作為現代工業設計的核心基石，無論是摩天大樓的藍圖繪制，還是精密儀器的結構設計，都離不開CAD軟體的精準模組化。2023年，擁有30餘年軟體研發管理經驗的CAD巨擘傅天雄博士加入中望，帶領國産CAD軟體走向全新未來。作為校友，我曾多次向傅老師請教CAD技術發展的相關問題，深知他對3D模組化架構、核心技術具有深刻的了解和豐富的實踐經驗，也是全美亞裔傑出工程師獎的獲得者，成果卓著。最近，得知傅老師投身國産工業軟體事業，我對傅老師進行了一次深入采訪。
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本文作者：e-works 總編/CEO 黃培博士。
全美亞裔傑出工程師獎獲得者 CAD領域知名專家傅天雄博士
從熱愛到卓越
CAD軟體專家的成長印記
愛因斯坦有句名言：興趣是最好的老師。傅天雄博士與CAD的緣分，還得從他的求學生涯說起。1980年，從原華中工學院（即華中科技大學）機械制造專業大學畢業後的傅天雄，師從熊有倫院士攻讀碩士學位，深入學習機械工程和軟體開發等技術，自此踏入程式設計領域。1987年碩士畢業後，傅天雄留校從事科研項目，與導師一起探索機器人技術。1990年至1995年，傅天雄遠赴美國新西理工學院攻讀博士學位，對計算機視覺和CAD技術進行了系統性學習。經過長期的學習和研究，傅天雄博士對于建構CAD系統的底層技術，如構造實體幾何(Constructive Solid Geometry, CSG)、拓撲(Topology)、邊界表示(Boundary Representation, Brep)等有了深入而透徹的了解，為日後從事CAD軟體研發工作奠定了堅實的基礎。
1995年博士畢業後，傅天雄投身于CAD資料轉換的工作，積累了豐富的CAD資料處理經驗，并深刻了解了資料标準的重要性。1998年，傅天雄進入了國際頂尖的軟體公司，擔任核心模組化技術開發部進階經理，負責CAD系統的架構設計和核心模組化功能的研發，把控研發需求，管理與協調研發項目進展，持續改進模組化功能和使用者體驗。回顧近三十年的CAD軟體研發工作，傅天雄感慨萬千：“我經曆了多次産品大型的重構和優化，從Fortran到C語言，再到C++，技術的演進也帶來了産品架構和邏輯上的巨大變化。”
在傅天雄看來，以客戶為中心的理念是推動産品研發的關鍵。是以，他注重與重點客戶保持頻繁的溝通與交流，深入了解他們的研發需求，并帶領團隊提供有力的技術支援。
2014年，傅天雄榮獲了全美亞裔傑出工程師獎（Asian American Engineer of the Year, AAEOY），該獎項由創辦于1917年的美洲中國工程師學會（CIE-USA）主辦，并受到美國國家工程師周基金會（National Engineers Week Foundation）的委托。該獎項素有“工程界的奧斯卡獎”的美譽，旨在表彰全美傑出亞裔科學家與工程師對科學界、工業界及企業界STEM（Science, Technology, Engineering, Mathematics）的貢獻。自2002年設立以來，曆屆獲獎者包括丁肇中、朱棣文、崔琦等諾貝爾獎獲得者在内的亞裔傑出人才，NVIDIA CEO黃仁勳也于2021年被授予了全美亞裔傑出工程師終身成就獎。
傅天雄榮獲全美亞裔傑出工程師獎
從專注于CAD資料轉換技術，到深度參與國際一流三維CAD軟體的研發全過程，包括基于核心模組化架構設計、功能開發以及研發結果的檢驗，傅天雄博士始終全力以赴。這些寶貴經驗讓他真正了解了國際主流3D CAD軟體的底層技術精髓，成為能夠駕馭高度複雜的3D CAD軟體的行業翹楚，而這也正是傅天雄滿懷信心能夠帶領國産工業軟體研發創新的底氣。
從二維到三維
CAD技術的價值延展與更新
作為CAD行業的資深專家，傅天雄密切地關注着全球CAD市場格局的深刻演變。在他看來，CAD不僅僅是一種工具，更是一種推動工業創新、提升生産效率的重要力量。從二維CAD到三維CAD，無論市場需求如何變化，技術如何革新，還是行業評價标準的不斷更新，CAD技術始終在變革中發展，推動工業設計與制造的創新發展。
