基于观察坐标与混合包围盒的装配碰撞检测方法

观察坐标系和碰撞检测是虚拟装配系统中的重要环节，观察坐标系的建立为用户提供更加真实的沉浸感与合理的观察位置，而精确的碰撞检测对提高装配仿真的精度和效率至关重要。本文利用四元数法设计以观察物体虚拟装配模型间干涉的鹰眼观察坐标系，建立系统中物体模型的对应关系函数，提出了AABB和K-DOPs混合包围盒的碰撞检测方法，对相交的物体进行了干涉检测和干涉剔除。将此方法应用于船用柴油机维护保障虚拟装配系统的开发中，通过仿真分析对比，其方法具有较好的精确性和实时性，能够满足虚拟装配系统开发中对沉浸感和碰撞检测的要求。     

三维产品建模技术在船舶制造中的应用

采用三维产品建模技术构造的产品模型，不仅包含了产品的三维几何信息，还包括了相应参数间的关系和非几何信息。三维产品建模技术使得船舶的建造，从概念设计到详细设计、从制造到全生命周期的维护过程都更加成熟、逼真。这样产生的三维产品模型可用于ＣＡＤ模型的密耦分析、形象观察、干涉检查以及自动生成相关的材料明细表和图纸。采用基于仿真的设计技术（ＳＢＤ），不仅可从工程一体化的角度，也可从可生产性、可制造性和可维修     

计算机辅助几何造型技术：计算机辅助设计讲座（四）

考察一个产品的人工设计过程,设计者首先在头脑中建立其三维实体形状,然后通过零部件投影,将三维实体分别投影为多个二维视图,每个视图表示实体在某个平面的局部信息。制造者拿到图纸后,再将各个二维视图综合起来,通过想象,还原成三维实体,然后进行分析,工艺设计,加工等。产品零件形状越复杂,越容易产生错误,甚或因此返工而造成人力、物力和时间的极大浪费。 六十年代末,CAD研究界提出了用计算机表示机械零件三维形体的构想,以便在一个完整的几何模型上实现零件的质量计算、有限元分析、数控加工     

舰船动力装置的虚拟维修训练系统研究

利用当前先进的三维CAD软件，对舰船动力装置零部件进行了实体建模；应用三维CAD软件的VRML输出接口和JAVA编程技术，使三维模型脱离原CAD平台，可在IE浏览器中进行三维模型浏览，并可实现对三维模型的交互操作；最后利用JAVA APPLET和Java Script编制了训练测试模块，通过此模块可对训练人员拆装组合件顺序的对错进行测试。     

Internet环境下船舶型线协同设计系统研究

本文提出了一种在Internet环境下开发船舶型线协同设计系统的思想，并对其数据组织。信息发布，数据的修改提交和用户协作冲突控制等关键问题进行了探讨。将XML标记语言引入船舶产品信息中，利用VRML实现三维实体造型，结合Web技术，实现基于互联网的异地船舶型线协同设计，并介绍开发的一个原型系统。     

一种基于虚拟仿真技术的三维态势显示系统设计

本文主要采用虚拟仿真、三维实体建模、信息融合处理等技术,设计1套三维的态势显示系统,通过对海洋环境、目标、各类平台等进行逼真的三维模拟,实时接收观测设备传送的目标位置、姿态等实测数据,驱动目标三维模型在虚拟场景中运动,实现三维场景的实时更新,从而完成全过程监控态势的融合处理与三维视景显示。     

基于布尔运算的上下表面识别方法

为提高机械制造及其加工过程中制造零件的精度,提出基于布尔运算的上下表面识别并进行补偿的方法。根据实体的三维数据间的几何拓扑关系,通过计算相邻层间二维轮廓多边形面积及其变化率,通过二维轮廓片反推断并计算出三维实体中存在的上下表面数据,从而在机械加工过程中对上下表面数据进行补偿。经实际证明,采用布尔运算得到的上下表面数据并进行补偿能有效地提高机械零部件加工制造精度。     

计算机三维模型在舰船管路布置设计中的应用

管路布置设计属严重影响舰船设计周期的“瓶颈”问题。本文利用计算机三维图形显示技术，探索了ＣＡＤ三维模型在舰船管路布置设计中应用的一些技术问题。并结合实艇，通过一定程度的二次开发，进行了典型舱室中管路布置的计算机辅助设计工作。经干涉检查，优化调整之后的管路布置三维模型可为船厂的管路布置提供精确的施工信息。     

某大型LNG船机舱通风系统设计和建模

研究某型LNG船机舱通风系统原理,根据详细设计提供的功率参数,运用极限升温法,算出整个机舱维持满负荷工作所需的总通风量,确定适合的机舱通风以及分配方式;根据机舱通风管路原理图,运用三维干涉检查法,设计机舱通风系统管路三维物理模型,验证风管的布局合理性,为风管生产设计提供模型依据。     

船舶柴油机交互式虚拟现实仿真

以船用柴油机为研究对象,对轮机模拟器三维虚拟仿真软件进行开发,并以三维实体建模技术和虚拟现实技术为支撑,通过使用3ds Max软件完成对船用柴油机系统的三维建模,在虚拟现实平台Quest3D上制作三维场景,实现船舶柴油机交互式虚拟仿真。     

