demo3d 2018 版新特色 -...

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Demo3D2018 版新特色

Demo3D 系列產品（Emulate3D/Sim3D/Demo3D）是智慧製造和智慧

物流的核心設計模擬平臺，是實現數位孿生技術的有力工具，用於自動化系

統的方案展示、虛擬實境、佈局優化和虛擬電控調試等多用途。



Emulate3D

CAD Is The Model 在新功能「CAD Is Model」模組中，我們可以將外部匯入的 CAD 增添「機構屬性」

作為數位孿生的模擬測試。這些「機構屬性」包含輸送帶、關節、物理幾何、感測器……等等常見的要素。在盡可能減少新增多餘物件的情況下，將 CAD 轉化為可動的機構、設備提供模型使用。

其中一部分的「機構屬性」可以直接連接 PLC 的 IO 節點，不必在「具有功能的物件」外另外蓋上作為外型功能的 CAD。

若在工作過程中修改或更新 CAD，或保留原先設置的「機構」。並且可以在 CAD

和 PLC之間反覆進行修改以及測試。

在組件庫中可以看到新功能的資料夾，裡面包含所需的「機構屬性」和插件，加

載完畢之後會在介面上方新增一組功能列。若用戶有需求，也可以使用程式碼編寫相關

功能，編輯方式就跟以往的 C#編輯方式相同。



CAD Is Model - SolidWorks外掛程式在 Emulate3D中包含著 SolidWorks的外掛元件，能在 SolidWorks介面中新增相關的工具

列。如此一來，便能在 SolidWorks中直接設定「機構屬性」，並且儲存在 SolidWorks的「零件」

或「組合件」之中。在使用例如 SOLIDWORKS Manage等 PDM solution相關功能時，這些特徵都

會被保存在檔案中。

「機構屬性」設置完畢之後，可以導入到 Emilate3D，並且在 Emulate3D 的環境中連接PLC進行測試。

在 Emulate3D 環境中進行編輯過後，亦可導入 SolidWorks 並且將這些設定重新儲存在CAD 中，依照後續需求再重新導入 Emulate3D中。



支援 OPC UA 新版 Emulate3D完全支援 OPC UA協定。源於舊有 OPC和 COM協定，基於現代互聯網技

術的跨平台架構。OPC UA 在各廠商之間，作為連接 PLC、HMI和 SCEDA等設備的通訊協定。更強

力的數據建模功能，能夠處理更複雜的數據集。

近年來越來越多的 PLC 廠商直接或間接的支援 OPC UA 協定。因為優於原本 OPC的安

全性和速度，再加上直接支持某些 PLC(例如 Beckhoff和最新的西門子 PLC)，OPC UA比舊有 OPC

更受到業界的喜愛。OPC UA的支援，也為 Emulate3D提供了各種 PLC之間的連接途徑。

支援西門子 Symbol Table（Simatic Manager/TIA） Emulate3D現在可以直接從 TIA中提取 Symbol Table。再 Tag Sever屬性中設置

TagDifinitionPath指定 Emulate3D 使用 TIA導入 Symbol Table。Symbol Table亦可從 Simatic

Manager的.asc、.seq或.sdf檔中導出至 Emulate3D。

在測試電控模型中使用 Symbol ，能夠使專案有更大的彈性，尤其是在編輯 PLC程式中修改記憶

體位址時。

支援西門子 S7 Online 協定 S7Online能夠訪問所有 Simatic Manager和西門子的虛擬背板。隨著西門子對 PROSIM的停

止支援，S7Online是連接到 PLCSIM的唯一方法。



支援西門子 PLCSIM Advanced V2.0 PLCSIM Advanced 是獨立於 PLCSIM 的產品。它為西門子 S7-1500 提供了一個更可

靠的模擬器，而且可以與 Emulate3D 協同模擬。在這個模式中，Emulate3D 和 PLCSIM 中的虛

擬時間是共用的，因此過程中不會出現通信損耗，模擬器速度和性能的波動，皆不會影響模擬的

真實度。

通過共用虛擬時間，擬過程的運行速度皆可自由調整，甚至是完全暫停。(PLCSIM Advance 可以比真實的 PLC 加快 10 倍)。當模型暫停時，PLC 程式和 soft PLC中的計時器也會同時