1、把脈CAD行業：幾何引擎是發展之關鍵
傅天雄認為，雖然二維CAD仍然應用廣泛，但全球大中型企業已逐漸轉向全三維設計。三維CAD軟體的高端市場由少數主導者掌控，在不同行業各具優勢；在中端市場，中小型制造企業更注重易用和高成本效益，市場集中度低于高端市場，也還有巨大的市場機會。
從CAD系統的核心元件來看，幾何引擎和幾何限制求解器對于CAD系統的建構至關重要。尤其幾何引擎，如果将CAD系統視為皇冠，那麼幾何引擎就是皇冠上的明珠。傅天雄指出，目前市場上的幾何引擎以Parasolid和ACIS為主流，其中Parasolid應用廣泛。作為CAD系統的基礎，幾何引擎決定了産品的基本功能和性能。幾何引擎的主要作用在于建立、儲存并處理幾何模型，對外提供接口以友善上層CAD應用的開發。幾何引擎的應用範圍不局限于CAD領域，還廣泛應用于CAM、CAE等領域。自主研發幾何引擎對于CAD軟體廠商極具挑戰性，但對于提升CAD軟體廠商的競争力也極具價值。
2、練就火眼金睛：滿足使用者需求是軟體之标準
CAD技術作為制造業的核心，關乎産品設計品質與效率，是衡量一個國家工業實力的重要标準。但市場上缺乏統一的CAD軟體評價名額。傅天雄認為，可以從功能、性能、易用性、穩定性、相容性、開放性等次元進行評價。
首先是功能，CAD軟體需要滿足不同層次的需求，從草圖設計、零件造型到裝配造型，以及各種常見的标準件和工藝特征模型庫建設，以及尺寸公差标注和參數化設計等，這是CAD軟體的基本功；
其次是性能，一款産品的成熟度和性能差異往往成為使用者選擇的關鍵，一款優秀的CAD軟體應具備豐富的功能和卓越的性能，以滿足複雜産品裝配、進階渲染、運動仿真等多樣化應用，及時提供系統更新；
第三是易用性，使用者界面（UI）和操作模式是否符合國際标準，便于使用者快速上手和操作；
第四是穩定性，直接影響使用者的使用體驗，也是一個軟體成熟度的基本要求；
第五是相容性，既包括軟體版本之間的相容性，也包括與其它軟體的資料互動能力，特别在處理複雜的資料交換時，是否需要額外的工具或插件；
第六是開放性，一款優秀的CAD軟體需滿足跨行業應用與個性化需求，支援內建應用，提供API接口。
3、洞悉CAD未來：融合新技術是變革之要義
目前，CAD軟體産業正經曆着前所未有的變革，新的工具與方法不斷湧現。傅天雄指出，拓撲優化與創成設計技術和增材制造技術的結合，将進一步提升CAD軟體的性能，引領個性化設計新潮流；雲計算的應用，将提升CAD軟體的應用效率；VR/AR、數字孿生等新興技術潛力巨大，将進一步豐富CAD軟體的應用場景。
與此同時，CAD技術正拓展到更多領域，為各行各業提供了解決方案，例如工程建設和工廠設計領域。此外，三維CAD資料輕量化、CAD/ CAPP/ CAM/CAE內建應用，實作MBD（基于模型的産品定義），成為CAD軟體持續發展與創新的方向。
從過去到未來
CAD行業的推動者
作為CAD行業堅定不移的推動者，三十多年來，傅天雄博士始終紮根在最前線，率領研發團隊為全球使用者研發了許多先進的模組化功能和實用工具，不僅提升了CAD技術的效率和精度，也為整個行業的發展注入了源源不斷的動力。
1、堅守初心，踏上CAD行業的全新征程
經過深入交流和調研，傅天雄發現國内的不少工業軟體廠商悄然崛起，不僅在某些細分行業或者特定領域處于領先地位，一些國産工業軟體廠商還具備了強大的研發實力和前瞻的國際化視野。
“與國外同行相比，國産工業軟體對國内市場及應用場景的深刻了解成為他們獨特的競争力。軟體研發是一方面，而如何更好地滿足國内市場需求則是另一層面的挑戰。” 傅天雄強調，“國内軟體行業在工作時間與效率上擁有歐美無法比拟的優勢，隻要方向明确、方法得當，國内軟體企業必将能夠趕上國際同行。”
