EnSight

1、软件简介

EnSight是一套广泛应用于各个行业（CFD、FEA、碰撞、流体力学、SPH及其它）的后处理与可视化软件，目前各大企业都使用EnSight来查看、理解、交流各种计算数据，同时它具有与当前绝大多数CAD/FEA/CFD商业软件包的数据接口，能够方便地导入大量的计算数据；对于自研程序的计算结果，EnSight提供了数据读取定制功能；EnSight的客户端-服务器的处理模式极大地提高了数据处理效率。

作为一款通用的后处理软件，EnSight具有业界的动画功能、强大的纹理功能、接近真实的显示技术、的体渲染功能、超大规模数据的处理能力等，加上其能够输出直观形象的三维动画及其的VR应用功能，可在沉浸式虚拟现实环境下实现对分析数据的实时交互浏览，便于准确地获知并理解计算数据，这些都使得越来越多的分析人员选择其来作为可视化工具。

2、EnSight版本发展史

1994年，由克雷公司的前雇员组织成立CEI公司，EnSight作为公司的旗舰产品问世；

1996年，EnSight得到行业认可，美国能源部评估EnSight作为后处理工具；

2000年，EnSight软件新增SOS并行处理功能，美国能源部与阿拉莫斯国家实验室等影响力的单位与CEI正式签约，巩固EnSight在行业内的威信；

2003年，EnSight推出版本v7.6，新增协同功能；

2005年，EnSight 8.0正式推出DR版本，成功实现多节点并行渲染；

2006年，软件更新至v8.2，合并分布式渲染与并行处理功能，实现数据处理。创新性地嵌入python脚本语言，为软件实现各种复杂功能助力；

2009年，新增了众多右键功能的EnSight 9.0发布，使得软件操作更为灵活快捷；

2010年，EnSight 9.1中新增体渲染以及当下时髦的VR功能，使得枯燥的CAE数据也能以更真实的方式得以展现；

2011年，EnSight 9.2中新增ceishell功能，使得并行处理及分布式渲染时各节点间的通信更为流畅；

2012年，软件的旧版界面，以全新GUI展现的EnSight 10.0正式发布；

2014年，EnSight 10.1面世，软件层次更加分明，从低到高分为EnSight Free、EnSight Desktop、EnSight Standard、EnSight HPC、EnSight VR，旨在满足不同客户所需。

3、软件基本模块

CEI致力于为科学计算和工程领域用户提供丰富的后处理及可视化解决方案，其主要产品如下：

EnSight VR ----通用后处理及虚拟现实可视化软件。适用于大型计算数据及复杂几何模型，支持计算集群上的并行后处理、图形集群上的并行渲染、沉浸式CAVE环境中的立体显示并实时交互、屏幕拼接及超大场景输出

EnLiten----免费场景浏览器。用于浏览EnSight软件输出的.els场景文件，内含动画书、关键帧、粒子追踪等动画信息，可对部件进行隐藏、透明度更改等操作，该类场景文件可使得用户将较大的数据文件输出，便于携带及演示讲解

Reveal ----免费下一代场景浏览器。功能与EnLiten类似，可浏览EnSight软件输出的.csf场景文件，同样便于移动携带及演示

EnVideo----免费立体视频播放器。用于EnSight软件输出的.evo格式的立体视频的播放，也支持各种常规视频格式文件AVI、WMV、MPEG等的播放

EnVe----免费视频编辑器。用于整合视频片段、切除多余帧、渐隐渐出处理、视频拼接等功能

4、软件主要特性

• 对所有类型的通用分析（CFD、FEA、碰撞、流体力学、SPH等）结果进行可视化

• 处理结构网格、非结构网格、混合网格以及粒子数据

• 具有广泛特征集，包括：云图、曲线图、等值线、等值面、等值体、流线/迹线、分离/再附线、矢量图、剪切、探针、材料交界面、剖面图、提升面、涡核、激波、展开面、动画等

• 支持各种通用分析工具以及标准格式的读取和转换

• 支持体渲染及基于变量的Alpha通道

• 支持光滑圆球来表示模型节点或粒子部件

数据格式支持

ABAQUS、ACUSOLVE、ADAMS、ADINA、ANSYS、CASE、CFD ++、CFD-ACE、CFDESIGN、CFX、CGNS、CONVERGE、CTH、EXODUS、FASTRAN、FENSAP、FIELDVIEW、FIRE、FlOW-3D、FLUENT、I-DEAS、KIVA、LS-DYNA、MAYA ESC、MOVIE.BYU、MSC.DYTRAN、MSC.NASTRAN、N3S、OPENFOAM、PHOENICS、PLOT3D、POLY-3D、POLYFLOW、POWERFLOW、RADTHERM、RADIOSS、SILO、SPHINX、STAR-CCM+、STL、TECPLOT

