基于形线图的船舶三维模型构建
发布时间：2021-08-08 10:02
为提高配载仪中船舶浮态、稳性、强度的计算精度,减少人工建模的工作量。本文基于船舶型线图,利用NURBS（Non-Uniform Rational B-Spline）曲面插值进行船体三维设计模型重构方法的研究。主要工作如下:（1）分析 DWG（AutoCAD Drawing Database）与 DXF（Drawing Exchange Format）两种CAD（Computer Aided Design）工程图纸格式的结构,并分别对两种格式进行解析和读取以获取船舶型值数据;（2）按照水线划分型值数据,计算每一层水线上型值数据所对应的控制点,进行NURBS曲线插值以获得更密集的水线,并以此作为新的基础数据,这使得NURBS曲面插值计算控制点阵时可以得到任意想要的密集程度的控制点阵;（3）在加密的水线数据基础上,分别沿船舶纵向与垂向对加密后的水线数据进行参数化处理,利用NURBS曲面插值计算船体曲面控制点阵,并根据得到的控制点阵和参数向量反算船体曲面离散点,通过三角构网,生成三维模型文件。本方法基于船舶型线图,利用NURBS曲面插值算法实现了用单个曲面重构复杂船体,避免了复杂曲面重构需要拆...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]AutoCAD DXF文件格式与二次开发[J]. 刘胜华,徐卫兵. 科技资讯. 2017(10)
[2]一种基于B样条的船体及自由面面元生成方法[J]. 张伟,邹早建. 上海交通大学学报. 2014(04)
[3]基于总布置图的船舶三维模型重建研究[J]. 陈淼,韩端锋,李嘉宁,张海鹏. 船舶工程. 2012(06)
[4]基于DXF文件格式的读取框架设计[J]. 翟锐,张量. 福建电脑. 2011(04)
[5]基于DXF文件的图件转换方法研究及程序实现[J]. 姚宜斌,孔建. 大地测量与地球动力学. 2011(01)
[6]基于DWGDirect访问AutoCAD DWG图形文件[J]. 晏韵,许超. 工程图学学报. 2010(06)
[7]基于小波变换的船体NURBS曲面光顺方法研究[J]. 张荣鑫,林焰,纪卓尚. 哈尔滨工程大学学报. 2007(09)
[8]船舶运动视景仿真系统研究[J]. 何金花,彭侠夫,王莺. 计算机仿真. 2007(08)
[9]Three dimensional modeling and developing of tunnel based on objectarx technique[J]. 张和生,姬阳瑞,温志勇,石秀伟. Journal of Coal Science & Engineering（China）. 2006(02)
[10]航海模拟器的功能[J]. 包雄关. 大连海事大学学报. 2003(01)
博士论文
[1]散货船智能配载[D]. 刘春雷.大连海事大学 2017
[2]基于多视图的三维模型重建方法研究[D]. 段春梅.山东大学 2009
[3]船体三维建模应用技术研究[D]. 彭辉.哈尔滨工程大学 2008
[4]基于NURBS表达的船舶初步设计关键技术研究[D]. 陆丛红.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]JAVA平台下的DXF文件解析库的设计与实现[D]. 梁竞雅.华南理工大学 2017
[2]船舶总布置三维模型快速构建技术研究[D]. 李嘉宁.哈尔滨工程大学 2012
[3]基于二维视图信息的三维实体重建方法研究[D]. 陈冲.河南理工大学 2010
[4]基于特征的二维图纸识别技术及系统集成[D]. 布国亮.沈阳理工大学 2008
[5]基于工程语义的二维工程图的特征识别及三维重构[D]. 刘国华.山东大学 2007
[6]AutoCAD逆向工程中字体、线型的实现研究[D]. 童万军.南京航空航天大学 2003
本文编号：3329751
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．５实体段数据提取模块流程图??Ｆｉｇ．?２．５?Ｄａｔａ?ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ?ｍｏｄｕｌｅ?ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ＥＮＴＩＴＩＥＳ??－ｌｉ?－??
