模板实现多部门、多专业、多人员之间的协同设计仿真；

通过规范化的数据管理与自动化的数据传递，减少数据引用误差，支持研发过程问题的快速反向追溯，提升产品研发准确度，确保研发质量；

支持对复杂机电设备优秀设计仿真流程、经验与知识的固化与重用，不断丰富企业知识积累。

什么是嵌入式系统的软硬件协同设计

1 协同设计与传统设计方法的比较 　　嵌入式系统是由若干个功能模块组成的，这些功能模块按照其性质可以分为软件模块和硬件模块两类。

在过去几十年内，系统的设计方法经历了很大的变化，有自上向下的设计方法，也有模块化设计方法，他们总体上都是硬件模块优先的设计方法，将其统称为传统的设计方法。

　　这种设计方法将硬件和软件分为两个独立的部分。

在整个设计过程中，通常采?quot;硬件优先的原则"，即在粗略估计软件任务需求的情况下，首先进行硬件设计，然后在此硬件设计平台上进行软件设计。

由于在硬件设计过程中缺乏对软件构架和实现机制的清晰了解，硬件设计工作带有一定的盲目性。

他的系统优化由于设计空间的限制，只能改善硬件／软件各自的性能，不可能对系统做出较好的综合优化，得到的最终设计结果很难充分利用硬软件资源，难以适应现代复杂的、大规模的系统设计任务。

　　而嵌人式系统软硬件协同设计是让软件设计和硬件设计作为一个整体并行设计，找到软硬件的最佳结合点，从而使系统高效工作。

　　软硬件协同设计最主要的一个优点就是在设计过程中，硬件和软件设计是相互作用的，这种相互作用发生在设计过程的各个阶段和各个层次。

　　设计过程充分体现了软硬件的协同性。

在软硬件功能分配时就考虑到了现有的软硬件资源，在软硬件功能的设计和仿真评价过程中，软件和硬件是互相支持的。

这就使得软硬件功能模块能够在设计开发的早期互相结合，从而及早发现问题及早解决，避免了(至少可以减少)在设计开发后期反复修改系统以及由此带来的一系列问题，而且有利于挖掘系统潜能、缩小产品的体积、降低系统成本、提高系统整体性能。

2 软硬件协同设计的过程 　　总的来说，软硬件协同设计的系统设计过程可以分为系统描述、系统设计、仿真验证与综合实现4个阶段。

　　系统描述是用一种或多种系统级描述语言对所要设计的嵌入式系统的功能和性能进行全面的描述，建立系统的软硬件模型的过程。

系统建模可以由设计者用非正式语言，甚至是自然语言来手工完成，也可以借助EDA工具实现。

手工完成容易导致系统描述不准确，在后续过程中需要修改系统模型，从而使系统设计复杂化等问题，而优秀的EDA工具可以克服这些弊端。

　　对于嵌人式系统来说，系统设计可以分为软硬件功能分配和系统映射2个阶段。

软硬件功能分配就是要确定哪些系统功能由硬件模块来实现，哪些系统功能由软件模块来实现。

硬件一般能够提供更好的性能，而软件更容易开发和修改，成本相对较低。

由于硬件模块的可配置性，可编程性以及某些软件功能的硬件化、固件化，某些功能既能用软件实现，又能用硬件实现，软硬件的界限已经不十分明显。

此外在进行软硬件功能分配时，既要考虑市场可以提供的资源状况，又要考虑系统成本、开发时间等诸多因素。

因此，软硬件的功能划分是一个复杂而艰苦的过程，是整个任务流程最重要的环节。

　　系统映射是根据系统描述和软硬件任务划分的结果，分别选择系统的软硬件模块以及其接口的具体实现方法，并将其集成，最终确定系统的体系结构。

具体地说，这一过程就是要确定系统将采用哪些硬件模块(如全定制芯片、MCU，DSP，FPGA、存储器、I／O接口部件等)、软件模块(嵌入式操作系统、驱动程序、功能模块等)和软硬件模块之间的通讯方法(如总线、共享存储器、数据通道等)以及这些模块的具体实现方法。

