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原文传递基于曲面重合度检测法的船舶三维建模调整方法及系统

专利名称：	基于曲面重合度检测法的船舶三维建模调整方法及系统
摘要：	本发明提供了基于曲面重合度检测法的船舶三维建模调整方法及系统，先获取上一单位提供的船舶的原始几何模型，基于原始几何模型的基本参数并采用下一单位的三维建模软件进行建模得到船舶的新建三维几何模型，再基于原始几何模型和新建三维几何模型分别获取第一轮廓线和第二轮廓线并分别沿着第一轮廓线和第二轮廓线进行布点，然后计算出线偏差度和斜率偏差度，最后基于线偏差度和斜率偏差度作为曲面重合度检测法的检测参考量评估出第一轮廓线与第二轮廓线的重合度，进而调整新建三维几何模型，能够适用于非同一全生命周期管理体系的单位，可以贯穿设计、试验、验证及生产制造等环节，有效减少了几何模型偏差。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海船舶运输科学研究所有限公司
发明人：	张青山;陈伟民;董国祥;杜云龙;陈昆鹏;常杏;任海奎
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-25T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-24T00:00:00+0800
申请号：	CN202311086498.3
公开号：	CN117113535A
代理机构：	北京海虹嘉诚知识产权代理有限公司
代理人：	高丽萍
分类号：	G06F30/15;G06T17/00;G;G06;G06F;G06T;G06F30;G06T17;G06F30/15;G06T17/00
申请人地址：	200135 上海市浦东新区民生路600号
主权项：	1.一种基于曲面重合度检测法的船舶三维建模调整方法，其特征在于，包括以下步骤：模型建立步骤：获取上一单位提供的船舶的原始几何模型，基于原始几何模型的基本参数并采用下一单位的三维建模软件进行建模得到船舶的新建三维几何模型；轮廓线获取及布点步骤：沿某一方向对原始几何模型进行剖切得到三维的第一剖面，并沿与该方向相同的方向对新建三维几何模型进行剖切得到三维的第二剖面，第一剖面与原始几何模型的轮廓相交形成第一轮廓线，第二剖面与新建三维几何模型的轮廓相交形成第二轮廓线，并分别沿着第一轮廓线和第二轮廓线进行布点，再将第一剖面或第二剖面沿着剖线在二维平面内展开形成二维剖面，并将第一轮廓线、第二轮廓线以及对应的布点映射至二维剖面上；线偏差度计算步骤：在二维剖面中选取任一位置为坐标原点建立二维坐标系，根据二维坐标系得到第一轮廓线在某个布点处的第一纵坐标值和第二轮廓线在与该布点对应的布点处的第二纵坐标值，再根据第一纵坐标值、第二纵坐标值以及第一轮廓线或第二轮廓线的布点数量计算出第一轮廓线和第二轮廓线的线偏差度；斜率偏差度计算步骤：依次将第一轮廓线中的所有相邻布点采用直线进行连接，得到由多个线段构成的第一折线，并依次将第二轮廓线中的所有相邻布点采用直线进行连接，得到由多个线段构成的第二折线，再分别计算出第一折线和第二折线中各个线段的斜率，根据第一折线中某个线段的斜率、第二折线中与该线段对应的线段的斜率、以及第一轮廓线或第二轮廓线的布点数量计算出第一折线和第二折线的斜率偏差度；第二轮廓线调整步骤：在二维剖面中，将计算出的所述线偏差度和斜率偏差度作为曲面重合度检测法的检测参考量评估出第一轮廓线与第二轮廓线的重合度，根据重合度调整第二轮廓线趋近于第一轮廓线；三维建模调整步骤：将调整后的第二轮廓线在二维剖面内的坐标信息转换到三维的第二剖面内，进而调整船舶的新建三维几何模型。 2.