?大连海事大学专业学位硕士学位论文???Ｘ＞〇）…Ｗ－??Ｎ＝?；?：??对方阵ｉｖ求逆，则戶即可求出控制点戶的坐标。用这种方法节点矢量能很??好地反应＆的分布情况，下图４．２所示为一条插值于七个给定点的三次曲线，给出了其??控制点及各点对应的参数。??Ａ??ｙ?■?＾??〇?ｅ?ｏ?ｏ?ｏ?ｏ?ｏ??Ｗ〇?订２?Ｔｌｉ?？６??图４．２曲线插值示意图??Ｆｉｇ．?４．２?Ｃｕｒｖｅ?ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ??算法具体代码如下：??算法４．１：计算ＮＵＲＢＳ曲线控制点??ｖｅｃｔｏｒ＜ｖｅｃｔｏｒ＜ｆｌｏａｔ？?ＧｌｏｂａｌＣｕｒｖｅＩｎｔｅｒｐ（ｖｅｃｔｏｒ＜ｖｅｃｔｏｒ＜ｆｌｏａｔ？?＆Ｑ，?ｉｎｔ?ｐ）??｛??ｉｎｔ?ｎ?＝?Ｑ．ｓｉｚｅ（）－１；??ｖｅｃｔｏｒ＜ｆｌｏａｔ＞?Ｕｋ?＝?ｃａｌｃｕｌａｔｅＵｋ（Ｑ）；?／／弦长参数化计算参数??ｖｅｃｔｏｒ＜ｆｌｏａｔ＞?Ｕ?＝?ｎｏｄｅａｒｒｏｗ（Ｕｋ，?ｐ）；?／／计算节点矢量??ｖｅｃｔｏｒ＜ｆｌｏａｔ＞?Ｎ（ｐ?＋?１）；??ｖｅｃｔｏｒ＜ｆｌｏａｔ＞?ｔ（Ｑ．ｓｉｚｅ（），?０）；??ｖｅｃｔｏｒ＜ｖｅｃｔｏｒ＜ｆｌｏａｔ？?Ａ（Ｑ．ｓｉｚｅ（），?ｔ）；??ｖｅｃｔｏｒ＜ｖｅｃｔｏｒ＜ｔｌｏａｔ？?Ｐ；??ｉｎｔ?ｓｐａｎ；??ｆｏｒ?（ｉｎｔ?ｉ?＝?０；?ｉ?＜＝?ｎ；?＋＋ｉ）??｛??ｓｐａｎ?＝?ＦｉｎｄＳｐａｎ（ｎ，?ｐ，?Ｕｋ［ｉ］，?Ｕ）；??Ｎ?＝?ＢａｓｉｓＦｕｎｓ（ｓｐａｎ，?Ｕｋ［ｉ］，?ｐ，?Ｕ）；??ｆｏｒ?（ｉｎｔ?ｊ?＝?０；?ｊ?＜?Ｎ．ｓ
?大连海事大学专业学位硕士学位论文???图４．３修改权因子ｗ的效果??Ｆｉｇ．?４．３?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｗｅｉｇｈｔ?ｆａｃｔｏｒ??在了解了权因子对曲线的影响之后，本文采用齐次坐标的思想，使用四维空间中的??，的各个坐标分量除以第四个分量ｆ的到，即由原点出发将戶映射到超平面ｗ＝１上，??这个映射就是中心在原点的透视投影，将其记为／／。于是??Ｘ?Ｙ?Ｚ?．?，：?，?ｒ＼??Ｐ?＝?Ｈ｛Ｐ＇Ｖ｝?＝?Ｈ｛｛ＸＪ，Ｚ，Ｗ）｝＝＜［Ｗ＇ＷＷ＇?＇?丰?（４．７）??ｃ／＂－ｅｃ＂．ｃ？ｒｔ（Ｘ，ｙ，Ｚ），若?＃?＝?０??这种思想就是利用齐次坐标，用〃＋?１维空间中的多项式曲线来表示《维空间中的一??条有理曲线。那么对于给定的一组控制点｛?Ａ?｝和权因子｛ｗ，．｝，构造带权控制点??Ｆ?＝（ｗ，ｘ，ｗ，少。在四维空间中构造非有理Ｂ样条曲线??Ｃ＇＇（ｕ）?＝?ｆｊＮｉｐ（ｕ）Ｐ：?（４．８）??／？＝０??对应用透视变换／／，就得到对应的有理Ｂ样条曲线：??－２３?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]AutoCAD DXF文件格式与二次开发[J]. 刘胜华,徐卫兵. 科技资讯. 2017(10)
[2]一种基于B样条的船体及自由面面元生成方法[J]. 张伟,邹早建. 上海交通大学学报. 2014(04)
[3]基于总布置图的船舶三维模型重建研究[J]. 陈淼,韩端锋,李嘉宁,张海鹏. 船舶工程. 2012(06)
[4]基于DXF文件格式的读取框架设计[J]. 翟锐,张量. 福建电脑. 2011(04)
[5]基于DXF文件的图件转换方法研究及程序实现[J]. 姚宜斌,孔建. 大地测量与地球动力学. 2011(01)
[6]基于DWGDirect访问AutoCAD DWG图形文件[J]. 晏韵,许超. 工程图学学报. 2010(06)
[7]基于小波变换的船体NURBS曲面光顺方法研究[J]. 张荣鑫,林焰,纪卓尚. 哈尔滨工程大学学报. 2007(09)
[8]船舶运动视景仿真系统研究[J]. 何金花,彭侠夫,王莺. 计算机仿真. 2007(08)
[9]Three dimensional modeling and developing of tunnel based on objectarx technique[J]. 张和生,姬阳瑞,温志勇,石秀伟. Journal of Coal Science & Engineering（China）. 2006(02)
[10]航海模拟器的功能[J]. 包雄关. 大连海事大学学报. 2003(01)
博士论文
[1]散货船智能配载[D]. 刘春雷.大连海事大学 2017
[2]基于多视图的三维模型重建方法研究[D]. 段春梅.山东大学 2009
[3]船体三维建模应用技术研究[D]. 彭辉.哈尔滨工程大学 2008
[4]基于NURBS表达的船舶初步设计关键技术研究[D]. 陆丛红.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]JAVA平台下的DXF文件解析库的设计与实现[D]. 梁竞雅.华南理工大学 2017
[2]船舶总布置三维模型快速构建技术研究[D]. 李嘉宁.哈尔滨工程大学 2012
[3]基于二维视图信息的三维实体重建方法研究[D]. 陈冲.河南理工大学 2010
[4]基于特征的二维图纸识别技术及系统集成[D]. 布国亮.沈阳理工大学 2008
[5]基于工程语义的二维工程图的特征识别及三维重构[D]. 刘国华.山东大学 2007
[6]AutoCAD逆向工程中字体、线型的实现研究[D]. 童万军.南京航空航天大学 2003
本文编号：3329751
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