以中望為例，它在研發投入毫不吝啬，盡管加大研發投入會導緻财務資料在資本市場看來不那麼好看，但其目光長遠，不為短期的利益所動搖。在研發上的高投入，使其在2D CAD、3D CAD/CAM和CAE等領域的技術實力不斷增強，同時也為公司在研發設計類工業軟體行業中建立了獨立自主的核心技術矩陣。
同時，國産化是目前的大背景，對整個CAD行業産生了較大觸動，然而中望目标并不僅限于此，它追求的是全球化的發展道路，比國内同行更早意識到底層幾何引擎對于軟體的重要性。中望于2010年成功收購了VX公司，擁有了經過日本NKK、南韓三星、日本SNK等大型工業企業深入應用過的幾何引擎Overdrive。
該引擎由記憶體與資料管理、幾何對象數學算法和三維造型實作三個層次構成。收購完成後，Overdrive主要被應用于自研的中望3D平台和中望仿真産品。通過收購VX公司，中望擁有了Overdrive的全部源代碼、享有完全知識産權，這也決定了中望3D是真正意義上的國産三維CAD軟體，對于許多擔心未來被國外軟體制約發展的企業而言，極大地規避了安全性問題。
“從長遠來看，擁有中國自己的幾何引擎，中望3D未來的能力邊界和發展潛力不可限量，具備了成為世界級3D CAD軟體的最堅實基礎。”傅天雄表示，一些同行在收購國外軟體後，還需要完成技術的消化與吸收，業界普遍認為這個過程需耗費至少10年以上的時間，且失敗的風險系數極高，中望已經順利經曆了這一過程，如今更需關注的是如何在此基礎上繼續優化與發展。
此外，企業的行為作風也是傅天雄所看重的，中望提倡“做一流的事，享受一流的生活”，注重員工的成長與發展；在經曆并購後的市場遇冷和資金壓力時，中望仍然堅持保留美國團隊和數學專家，展現出了其堅定的決心和長遠的眼光。傅天雄坦誠地表示，選擇加入中望，是相信中國人做得好工業軟體，是對中望持續研發投入的實力、打造世界一流工業軟體的決心的全面考量。
2、精益求精，向世界一流工業軟體邁進
2023年，傅天雄博士正式加盟中望，肩負起中望3D産品研發的工作，帶領研發團隊加速實作産品整體能力的躍升。對于未來的發展，傅天雄介紹中望已有很多明确的規劃與目标：通過不斷完善共性核心根技術，優化軟體架構與開發環境，力求在技術水準及産品競争力上達到行業領先水準；同時積極尋求差異化發展，進一步凸顯自身特色。
在底層技術方面，傅天雄透露：“我們計劃将Overdrive用于更多項目，以進一步提升其産品的競争力。” 他将結合自己的專業知識和經驗，進一步推動Overdrive技術的創新和發展，使其在全球市場中保持領先地位。具體舉措包括開展算法優化與架構重構工作，參數化技術與求解器等關鍵技術攻關，搭建精益的開發環境等。
除了關注現有産品的穩定性和功能完善，傅天雄還會着眼于新技術的融合和新領域的拓展。例如，2023年，公司成立了專業的AI團隊，在AI+CAx領域進行了初步的探索并陸續推出相關技術成果。未來，傅天雄也會推動AI在3D CAD的融合，進一步提升中望3D的技術實力。
做工業軟體必須重視生态建設。傅天雄認為，一個健康的工業軟體生态系統應該是多方在技術上互補，共同參與，共同受益。傅天雄非常認可中望倡導并推動建構可持續發展、多赢的産業生态，不斷豐富CAD平台上的應用系統。
在建構生态的過程中，傅天雄強調，标準化非常重要，包括開放協定、資料格式等各個方面，隻有這些做到統一和規範，生态才能健康發展。比如，在CAD領域，國内的幾家主要廠商應該開放API等核心資源，促進整個CAD行業的進步。
後 記
從出國深造到技術巨擘，傅天雄博士的成長軌迹與CAD産業的蛻變緊密交織。他見證了CAD技術的飛速躍進，也見證了全球CAD格局的深刻變革。
如今，擔任中望的技術掌門人，面對工業軟體市場的風起雲湧和行業的日新月異，傅天雄博士正在從中望3D的底層架構、技術創新、團隊建設到生态建設等多個次元尋求突破，為推動國産CAD軟體成為世界一流的工業軟體而不懈努力。
我認為，工業強國大環境下，國産CAD強勢崛起正當時，相信在傅天雄博士的帶領下，随着中望3D技術的不斷進步和工業應用場景的不斷拓展，中國工業軟體必将在國際市場上大放異彩。