后处理能力

1.等值线与等值面

¨ 可动态显示等值线，并对等值线单独添加标注

¨ 可基于标量、矢量、坐标值建立等值面和等值体

2.粒子追踪

¨ 可创建流线、迹线、烟线以及表面流线

¨ 可以线状、带状、管状等不同的形式表现粒子追踪轨迹

¨ 可基于点、线、面或部件发射流线

¨ 可使用鼠标操纵来实现流线的动态交互显示

3.矢量图

¨ 可使用箭头显示向量的大小与方向

¨ 可根据喜好定义箭头风格、颜色、比例、起点位置等

¨ 可使用曲线箭头显示局部曲率变化

4.提升面

¨ 可基于所选变量创建从父部件投影生成的提升曲面

¨ 可定义提升曲面的比例、边界面以及偏移量

5.动画制作

¨ 可创建粒子追踪动画、平面剪切扫略、等值面移动等动画

¨ 可利用动画书功能创建过渡过程数据的翻页动画，来虚拟显示几何体的变化

¨ 可基于瞬态数据加载动画

¨ 可创建关键帧动画来表现模型自动漫游与缩放

¨ 支持使用摄像机来定义动画路径

¨ 可结合关键帧与坐标系绑定功能实现各种复杂动画的制作

6.图形用户界面

¨ 符合windows风格的界面，使用图形图标，加上本土化的中文界面，更易学习与使用

¨ 可自定义选择常用的功能特征列于功能图标栏里

¨ 窗口中的所有工具栏均可根据个人喜好灵活移至不同的位置

¨ 强大的右键功能，实现了很多功能的快捷操作

¨ 可将logo，位图以及动画等集成到图形窗口中显示

7.命令行语言

¨ 可通过EnSight命令或python脚本实现无GUI批处理

¨ 能够自动记录图形窗口中所执行的每一步操作的相应命令

¨ 能够将操作软件所生成的命令直接转换成python的可执行程序语句

¨ 能够保存宏命令，并可设置操作宏命令的快捷键

8.几何模型

¨ 可处理结构、非结构、混合和嵌套等多种几何网格

¨ 结构数据可以I/J/K切片查看

¨ 几何体、网格连通性均可随时间变化

9.部件

¨ 可对模型部件及派生部件（切面、等值面、粒子追踪等）进行独立操作与控制

¨ 可复制、删除、提取、合并、克隆部件

¨ 可对部件进行分组，并将组内部件进行相同的变换操作

¨ 可用Alt+[0-9]给某些部件编上虚拟号，而后使用Ctl+[0-9]来快捷组选这些部件

10.变量

¨ 可有选择地加载所需变量以节省内存

¨ 变量可以是基于节点或基于单元的变量

¨ 变量计算器内置了预定义的函数表达式；另有自定义功能，可基于已知变量来实现对其他变量的求解

11.案例

¨ 多可同时查看32组数据集

¨ 通过多视口功能可实现多个案例的对比

¨ 支持多案例链接，各案例的所有操作均同步执行

12.瞬态分析

¨ 支持瞬态数据结果的分析

¨ 可输入起止时间步来查看对象在某一时段的计算结果

¨ 对网格连通性不随时间变化的瞬态数据，可在时间段间插值求解，得到更高分解度的计算结果

13.数据查询

¨ 可获知任意坐标点、节点、单元、部件与模型的信息

¨ 交互探针查询功能，可查询鼠标光标所在位置或其邻近节点的变量信息

¨ 可查询空间某直线或某一维部件上的变量随距离的变化信息

¨ 任意基于时间或空间的查询结果均可以曲线图形式显示，并可导出至外部文件

¨ 可编辑曲线图属性——颜色、边框、背景、图例等

¨ 可导入外部数据（如：测量值等）来生成曲线图

¨ 可查询瞬态数据中的变量随时间的变化信息，并动态显示结果曲线

14.注释

¨ 可轻松添加注释，包括文字、二维线、三维箭头以及导入logo等

¨ 所有注释均可通过鼠标交互拖动

¨ 注释的可见性、字体的大小、二维线的颜色、三维箭头等均可轻松控制

15.纹理贴图

¨ 可基于平面投影给部件贴图

¨ 可使用S、T变量实现部件的立体贴图

¨ 可通过编辑贴图图片的Alpha通道，实现各种效果显示

16.输出

¨ 可输出各种如AVI、JPG、PNG等通用图片或视频格式

¨ 可输出立体视频，应用于VR环境中

¨ 可输出VRML、JT等格式，供其他软件编辑

¨ 可输出场景文件至EnLiten和ReVeal，使得较大的数据模型实现轻松移植

17.许可证信息

¨ 有网络浮动版及节点锁定版两种许可证

¨ 支持多机冗余许可证管理

