總結一下加拿大開發的知名的基礎軟件和工業軟件,其實力遠超很多人口更多的國家_風聞
生化危机重返-2018-10-29 23:16
很多人可能不瞭解加拿大在高科技行業,計算機行業裏尤其是基礎軟件和工業軟件對人類的創新和貢獻,加拿大作為一個人口只有區區3700萬的國家,卻開發了許多全球著名的基礎軟件和工業軟件,廣泛用於全球各地。
下面作部分總結,當然這只是加拿大一部分基礎軟件和工業軟件的列表。
首先説明一下加拿大基礎軟件和工業軟件的特點。
第一,加拿大基礎軟件和工業軟件總體的開發水平和實力次於美國,法國和德國,其開發實力和軟件覆蓋的工業領域遠超世界上其他很多比加拿大人口更多的國家。第二,加拿大的絕大部分基礎軟件和工業軟件均為本領域裏全球首創,開發時間最早,也擁有非常著名的創新體系。第三,加拿大部分基礎軟件和工業軟件脱胎於加拿大的基礎科研,也反哺全球的基礎科研。
1.CorelDRAW
CorelDRAW是加拿大Corel軟件公司開發的世界著名的矢量圖形制作軟件(總部位於渥太華),這個軟件首次開發於1988年,是世界最早的Windows平台下的大型矢量圖形制作軟件,開創了這個軟件領域的先河,這個軟件至今已有30年的歷史了,廣泛用於出版印刷領域,比如簡報、彩頁、手冊設計,還有服裝設計領域,在中國也有大量的應用,這個軟件可能是在中國最著名的加拿大軟件了。
這個矢量圖形軟件雖然是加拿大全球首創,但是與其他的加拿大基礎軟件和工業軟件比起來卻是小學生水平,因為這個軟件特色是簡單,靈活,輕鬆,高效率。

2.Houdini
Houdini加拿大多倫多Sidefx(Side Effects Software)公司開發的三維計算機圖形軟件,首次開發於1987年,目前連中文版都沒有,不過在中國CG行業裏已經有大量的應用了。Houdini是完全基於節點模式設計的產物,其結構、操作方式等和其它的三維軟件有很大的差異。由於其功能過於強大,比知名的maya還要複雜,而且屬於程序類三維特效軟件,學習這個軟件需要大量的編程能力和數學思維能力。
Houdini軟件是加拿大對全球電影特效領域裏做出的最重大的創新之一,在全球的影響力無與倫比,是加拿大開發的最複雜的軟件之一,也是世界上最強大的電影特效軟件。如果説CorelDRAW是把軟件從複雜開發成簡單,那麼這個軟件就是把簡單開發成複雜,兩個相反的方向(CorelDRAW和Houdini比起來就是小學生和博士生的區別)。
Houdini結合了加拿大在基礎科研領域裏的創新,結合了大量的數學和物理知識,包括但不限於有限元、模糊邏輯、計算幾何、KD樹、集羣、遺傳算法、數值分析、FFT、流體力學。Houdini自帶高性能編程語言VEX,支持python語言,其能力已經遠超動畫與特效的範疇。
這個軟件也是美國和全球電影行業必須依賴的軟件,用於大量電影裏的最複雜的特效開發,比如《阿凡達》。現在也逐漸向大型遊戲開發領域和科研領域擴散應用範圍,比如用於美國伊利諾伊大學國家超級計算應用中心(NCSA)的數據處理。Houdini隨着開發的不斷進展必將在基礎科研領域發揮更大的作用。
軟件包括以下模塊
(1)Objects Object scene 場景描述,(2)SOPs Surface OPerations 表面編輯,(3)POPs Particle OPerations 粒子編輯,(4)CHOPs CHannel OPerations 通道編輯,(5)COPs Compositing OPerations 合成,(6)SHOPs Shader OPerations 材質編輯,(7)VOPs Vex OPerations VEX模塊,(8)Outputs Render outputs 渲染輸出,(9)DOPs Dynamics OPerations 動力學
這幾個模塊結合起來使用,其複雜度在CG行業裏是無與倫比的。
軟件的一般功能介紹:
Houdini涵蓋了3D製作的所有主要領域,包括:
建模 - 所有標準幾何實體
動畫 - 關鍵幀動畫和原始通道操作(CHOP),動作捕捉支持
粒子
動力學 - 剛體動力學,流體動力學,線材動力學,布料模擬,人羣模擬。
基於節點的着色器創作。
渲染 - Houdini附帶其原生和強大的渲染引擎Mantra,但Houdini支持其他第三方渲染引擎。
Volumetrics - 憑藉其原生的CloudFx和PyroFx工具集,Houdini可以創建雲,煙霧和火災模擬。
合成 - 浮點深度 (分層) 圖像的完全合成器。
插件開發。
以下是軟件界面,我的普通的使用

