船體曲面的一種光順重構法

董楓, 陳順懷

(武漢理工大學 交通學院， 湖北 武漢 430063)

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船體曲面的一種光順重構法

董楓, 陳順懷

(武漢理工大學 交通學院， 湖北 武漢 430063)

摘要：為了在船舶CAD/CAM/CAE中使用更加精確和光順的船體模型，基于船體型值數(shù)據(jù)，通過插值或逼近的方式得到常規(guī)站線以及廣義站線的NURBS表達式。在得到了這些曲線以后，通過等數(shù)弧長均分的方式在這些曲線上取數(shù)目相同的數(shù)據(jù)點，構成所謂的廣義型值點，對這些廣義型值點進行插值重構來得到一致化的常規(guī)站線以及廣義站線，這些曲線共同構成生成船體曲面的截面曲線。將這些截面曲線取為曲面的u向等參數(shù)線，采用改進的曲面放樣方法得到整個船體曲面。結果表明：重構的船體曲面能夠具有較好的擬合精度和光順性。

關鍵詞：插值；逼近；重構；廣義站線；等數(shù)弧長均分；改進放樣

船體曲線曲面生成技術是計算機輔助船舶設計CASD領域最活躍最的學科分支之一，是實現(xiàn)船舶數(shù)字化造型的關鍵技術之一，它可以輔助進行船舶總體性能計算、適航性計算、流體力學分析、結構設計和船舶的生產(chǎn)設計。船體曲面通常是非常復雜的幾何曲面，特別是在艏艉區(qū)域具有雙向曲度，因此如何快速精確的表達船體曲面一直是困擾很多造船工作者的難題，也是他們一直努力的目標。

船體曲線曲面生成是船舶設計制造重要的技術基礎，自從國際標準化組織(ISO)正式將NURBS作為定義工業(yè)產(chǎn)品幾何形狀的唯一數(shù)學方法[1]，曲線曲面幾何造型實現(xiàn)了表達形式的統(tǒng)一。……