FieldTure
大规模相场模拟 · 1D–3D 通用 PDE · 多核并行 · 桌面级可视化 · 自然语言驱动 UI——把相场模拟从实验室脚本升级为桌面级科研基础设施。
愿景
FieldTure 的长期目标，是把"大规模相场与 PDE 模拟"从少数课题组自用的 Fortran/C++ 代码， 变成任何材料研究者都能在桌面上一键运行、自由扩展、与 AI 协作的高性能开放平台。 纯 Rust + Rayon 多核并行带来类 OpenMP 的体验，模块化算子让 1D–3D 共享同一套积木， 插件式架构让新物理模型热插拔，自然语言驱动 UI 让科研工具的学习门槛归零。
核心特性
高性能 · 通用 · 可扩展 · 易用，从内核到桌面的完整能力。
高性能 Rust 内核
Rayon 多核并行 + 2.5D cache blocking + LTO 优化，桌面级硬件也能跑出大规模相场模拟的生产级吞吐，提供类 OpenMP 的并行计算体验。
1D–3D 通用 PDE
统一的有限差分框架，从一维浓度剖面到完整三维多晶共享同一套积木，既能跑内置相场模型，也能求解用户自定义 PDE。
模块化算子
Laplacian、Nabla（Gradient）、Tiled 变体可组合为复合算子，统一边界条件（Periodic / ZeroFlux），按 PDE 形式自由拼装。
11 类相场模型
覆盖晶粒长大、调幅分解、Grand Potential、凝固、熟化、1D 相场等主流场景，开箱即跑，配套类型化配置面板。
插件式架构
AppPlugin / PropertyPlugin 双层插件，ABI 稳定保证跨版本兼容，新物理模型即插即用、独立发布，无需改框架主体。
3D + 1D 可视化
VTK.js 三维实时渲染 + Plotly 一维剖面，科研级图表开箱即用，支持播放序列、切换变量、调色系、对比案例。
自然语言驱动 UI
用一句话完成复杂操作（如「换成 viridis 色系，从第 50 帧开始循环播放」），LLM 二级 Pipeline（Router → Generator → Validator）保证确定性。
准备好开启高性能相场模拟了吗？
免费下载 FieldTure，桌面级科研计算即装即用。
工作流
配置 → 计算 → 可视化 → 复盘，一个工作空间搞定整个仿真生命周期。
新建项目
启动应用进入欢迎页，新建或打开项目，以 Project / Case 范式管理整个仿真生命周期。
配置参数
在类型化配置面板选择模型、调整参数（Grid / Time / Physics / Output），实时校验合法性，保存到 params.json。
启动模拟
点击开始，Rust 校验参数后 spawn sidecar 执行求解，进度条与控制台日志实时反馈，多核并行显著加速。
可视化复盘
3D 模型路由到 VTK Viewer，1D 模型路由到 CSV 图表，播放序列、对比案例，也可用自然语言微调可视化。
支持的相场模型
11 类主流相场模型开箱即跑，覆盖晶粒演化、多相、分解与凝固。
晶粒演化
多晶体晶粒长大与微观组织演化模拟。
- Grain Growth 晶粒长大（Allen-Cahn）
- Grain Growth (Remapped) 序参量重映射（低内存，多晶）
- Grain + Spinodal 多晶 + 调幅分解
- Grain + Cahn-Hilliard 晶 + CH（standard / Guo2023）
Grand Potential 多相
多相界面与晶界析出形貌预测。
- Two-Phase Grand Potential 两相（AC + CH）
- Three-Phase Grand Potential 三相晶界析出（Allotriomorph）
- 1D Binary Grand Potential 一维二元相场
- 1D Ternary Grand Potential 一维三元相场
分解与凝固
调幅分解、凝固枝晶与颗粒熟化。
- Spinodal Decomposition 单相调幅分解（CH）
- Solidification 二元合金等温凝固枝晶
- Ostwald Ripening 二元合金 Ostwald 熟化
热力学属性模型
内置可插拔的热力学属性插件。
- IdealSolution 理想溶液
- RegularSolution 规则溶液
- TiAlN 氮化钛涂层
- 自定义 PropertyPlugin 动态加载
技术栈
Rust 内核 + Tauri 桌面 + React 可视化，现代科学计算的工程基座。
开发团队
「AI辅助材料设计 · 材料基因工程 · 材料应用软件开发」
材料智能技术团队（AI for Materials Team）专注于 AI 辅助材料设计、材料基因工程与材料应用软件开发。 FieldTure 是团队在高性能科学计算方向的旗舰产品——纯 Rust 多 crate 工作区提供 1D–3D 通用 PDE 内核 与插件式求解器，Tauri + React 桌面应用覆盖从参数配置、并行计算到 3D 可视化与自然语言驱动的完整工作流。
加入我们
欢迎对高性能科学计算、Rust 工程、相场模型、桌面应用开发、数值算法等方向有兴趣的同学 加入材料智能技术团队，和我们一起把 FieldTure 做成开放、可扩展的科研平台。