[發(fā)明專利]一種基于艦船特征提取的超大模型輕量化方法及電子設備

有效

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• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113591208B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設計）人: 黃一舟;宗丹;肖意;葉知秋;萬鵬
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

1.一種基于艦船特征提取的超大模型輕量化方法，其特征在于，所述方法具體包括：

A、多文檔輕量化數據結構定義，具體為采用多文檔結構的形式定義艦船產品設計模型，將產品設計模型的結構信息文件與模型文件分開存放，并建立關聯矩陣，將結構信息文件與模型文件進行關聯；

B、適配艦船多專業(yè)特征的模型輕量化算法庫構建，具體為依據艦船模型中船體薄板模型、加強筋模型、管路模型、附屬設備模型的不同特征，構建適配艦船多專業(yè)特征的模型輕量化算法庫，通過讀取模型的屬性信息，并在所述模型輕量化算法庫中選擇對應的輕量化算法進行模型輕量化處理，生成對應的輕量化模型；

C、基于多層次模型的輕量化顯示，具體為采用八叉樹算法對空間進行八叉樹劃分，并將劃分后的體素空間分配給具體的物體模型，依據所述模型輕量化算法庫，對應不同八叉樹葉節(jié)點層次進行輕量化處理，實現對應不同分辨率的模型構建，根據用戶視點位置，選擇不同分辨率模型進行顯示。

2.根據權利要求1所述的一種基于艦船特征提取的超大模型輕量化方法，其特征在于，所述結構信息文件記錄產品的結構樹信息和屬性信息，所述結構樹信息至少包括：模型名稱、結構樹下下級模型相對路徑、相對變換矩陣、幾何顯示屬性，所述屬性信息至少包括：產品的重量、面積、體積、重量單位、產品代號、階段標記。

3.根據權利要求1所述的一種基于艦船特征提取的超大模型輕量化方法，其特征在于：所述模型文件記錄經過輕量化處理后的模型數據信息，具體為該模型在自身物體坐標系下的顯示信息，包括用于快速顯示的三角網格數據和用于表示輪廓點和輪廓邊的特征點和特征邊信息。

4.根據權利要求1所述的一種基于艦船特征提取的超大模型輕量化方法，其特征在于，所述船體薄板模型、加強筋模型、管路模型屬于規(guī)則模型，所述規(guī)則模型通過提取模型的特征，并對規(guī)則模型進行參數化重新建模，實現模型的輕量化，具體步驟如下：

1)提取規(guī)則模型特征參數，生成新的參數曲線；

2)創(chuàng)建三角形面片構建完成草圖截面；

3)對草圖上創(chuàng)建的截面進行拉伸、旋轉和掃描等操作創(chuàng)建三維幾何模型。

5.根據權利要求1所述的一種基于艦船特征提取的超大模型輕量化方法，其特征在于，所述附屬設備模型于不規(guī)則模型，所述不規(guī)則模型采用頂點聚合算法，對模型進行輕量化處理，實現模型的輕量化，具體步驟如下：

S1、將模型分為多個頂點簇,每個簇內包含若干個頂點；

S2、建立包圍盒將原始模型包圍；

S3、把包圍盒均勻劃分為若干個區(qū)域,使原始模型的頂點全部落在區(qū)域內；

S4、將把簇內的頂點合并,進而刪除與被合并頂點相關聯的三角形面片；

S5、根據最新生成的頂點生成得到簡化模型。

6.根據權利要求1所述的一種基于艦船特征提取的超大模型輕量化方法，其特征在于，所述八叉樹算法，具體步驟如下：

S1、設定最大遞歸深度。

S2、找出場景的最大尺寸，并以此尺寸建立第一個立方體。

S3、依序將單位元素丟入能被包含且沒有子節(jié)點的立方體。

S4、若沒達到最大遞歸深度，就進行細分八等份，再將該立方體所裝的單位元元素全部分擔給八個子立方體。

S5、若發(fā)現子立方體所分配到的單元元素數量不為零且跟父立方體是一樣的，則該子立方體停止細分，因為跟據空間分割理論，細分的空間所得到的分配必定較少，若是一樣數目，則再怎么切數目還是一樣，會造成無窮切割的情形。

S6、重復步驟S3，直到達到最大遞歸深度。

7.根據權利要求1所述的一種基于艦船特征提取的超大模型輕量化方法，其特征在于，所述選擇不同分辨率模型進行顯示，具體為驅動不同細節(jié)層次的輕量化模型切換顯示，包括可見距離控制和可見像素控制兩種切換顯示類型。