以下是官方發佈的最新版軟件功能視頻,可以體會一下。
還有使用Houdini近期製作的部分電影特效。
3.Maple
Maple是加拿大滑鐵盧大學開發的數學和工程計算軟件,首次開發於1980年,是加拿大在大型數學軟件裏最大的創新,也是世界上三大數學和工程計算軟件之一,另兩家為mathematica和MATLAB(這兩個軟件都是美國的),這3個專業數學軟件廣泛用於全球各國的各大學,以及工業領域,因此Maple可以算是加拿大的一個基礎軟件和基礎科研軟件。Maple系統內置高級技術解決建模和仿真中的數學問題,包括符號計算、任意精度數值計算、強大的Maple語言,工業領域擴展等。其中以符號計算引擎最為強大。
Maple內置超過5000個符號和數值計算命令,覆蓋幾乎所有的數學領域,如微積分,線性代數,方程求解,積分和離散變換,概率論和數理統計,圖論,張量分析,微分和解析幾何,金融數學,矩陣計算,線性規劃,組合數學,矢量分析,抽象代數,泛函分析,數論,複分析和實分析,抽象代數,級數和積分變換,特殊函數,編碼和密碼理論,優化等。

4.MapleSim
MapleSim也是加拿大滑鐵盧大學開發的,可以使用現代技術極大縮短模型開發時間,可以更深入地瞭解系統行為,並進行快速、高保真的模擬仿真,是一種先進的物理建模和仿真工具,這個軟件在機器人開發的仿真方面擁有獨到的特色,已經被用於英國曼徹斯特大學的機器人系,在不少國家均有應用,比如上海磁懸浮項目就用了這個軟件。
包括全局優化工具箱,網格計算工具箱,控制設計工具箱,輪胎庫,傳動系統庫,
熱傳導庫,高級液壓庫,氣動庫,電池庫,用於飛機,汽車,軌道交通,機器人等的設計和開發。

5.加拿大的電力工業軟件
加拿大是全球第六發電量大國,其總髮電量全球排名遠超其GDP排名和人口排名,這其中背後隱藏着加拿大在電力工業軟件裏的持續不斷的大量的創新。
下圖是加拿大的發電量

加拿大開發的電力系統軟件擁有世界最全面的解決方案,有配電網仿真軟件CYME,接地仿真軟件CDEGS,電磁暫態仿真軟件PSCAD、大規模電網仿真軟件DSA-Tools等等,這些高端電力軟件在學術界也極富盛名。
加拿大的電力工業軟件(1):CYME
由位於加拿大魁北克的CYME公司開發。
CYME提供廣泛的電力工程軟件系列,其中包括一些用於輸電,配電和工業電力系統的最先進的分析工具。
這是加拿大開發的一個非常複雜的電力工業軟件,軟件包括多達數十個模塊。
CYME應用於配電網絡/系統分析:
分佈分析(CYMDIST),高級項目管理,自動網絡預測分析,負載曲線的穩態分析,分佈狀態估計,可靠性評估,技術經濟分析,暫態穩定性,諧波,長期電力學分析,整合能力分析,EPRI DRIVE,DER影響評估,網絡干擾評估DA-CH-CZ,距離保護分析,電壓/ VAR優化,最佳電壓調節器放置 ,最佳重合器放置,弧閃危險,電機啓動, 負載流量偶然性(Np),保護裝置協調,網絡配置優化,應急評估和恢復, 增強的變電站建模,二級網格分析,低壓二次分佈建模,地理疊加,在線地圖
CYME應用於傳輸和工業網絡/系統分析:
網絡編輯器,電流,故障分析,負載流量偶然性(Np),弧閃危險,直流電弧閃光危害分析,低壓電纜尺寸,保護裝置協調,電機啓動,諧波,直流負載流和短路分析,暫態穩定性,電壓穩定性,最優潮流,技術經濟分析
CYMCAP電纜載流量計算:
載流量計算(CYMCAP),多個管道,隧道中的電纜 ,低谷電纜,管道組優化工具,磁場,電纜阻抗計算,短路電纜額定值,電纜交叉,電纜歷史工作温度估算(CHOTE)。
20多年來,CYME軟件背後有成千上萬的世界各地的輸電,配電和工業項目的應用。
以下是CYME其中一個模塊的軟件界面:

CYME應用在全球各國的電力公司,研究機構和大學。
據其官網介紹,CYME軟件在中國的部分客户包括:
中國電力科學研究院,華東電力試驗研究院,廣州大學,天津大學,雲南電力試驗研究院,香港大學等等。
在加拿大的客户:

在美國的客户:

6.加拿大的電力工業軟件(2)加拿大SES公司開發的CDEGS接地分析軟件,它可以計算任意分層土壤的和任意形狀地網的參數。
CDEGS軟件是由加拿大魁北克的SES公司歷經十餘年開發而成的,CDEGS是電流分佈(Current Distribution)、電磁場(Electromagnetic Fields)、接地(Grounding)和土壤結構分析(Soil Structure Analysis)英文首字母的縮寫,它是解決電力系統接地、電磁場和電磁干擾等工程問題的強大工具軟件,並可以解決陰極保護等問題。它可在正常、故障、雷電和暫態條件下,計算地上或地下任意位置的帶電導線組成的網狀結構產生的接地電位、導線電位和電磁場。CDEGS還能為簡單的、裸露的和含外皮的金屬管、封閉管道、電纜系統和複雜土壤結構中的各種導線建立計算模型。
軟件包括:
CDEGS,分析接地、電磁場和電磁干擾,AutoGround,用於兩層水平土壤結構中,接地系統分析,MultiGround,接地分析和傳導耦合研究,MultiFields,分析包含導體網絡的複雜電磁場問題,MultiLines,計算任意複雜排列導體線參數,Right-of-Way,電力線路和臨近設備之間電磁干擾分析,AutoGridPro,用於基礎研究
AutoGroundDesign,可對形狀規則並由裸露導體組成接地系統進行自動分析,SESEnviroPlus,架空交流和直流傳輸線路設計,SESTLC,傳輸和配電線路的快速線參數計算,SESShield-3D,對需保護的傳輸線和變電站抵抗直接雷危害的分析,CorrCAD,用於腐蝕控制的典型
以下是CDEGS其中一個模塊的軟件界面:


據其中文官網介紹,CDEGS軟件在中國的部分客户,已經有100家用户。涉及電力、石油石化、鐵路、高校和專業的接地公司等:

在中國的一些項目:

CDEGS用於高鐵:

7.加拿大的電力工業軟件(3)PSCAD
PSCAD/EMTDC由加拿大曼尼託巴水電公司開發,採用時域分析求解完整的電力系統及微分方程(包括電磁和機電兩個系統)。更值得一提的是它允許用户在一個完備的圖形環境下靈活地建立電路模型,進行仿真分析,用户在仿真的同時,可以改變控制參數,從而直觀地看到各種測量結果和參數曲線,極大地方便用户提高仿真的樂趣和效率。PSCAD裏面提供豐富的元件庫,從簡單的無源元件到複雜的控制模塊,以致電機、FACTS裝置、電纜線路等模型都有涵蓋。
以下是PSCAD的軟件界面:

以下是其官網公佈的PSCAD在全球各國的應用:

8.加拿大的電力工業軟件(4)DSATools
DSATools由加拿大不列顛哥倫比亞省的Powertech Labs開發,是適用於大型複雜電力系統離線(系統規劃)和在線(實時運行)動態安全評估的、具有世界領先水平的分析工具。
這款先進的軟件包有以下基本模塊:
PSAT – 潮流和短路分析程序
VSAT – 電壓安全分析程序
TSAT – 暫態安全分析程序
SSAT – 小干擾穩定分析程序
DSA Manager – 在線DSA管理模塊
以下是DSATools其中一個模塊的軟件界面:

據其官網介紹,DSATools軟件在全球各國的部分客户,在中國一個著名的客户就是南方電網

9.加拿大的電力工業軟件(5)HYPERSIM
HYPERSIM基於世界知名的電力系統仿真實驗室魁北克水電(Hydro-Quebec)開發的超大型電力系統的仿真測試軟件和硬件。
HYPERSIM包括硬件和軟件兩大部分,該系統既可以利用工作站進行單處理器或多處理器的離線仿真,也可以通過OPAL-RT下公司的OP5600系列仿真主機進行實時仿真。可以應用在:控制器測試、保護設備測試、HVDC與FACTS系統相互影響的研究等。
用户可以搭建電網模型,配置元件參數,添加測量點,MapTask自動任務分配,仿真開始與結束控制,在線調參等。HYPERSIM提供了精確的潮流分析模塊,根據功率/電壓基準值,建立起電力系統的穩態條件,自動初始化電力系統。先進的插值技術,使用户能夠精確仿真兩個時間步長之間出現的閥觸發。
以下是HYPERSIM一個模塊的軟件界面:

