VGStudio Max是一款功能强大的三维可视化软件，由德国Volume Graphics开发。它使用计算机断层扫描（CT）和其他成像技术，可在各种工业应用中实现高质量三维可视化和图像分析。VGStudio Max软件被广泛应用于逆向工程、数字铸造、材料研究、工业制造等各个领域。本文将全面介绍VGStudio Max的主要特点和功能，并探讨其在不同工业应用中的优势。

【资料图】

1. 三维可视化

VGStudio Max是一款专业的三维可视化软件，可将CT成像数据转换为高质量三维模型。该软件支持多种数据格式，包括STL、PLY和OBJ等，并具有快速的重建算法，以实现快速而准确的三维模型创建。此外，VGStudio Max还支持复杂几何体的磨光、填充和分类，可以对三维模型进行优化和处理，并提供精细风格和渐变颜色等高级可视化功能，帮助用户更好地了解模型的构造和特征。

2. 图像分析

VGStudio Max可以自动检测和测量三维模型的特征，例如表面区域、壁厚、曲率和表面平滑度等。此外，该软件还提供了丰富的测量和分析工具，例如点、线、曲面、极值、面积、体积、角度等，以帮助用户对三维模型进行准确的测量和分析。

3. 智能切片

VGStudio Max软件可以创建多层面的智能切片，以便用户对三维模型进行逐层分析。切片可以轻松地导出到其他软件进行进一步分析或处理，并且可以应用于各种工业领域，例如逆向工程、数字铸造、制造等。

4. 可扩展的插件

VGStudio Max具有可扩展的插件，可实现许多不同的工业应用。例如，为不同领域提供的插件包括铸造模拟、材料研究、复合材料、微坯技术、显微成像、金属疲劳分析等。每个插件都提供专业的分析和可视化工具，并对特定领域提供专业的支持和指导。

5. 高级分析

VGStudio Max可以进行高级分析，例如形态学操作和模拟，可将三维模型进行进一步加工和处理。该软件还可用于生产控制和工艺优化，以优化生产和减少缺陷。

6. 直观的用户界面

VGStudio Max采用直观的用户界面，使其易于使用。该软件的操作方式类似于其他三维建模工具，包括旋转、缩放、平移、放大、缩小等，因此对新用户来说非常容易上手。

7. 高级特征识别

VGStudio Max软件具有一项独特的功能，即高级特征识别。该功能可以自动识别设计变更，并能够检测23个不同类型的驳口角度和曲率半径。这使VGStudio Max可以准确地分析变形、误差和瑕疵等问题，并为用户提供高级的特征检查和纠正功能。

VGStudio MAX扩展功能

三维坐标测量模块

传统的方法使得测量任务不能被有效完成而只能进行无损检测，而VGStudio MAX 将工业CT 扫描设备变成了高效的三维坐标测量系统(CMS )。该软件针对CT 数据的应用研究进行了特别的扩展，提供了高效直观的用户界面。为了达到CT 数据测量的高精度要求，可选的三维坐标测量(CM) 模块囊括了独一无二的高级算法，以亚体素精度来精确确定实际表面。该模块的新功能使得所有基于结构分析的测量不确定性大幅减小，如三维坐标测量，设计与实物比较和壁厚分析。不同的对象定位工具，如 “最适配合”，“3-2-1”，“基于感兴趣区域的定位(RPS)” 和基于几何结构定位的方式都包括在该模块中。三维坐标测量可选模块是进行所有分析的必要条件，并在指定的三维坐标系统中被执行。经过改良的表面判定算法提供了更高的精确度，该算法针对高对比度、高动态范围的CT 数据的改善尤为突出，例如多材料组件的扫描数据。结合了新增强的坐标测量模块，VGStudio MAX 为CT 测量的准确性设定了一个新的参考标志。

