[發明專利]自定義三維船舶模型的構建方法及系統

在審

• 申請號: 201511016619.2
• 申請日: 2015-12-29
• 公開（公告）號: CN105447909A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 陳釗;蘇華平;孫萬宇;韓勝宇
• 申請（專利權）人: 大連陸海科技股份有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06F17/50
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 曾耀先

技術領域

本發明涉及船舶模型構建領域，特指一種自定義三維船舶模型的構建方法及系統。

背景技術

當前的浮態裝載計算依賴設計單位提供的靜水力表。靜水力表提供的數據量有限，需要對數據進行插值得到實際數據。這個過程中帶來的數據損失影響浮態計算的精確度。穩性和總縱強度的計算依賴于浮態計算的部分計算結果。浮態計算精確度損失造成船舶裝載計算的全部模塊精度下滑，對船舶的運行安全造成很大的影響。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種自定義三維船舶模型的構建方法及系統，解決現有利用靜水力表計算船舶的浮態、穩性、以及強度由于靜水力表的數據量有限而帶來的精確度下降，進而對船舶運行安全造成影響的問題。

實現上述目的的技術方案是：

本發明一種自定義三維船舶模型的構建方法，包括：

獲取船舶參數數據，依據所獲取的船舶參數數據建立三維船舶模型；

獲取靜水力表數據，利用所獲取的靜水力表數據對所建立的三維船舶模型進行精細化處理，以令所述三維船舶模型趨于實際船舶狀態；

獲取螺旋槳數據并依據所獲取的螺旋槳數據建立螺旋槳模型，將所建立的螺旋槳模型加入經精細化處理的所述三維船舶模型中；以及

依據所述三維船舶模型獲取船舶實時狀態數據，并利用算法計算船舶的浮態、穩性、以及強度。

通過船舶參數數據構建三維船舶模型，利用三維船舶模型數據的連續性來彌補靜水力表數據連續性的不足，又利用靜水力表數據的高精度來修正構建的三維船舶模型，使得三維船舶模型更接近真實船體的數據，提高了三維船舶模型的真實性和計算精度，進而提高了利用三維船舶模型計算的浮態、穩性、以及強度結果的準確率，全面提高船舶運行安全性與經濟性。且三維船舶模型具有較好的直觀性，可以將計算結果明顯的展示出來。

本發明自定義三維船舶模型的構建方法的進一步改進在于，獲取船舶參數數據，包括：

獲取船舶的型值表數據，根據所獲取的型值表數據構建各水線曲線函數集和各縱剖線曲線函數集以作為船舶參數數據。

本發明自定義三維船舶模型的構建方法的進一步改進在于，獲取船舶參數數據，包括：

獲取邦戎曲線數據；

判斷所述邦戎曲線數據是以站位作為間隔還是以肋位作為間隔；

若所述邦戎曲線數據以站位作為間隔，得到以站位區分的數據集合，并以站位為序，根據面積與吃水值得到不同吃水船體寬度集合，進而得到按站位的船體橫剖線曲線函數集合以作為船舶參數數據；

若所述邦戎曲線數據以肋位作為間隔，得到以肋位區分的數據集合，并以肋位為序，根據面積與吃水值得到不同吃水船體寬度集合，進而得到按肋位的船體橫剖線曲線函數集合以作為船舶參數數據。

本發明自定義三維船舶模型的構建方法的進一步改進在于，利用所獲取的靜水力表數據對建立的三維船舶模型進行精細化處理，包括：

將所述靜水力表數據中相鄰的吃水值T1和吃水值T2間的船體看作為臺體，利用吃水值T1、吃水值T2、以及吃水值T1和吃水值T2間的體積差計算出所述臺體高度中位點與底面平行的切面的面積S1；

根據所建立的三維船舶模型計算出對應吃水值T1和吃水值T2的中位吃水值T_中位的剖面面積S2；

判斷所述剖面面積S2與所述臺體的切面的面積S1是否相等，若不相等，則以所述臺體的切面的面積S1修正所述三維船舶模型上的剖面面積S2；若相等，則不作處理；

重復上述步驟直至所述靜水力數據中的所有吃水值均對所述三維船舶模型進行過修正。

本發明還提供了一種自定義三維船舶模型的構建系統，包括：

數據存儲單元，用于存儲船舶參數數據、靜水力表數據、以及螺旋槳數據；

船舶建模單元，與所述數據存儲單元連接，用于讀取所述船舶參數數據并根據所讀取的船舶參數數據建立三維船舶模型；

精細化處理單元，與所述數據存儲單元和所述船舶建模單元連接，用于讀取所述靜水力表數據并根據所讀取的靜水力表數據對所述船舶建模單元建立的三維船舶模型進行精細化處理，以令所述三維船舶模型趨于實際船舶狀態；

螺旋槳建模單元，與所述數據存儲單元連接，用于讀取所述螺旋槳數據并根據所讀取的螺旋槳數據建立螺旋槳模型；

模型處理單元，與所述精細化處理單元和所述螺旋槳建模單元連接，用于將所述螺旋槳建模單元建立的螺旋槳模型加入到所述精細化處理單元處理過的所述三維船舶模型上；以及