Sim4Life.web은 데스크톱 애플리케이션의 강력한 기능과 최신 클라우드 기반 플랫폼의 장점을 결합합니다. 또한 기본 인프라를 Sim4Life 데스크톱과 공유하여 CAD 모델링 엔진, 물리 솔버 및 후처리 파이프라인의 100% 상호 호환성을 보장합니다. 하지만 데스크톱 버전과 달리 Sim4Life.web은 브라우저 중심의 프론트엔드와 고성능 백엔드로 분리되어 있어 사용자가 전용 HPC 하드웨어 없이도 브라우저에서 직접 연산이 많은 모델을 설정하고 검사할 수 있습니다. 따라서 Sim4Life.web은 단순히 데스크톱 환경을 가상화하는 것을 넘어, 진정한 클라우드 네이티브(cloud-native) 플랫폼을 제공합니다.
혁신적인 기술
webRTC 기술과 서버 기반 하드웨어 가속 3D 화면 비디오 인코딩을 결합하여, 복잡한 CAD 모델과 후처리 뷰어에서도 부드럽고 저지연의 상호작용을 구현합니다.
최첨단 컨테이너 및 오케스트레이션 기술이 정교한 마이크로서비스 기반 플랫폼 아키텍처를 구동합니다.
최첨단 클라우드 서비스를 활용해 연산 클러스터를 유연하게 확장하고, 시뮬레이션 결과를 저장하며, 서비스 간 통신을 처리합니다.
확장 가능한 온디맨드(on-demand) 연산 자원 – 필요한 순간에 고성능 인프라를 확보할 수 있습니다.
구현
클라우드 네이티브(cloud-native) 솔루션 - 서버 측에서 대규모 연산을 수행
하드웨어 가속을 사용하여 3D 상호작용 및 렌더링이 서버 측에서 수행됨(즉, 대용량 CAD 파일을 전송할 필요가 없음)
AWS 클라우드 인프라를 통해 적절한 하드웨어에 시뮬레이션을 자동으로 배포(즉, 액티브 리소스 설정/관리가 필요 없음)
복잡한 워크플로우 생성 및 애플리케이션 상호 연결을 위한 파이프라이닝 엔진을 제공
새로운 도구의 지속적인 통합을 위한 모듈화된 서비스 카탈로그(출시 예정)
필요에 따라 리소스를 즉시 사용할 수 있도록 보장하는 최신 서비스 오케스트레이터 기술
동료/기관과의 손쉬운 프로젝트 공유
시뮬레이션 데이터를 심층적으로 탐색할 수 있는 대화형 Jupyter 노트북
스크립팅을 통해 계산 백엔드에 액세스할 수 있는 포괄적인 API
고급 모델링 툴 세트
Sim4Life는 고급 CAD 모델을 대화형으로 생성하고 분할된 이미지 데이터에서 고품질 표면 모델을 추출하기 위한 ACIS 툴킷 기반의 강력한 매개변수화된 3D 모델링 환경을 제공합니다. 최적화된 렌더링 엔진을 통해 크고 복잡한 체적 데이터 세트와 CAD 모델을 인터랙티브하게 시각화할 수 있습니다. 혈관 모델링 및 처리와 같은 특정 작업을 처리할 수 있는 전문 도구가 지속적으로 추가되고 있습니다.