设计与实物比较模块该模块必须与三维坐标测量模块配合使用。设计与实物比较可选模块可直接比较CT/三维像素数据和CAD 或其它 CT/三维像素数据，比常规方法效率更高。功能特征■ 以颜色标识来显示分析结果，可对整个对象或用户指定的“感兴趣区域”进行分析■ 几何结构比较可直接在CT / 三维像素数据集上进行，不必将三维数据转换成点云或STL 数据，从而避免了增加测量的不确定性和有效信息的损失■ 强大的报告导出功能，可将图像和文字以多种格式导出(例如 CSV、HTML、RTF 等)2.2 版本的新功能■ 设计与实际比较模块现在可以使用CAD 数据（STEP 、IGES ），网格数据（STL）和体数据■ 更强大的报告能力，尤其对于自动检测功能■ 支持原生的CAD 数据格式（例如STEP 、IGES ）■ 设计/ 实际对比模块中，可用各种参数规定公差，例如偏差（最大、最小、累积偏差）

壁厚分析模块壁厚分析可选模块可直接在CT 数据/ 三维像素数据集上自动定位面积不足或壁厚过厚及间隙过大的位置。

功能特征■ 分析结果用颜色标识显示■ 对整个对象或用户指定的“感兴趣区域”进行分析■ 直接对CT 数据/ Voxel 数据进行处理，不必将三维数据转换成点云或STL 数据■ 不需要 CAD 模型■ 改进了统计分析功能■ 强大的报告导出功能，可将图像和文字以多种格式导出(例如 CSV、HTML、RTF 等)■ 如果壁厚分析需要在精确定义的三维坐标系中进行，必须购买可选的三维坐标测量模块

2.2 版本的新功能■ 壁厚分析模块现在可以使用CAD 数据（STEP 、IGES ），网格数据（STL）和体数据■ 更强大的报告能力，尤其对于自动检测功能■ 在壁厚分析模块中，可用各种参数规定公差，例如厚度（最大、最小、平均值和偏差）孔隙 度分析孔隙/ 夹杂物分析模块选项可对材料的不连续性进行自动检测，例如气孔、孔洞和夹杂物。基于CT 的缺陷分析如今已被广泛应用，如铸 件、塑料 零件和BGAs 。

功能特征■ 自动快速的检 测、分析和显示缺陷■ 检测气孔和夹杂物■ 缺陷检测即可以在完整的数据集上，也可以在用户自定义区域（感兴趣区）内进行■ 可将检测到的缺陷按照量的大小进行颜色编码可视化■ 计算每个缺陷的各种参数（缺陷位置、缺陷球度/ 密实度、缺陷尺寸和几何形状（体积、x-y-z-坐标尺寸、投影面积）、最近缺陷间隔、每个缺陷到参考表面的距离（CAD 或是零件的实际表面）■ 统计缺陷粒度分析：总体百分比或孔隙度和缺陷体积直方图■ 强大的报告导出功能，可将图像和文字以多种格式导出(例如 CSV、HTML、RTF 等)■ 数据界面可使分析结果输出为仿真结果并可导入到MAGMASOFT®如果缺陷的计算在设定好的坐标系统内运行，就需要选择坐标测量模块。

新孔隙 度

除了3D 孔隙和夹杂分析之外，增强的孔隙/ 夹杂分析模块选项也支持铸件的无损2D 缺陷分析，直接根据CT 切片图像，依照 VDG * 规范 P 201 / VW 50097 。该测试规范明确定义了检测无色金属铸件孔隙度的要求。使用该VGStudio MAX 的新功能，可在CT 扫描中从任意选择的方位创建矩形、圆形或三角形参照平面。然后确定在该平面内的孔隙度和任意公差。在整个切面图像内确定最大的孔和最小的标准孔的距离。依据规范中定义的气孔类别(D、S 、F、G)，该结果使您可以执行自动分类。

VGStudio MAX 中根据P 201 标准开发的孔隙分析功能蕴藏着巨大的潜力，因为它淘汰了耗时的样品制备和显微镜拍照等工作。分析过程可保存为模版，以便快速和重复地分析所有零件，并无需用户的任何干预。利用该模块选项，Volume Graphics 公司将带有亚像素精度的显微镜图像分析技术引入到了工业 CT 图像分析中。

