airpods3|如果中国重新开发像MATLAB、solidworks这样的软件大概需要多久？ airpods3

文章图片

文章图片

文章图片

文章图片

某些软件的开发，确实似乎挺简单，只需要一点编程基础就可以，就像手机端日新月异的众多APP 。然而，工程软件不是手机APP ，它不仅仅需要编程能力，还需要工程知识，需要核心算法，更需要充足的经费支持。后人追前人相对容易，但是工程软件想要达到目前流行商用软件的高度，没有十年是不可能的。
哈工大的MATLAB事件，让很多人都知道了这个软件。但其实，在工程软件里， Matlab算较为简单的一类，实际上它跟C ，跟其他开源的语言类似。甚至可以说， Matlab是一种语言，一种编程语言。 Matlab之所以能在工程软件中占有一席之地，是因为其代码库，全世界众多的学者，针对某些算法，编写了程序，供全世界免费使用。某些代码特别好的， Matlab公司就会把它做成build-in代码。

Matlab就是偏计算类的，同类型的还有Mapple ， Mathematics等等，通过这些偏计算类的软件，可以用来实现公式的推导，新算法的实现等等。这类偏计算类的软件，开发难度是最低的，有一定的编程能力，就可以开发出来。除此之外，工程软件，还有画图类（CAD) ，就像题主提到的solidworks ，同类型的还有著名的catia、autocad等等。这类软件，主要是图形显示方面的操作。这部分CAD软件的开发，难度要稍微提高一点，这里面涉及到了计算机图形学的内容，除了编程能力之外，还需要相当扎实的相关专业知识。当年我学《计算机图形学》的时候，用C语言编写曲线，也费了老大的劲了。

如果说，前面两类软件，一类是底层的计算，一类是图形的显示，那么第三类就是真正的工程计算。这一类软件非常众多，不同的行业都不尽相同。在机械相关行业，有限元软件就是典型的工程计算软件。它不仅仅要求底层的代码编写，中间的图形显示，最重要的是工程计算的算法，这部分内容，没有学过力学是完全不可能搞出来的。算法是有限元软件的核心：达索旗下的Abaqus有限元软件为何能够起步慢但是发展快，根源就在非线性的计算能力是其他同类有限元软件不可能达到的。

目前商用工程软件的高度——以有限元软件为例，有限元最早是NASA为了航空航天开发出来的一套软件，通过这套软件，可以设计出更加轻便但是足够结实的飞机和火箭。随着科技的不断进步，早期的那种纯粹的结构分析，早已经无法满足现在的研发能力。现在的有限元软件，除了传统的静力学分析之外，还有模态分析，随机振动分析等等。如果说这些分析也仅仅都是纯力学分析，那么考虑电磁场、温度场等其他载荷对结构的影响就更加复杂了，算法实现的难度是几何级别的。

以Ansys为例，它能够处理的问题包罗万象，甚至可以说，只有你想不到，没有它涉及不到。在仿真领域， Ansys本身就是以应用范围广而著称。另外，学术在不断的发展，一些学者发表出来的论文，采用了新算法，可以实现更快更准的计算。那么，这些软件巨头，就会把算法买下来，用于下一版本软件的更新。实际上， ABAQUS软件就是如此，最早期，软件本身就是一个博士生弄出来的算法。

由此可见，无论是软件的功能、还是软件的核心算法，都不是短期可以完成的。想要达到现有主流软件的水平，至少10年的时间。然而，主流软件不会等你。市场上主流的商用软件，其实都不是完全自己开发出来的，可以说是资本运作的结果。它通过不断地吞并，来壮大自己。比如， Ansys之所以功能如此齐全，就在于它不断地吞并其他小软件，将其整合到自己的体系之中。

另外，这些企业也不会只把鸡蛋放在一个笼子里，多头并进才是生存之道。比如下图是达索公司的产品，它不仅仅有有限元的仿真软件，还有画图的cad设计软件，空间规划软件等等。在有限元领域，竞争还是非常激烈的，同类软件不少。为了争夺市场，必须有自己核心的内容，这个内容就是算法。正如前面所述，这些软件拥有商，都在时时关注着最新的科研动态，一旦有较好的合适的算法，立马像鲨鱼闻到了血腥味，买断新算法的版权。这不仅仅需要耐心，更多的是需要经费支持。