據其官網介紹,HYPERSIM應用在全球40個國家,在中國的客户有中國電科院,南方電網,南瑞繼保

10.加拿大的電力工業軟件(6)RSCAD和硬件RTDS NovaCor
由加拿大温尼伯的RTDS技術公司開發,作為同類產品中的第一款,RTDS模擬器是執行實時電力系統仿真的全球基準。憑藉遍佈全球44個國家的客户,RTDS成為電力系統模擬器領域無可爭議的全球領導者。RTDS在上世紀80年代推出了世界上第一台全數字實時電力系統模擬器。
應用領域在微電網模擬和測試,電網安全,模擬配電網絡,環路仿真中的電力硬件,高壓直流輸電模擬,環路測試,行波繼電器測試,同步相量測量裝置(PMU)研究,智能電網和分佈式發電。
以下是RSCAD的軟件界面:

RTDS硬件:

RTDS在中國的一個著名客户就是華北電力大學:

11.石油化工
加拿大開發的石油工業軟件之一是CMG Suite,CMG公司位於加拿大艾伯塔省卡爾加里,是全球最大的油藏數值模擬軟件獨立開發商,CMG Suite是全球著名的油氣藏的建模與仿真軟件,該軟件在全球範圍內被認為行業標準。通過結合使用易於使用的模型構建工作流程,最先進的性能增強技術和跨學科多物理技術,模擬簡單到最先進的恢復流程(例如熱效應,地球化學,地質力學,流體和相行為),以準確模擬回收過程。包括模塊
智能優化和分析工具,重油和非常規油氣藏模擬器,儲層與生產系統建模,後處理器可視化和分析,熱效應和高級過程模擬器,預處理器仿真模型和構建,流體特性表徵工具。
以下是CMG Suite一個模塊的軟件界面:

據其官方列出的全球各國客户有
美國客户:

加拿大客户:

國際客户包括中國,中石油,中石化,中海油全部是CMG Suite的客户:

12.加拿大開發的石油化工工業軟件之二是VMGSim軟件
流程模擬軟件的開發和應用至今已發展到第四代產品,當前最著名的幾大模擬軟件美國的ASPEN PLUS, 法國的PRO/II , 加拿大的HYSYS以及本世紀初新推出的第四代模擬軟件VMGSim。其中Aspen Plus主要應用於化工,PRO/II應用於煉油,HYSYS應用於油田及天然氣處理,而加拿大Virtual Materials Group公司(位於加拿大卡爾加里)開發的VMGSim則是一個在油氣處理及石油化工都將工藝計算與設備計算完美集成的模擬軟件。
新一代流程模擬軟件VMGSim由開發HYSYS的核心技術人員採用當今世界流程模擬行業多項最新技術及軟件最新編程工具開發完成, 其目標是創新發展HYSYS軟件的原有技術,使VMGSim秉承HYSYS的優良品質,改進其不足,不斷開發新的功能以適應石油天然氣行業的技術發展需要。經過十幾年的高速發展,現在該軟件已經發展成流程模擬行業的領軍者。
多年來,通過與多家世界級公司的合作以及技術聯盟,該公司的旗艦產品VMGSim的技術處於世界領先地位:
1.與NIST/TRC(美國國家標準研究院熱力學研究中心)技術聯盟
2.與GPSA(世界氣體加工協會)的技術聯盟
3.與HTRI(美國換熱技術研究公司)的聯盟
4.與SRE(世界硫磺工程協會)的技術聯盟
5.與ETX Systems的技術聯盟使得VMGSim的對重油物性計算以及重油輕質化工藝過程計算的世界領先性
6.與Schlumberger (OLGAS) 的技術聯盟使得VMGSim的對管道計算的完美可靠
7.與殼牌公司的合作使得容器泄壓模擬技術高度精準
8.與Exxon-Mobil的合作使得CO2的物性計算技術世界領先
9.與Linde以及日本JGC的合作提升了工藝設備計算的可靠性
VMGSim軟件發佈後,首先在油田及天然氣行業取得成功,其準確性及易用性獲得業界的廣泛好評, 迅速成為HYSYS軟件的升級換代產品,目前在國內的成功應用主要有油氣井口的物性計算(超臨界狀態),油氣集輸及摻輸,稠油的儲存及輸送,天然氣水合物的預測及抑制劑加入量的自動計算,油氣儲罐蒸發損失的預測計算,天然氣三甘醇脱水,原油穩定工藝的計算,天然氣液化工藝的計算,天然氣淺冷及深冷分離計算,酸性氣回注計算,天然氣脱硫及脱CO2的工藝計算,硫磺回收及尾氣處理工藝的計算,管道及容器的卸壓計算,超臨界CO2的長輸管道計算等等。
該軟件的推出,反響非常大,用户數量發展非常快,目前著名的用户有Conoco Phillips, Shell,ExxonMobel, PetroCanada, Nippon Petrochemical,Korea National Oil Co., Petronas, Caltex Refining; Citgo, Marathon , Schlumberger, PI Energy & Emissions ; Sumitomo Chemical , Toshiba , Toyota , JGC Corporation ,Technip, WorleyParsons, 中國石化北京化工研究院,上海石化研究院,中石化燕山石化公司,中石化石家莊分公司,中國石化濟南分公司, 中國石油環球設計院,中國石油華東設計院,中國石油工程設計公司華北分公司,西南分公司,中國石油蘭州石化,中國石油遼陽分公司,中國石油華北石化公司,中國石油新疆設計研究院,中國石油遼河設計工程有限公司,中國石油吉林油田設計院,中國翔鷺石化公司,天津大學,石油大學等等。
以下是VMGSim軟件的界面:

13.Presagis
Presagis隸屬於加拿大CAE公司(總部位於魁北克),CAE公司是世界最大的飛機全動模擬機制造商,在全球的飛行員訓練領域有大量的應用,Presagis是一家為航空、軍工、汽車等領域用户提供建模、仿真和嵌入式顯示圖形產品及解決方案的專業技術公司,致力於提供滿足用户複雜應用需求的集成化解決方案。在全球60 多個國家擁有超過1000家用户,包括眾多軍事及工業巨頭如波音、空客、洛馬等。Presagis是CAE飛機全動模擬機的軟件開發平台。
產品模塊和功能
戰場仿真 -- STAGE
三維視景 -- Vega Prime、Creator、Terra Vista
HMI開發 -- VAPS -XT
飛行仿真 -- FlightSim、HeliSim
FlightSim 是高精度的標準飛行仿真平台,能夠仿真固定翼飛行器的多種動力學特性。它提供了完整的飛機仿真框架,允許用户添加自己的各種模擬功能和模型,集成飛行動力學、發動機、儀表、導航、負載、操縱等系統,可模擬各種故障狀態。
雷達仿真 -- Ondulus Radar
圖一為中國為arj21國產飛機採購的加拿大CAE飛機全動模擬機

圖二為Presagis其中一個模塊的軟件界面

14.QNX
QNX是加拿大QNX軟件公司(起源於滑鐵盧大學,現在位於渥太華)開發的著名的實時微內核操作系統,首次開發於1982年,這個系統擁有非常強大的安全可靠性和運行效率,它是真正的微內核操作系統。在QNX 系統中,每一個驅動、應用程序、協議棧和文件系統都在內核之外,運行在安全的提供了內存保護的用户空間。容錯性是內置的。因此,幾乎任何組件都可以在出錯後被自動重啓,這並不影響其它組件或內核。而且開發使用非常方便,QNX也提供了Momentics開發工具軟件,Momentics提供預定的選擇。使用C、C++或嵌入式C++來編碼; 在Windows、Linux、Solaris或QNX Neutrino實時操作系統(RTOS)上開發; 使用ARM, MIPS, PowerPC, SH-4, StrongARM, XScale或 x86處理器作目標機-這一切都採用同一種IDE。 甚至同時用混合的語言和處理器架構進行工作。從開始到結束,QNX Momentics簡化了產品週期。
這個系統廣泛用於加拿大坎杜核反應堆,美國西屋核反應堆,思科高端路由器,大量的軌道交通設備,以及眾多汽車的車載平台等等,在全世界的車載平台領域具有壟斷地位。
圖一為QNX操作系統應用的汽車品牌

圖二為QNX操作系統結構

15.Infolytica 中低頻電磁場仿真
Infolytica總部設在加拿大的蒙特利爾。Infolytica公司作為眾多電磁軟件新技術的創始人和領導者,一直致力於電磁場有限元分析領域的技術研究和開發,致力於為電磁設計工程師提供完整解決方案。Infolytica軟件成為全世界設計者進行低頻電磁分析的首選軟件,不斷為航空、航天、汽車、耐用電器、電力、醫療設備、電子產品等行業以及科研教育等領域提供複雜的磁場、電場、熱場問題解決方案。
Infolytica產品系列主要包含MagNet, ElecNet, ThermNet, OptiNet,MotorSolve,MagNet for Solidworks等軟件,使得二維和三維的電場、磁場以及熱場的獨立及耦合分析在同一界面下輕鬆進行。
典型應用包括:
各種電動機,各種發電機,變壓器,高壓開關,永磁和電磁鐵,電磁製動器,超導體,線圈和磁傳感器,揚聲器,感應加熱,絕緣套管,CRT陰極射線管,渦流無損檢測(NDT)
下圖為Infolytica一個模塊的軟件界面:

16.Geosoft地球科學軟件
Geosoft是加拿大多倫多的Geosoft公司開發的一系列地球科學軟件軟件,Oasis montaj 的工業應用領域包括:
礦產勘探
政府地質調查
油氣勘探
UXO(未爆軍火)探測
環境
教育
模塊有:
地球物理數據處理和分析,地球化學,鑽孔成圖,航測質量控制,未爆軍火UX探測,基底深度計算,地球物理水平校正,重力和地形校正,網格圖縫合,重磁解釋,GM-SYS剖面模擬,GMSYS三維模擬,激發極化,均衡殘餘,MAGMAP濾波,256道放射性數據處理。
客户包括全球各大著名公司比如Areva、淡水河谷、泰克資源、力拓集團、HudBay。
以及在全球各國的應用比如美國,加拿大,挪威,老撾等等。

17.PCI Geomatica
PCI Geomatica是加拿大PCI Geomatics公司(總部位於安大略省萬錦市)開發的世界著名的遙感,數字攝影測量,圖像分析,地圖製作系統,已有30多年的歷史。Geomatica已被世界各地的許多教育機構和科學計劃用於分析衞星圖像,例如加拿大的GlobeSAR計劃。別的國家其他類似的軟件還有瑞典的Erdas Imagine,美國的Envi和英國的SocetSet。
Geomatica 不僅可用於衞星和航空遙感圖像的處理,還可應用於地球物理數據圖像、醫學圖像、雷達數據圖像、光學圖像的處理。它的應用領域包括石油天然氣勘探、礦產資源 勘探、林業、農業、土地資源調查評估與管理、自然災害動態監測、測繪、環保、城市規劃、鐵路交通、大規模管道工程設計、沙漠治理、工程建設、氣象預報、醫學X光片解析、光譜分析、雷達數據分析等非常廣泛的領域。
全球有超過2700所教育機構使用Geomatica作為其遙感課程的一部分,以下是一部分大學:
卡爾加里大學地理信息工程專業
新不倫瑞克大學
弗萊明學院,加拿大安大略省林賽市
卡爾頓大學,加拿大渥太華
滑鐵盧大學,加拿大滑鐵盧
不列顛哥倫比亞理工學院(BCIT)
魁北克大學蒙特利爾分校
阿爾託大學攝影測量與遙感研究所
東北大學(Northeastern University),美國波士頓
美國阿肯色大學
維多利亞大學,加拿大BC省
還有各國政府機構比如美國農業部林業局
下圖為PCI Geomatica一個模塊的軟件界面:

18.CARIS海洋測繪軟件
CARIS是加拿大著名的海洋測繪軟件開發公司。從原始測深數據獲取到海圖出圖,CARIS是唯一一家能提供一整套流程化的地理信息方案。
CARIS主要產品包括:
CARIS HIPS and SIPS Professional:最綜合全面的海洋測繪數據處理軟件。
該單一軟件可提供從海表面到海底海牀的全方位數據處理方案,包括多波束MBES、單波束SBES、LiDAR數據、側掃聲納圖像SSS和水體影像(Water Column Imagery)等。
CARIS Bathy DataBASE(BDB):最先進可靠的管理多種海量測深數據的專業軟件。
BDB能輕而易舉地調入多波束、單波束和LiDAR數據等,且包括從CARIS系統或其他第三方軟件獲取的歷史測深數據,利用先進的數據庫管理技術進行存儲,為數據核查、綜合分析和產品創建提供無縫、高效、專業的綜合管理系統。BDB包括:
-BASE Editor:測深數據分析管理桌面系統(單機版)
-Engineering Analysis Module (EAM) :用於海底疏浚工程分析模塊
-Limits and Boundary Module (LBM) :用於海域邊界計算和空間規劃模塊
– Bathy DataBASE Server:管理測深數據庫服務器
CARIS LOTS:準確定義海域邊界和限定的最佳GIS方案
– LOTS Limits and Boundary :集海域邊界限定、分析和計算於一體的大地測量工具
– LOTS Article 76:利於海域領土申報的最優化方案
CARIS Hydrographic Production Database (HPD) :企業級海圖製圖數據庫管理方案
– HPD Server:HPD數據庫服務器管理
– HPD Source Editor:創建和編輯源數據
– HPD Product Editor:創建S-57 ENC、IENC、AML 和GML產品
– HPD Paper Chart Editor:創建基於IHO INT1和INT2及各種自定義的紙海圖
CARIS S-57 Composer:新一代電子海圖(ENC)生產桌面系統(單機版)
CARIS Paper Chart Composer:新一代紙海圖(Paper Chart)生產桌面系統(單機版)
CARIS Spatial Fusion Enterprise (SFE) :高精度的測深數據和海圖產品的綜合網絡發佈方案
下圖為CARIS一個模塊的軟件界面:

19.Solido Design
Solido Design是加拿大Solido Design Automation軟件公司開發的EDA軟件(總部位於薩斯卡通),他用於存儲器,模擬/射頻和標準單元的變化感知設計。
設置半導體變化感知設計的標準
全面的設計覆蓋範圍減少了數量級的模擬,並具有強力的準確性
改善設計性能,功率,產量
由40多家主要半導體公司的使用
在客户和生產環境中得到驗證
與任何EDA設計流程兼容
機器學習技術支持
Solido Design的PVTMC驗證器使用機器學習技術在整個過程變化和操作條件範圍內進行驗證設計,使用户能夠縮短設計週期,生產更具競爭力的芯片,並防止芯片故障。
對於諸如汽車,移動,高性能計算和物聯網(IoT)等設計應用,必須全面驗證所有可能的操作和工藝條件的變化性,以減少重新調整的風險。由於工藝變化和操作條件在高級工藝節點頻繁相互影響,獨立模擬它們會導致錯過關鍵的相互作用效果和故障。
藉助PVTMC驗證器,開發團隊可以將更具競爭力和成功的設計推向市場,減少硅片迭代次數,縮小芯片面積,降低工程和製造成本。
20.Crosslight用於半導體器件的先進TCAD工具
Crosslight由李湛明博士(Dr. ZM Simon Li)創立於1993年,為加拿大國家研究委員會(NSC)衍生企業,公司位於温哥華。包括如下軟件
APSYS-先進的半導體器件物理模型仿真軟件,此軟件能夠針對化合物半導體的電、光和熱特性作2D/3D有限元分析,其中硅器件為其中一特例,能帶結構及量子力學效應為模擬重點,涵括多種光學模塊也讓這款仿真軟件便於模擬感光或發光器件。
應用
二極管、晶體管與其他多種類硅器件
LEDs and OLEDs
太陽能電池
光探測器
高電子遷移率晶體管 (HEMT)
異質結雙極晶體管 (HBT)
共振隧穿二極管 (RTD)
量子阱紅外探測器 (QWIP)
具有較強量子力學效應的小型MOS器件 (Quantum-MOS)
動力裝置
特性
可從先前被儲存的狀態重新開始
業界領先的數值收斂性
大量的材料程序庫
熱載流子的流體力學效應
量子隧道效應與傳輸
熱離子發射模型
熱傳導方程式
深能級缺陷與缺陷動態
界面狀態
Poole-Frenkel 模型
自洽量子阱計算
熱效應模型
碰撞電離
LASTIP-激光器仿真軟件,是Crosslight推出的首項問世產品,主要用於邊緣發射激光器的2D模擬,利用TCAD達到激光器學術界一直想達成、媲美業界的成熟效果,包含不同光譜展寬的量子阱、量子線及量子點的光學增益模型、電子相互作用和kp非拋物線子帶均可進行模擬,亦可精準進行多側模的交互作用模擬
PICS3D
PICS3D-3D 光電集成電路仿真軟件,是一款用於模擬面射及邊射型激光二極管、半導體光放大器和其他類似的有源波導器件的最新3D仿真軟件,2D和3D半導體方程式(例如:飄移擴散、泊松方程……等等)與各光學模型在側向及縱向上配對,光學特性如:量子阱、量子線及量子點的光學增益和自射率均被最適化計算
PROCOM (PROcesses of COMpounds) 一種提供2D與3D模擬的仿真軟件,讓用户觀察半導體薄膜在常見的金屬有機化合物化學氣相沉積(MOCVD)下的成長。在已知沉積反應器的幾何形狀、化學物質種類和成長環境參數中,PROCOM能夠基於精細的化學動力、質量及熱傳導模型預測半導體薄膜成長率、組成、厚度一致性、雜質滲入率和缺陷分佈
Crosslight軟件在學術界有重要的地位和作用,以下是使用Crosslight軟件發表的部分publications。