모델링
3D 모델링 환경(ACIS 툴킷 기반)
OGL 및 VTK 기반 렌더러(>>10'000개의 파트를 쉽게 처리)
임의의 표면의 컨포멀 3D 모델링을 위한 토폴로지 모핑 기능
대화형 CAD 모델링(전처리기 또는 라이브 링크 필요 없음)
사용자 안내 및/또는 CAD 가져오기 기반 모델링
드래그 앤 드롭으로 그룹과 개체를 편리하게 조작할 수 있습니다
CAD 모델 외부 표면을 단순화된 삼각형 메쉬로 추출하기 위한 전용 도구
오브젝트 이동, 회전, 크기 조정, 미러링, 스위핑, 돌출, 스키닝 등
마우스, 스냅 및 키 기반 입력, 간편한 모델링을 위한 정점 입력
사전 정의된 2D 및 3D 개체(헬리콥터, 원뿔 등) 및 특수 모델 템플릿 라이브러리(새장 코일, 초음파 트랜스듀서, 안테나 어레이 등)
이미지 분할(라벨 필드) 엔티티에 대한 조직 라벨을 정의하는 주석 도구
임의의 객체(분석 등) 생성을 위한 Python 스크립터
CAD 파생 매개변수화
현지화된 CAD 편집(에지 블렌딩, 단순화, 임프린팅, 부울 연산 등)
삼각형 서피스 메시를 매개변수화된 CAD 모델(예: NURBS 기반)로 변환할 수 있습니다
세분화된 의료 이미지 데이터에서 조직/장기 표면을 추출, 평활화 및 단순화하는 기능
삼각형 메시 표면에서 스플라인 생성
다중 구성 요소(텐서) 이미지에 대한 추가 형식을 지원하는 개선된 이미지 임포터
등록 기반 표면 모핑
지원되는 파일 형식
SAT 및 SAB 파일 가져오기/내보내기
IGES 파일 가져오기/내보내기
STEP 파일 가져오기/내보내기
3DS 파일 가져오기/내보내기
CATIA V4 파일 가져오기/내보내기 및 CATIA V5 파일 가져오기
Pro/E 파일 가져오기(asm, prt)
STL 파일 가져오기
I-DEAS 파일 가져오기
거버 파일 가져오기
DXF 파일 가져오기
Valor ODB++ 파일 가져오기(편집 가능)
DASY 호환 DUT 모델 내보내기(*.z43_hw_sw)
MRI/CT 기반/세분화된 파일(슬라이스, 트라이앵글) 가져오기
3D 복셀 기반 데이터 임포터
VTI, VTP, VTU
ISEG에서 이미지 분할 프로젝트 가져오기(CT, MRI 등)
이미지 가져오기(DICOM, NIFTI, DTI...)
포스터
포저 툴을 사용하면 사용자가 포즈를 조작할 수 있습니다 가상 인구 모델(ViP, IT'IS Foundation, 스위스, 버전 3.0 이상)의 자세를 조작하여 물리 기반 솔버를 사용하여 특정 사용 사례를 시뮬레이션할 수 있습니다. 포즈는 관절에서 강성 골격을 회전시켜 연조직의 수동 변형을 유발함으로써 구현됩니다. 최적화된 계산 기법을 통해 변형을 실시간으로 부드럽게 시각화할 수 있습니다. 또한 사용자는 이전에 저장한 사용자 정의 자세 간에 전환할 수 있습니다.
생체역학 FEM 시뮬레이션 기반
생리적 범위 내에서 관절의 손쉬운 관절 표현
연결성 손실이나 조직 부피 변화 없이 연조직의 사실적인 변형 구현
서 있는 사람, 앉은 사람, 누워 있는 사람에 대한 사전 정의된 자세
그리딩 및 (볼류메트릭/서피스) 메시 도구
Sim4Life는 레이 트레이싱 및 교차 테스트를 통한 기하학적 적응형 직선 그리드의 대화형 생성부터 FEM 기반 솔버에서 비정형 메시 생성을 위한 Delauney, 어드밴스드 프론트 및 옥트리 기반 방법에 이르기까지 다양한 이산화 툴을 제공합니다. 불규칙한 해부학적 구조와 CAD 기반 모델, 그리고 이들의 조합을 모두 견고하고 유연하게 처리하면서 특징을 보존할 수 있습니다.
직선 메시
지능형 자동화와 고도의 사용자 제어 기능을 결합한 사용자 친화적이고 직관적인 엔진
적응형, 비균일 메시(그레이딩)
가장 빠른 그리드 생성기, 오브젝트 분석 인텔리전스(지오메트리 및 속성 고려)
고유한 FDTD/GPU 서브그리딩 방식(구조 적응형)
사전 정의/사용자 정의 가능한 그리드 템플릿(빠른 설정 할당)
PEC/금속 연결성 검증을 위한 복셀 연결성 검사
높은 수준의 자동화(원클릭 그리드)
그리드 세분화를 위한 솔리드의 기하학적 분석
빠른 3D 또는 2D Yee 메시 뷰어
영역 선택적 메시 시각화(평면, 큐브 등)