纤维分析诸如像CFK、GKF 这样的纤维复合材料，在现代产品设 计中发挥着重要的作用。该项新型分析模块在纤维复合材料应用领域中给所有专业人员提供了强大的数据分析和解决方案。使用Volume Graphics 的最新纤维分析模块，无论数据集规模大小，用户都可以处理。在整体或部分零部件分析中，模块即可以展示出很小的材料样品的个别纤维，也可以单独展示像粗纱这样更大的结构。该模块，可以根据用户的需求及CT 扫描的规模，提供样品内部的细节信息。

可计算出下列参数：■ 局部纤维取向■ 局部纤维含量■ 整体纤维取向分布■ 整体纤维含量■ 单体纤维分割及纤维参数计算（如长度，厚度和取向）■ 整体纤维长度分布■ 整体纤维厚度分布多种方式展示出报告分析结果，例如：■ 局部纤维取向以颜色编码或矢量、张量和流线方式展示■ 整体取向分布可通过直方图显示■ 生成并输出各种格式的报告(CSV、HTML、RTF 等)新版纤维复合材料分析模块缩短了实数据和注塑模拟或机械仿真之间的差距。实际部件和材料样品的计算参数可以多种格式输出(如CSV、PATR AN)，这些数据可以直接和模拟数据对比。而后可将得出的材料参数输出并导入到仿真任务中去。

CT 重建模块利用CT 重建模块的选项，Volume Graphics 直接将CT 扫描仪与VGStudio MAX 独特的分析能力和可视化连接起来。该模块对于计算机性能及图形硬件并无特殊要求。只要在计算机硬件的处理能力范围内，CT 重建模块即可充分利用最新的GPU 或多处理器/多核系统，重建任意大小的数据集。用户可以自主选择优化图像质量还是计算性能。自动扫描几何修正CT 重建模块拥有独特的水平旋转中心校正和轴自动倾斜校正（在探测器平面）功能，它能够直接在实际CT 扫描获得的数据上修正。由此无需预先扫描被检客体。这些校正不用依靠CT 扫描，仪硬件本身便可以改善CT 数据的质量。此外，CT 重建模块使用Volume Graphics 公司标准射束硬化校正或可选的迭代伪影修正（IAR）功能*（见下文）来改善图像质量。

功能特征■ 无与伦比的重建图像质量■ 可为用户和硬件生产商提供超快速的GPU 加速CT 重建效果■ 锥束、扇束、平行光束、平面和螺旋CT■ 多种自动扫描几何修正■ 射束硬化校正，可选用迭代伪影消除法（IAR）* 进行射束硬化校正■ 独特的互交式重建预览■ 无伪影感兴趣区（ROI）重建■ 偏移扫描重建■ 可创建VG 工程■ 性能模式可优化庞大数据集的重建时间CT 扫描仪软件集成和生产流程自动化Volume Graphics 提供的软件开发工具包(SDK )可集成在 CT 扫描系统的控制软件上。集成的软件开发工具包可以以VG 工程的方式，直接使VGStudio MAX 调用扫描数据集开始工作。除此之外，它能够执行宏命令，例如开始自动检测任务。因此，软件开发工具包能够组建全自动在线检测系统。VGStudioMAX 现代 PC 和工作站的优化利用　VGStudio MAX 里几乎所有功能都支持多线程处理，在多处理器/ 多核的电脑上显著增加了处理性能。其渲染性能取决于CPU 核心的数量，因此我们推荐使用多处理器/ 多核电脑，以便使软件发挥最佳性能。由于总系统内存要求在很大程度上取决于用户典型数据集的大小，所以对于专业用户，我们建议您在64 位软硬件环境下运行VGStudio MAX 软件，同时内存至少是最大数据集大小的两倍。

总之，VGStudio Max是功能强大的三维可视化软件，适用于各种工业应用，包括逆向工程、数字铸造、材料研究、工业制造等。该软件具有广泛的功能和工具，可以帮助用户轻松实现精确的三维可视化和图像分析。同样重要的是，VGStudio Max的用户界面直观易用，适合新用户使用，并具有可扩展的插件和高级特征识别功能，使其在工业领域具有广泛应用和市场前景。