根据权利要求1所述的基于曲面重合度检测法的船舶三维建模调整方法，其特征在于，所述轮廓线获取及布点步骤中，所述第一剖面和第二剖面的剖面线包括直线、环形线以及任意曲线。 3.根据权利要求2所述的基于曲面重合度检测法的船舶三维建模调整方法，其特征在于，所述轮廓线获取及布点步骤中，所述第一剖面和第二剖面包括平行剖面、环形剖面和任意曲面剖面。 4.根据权利要求3所述的基于曲面重合度检测法的船舶三维建模调整方法，其特征在于，所述轮廓线获取及布点步骤中，以法向角度对原始几何模型和新建三维几何模型进行剖切分别得到第一剖面和第二剖面。 5.根据权利要求1至4之一所述的基于曲面重合度检测法的船舶三维建模调整方法，其特征在于，所述轮廓线获取及布点步骤中，沿着第一轮廓线和第二轮廓线进行布点时所有相邻两点之间的间隔相等。 6.根据权利要求1至4之一所述的基于曲面重合度检测法的船舶三维建模调整方法，其特征在于，第一轮廓线或第二轮廓线的布点数量根据原始几何模型或新建三维几何模型的曲面复杂程度增减，在第一轮廓线或第二轮廓线曲率变化大的地方增加布点数量。 7.一种基于曲面重合度检测法的船舶三维建模调整系统，其特征在于，包括依次连接的模型建立模块、轮廓线获取及布点模块、线偏差度计算模块、斜率偏差度计算模块、第二轮廓线调整模块和三维建模调整模块，所述模型建立模块，获取上一单位提供的船舶的原始几何模型，基于原始几何模型的基本参数并采用下一单位的三维建模软件进行建模得到船舶的新建三维几何模型；所述轮廓线获取及布点模块，沿某一方向对原始几何模型进行剖切得到三维的第一剖面，并沿与该方向相同的方向对新建三维几何模型进行剖切得到三维的第二剖面，第一剖面与原始几何模型的轮廓相交形成第一轮廓线，第二剖面与新建三维几何模型的轮廓相交形成第二轮廓线，并分别沿着第一轮廓线和第二轮廓线进行布点，再将第一剖面或第二剖面沿着剖线在二维平面内展开形成二维剖面，并将第一轮廓线、第二轮廓线以及对应的布点映射至二维剖面上；所述线偏差度计算模块，在二维剖面中选取任一位置为坐标原点建立二维坐标系，根据二维坐标系得到第一轮廓线在某个布点处的第一纵坐标值和第二轮廓线在与该布点对应的布点处的第二纵坐标值，再根据第一纵坐标值、第二纵坐标值以及第一轮廓线或第二轮廓线的布点数量计算出第一轮廓线和第二轮廓线的线偏差度；所述斜率偏差度计算模块，依次将第一轮廓线中的所有相邻布点采用直线进行连接，得到由多个线段构成的第一折线，并依次将第二轮廓线中的所有相邻布点采用直线进行连接，得到由多个线段构成的第二折线，再分别计算出第一折线和第二折线中各个线段的斜率，根据第一折线中某个线段的斜率、第二折线中与该线段对应的线段的斜率、以及第一轮廓线或第二轮廓线的布点数量计算出第一折线和第二折线的斜率偏差度；所述第二轮廓线调整模块，在二维剖面中，将计算出的所述线偏差度和斜率偏差度作为曲面重合度检测法的检测参考量评估出第一轮廓线与第二轮廓线的重合度，根据重合度调整第二轮廓线趋近于第一轮廓线；所述三维建模调整模块，将调整后的第二轮廓线在二维剖面内的坐标信息转换到三维的第二剖面内，进而调整船舶的新建三维几何模型。 8.根据权利要求7所述的基于曲面重合度检测法的船舶三维建模调整系统，其特征在于，所述轮廓线获取及布点模块中，所述第一剖面和第二剖面的剖面线包括直线、环形线以及任意曲线。 9.根据权利要求8所述的基于曲面重合度检测法的船舶三维建模调整系统，其特征在于，所述第一剖面和第二剖面包括平行剖面、环形剖面和任意曲面剖面。 10.根据权利要求7所述的基于曲面重合度检测法的船舶三维建模调整系统，其特征在于，所述轮廓线获取及布点模块中，沿着第一轮廓线和第二轮廓线进行布点时所有相邻两点之间的间隔相等，或所有相邻两点之间的间隔随着第一轮廓线和第二轮廓线的曲率半径增大而减少。
所属类别：	发明专利