暫停，這段時間電控工程師能夠尋找控制代碼中的錯誤，安心的排除狀況。另外，Emulate3D支持

最新的 PLCSIM Advanced 2.0版本。

支援 Rockwell 操作者培訓方案（Operator Training Solutions, OTS） Rockwell Studio 5000模擬器 softPLC（OTS）也列入 Emulate3D的支援範圍。就像西門子

PLCSIM Advanced模擬器一樣，Rockwell 的 OTS同樣是 Emulate3D共同模擬夥伴之一。

Net 服務上的附加協定現有的通信協議都可以在 Demo3D.Net框架下實現。共用了用於執行緩存、緩衝、脈衝編

碼器等功能的公共代碼庫，允許同時對所有協定進行優化。（目前不包含 Ethernet/IP CIP 3類協

定，不過該協定正在改進，將在未來發佈。）

新協議包含：

內部回路測試。代替內部 softPLC，允許模擬模型內部回路中的所有虛擬 PLC 和內嵌邏輯控

制進行通訊。

Rockwell CSP 協定連接早期的 Rockwell PLC，比如：SLC5/05。

三菱 PLC 自帶的 SLMP 協議

OPC UA 協議

西門子 S7Online 協定支援全系 PLCSIM 模擬器。

EtherCAT 協定（需經由 TwinCAT 軟體）

TwinCAT 的 ADS 協議，目前公開了完整的 PLC 符號表，並支援所有程式資料類型的支援。

Simulation Unit (SIMIT Unit) 直接讀取記憶體協定，同時支援 Profinet/Profibus 非迴圈

消息。Demo3D.Net 框架還能通過 C#來自訂協議和通信庫，簡化的 API 和豐富的支援度，以優化

資料流程量，可以輕易地添加自訂協議。線上可以找到範例的文檔。



擴充位址一些功能（如 PLC和 OPC服務）只能對命名標籤的訪問。這必須使使用繁瑣的程式碼或

標籤去連接單一位元或陣列中的元素。 Emulate3D的擴充位址，可以使用”.X”或”[X]”做為擴充標記名，自動提取或插入所需的資料。

支援定義資料類型在標籤設定中，能夠支援常見的 bool / int / float…等更複雜的資料形式。能在模型中綁定一般陣

列或 UDTs陣列。

標籤配置和標籤群組標籤通常需要配置各種特徵（如掃描速率，緩存控制等）。此外，也可以為方便起見，可以將標

籤放進一同一個群組一起編輯。目前，新版本已經能夠支援這兩項功能。

脈衝編碼器的改進和 Gray code 的支援脈衝編碼器替 PLC提供了高保真的脈衝信號，使其在不受速度波動的影響。另外，基於模

型的脈衝編碼器可以為模擬模型當前狀態提供精確的信號。這兩種方式都有各自的優點，

Emulate3D 可以支援這兩種模式的開發。在包含硬體的模擬系統中，使用硬體的脈衝編碼器是一

個不錯的選擇。但對於聯合仿真，模型的脈衝編碼器非常準確。2018電控測試版中的新脈衝產生器可以完全當作硬體脈衝編碼器運行，不需要在加速和減速等過程中切換回模型的內置編碼器。

新的脈衝產生器經過優化，可處理多頻脈衝，特別是在多台電機的週期性的開關。

脈衝狀態和脈衝計數器在編碼器中都有支援計數器可以通過最大值和最小計數值來實現，

並進一步配置為公開的 Gray code計數器。頻率在 1毫秒以上的脈衝都可以支援。

綁定介面（電控測試元件的支援）當前物件具備一組可綁定組或自訂屬性組來代表該設備的 IO 點/介面。該綁定介面可以

依照其他屬性的值做動態控制，並可以將“ControlMode”添加到設備中，用於表示控制該設備所

需的 IO點位。例如，以輸送帶來說，可以單純用開關來控制，也可以將它用變頻功能來控制。

一個包含綁定介面的物件作為元件元素，當在場景中添加該對象時，會自動在標籤流覽器

中創建一個所需的對應伺服器標籤。

從組件庫建立的完整測試模型，會顯示所有需要 PLC控制的 IO點。之後可以將這些元件

綁定到特定的 PLC /伺服器或多個 PLC / 伺服器上進行測試。

在連接到 PLC 之前，可以手動驅動模型中的變數，測試設備或 Layout的 IO 介面。可以

使用標籤伺服器控制介面，將轉軸轉到特定角度、控制輸送帶以及生成物件。



TwinCAT 中 PROFIBUS/PROFINET 子欄位配置的支援通過 TwinCAT配置，用類比 PROFIBUS或 PROFINET設備會很複雜且容易出錯。現有功