三维组合体消隐算法和显示技术

本文着重讨论三维几何造型系统中最关键的技术:三维组合体消隐算法和显示技术。本造型系统可将一群以离散数据或参数表达的物体,经过投影变换,消除隐线和隐面,求出物体与物体之间的相交线,形成一真实的三维组合形体。通过对泵喷桨和船舶兴波等复杂组合体的几何造型示例表明本系统具有良好的通用性和实用性,能在PC机上实现大型昂贵CAD工作站的几何造型功能。     

基于数字样机技术的自升式海洋平台升降系统动力学建模及仿真

在分析了自升式海洋平台升降系统结构与原理的基础上,利用三维建模软件对升降系统进行三维建模和虚拟装配,然后将其导入动力学分析软件形成数字样机.通过引入齿轮与齿条接触力对整套升降系统力学性能的影响分析,并参照实际的几何参数、物理特性、约束等信息完成动力学分析,最后以曲线图反映升降系统在给定条件下的动力学特性.结果表明考虑齿轮与齿条接触力使得仿真结果更加准确,验证了海洋平台升降系统设计的合理性.     

船舶摇摆试验台仿真系统的动画生成

本文通过图形交换文件(DXF)将Pro／Engineer的3D实体模型读入船舶摇摆试验台仿真系统中，利用OpenGL技术提取实体信息，重绘实体，并对生成三维线框模型进行渲染。最后依据船舶一减摇水舱系统的运动学数学模型实现了动画生成，仿真效果良好。     

利用Pro／E和VRML实现齿轮泵虚拟装配技术

虚拟装配设计是装配设计的技术革新，它利用计算机将装配设计过程扩展到虚拟三维空间，能动态观察产品的各个细节。本文以齿轮泵虚拟装配为例，利用三维造型系统Pro／E建立模型，阐述了VRML与Pro／E建模方法，对转化成VRML模型文件进行优化与压缩，VRML动画实现，进行装配中的干涉检查，并完成其虚拟装配过程。此方案为复杂机械产品的虚拟装配提供了一种可借鉴的技术与方法。     

船用柴油机三维装配工艺可视化技术

针对船用柴油机装配具有复杂性的特点，装配工人按照纸质的装配工艺规程和二维装配示意图进行装配不直观的缺点，开发了船用柴油机三维装配工艺可视化系统。通过三维工艺仿真技术、基于MBD的三维信息定义技术、基于XML的工艺信息结构化表达技术，实现了装配信息的可视化表达；通过对teamcenter的二次开发，实现了装配工艺的可视化发布。最后以某船用柴油机中的典型安装工序机架正时齿轮端的中间齿轮安装为对象，验证了三维装配工艺可视化系统的有效性。该系统能够有效地提高装配工艺的直观性，提高工人的装配效率和准确度。     

基于空间系统的区域划分设计

为解决传统的以二维表述为主的船舶区域划分设计存在的详细设计与生产设计联动不顺畅的问题,开展了基于空间系统的区域划分设计研究。在三维设计平台3DEXPERIENCE的空间系统中进行区域划分设计,通过该软件中的3个模块实现三维仿真具现化,其中:Structure Design模块用于创建物理产品,以支撑区域空间划分设计;Part Design Essentials模块可直接绘制或间接创建多个实体,分别描述各类区域空间;Space Allocation模块用于将实体模型转换成目标区域空间模型。研究表明,采用该区域划分设计,由于区域与船体和舾装件共用同一个空间系统,能优化图纸质量,有效避免舾装件干涉,进而降低各系统设计员设计工作的误差率。     

MDT在船舶机舱动力管系布置中的应用

在MDT(Mechanical DeskTop)平台上实现了船舶机舱动力管系的参数化设计与布置。该方法与传统造船模式相比,可大大降低管系设计与布置中的返工率和管材浪费。编制的三维实体建模软件包可进行压缩空气管系、燃油与滑油管系的设计及管系绘制与布置工作,并可在三维可视化环境中进行干涉检查。     

面向制造设计（DFM）的特征造型系统的研究

在研究面向制造设计的特征造型系统特点的基础上，以回转类零件为对象，开发了一个基于特征的三维实体造型系统。用一种实用的特征分类与表达方法和特征造型过程中一种新的信息建模方法，解决了面向制造设计所涉及的各阶段数据共享问题。该系统的开放性结构使之能方便移植和扩展。     

MDT在船舶机舱动力管系布置中的应用

在MDT(Mechanical DeskTop)平台上实现了船舶机舱动力管系的参数化设计与布置.该方法与传统造船模式相比,可大大降低管系设计与布置中的返工率和管材浪费.编制的三维实体建模软件包可进行压缩空气管系、燃油与滑油管系的设计及管系绘制与布置工作,并可在三维可视化环境中进行干涉检查.     

海洋平台工程数据库与三维实体建模技术研究

通过工程数据库与三维实体建模技术的综合运用，实现对海洋平台计算机辅助三维设计。首先，建立海上平台工程数据库。然后，结合AUTOCAD开发海洋平台三维设计软件，在输入和选择平台构件基本参数后，自动绘出构件的三维视图。最后，利用三维实体的运算功能，实现平台构件的虚拟加工制造，并完成数据库的构件数据记录的存储。该技术的研究是海洋平台计算机辅助设计的发展方向之一。