대규모 메시를 위한 기본 64비트 지원(>>10억 셀)
볼류메트릭 메시
VKI 엔진 기반 사면체 볼륨 메시어(상향식 패싯 메시어)
임베디드 디바이스로 복잡한 해부학적 모델의 적응형 사면체 메시를 생성할 수 있는 강력한 옥트리 메시어
타사 메시를 위한 메시 임포트 툴(예: VTK, VTU, EXODUS, NASTRAN)
표면 또는 볼륨 메시를 조정하여 메시 품질을 개선하는 로컬 리메싱 도구
부울 연산: 병합, 임프린트
2D 메시를 궤적을 따라 프리즘/육면체 길쭉한 구조로 돌출시키는 메시 돌출 도구
메쉬 영역 사이의 인터페이스에 얇은 레이어를 추가하기 위한 얇은 레이어 삽입 도구
메시 품질 뷰어
메시 품질 인스펙터(다양한 메트릭과 추가 처리가 필요한 저품질 요소 위치의 신속한 시각화)
세분화 영역 지원
VKI 엔진 기반의 사면체 볼륨 메시어(상향식 패싯 메시어)
임베디드 장치로 복잡한 해부학적 모델의 적응형 사면체 메시를 생성할 수 있는 강력한 옥트리 메시어
타사 메시를 위한 메시 임포트 툴(예: VTK, VTU, EXODUS, NASTRAN)
표면 또는 볼륨 메시를 조정하여 메시 품질을 개선하는 로컬 리메싱 도구
부울 연산: 병합, 임프린트
전체 메시 또는 하위 볼륨을 다듬는 메시 세분화 도구
2D 메시를 궤적을 따라 프리즘/육면체 기반의 길쭉한 구조로 돌출시키는 메시 돌출 도구
메쉬 영역 사이의 인터페이스에 얇은 레이어를 삽입하는 얇은 레이어 삽입 도구
메시 뷰어, 요소 품질 검사 포함
메시 품질 검사기(다양한 메트릭과 추가 처리가 필요한 저품질 요소 위치의 신속한 시각화)
표면 메시
복잡한 구조의 표면 메시를 생성하는 삼각형 표면 메시 생성기
서피스 메시 편집 및 전처리 도구
중소형 서피스 메시를 NURBS 모델로 강력하게 변환합니다
CAD 투영 도구
CAD 투영 도구를 사용하면 여러 개의 솔리드 영역(예: 전극 또는 장치 부품)을 대상 표면에 투영할 수 있습니다. 이 도구는 해부학 모델(예: 두개골 판, 정형외과 임플란트, 커프 전극)에서 피부 또는 장기/조직 표면에 장치를 배치하는 데 매우 유용합니다. IT'IS ViP 모델에서 철저한 테스트를 거쳤습니다. 사용자 인터페이스는 파트 배치 및 변형에 대한 즉각적인 미리보기를 생성하고 방향을 변경할 수 있는 대화형 위젯을 제공합니다.
자동 헤드 모델 세분화
자동화된 강력한 헤드 모델 세그멘테이션은 인공 지능(AI)과 기존의 컴퓨터 비전 기술을 결합하여 MR 이미지에서 복잡하고 개인화된 헤드 세그멘테이션을 생성합니다. 이 도구는 몇 분 안에 뇌 구조, 눈, 점막, 내부 공기, 두개골과 두피의 다양한 층을 포함한 30개의 개별 조직을 세분화할 수 있습니다. 이 툴은 실측 데이터에 대해 광범위하게 검증되었습니다. 표면 추출을 사용하여 라벨 필드에서 고품질의 표면 기반 모델을 생성할 수 있습니다.
임플란트 리드 궤적을 위한 특수 라우팅 도구
임플란트 리드 궤적을 생성하거나 와이어(예: 신경 궤적) 작업을 지원하는 전용 라우팅 도구는 GUI 및 Python API를 통해 액세스할 수 있습니다. 여기에는 스플라인을 부드럽게 결합하는 도구, 사용자가 정의한 위치에서 지정된 반경과 방향으로 스플라인 루프를 생성하는 UI 도구, 혈관 중심선 추출이 포함됩니다. 이 툴킷을 통해 MRIxViP 사용자는 MRI 안전성 평가를 위한 임플란트 경로를 생성할 수 있습니다. 또한 신경 기능화 신경 궤적을 생성하고 편집하기 위해 IT'IS에서 활발히 사용되고 있습니다.
3D 임의 오브젝트 배열 생성 툴
3D 임의 객체 어레이 생성 툴을 사용하면 몇 번의 마우스 클릭만으로 복잡한 위상 어레이의 CAD 모델을 간편하게 생성할 수 있습니다. 혁신적인 백그라운드 로직 덕분에 위상 어레이의 FDTD 시뮬레이션 설정은 이제 드래그 앤 드롭 작업만큼 간단해졌습니다. 사용자는 사전 정의된 위상/진폭 여기 패턴(예: 체비체프 가중치)을 적용할 수 있어 다양한 조건에서 작동하는 위상 어레이를 쉽게 시뮬레이션할 수 있습니다.
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