能得到了升級，可使用帶有子欄位的模組，以及 4K 顯示器。以儘量簡化配置 TwinCAT專案過

程中的手動創建工作。



接線圖模擬 PLC 測試程式除了通過讀/寫 PLC 的 IO 標籤位外，現在還可以使用新的外掛程式

（接線圖）用於模型與這些 PLC所連接的附加設備。這個代表包含按鈕、開關、電機…等是通過電

路設備連接到 PLC。另外，非直接連接到 PLC 的設備也可以併入同一組測試系統中。

使用 2D 編輯環境來建立視覺化介面，調整 PLC 與模型之間的連接，以及物件之間的內

部連接。

增加了一個物件列表，展示包含的模型和已連接的 PLC。

通過在 I / O 點之間繪製連接箭頭來連接。

箭頭路徑能即時顯示系統中的信號傳播。

強制執行所連接點位的值，以觀察系統的回應。

各個物件彼此嵌套，建立多層次的結構。

拖動這些物件，配置每層的輸入和輸出。

資料存儲，可以重複使用組件庫中的物件。



Sim3D

新版本載具系統自從 Demo3D 2017版，載具系統經過了大幅度的改進也增加了新的功能。主要改進如下：

加強所有軌道車輛的探測與防碰撞機制。

提高了多種車輛和大型軌道系統模型的運行性能。

追蹤車輛使用情況：準確地追蹤每個車輛在取貨/放貨/充電/空閒所需的時間。

其他的一些改進，如路徑鋪設、雙儲位 AGV、軌道交叉口方向控制、區域管理等等。

2018的新功能如下：

動態的路徑權重調整，以避免碰撞靜止的車輛。這可以以車輛為單位進行切換。創建和使用雙向升降機在手推車輛上。在升降機的速度上使用 SpeedProfile 進行控制。

增加了 PickUpJobCombiner 組件。讓雙儲位 AGV 可以使用單一儲位取貨，也可以使用兩個儲位同時取貨。

可以選擇馬達進行合併。

開啟/關閉車輛作業調度：維護區域車輛不能執行取貨/放貨/充電等。在停車時可以對車輛進行充電。

馬達視覺化：在所有軌道上顯示馬達的啟動與否。



事件清單窗口為了方便判斷模擬模型的錯誤，在 Sim3D/Ultimate版本中，增加了事件清單視窗來記錄

模擬過程中發生的每個事件，事件發生的時間以及所涉及的每個組件包括貨物、輸送機、感測器

等等。

也可以在特定的時間停止，只要在事件紀錄檔中看到接下來會發生的事件，並且俺

則其中一項作為停止條件。

記錄事件可能會增加部分效能負擔。當事件被記錄時，紅框會出現在建模場景的視窗上，

該紅框用來提醒可能出現的效能損失。



除了記錄事件外，通過事件清單視窗還可以追蹤場景中每個事件的屬性。這些屬性可以通

過追蹤屬性按鈕來進行設定。屬性一旦被設定，每次屬性質改變，都會被記錄在事件視窗中。屬

性改變可以用三種方式來追蹤：

1.當事件被記錄

2.當屬性值被其他事件修改

3.設置追蹤間格時間。



機率分佈編輯器從統計分配生成亂數的自訂屬性現在有了新的分配編輯器，新的編輯器能依照隨機樣本集合，用

參數來確定分佈函數的圖形。



Demo3D

外觀特徵 Visual Aspects 外觀特徵可以被添加到一個物件中。它像是自訂屬性與 C#的結合，與 C#不同的是，可

添加多個特徵到同一個物件中。

外觀特徵是由 Demo3D 類的外觀特徵派生出的 C#類定義的。它有一些重載的方法以便在外觀特徵過程中不同時間點執行某些函數並且可以調用所有現有的 C# 介面來操作物件、文檔和應用程式。