18.运行模式

¨ 支持远程客户端-服务器模式

¨ 支持共享内存多128核同时并行

19.并行处理能力

¨ 对于常规较大的数据模型，支持单台工作站多128核并行

¨ 对上亿网格数据，支持分布式内存并行处理，通过SOS整合多台服务器资源

¨ 对上百亿网格的超大规模数据，支持使用RLSOS来联合多个SOS进行处理

20.VR环境支持

¨ 支持多通道投影墙及沉浸式CAVE环境

¨ 支持屏幕拼接来实现高分辨率显示

¨ 支持外部交互设备，实现实时跟踪浏览

5、软件应用平台

EnSight支持大部分主流客户端与服务器操作系统平台。

6、客户评价

　　“EnSight让我不用将数据从服务器删除就能将其可视化——在路易斯安那州立大学，就可以将远在德克萨斯州或伊利诺伊州或加利福尼亚州的数据可视化。我再也不需要等到一切转换过来，也不需要在本地储存才能进行查看。”

——美国路易斯安那州立大学数学系助理教授BlaiseBourdin说

　　“EnSight在其用户手册中介绍的视频制作过程非常简单和直观，一名和我们一起工作的本科生制作了视频，他很容易地学会了用EnSight来创建它们。”

——俄亥俄州空军研究实验室计算科学中心的航天工程师Dr. JoséCamberos说

　　“EnSight可以很快读取几何形状变化和巨大的数据集，这是我的需要。当我刚一点击EnSight中的‘动画’键，迸——还不到10秒，动画已经在运行了。”

　　 ——计算模型学博士、Emhart Glass的顾问Matt Hyre说

　　“EnSight是复杂计算流体力学处理中可视化和后处理的解决方案。像我们这样大的团队，分布在这样大的距离，至关重要的是每个我们分配的图像和结果有所需要的内容。EnSight的多种特征提取工具成为创建这些图像的一个组成部分。”

　　 ——Prada Challenge2003团队的计算流体设计分析师Jed Lowry说

　“使用可视化作为沟通工具与分析本身一样重要，像EnSight这样的可视化软件使我们能够与管理层、客户和其他工程师分享我们的调查结果。”

　　 ——Visteon的技术专家Kumar Kulkarni说

7、行业应用案例

航空

• NASA与美国航空工业使用EnSight软件的可视化技术研究喷气发动机燃烧，并在乘客安全、燃油经济性与减少污染等方面取得了直接的效果；

• Airbus，Boeing，Gulfstream以及Raytheon等航空公司使用EnSight进行产品设计过程中的CFD仿真；

• 美国空军学院将EnSight用于空气动力学课程的可视化教学。

汽车

• F1与印地车赛设计组织Reynard Motorsport的工程师使用EnSight观察设计车体内外的气流CFD结果。其他众多F1车赛团队也都使用EnSight软件，包括Jaguar Motorsport, British American Racing, SauberPetronas, McLaren等；

• TRW公司使用EnSight来为汽车制造商设计前侧安全气囊；

• Visteon公司和福特汽车公司使用EnSight创建高质量NVH噪音与振动及安全等方面的动态仿真。

• 戴姆勒.克莱斯勒公司在多项汽车应用中使用EnSight，包括碰撞分析、流通性分析、发动机设计、空气动力分析以及虚拟现实等。

生物学

瑞典林克平大学（Linkoping University）与加州大学旧金山分校（the University of California San Francisco）基于核磁共振图像使用Ensight来进行心脏血液循环的复杂3维可视化仿真；

Baxter Health Care与St. Jude Medical Center等公司在研制人造方面应用Ensight软件；

国防

• ASCI（提高战略运算能力计划）科学家使用EnSight来验证贮存器的安全可靠性

• Benet Labs是美方的实验室，主要使用CFD方法和可视化图形软件研究和模拟噪声，努力减小噪声对士兵产生的伤害。

海洋学

• Los Alamos 实验室等用于海洋温度分布等后处理可视化