深入理解数值计算网格(9)–商业开发

网格生成作为工业仿真软件的一项重要的基础性功能，必然也是研发的重点和难点。在前期介绍网格的基础上，本文就简单聊一聊网格相关功能的商业开发。

有朋友可能会有疑问，商业开发和一般的开发区别在哪里？

其实商业开发的难点主要在于解决实际工程问题：一方面基本的功能都要有，另一方面要能满足工程中各种稀奇古怪的需求，有些可能是反常识的工程问题。在一般功能的基础上，对网格生成的性能，稳定性，兼容性都有更高的要求。

比如我们常用的几何内核为ACIS和Parasolid，网格引擎需要能直接读入ACIS和Parasolid的数据，避免二次导入的数据损失；现在的模型越来越大，设计越来越复杂，网格要求有更精准的参数控制来处理大模型，满足性能要求，生成符合实际需求的网格；针对逆向工程和AI建模等新趋势，网格模块要能处理扫描出的大量无用数据和脏数据，有能力进行数据清洗等预处理工作；此外网格智能加密和稀疏，支持混合单元，网格拆分组合，网格修复，虚拟拓扑，并行网格划分等也一直是应用领域的刚需。

从功能需求看，网格的开发分为两部分：

1. 网格引擎开发；

2. 业务应用开发；

网格引擎提供底层网格划分技术，包括标准几何导入识别，实现网格划分算法，网格优化，生成结果网格数据，导出标准中间网格格式等等，是基础性功能研发。目前这块整体看开发资源相对较少，开源的比如getgen，tetgen，gmsh，CGAL都有提供，可以作为学习和参考的资料。 综合性的功能比较全面的商业组件选择余地小。

业务应用开发在网格引擎的基础上，实现业务的实际需求，比如自动设置合理材料，边界等信息，最终生成求解器需要的网格文件。这块直接和业务挂钩，是大部分网格开发的重点。

很多专业软件因为对网格的需求比较集中和明确，因此开发往往同时包括了网格引擎和应用业务开发。这也是未来仿真软件开发的趋势，即根据自己业务需求开发网格功能，掌握和开发底层网格生成算法！

本来打算在商业开发中讲讲网格引擎的设计和实现，以及业务应用开发。发现内容太多，泛泛讲没有深度，也没有太多指导意义，后续有空再聊。

从十多年的工业软件研发经历看，网格作为基础性功能，技术更新十分缓慢。更新主要集中在性能比如多进程，分布式计算，几何接口扩充，实际仿真业务需求等。可以预见，未来也不会有太多更新。相比求解器，几何内核，网格功能相对独立，且内容比较集中，没有太高的瓶颈和工作量，更多是算法上的实现和完善（注意：只是相比几何内核和求解器）

从国外大环境看，各大厂商也都在加紧布局工业软件的底层核心业务，换句话说，以后在全球都很难买到底层应用模块，甚至使用可能都会比较困难。

目前国内工业软件发展如火如荼，想在这块有所作为，网格功能要早早介入底层开发，进行长期技术上的积累。

相比之前的网格入门介绍，“深入理解数值计算机网格”系列介绍了更多工业仿真软件中的网格细节，但是相比网格功能算法的具体实现，实际应用，仍然只是皮毛。后续有空会更多介绍网格引擎的设计，算法实现，网格和业务的结合以及在工业实际中的应用。