伏图（Simdroid）三大核心技术实现CAE仿真全链路加速

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在CAE领域，计算效率是仿真软件的核心竞争力。随着多物理场耦合、亿级网格计算等需求的不断增长，软件架构性能已成为用户选型的关键指标。云道智造自主研发的伏图（Simdroid）平台，通过三大技术支柱构建性能护城河，实现从数据预处理到可视化呈现的全链路加速。

一、高性能后处理框架设计

工程实践表明，对性能影响较大的架构问题包括：

查找数据：尤其是复杂度非常量的查找，对仿真后处理性能影响最大，甚至可视为设计缺陷。通过合理规划数据存储路径，可以有效简化复杂查询。

数据转换：频繁的数据转换对性能影响巨大，即便是简单的四则运算，尤其是除法，在亿级模型规模下也会显著增加计算资源消耗。

数据拷贝：减少数据内存拷贝、提高缓存命中率是后处理软件框架设计的核心需求。仅保留必要的数据拷贝，减少不同层级间的数据拷贝是关键。

计算机存储设备延时等级图

云道智造的后处理引擎基于伏图平台架构，支持Windows、Linux跨平台运行，兼容x86、ARM多架构，此外还搭载了自研GPU渲染引擎、真实感渲染等技术，可实现高性能的后处理云图、切片、剪切面、等值线、矢量图、监控点、流线派生结果等复杂的高性能统计和计算功能。

该后处理框架通过优化数据流转流程，显著减少了从结构、流体、电磁等物理场求解器结果数据到渲染器的数据转换，从而大幅降低了CPU、GPU的计算开销和硬盘的IO开销，实现架构上的整体性能提升。

伏图-电子散热模块（Simdroid-EC）性能优化对比

二、自研高性能算法技术

由于求解器的常规物理量输出无法覆盖仿真软件所有的实际业务需求，且为满足一些高阶的可视化需求，后处理不可避免地需要进行一些物理量计算和可视化计算。云道智造自研了StaticLocator、CellDataToPoint、PlaneCutter、ExtractCell等算法，对通用提取算法进行了深度优化，显著提升了计算效率。

8000万网格模型内存峰值优化对比图

三、高效渲染技术

伏图平台的渲染引擎通过结构化特例实例，采用Instanced Draw技术，提高场景中大量重复元素的绘制效率，从而提升某一类后处理结果的整体效率。

使用Instanced Draw绘制的箭头

此外，渲染引擎还采用了遮挡剔除和Meshlet技术，通过使用线程在芯片上直接生成Meshlet构建渲染图元集合，并在纹理空间中进行着色，结合剔除策略，从而减少不必要的计算开销和overshading，提高显存命中率，进而大幅提升后处理渲染性能。

使用大量箭头和遮挡剔除的仿真云图

伏图平台通过定制渲染方式，大量使用渲染Shader流程，最大化利用硬件资源。平台基于物理量特性对着色器进行优化，针对不同物理量差异化使用着色器，充分利用GPU资源，不仅可以实现仿真后处理结果的实时显示和交互，避免仿真工程师的时间碎片化；还提供了高度逼真的真实感渲染，让仿真工程师更容易理解仿真结果。从某种程度上来说，这也是仿真性能的一种提升。

大模型的实时渲染效率

伏图平台通过智能数据处理、算法加速和渲染革新三大技术支柱，实现了平台的全链路加速和性能优化，为用户提供了更加高效、精准的仿真解决方案。

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