21.加拿大的兩大岩土工程軟件
加拿大的兩大岩土工程軟件應用在全球各地,以下一一介紹。
加拿大的兩大岩土工程軟件(1)GeoStudio
GeoStudio是一款功能強大的岩土工程和岩土環境模擬的仿真軟件,由位於加拿大卡爾加里的GEOSLOPE公司開發,這個軟件系列用於全球100多個國家的小型工程公司,大型跨國公司,政府機構,監管機構和大學,自從引入到中國以來在中國的多大設計院、高校應用非常廣泛。
應用領域
邊坡穩定及支護,包括土和岩石邊坡、邊坡開挖、堤防、錨杆、錨索、襯砌、土釘和土工布。
極限平衡法、極限平衡結合有限元以及有限元強度折減法分析邊坡安全係數。
有限元穩態/瞬態滲流分析,包括基坑排水、止水帷幕;大壩滲流、滲透力、滲透破壞、截面流量、土工膜、減壓井;引水渠、滲露水量、排水溝、注水井對滲流的影響等。
瞬態降雨、大壩蓄水、水位驟降等情況下的滲流分析,同時考慮這些工況下的穩定性問題。
分步加載、開挖、回填引起的變形,支護設計,樁、錨杆、擋土牆等支護體系評價,考慮結構-土相互作用,變形量計算,施工步設計等。
地基處理,排水固結法回固軟弱地基,固結度計算,沉降量控制,排水板設置,考慮不同工況下的地基變形及破壞分析。
地震引起的變形、超孔隙水壓力的產生與消散,地震過程中土體液化分析,地震過程中結構穩定性分析,地震永久變形分析。
城市垃圾填埋場、尾礦在降雨和地下水滲流下對周圍環境影響、沿海地帶土地鹽鹼化、化學農藥遷移等污染物運移問題。
凍結法施工、地源熱泵熱傳導和瞬態凍融問題
非飽和土力學特性
地面環境(温度、植被、降水等)對地下水滲流的影響
包括如下模塊:
SLOPE/W 全球岩土工程界首選的穩定性分析軟件
SEEP/W 第一款全面處理非飽和土體滲流問題軟件
SIGMA/W 完全基於土(巖)體本構關係建立的專業有限元軟件
QUAKE/W 線性、非線性土體的水平向與豎向耦合動態響應分析軟件
TEMP/W 專業的地下熱傳遞分析軟件
CTRAN/W 專業的污染物運移分析軟件
AIR/W 非飽和區水-氣相互作用分析軟件
VADOSE/W 專業的綜合滲流蒸發區分析和土壤表層分析軟件
以下是GeoStudio一個模塊的軟件界面

22.加拿大的兩大岩土工程軟件(2)Rocscience
由加拿大Rocscience公司始於1996年研發的專業岩土工程分析軟件,其研究的理論支持來自國際著名岩石力學大師E.Hoek親自帶領的團隊,其內置的巖體本構模型以及巖體破壞方式的分析都具有獨到的創新之處。該軟件具有快速準確分析岩土結構、簡單易學、節省設計成本等特點; 大大的節省了用户的計算過程並提高了設計分析結果。
自1987年以來,多倫多大學的岩石工程小組開發了地質力學軟件,滿足採礦和土木工程行業中更可靠,易於使用的2D和3D分析和設計工具的需求。在Evert Hoek博士和John Curran博士的領導下,軟件的第一套課程從多年來的各種研究工作演變而來。這些初步計劃的制定部分得到了加拿大礦業以及省和聯邦政府的支持。
Rocscience成立於1996年,是多倫多大學的衍生公司。如今,Rocscience軟件已被全球120多個國家的7000多家客户和280所大學使用。
Rocscience系列軟件大體可分為三大類別:邊坡穩定分析軟件、開挖支護分析軟件、岩土系列工具軟件共計16個模塊軟件。
RS3 三維有限元岩土工程分析
Slide 二維邊坡穩定分析
Slide3三維極限平衡法邊坡穩定分析
Dips 地質數據的幾何學和統計學分析
Unwedge 地下開挖三維楔體穩定性分析
Phase2 開挖和邊坡有限元分析
RocSupport 軟巖隧道支護評價
Examine3D 三維地下巖體開挖邊界元法分析
Settle3D三維固結沉降分析軟件
Swedge 巖質邊坡楔體穩定性分析
RocTopple 巖質邊坡傾倒分析和支護設計
RocFall 陡峭巖質邊坡落石統計分析
RocPlane 巖質邊坡平面滑動穩定分析
RocData 岩土不連續強度分析
CPillar三維頂柱穩定分析軟件
RSPile打入樁軸力分析以及水平荷載分析
以下是Rocscience一個模塊的軟件界面
