本文介绍了化工工程行业中，应用SolidWorks多个版本软件完成设计工作时，软硬件升级的过程和体会。过去，计算机升级主要考虑的对象是CPU和内存，但从SolidWorks版本的提升后硬件升级的历程来看，经历了集成显卡、独立显卡直至升级到专业显卡的升级以后，在三维设计中，提高系统GPU的显示性能不容忽视。
一、化工工程行业应用概述
笔者所从事的行业是化工工程，本行业对三维设计工作的应用特点如下：
1、工作以项目形式为主，工期紧，在三维设计中需要考虑的内容多。例如：
2、每个项目均需要单独设计，工作量大。除了标准件和化工设备上常见的零部件，如封头、接管、法兰、支座等外，大量采用非标结构。
3、零部件数量众多，一个项目的零部件层次众多，零部件数量上万，相关的约束关系复杂。如图1所示的化工塔体设计图中，共有深达 56 层的复杂结构，零件数量为 14896个，其中特征的数量为 25600 个。设备塔体的具体尺寸为7米高*6米宽*6米长。
4、设计工作不仅要考虑实现客户要求，而且常常要根据用户要求和工程实际的情况进行调整。其中常需要考虑的专业主要包括：
a)为客户描述工程完成后的场景，并根据客户要求进行修改；
b)在确定结构的基础上，根据工程实际情况，选择合理的管路设计方法，计算相关成本；
c)对结构进行必要的分析和优化，节约工程成本。
正因为行业应用工期要求紧，设计任务中且相当复杂，采用了SolidWorks三维设计软件后，很好的满足了用户的需要。
二、SolidWorks应用概况
SolidWorks作为一款中端三维CAD软件，其主要特点是简单易用、高效方便。我从2005年开始使用SolidWorks软件进行设计工作，当时的版本是SolidWorks2006。在其后的数年中，SolidWorks几乎每年都会发布一个新版本，最新版本为2010。根据本行业应用要求，除常用的三维造型功能外，应用最为频繁的是三部分的功能：
--用SolidWorks Routing插件完成管路设计
--用SolidWorks Simulation进行有限元分析
--用PhotoWorks完成渲染，生成漂亮的图片提供给客户参考
三、SolidWorks硬件需求分析
SolidWorks软件从2006版到2010版的升级过程中，对硬件性能要求在不断提升。
1、SolidWorks系统硬件需求分析
从官方的要求来看，SolidWorks基本要求情况如下 ：
（1）从SolidWorks2007至2009，对操作系统支持的范围更宽。
（2）内存、显卡和CPU的应用要求
从上表可以看出，要想流畅的使用SolidWorks，首先需要根据应用情况确定使用64位还是32位的操作系统，其次要根据需要处理的模型规模和特征数量确定内存大小，最后也是最关键的是要根据应用要求选择一款合适的专业显卡。
2、SolidWorks新增功能凸显出对显卡的要求
从硬件需求上看，SolidWorks的要求似乎并不高，但我们分析一下2008到2009版的新功能就会发现，其实SolidWorks对硬件要求在不断提高。如：
在SolidWorks2008中，新增了Instant3D技术，用户只需拖动尺寸或几何体就可实时改变模型，这实际上对显卡提出了很高的要求；该版本中，当一个零件中插入另一个零件后，系统可自动带入新零件的草图、自定义属性等项目，这意味着零件图尺寸会增加，对硬盘读写的要求会有所提高。
SolidWorks 2009中，可在不改变总视图的情况下放大局部细节；在SolidWorks 和SolidWorks Simulation 中使用相同的材料库和用户界面，实现了CAD/CAE界面和外观的无缝交互，这些新功能都对显卡提出更高的要求 。
简言之，随着SolidWorks的不断升级，系统对硬件的需要越来越高，其中尤其是对显卡的要求在增加，我的升级之路也随着软件的升级开始了。
四、我的升级历程
1、工作机简介
设计中使用的计算机为DELL OptiPlex GX620，其相关配置如下表所示：
在SolidWorks2008版以前，以上配置尚能满足应用需要，随着公司设计产品的大型化趋势明显加快，特别是在SolidWorks2009版到来后，在应用中感觉到计算机性能已经满足不了要求，在设计过程中，拖动某个装配体时，有很多零部件显示为方块，并且拖动停顿间隔很大，升级提上了议事日程。
2、内存升级一步登顶
从前文可知，升级硬件有三个升级的方向：CPU、内存和显卡。
在使用SolidWorks2006的时候，该机在性能上尚可满足要求，采用的高频奔腾四双核CPU主频较高，升级CPU性能提升有限，且发热量大，性价比不高，因此放弃。
在升级时，将内存升级到了2*2G=4G，这已达到了该机主板支持的最高内存容量，虽然在32位的Windows XP操作系统中目前显示仅能支持3.5G，但增加内存后，系统的速度得到了一定提升。
3、显卡升级三次到位
该机原配的945G主板采用的是集成显卡 ，主板上集成的是Intel GMA950显示单元。使用这种芯片组无需单独购买显卡就能实现普通的显示功能，可满足一般的家庭娱乐和商业应用，节省用户购买显卡的开支，显卡内存直接共享内存。
在SolidWorks2007中，在系统仅有512M内存的时候，还需要分出128M甚至更多内存给集成显卡，实在有些入不敷出，后来将显卡升级为NVIDIA 9500GT独立显卡，在内存增加至3.5G后，系统显示效果有所提高，但仍能明显感觉到显卡性能不理想，已经成为系统的瓶颈。图7中即为设计过程中实施显示的效果图，其中的材质的效果完全没有体现出来。
2009年购买了一块NVIDIA Quadro VX200显卡，该显卡虽然是专门针对AUTO CAD认证专业显卡，但在三维设计软件上的性能提升也是很大的，在三维建模的流畅性和大型装配体的设计中尤为明显。图8中可以明显看到同一个零件，在及时操作时的效果完全不同。
实际上，本文前面《化工工程行业应用概述》部分中展示的几张装配图，无论是在集成显**还是在NVIDIA 9500GT消费显**，想要流畅的进行设计都非常困难。
虽然经过了两次升级后，系统显示性能得到了长足的提高，但在SolidWorks中使用VX200并不完美，在大型装配体工程图设计中，在缩放时会产生虚影，虽然经过数秒后显示即可恢复正常，但我已经下定决心，将VX200推荐给专门使用Autocad的同事，然后再购买一款NVIDIA Quadro FX系列专业显卡，真正享受专业应用专业显卡的乐趣。
五、小结：
从整个升级的过程来看，随着计算机性能不断提高，GPU在整机中的地位的确越来越重要，升级显卡带来的效果也日益明显。对于如SolidWorks这样的专业应用而言，为了保证软件升级的工作效率，工程师最好在购买计算机之初就直接选用NVIDIA Quadro专业显卡，这样就不会走上多次升级的弯路了。（本文为陈同江和e-works撰稿人李卫合作撰写，欢迎转载，转载请标明来源和作者）
发表于：
2009-07-16 10:02 学无涯 阅读(6177)
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