[發明專利]基于非均勻有理B樣條曲面插值的船體曲面重構方法

有效

• 申請號: 201410572379.3
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104318621B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 錢宏;榮煥宗;賀慶;劉朕明;齊鳴
• 申請（專利權）人: 中國船舶工業集團公司第七〇八研究所;上海中船船舶設計技術國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: G06T17/30
• 分類號: G06T17/30
• 代理公司: 上海申新律師事務所31272
• 代理人: 朱俊躍

1.基于非均勻有理B樣條曲面插值的船體曲面重構方法，用于對船體線框模型進行重構，其特征在于，包括下述步驟：

A1.采用特征線將所述船體線框模型劃分為曲面片網格；

A2.將所述曲面片網格進行均勻化處理，獲得型值點位置坐標，并給所述型值點加上切矢特征，生成非均勻有理B樣條網格；

A3.采用帶重節點的B樣條曲面插值所述非均勻有理B樣條網格，獲得多塊非均勻有理B樣條曲面片，并沿著多塊所述非均勻有理B樣條曲面片之間的所述特征線將多塊所述非均勻有理B樣條曲面片拼接起來，以獲得無縫隙的非均勻有理B樣條曲面；

所述型值點的切矢特征的切矢值為所述型值點所在所述曲面片網格中一子網格內的對應等參數線的弦長，所述切矢值類型包括：

ORDINARY：未設定左右切矢，即普通點；

DIRLINE：以兩個所述型值點所在直線方向為切方向，若切方向為o，切矢條件退化為重頂點條件；

DIRCURVE：以所述型值點出發的連續三個所述型值點插值出的拋物線在所述型值點處的切方向為切方向，若不夠三個型值點，退化成DIRLINE；若切方向為o，切矢條件退化為重頂點條件，作為端點切矢的默認值；

DIRMIDCURVE：以所述型值點和左右兩個所述型值點插值出的拋物線在所述型值點處的切方向為切方向，用于光滑拼接，若三個所述型值點中有且僅有兩個，則退化成DIRLINE；若切方向為o，切矢條件退化為重頂點條件；

INVERSE：表示該方向的切矢與其相反方向切矢相等，用于180°的光滑拼接；

在所述步驟A3中所述B樣條曲面為雙三次B樣條曲面。

2.如權利要求1所述船體曲面重構方法，其特征在于，在所述步驟A1中所述特征線包括：平邊線、平底線、尾封板線和折角線。

3.如權利要求1所述船體曲面重構方法，其特征在于，所述船體線框模型由橫剖線和水線組成。

4.如權利要求3所述船體曲面重構方法，其特征在于，在所述步驟A1中對所述船體線框模型劃分的條件為：

S1.所述特征線延伸到相對邊界；

S2.異向的所述特征線相交；

S3.所述船體線框模型的所述水線與異向的所述特征線相交。

5.如權利要求1所述船體曲面重構方法，其特征在于，在所述步驟A2中生成所述非均勻有理B樣條網格的具體過程為：

所述曲面片網格包括水線，分別將所述曲面片網格內的每條所述水線進行采樣和網格均勻化處理，使得每條所述水線上的采樣點的數相等，且相鄰兩個所述采樣點之間的距離相等，所述采樣點即為所述型值點，獲取所述型值點的位置，并給所述型值點加上切矢特征，生成所述非均勻有理B樣條網格。

6.如權利要求5所述船體曲面重構方法，其特征在于，加有切矢特征的所述型值點表示為Q(x,y,z,ida_u,idf_u,ida_v,idf_v)；

其中(x，y，z)表示所述型值點在笛卡爾直角坐標系的位置坐標；ida_u表示所述型值點沿著u方向的左導數條件；idf_u表示所述型值點沿著u方向的右導數條件；ida_v表示所述型值點沿著v方向的左導數條件；idf_v表示所述型值點沿著v方向的右導數條件，所述參數u、v與所述位置坐標參數x，y及z的關系為：

x=x(u,v)y=y(u,v)z=z(u,v).]]>

7.如權利要求5所述船體曲面重構方法，其特征在于，在所述步驟A2中所述型值點的默認特征為ORDINARY，當所述型值點位于特征線上時，所述型值點的切矢特征根據下述規則確定：

a若所述型值點位于折角線或者位于部分所述折角線的折角部分時，添加左右切矢DIRLINE或DIRCURVE；

b若所述型值點位于部分所述折角線的不折部分或曲面的光滑部分時，添加左右切矢DIRMIDCURVE；

c若所述型值點位于切線時，添加左或右切矢DIRLINE或DIRCURVE；若左右切矢成180度，則添加左或右切矢INVERSE。