　　仿真验证是检验系统设计正确性的过程。

他对设计结果的正确性进行评估，以达到避免在系统实现过程中发现问题时再进行反复修改的目的。

在系统仿真验证的过程中，模拟的工作环境和实际使用时差异很大，软硬件之间的相互作用方式及作用效果也就不同，这也使得难以保证系统在真实环境下工作的可靠性。

因此，系统模拟的有效性是有限的。

　　软硬件综合就是软件、硬件系统的具体制作。

设计结果经过仿真验证后，可按系统设计的要求进行系统制作，即按照前述工作的要求设计硬件软件，并使他们能够协调一致地工作，制作完成后即可进行现场实验。

3 协同设计．EDA工具简介 　　软硬件协同设计比较有代表性的EDA工具有CORSAIR，COOL和POLIS。

这几个系统都是从系统级的系统行为描述开始，经过成本的估计，软硬件划分、软硬件的协同综合、模拟，最后到板级的快速原型(除CO()L外)。

原型板一般包含MCU以及ASIC或FPGA。

软件部分在微处理器或者微控制器上运行，硬件部分在ASIC或FPGA上实现。

　　CORSAIR的系统描述阶段用SDL和PMSC两者相结合对系统进行建模。

SDL是一种基于有限状态机语义的面向对象的系统说明描述语言。

CORSAIR用他来描述系统的行为功能。

而系统的性能需求则由PMSC来描述。

COOL使用VHDL语言作为系统的描述语言。

在POLIS中，设计者使用某种具有扩展有限状态机语义的高级语言(比如VHDL的可综合的子集)进行系统描述。

这几个系统的计算模型基本上都是限定在扩展的FSM。

当前，在系统的设计中，使用UlMI。

作为系统建模语言是很有前景的发展方向。

　　软硬件划分方面，POLIS需要由手工实现，其他两种工具可以自动划分。

CORSAIR的目标体系结构是多处理器多FPGA，COOL是多处理器，而POUS是单处理器。

　　这几种系统协同综合阶段的目的就是生成硬件的硬件描述语言和软件的C代码，并对他们进行协同模拟。

Autodesk 3ds Max + Revit实际项目如何协同设计

三维设计时代的到来 “这栋建筑的阴影会投射到附近的公园内吗？”“这种红砖外墙与周围的建筑协调吗？”“大厅会不会太拥挤？”“这种光线监控器能够为下面的走廊提供足够的日光吗？”只有“看到”设计，即在建成前体验设计才能圆满地回答这些常见问题。

预测居民、访客或邻居对建筑的反应以及与建筑的相互影响是设计流程中的重要工作。

如今，建筑设计已经和工业设计和特效设计一样，到了一个“不可视非设计”的时代。

现在建筑师和视觉特效师普遍利用Autodesk Revit平台和Autodesk 3ds Max Design，利用建筑信息模型来探索、验证和表现建筑设计。

3ds Max Design Design + Revit——建筑设计可视化最佳拍档 建筑设计的可视化通常需要根据平面图、小型的物理模型、艺术家的素描或水彩画展开丰富的想像。

观众理解二维图纸的能力、呆板的媒介，制作模型的成本或艺术家渲染画作的成本，都会影响这些可视化方式的效果。

可计算的建筑信息模型平台，如Revit平台，可以在动工前预测建筑的性能。

在建筑的性能中，人对于建筑的体验是其中一个方面。

准确实现设计的可视化对于预测建筑未来的效果非常重要。

CAD和三维建模技术的出现实现了基于计算机的可视化，弥补了上述传统可视化方式的不足。

带阴影的三维视图、照片级真实感的渲染图、动画漫游，这些设计可视化方式可以非常有效地表现三维设计，目前已广泛用于探索、验证和表现建筑设计理念。

大多数建筑设计工具（包括基于Revit的应用）都具有内置或在线的可视化功能，以便在设计流程中快速得到反馈。

然后可以使用专门的可视化工具（如Autodesk 3ds Max Design软件）来制作高度逼真的效果及特殊的动画效果。

这就是当前可视化的特点：可与美术作品相媲美的渲染图，与影片效果不相上下的漫游和飞行。

对于商业项目（甚至高端的住宅项目），这些都是常用的可视化手法——扩展设计方案的视觉环境，以便进行更有效的验证和沟通。

如果设计人员已经使用了BIM解决方案来设计建筑，那么最有效的可视化工作流就是重复利用这些数据，省却在可视化应用中重新创建模型的时间和成本。

此外，同时保留冗余模型（建筑设计模型和可视化模型）也浪费时间和成本，增加了出错的几率。

在设计同一建筑时，还会用到类似的建筑应用，如结构分析或能耗分析应用；但是有些应用利用建筑信息模型来进行相关的建筑分析，避免了使用冗余模型。