在新的外觀特徵檢視器視窗，可以編輯更多的外觀特徵，並且依照需求動態啟動或關閉外

觀特徵。

外觀特徵也會在屬性網格中顯示。

Visual Class 以前 Visual是比較抽象的物件，但是現在可以直接創建 Visual。一個最簡單的 Visual僅有

位置、角度、父級和名字等屬性，並且通過 Visual Aspects進行擴展。

Visual沒有物理屬性與圖形，對記憶體需求較低。2018 版本中所有導入的 CAD模型都使用這種 Visual，盡可能的輕量化。



機構不同的關節類型構成的運動機構。每個關節由 1 到 3 參數構成關節自由度

圖示機構名稱參數描述

固定轉軸 Angle 角度固定轉軸可讓構件 A相對於構件

B繞某個軸轉動。這個軸不需要位於任何一個構件的原點。關節參數是兩個構件在軸上有方向的角度。

單軸滑動 Distance 距離單軸滑動可讓構件 A沿著某個軸

相對於構件 B平移。關節參數是

兩個構件在軸上正負距離。

螺旋關節 Displacement 位移螺旋關節可讓構件 A沿著某個軸

相對構件 B平移和旋轉。螺旋關

節參數是一個無量綱的值，由正負距離與有方向的角度得出。因

為平移與旋轉是互相影響的。

滑動轉軸 Angle 角度

Distance 距離滑動轉軸可讓構件 A沿著某個軸

相對於構件 B平移和旋轉。第一

個關節參數是兩個構件在軸上有方向的角度。第二個參數是兩個

構件在軸上正負距離。

滑動平面 Angle1 角度

Distance1 距離 1

Distance2 距離 2

滑動關節可讓構件 A沿著一個平

面相對於構件 B平移和旋轉。第

一個參數是兩個構件在面法向量

為軸的角度。第二和第三參數是

兩個構件在面上的平面座標的兩

軸。

球關節 Angle1 角度 1

Angle2 角度 2

Angle3 角度 3

球關節可讓構件 A在三個正交軸

上相對於構件 B自由旋轉。三個

參數是兩個構件之間角度的三軸

座標



關節參數可以在以下三種模式運行：正向運動，逆向運動和被動。正運動參數可以由使用

者直接設置，也可以通過馬達間接設置。逆向運動參數用來滿足閉環、使用者特殊的目的或交互

作用。被動參數可以模擬複雜或隱藏式機械聯軸器，比如齒輪系統。

運動機構不會被物理抖動或不穩定影響。幾乎所有尺寸的機構可以被有效的模擬，不會有

明顯的精度損失。兩個非接觸的構件相互作用下，不用擔心因為快速移動造成穿透。閉環和目標

約束可以運算到用戶指定的極小公差，在即時模擬中產生真實且準確的動作。



凸面擠壓物理幾何圖形在建模的過程中，我們常會將一個「凸面(convex)輪廓」，沿著「非凸(non‐convex)路徑」

擠壓成形。這個做法可以產生非常複雜的幾何圖形。將這類幾何圖形轉換成表面輪廓資訊是很不

容易的。軟體會沿著線或面，逐步進行分解。如此產生的幾何結構，可以得到更好的接觸穩定性

和慣性張量精度。

加強 Source Control 3D網格的 Source Control，在 2018版本中稍微有些變化。可以減少沒有變動的 3D模型寫

出次數。

支持 C# 7.2 Demo3D嵌入了新的 C#編譯平臺（Roslyn）和相關工具，並且在內部編譯 C#到 dll時使

用編譯器該平臺。2018 版本支援的 C#版本從 5.2升級到 7.2。

有關可用功能的詳細資訊請參閱 Microsoft C# Language Features 。



Layout3D

CAD 更新功能在 2018版本中，導入其他軟體的模型後，會保留了路徑(Path)屬性，在物件樹中能看到

模型的路徑。當外部模型修改後再次導入 Demo3D 時，原本的模型就會被更新。

模型導入進度條在導入模型的過程中，會顯示進度條。



使用其他軟體的滑鼠/鍵盤指令若是習慣 SolidWorks或者 Inventor的使用者，可以把 Demo3D滑鼠/鍵盤的操作方式，改

成這兩個軟體的操作方式。



視圖方塊無論是透視模式還是平行模式，前視圖、後視圖或者俯視圖都會在視窗左下角出現一個方塊，可

以利用這個方塊調整視圖。

點擊方塊的前表面，視圖會切換到前視圖

點擊方塊一個邊或者一個角，視圖相應地跟著調整

按兩下方塊切換「透視模式」和「平行模式」

旋轉方塊，視圖會相應地跟著旋轉

反向選取當選擇了場景中一部分後，通過這個功能可以選取這個物件以外的所有物件，並解除原物

件的選取。



尺標在俯視圖中新增加了尺標功能，尺標的原點就是 Scene 的原點。以便進行對齊或定位。



對齊功能之前的「對齊/選擇」按鈕被 Snap 按鈕代替了，預設是原有的「對齊」功能，當點擊時

