2025.12.11

當影像成為設計依據：Simpleware 如何幫助產品幾何修正與客製化設計

 

當影像成為設計依據：Simpleware 如何幫助產品幾何修正與客製化設計

 

從影像到工程模型，Simpleware 將真實結構轉化為可分析、可優化的設計資料

在現代工程開發中，無論是醫學工程還是工業產品設計，精準幾何建模都是不可或缺的一步。
傳統方法往往依賴理想化 CAD 設計，但實際零件或生物結構存在的微小偏差、缺陷或個體差異，往往影響最終性能。

這時，影像導向建模（image-based modeling）便成為關鍵。
Simpleware 提供完整流程，將 CT、μCT 、MRI 或光學掃描影像轉換為可修正、可客製化的工程模型，支援設計驗證與性能分析。

 

影像導向設計的需求

工程設計中面臨的挑戰包括：

  1. 幾何偏差：製造零件或生物結構與理想設計之間存在差異
  2. 個性化需求：植入物、醫療器材或客製零件需要依據實際條件調整
  3. 性能驗證：必須在真實幾何基礎上進行有限元素分析（FEA）、流體分析（CFD）或其他工程模擬

單靠 CAD 設計模型，往往無法完整反映這些真實結構差異。

而 Simpleware 能直接將影像資料轉化為可編輯的工程幾何，為設計與模擬提供可靠基礎。

 

Simpleware 的核心功能

高精度影像分割與幾何生成

  • 將影像資料轉換為封閉三維幾何
  • 支援多材料區域標記
  • 保留微小結構特徵，確保模擬精度

 

幾何修正與優化

  • 自動或手動修補孔洞、缺陷和非流形結構
  • 平滑表面或保留細微特徵，可依需求調整
  • 與 CAD 工具整合，支援設計修改與比對

 

客製化設計支持

  • 根據個體影像調整尺寸或形狀
  • 支援醫學工程中植入物或義肢的個性化設計
  • 可用於工業產品的客製零件或逆向工程流程

 

模擬整合

  • 一鍵匯出至 Ansys、Abaqus、LS-DYNA、Fluent 等工程分析軟體
  • 確保網格品質與幾何封閉性
  • 支援材料屬性賦值、應力分析、流體流動模擬

 

應用案例


醫學工程

  • 骨骼植入物：依據 CT 影像生成與病患骨骼匹配的義體
  • 血管支架：依據血管掃描影像調整支架形狀，確保血流順暢
  • 輔助手術規劃：從影像生成可分析模型，驗證手術方案安全性

 

工程產品設計

  • 複合材料零件：μCT 影像顯示纖維分布，建立精準幾何進行應力模擬
  • 客製化機械零件：掃描現場零件，修正幾何差異後進行替換或改良
  • 逆向工程：依據現有零件影像重建 CAD 模型，快速進行設計迭代

 

Simpleware 帶來的價值

  • 真實性：模型直接源自影像資料，減少設計與現實差距
  • 效率：自動修補與AI分割功能縮短前處理時間
  • 精準性：保留微小結構，確保模擬與性能分析可靠
  • 跨領域：無論醫學工程或工業工程，皆可使用相同工具完成設計、分析與驗證

 

結論

在現代工程開發中，「理想設計」與「真實結構」之間的差距，是影響性能與可靠性的關鍵因素。
Simpleware 提供了一套完整的影像導向工程建模平台，讓影像不只是可視化資料，而是可直接應用於幾何修正、客製化設計與工程模擬的核心資源。

無論是醫學工程還是工業工程，Simpleware 都能幫助工程師：

  • 將真實影像轉化為工程模型
  • 快速修正與優化幾何
  • 建立可進行模擬分析與設計驗證的數位模型

讓「影像成為設計依據」不再是理想，而是可實際落地的工程解決方案。

 

 

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