同時按下 ALT，就切換成「選擇」功能。現在也可以對齊到原點或者地板。

尺寸標記功能增強可以通過兩種方式標記尺寸，當尺寸出現後拖動滑鼠尺寸會跟隨變化，

點擊一個物件的邊緣

點擊兩個不同點，兩個點可以在一個物件上，也可以在不同的物件上面

點擊一個物件上面的兩個點，或者不同物件上的兩個點

預設尺寸會按照鏡頭觀看的方向標記，標記尺寸時可按下 ALT切換成其他方向的尺寸



Static Analyzer 工具用於 VR 功能 Static Analyzer 工具會分析哪些物件可以設置成靜態(Static)，靜態模型可以節省系統資源，

提高性能，特別是在 VR 流覽時。設置並運行一段時間後，工具自動統計出哪些是可以被設置

成靜態。使用者可以根據自己需求進行設置。



VR 光源 2018 版裡可以設置 VR 光源，比如顏色、陰影等。

VR Point Clouds 在 VR環境中 Point Clouds 可以大大提高系統性能



Web Server 快捷按鈕通過「CAD Is The Model」外掛程式導入的模型，也可以直接通過WebServer功能讓其他

軟體訪問流覽。

現在在底部的狀態列中添加了一個按鈕，可以開啟或者關閉WebServer功能。當

WebServer開啟後，狀態列變成橘黃色，按鈕變成藍色。

列印比例通過 File-Print 列印成圖片或者 PDF 時，可以選擇列印的比例，比如 1:10。



貨架配置組件庫 (Rack Configurator ) Rack Configurator 控制器可以通過 QuickLogic 程式創建自訂的儲位佈局，比如以下幾點：

混和不同類型的貨架和通道

使用 QuickLogic建構複雜的貨架布置

貨物的定位、分區以及優先順序

內置 SRM 控制器和 Rack Populator

為貨價系統輸出報表可用一個 Rack Configurator 控制器可以控制所有貨價

定制貨架更靈活：

定義不同的貨架類型、不同的層類型

在一排貨架裡包含不同類型的層、通道以及貨架的外形（可使用外部匯入的模型）

面對複雜的貨架佈局，可以通過 Excel 表格設計後導入

貨物的定位和分區：

以區域為單位設置貨架的貨物類別

各區域的預先填充

貨物存取，可以隨機或是依照自訂規則

簡化區域內的貨物存取規則，包括設定優先順序、排除規則和和分區特定規則

統計貨架資料可顯示以下訊息：

地面空間、貨價空間、各區域以及自訂類型貨架

系統容量、當前使用率、可用區域…等

貨物的種類和數量



Viewers

Windows MR 頭盔現在能夠支援微軟的 MR設備，包含他配相對應的其他廠商的控制器，比如：Dell、

Samsung、ASUS、Acer和 HP。

微軟的 HoloLens 和之前的 HTC VIVE 或者 Oculus Rift 相比，無需外部的定位儀。連接方法和

HTC VIVE 一樣通過 Steam VR 軟體啟動。

HoloLens 連接遠端 Demo3D 軟體 Demo3D Windows APP商店現在支持 HoloLens的「遠端全息播放」 (Holographic Remoting Player

APP)。透過 Demo3DViewer 軟體渲染後經由WiFi 傳遞給 HoloLens 上面安裝的 Holograpgic

Remoting Player 軟體。遠端 PC 可以使用高端顯卡進行渲染出 HoloLens 更豐富的細節和更大

的場景。

Demo3D Viewer APP可在Windows 商城點擊如下圖示下載。

在 HoloLens 上安裝 HoloLens Remoting Player，然後參考 Demo3D 手冊關於「Holographic

Remoting」功能的使用步驟。



其他更新

通用 License 伺服器（Universal License Server,ULS）一種新型基於互聯網的網路許可管理模式已經推出。這允許具備網路許可的使用者不用

dongle和本機伺服器也可以管理。具體情況請聯繫當地代理商。

提升 WebStore 功能現在將之前的「Help system」和「 WebStore」進行了合併，更方便檢索資訊。

雲端渲染更新之前用於本地渲染的 POV-Ray 軟體和用於雲端的 POV‐Ray軟體有稍微的不同，因為後者

需要在雲端的 Linux上執行，而前者是在 Windows 上。現在已經沒有區別，所以本地渲染效果和雲端渲染效果更一致。

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