船舱局部规划中三维数据特征提取方法

TRIBON是一种专业的船舶设计和建模软件,广泛应用于船舶设计和建造领域,基于TRIBON软件强度的数据库技术,可实现船舶的三维快速设计、强度校核、舱室规划等功能,提高船舶舱室设计的效率。本文研究船舱局部规划中的三维数据特征提取技术,从三维模型特征提取、模型投影视图特征提取等角度出发,结合三维软件的坐标系转换,研究基于TRIBON的船舱局部规划中的三维数据特征提取方法。     

基于法向一致性的船体板架结构点云识别

船舶智能制造、数字孪生等技术的发展提出了从测量数据逆向重构船体结构模型的需求。由于三维激光扫描数据量巨大，点云特征识别和逆向建模是研究热点之一。由于常规的识别算法在非均匀分布和形状复杂的点云中存在明显的误差，因此提出基于表面法向一致性和高斯混合模型的板架结构识别方法，并应用于船舱三维点云的逆向建模。算法经过试验验证可行，能够可靠的实现船舱点云中平面特征提取，并应用于船舱逆向建模软件的实现。     

基于逆向工程的船舶模型数字化检测技术研究

随着生产力的快速发展,由实物向数字化建模的需求越来越强,因此逆向工程技术应运而生。逆向工程技术包括了计算机几何建模和实物的数字化技术。本文首先介绍了逆向工程技术发展及其流程,展望了逆向工程技术的进一步发展方向;分析逆向工程中数字化检测技术的分类,并着重研究了基于视觉三坐标的检测技术的逆向工程技术,并将其应用到舰船及其部件模型的数字化过程中;最后讨论了小波分析技术在图像处理过程中的应用。这对我国逆向工程在舰船模型数字化过程中的应用有着积极的促进作用。     

水运工程岩土勘察计算机辅助系统

随着BIM技术的出现和推广应用,工程界对岩土勘察的信息化发展提出新的要求,比较突出的是可视化表达和勘察信息的传递。基于此,采用国际领先的图形开发组件HOOPS,结合数据库和网络技术,开发了基于CS架构的水运工程岩土勘察计算机辅助系统。该系统针对水运工程岩土勘察的特点和作业流程,提供勘察数据整合及处理、三维地质建模、勘察成果统计分析、数据检查和校审等功能,以及与常用软件的数据接口,能提高勘察资料整理的效率,提升勘察成果的质量,为下游专业提供可靠的三维地质模型。水运工程岩土勘察计算机辅助系统将原来的二维图表辅助模式转变为在三维场景下的辅助模式,并产生勘察三维成果,为水运工程勘察设计企业应用BIM技术进行三维设计提供了有益的支持和参考。     

基于三维点云的船舱数字建模方法

运用三维激光扫描仪采集船舱点云空间数据,通过SCENE软件对点云数据进行去噪、平滑、压缩和拼接等数据清洗处理,保证建模精度和效率。将预处理合格的点云数据导入Geomagic Studio软件,建立点云封装模型,通过人工划分面片区域,提取模型空间轮廓线,进行曲面拟合得到船舱三维数字模型。误差分析表明,模型数据的精度满足预期要求。基于三维点云的船舱数字建模方法能够缩短现场测量时间,快速处理测量数据,提高船舶舱容计量工作效率。     

三维激光扫描技术在大型舱容测量中的应用研究

大型舱容标定对于不同货物密度、船体强度和倾斜度等配载情况下的容积修正和及时的容积表更新都具有重要意义。为实现大型复杂船舱的精确、快速容积标定,利用三维激光扫描技术获取船舱内外完整的点云数据,经过点云配准、点云滤波、点云空洞修补等预处理后,对点云进行自动、半自动分割,再利用NURBS曲面重建方法构造出完整的船舱整体结构三维模型。设计出一套船舱构件模型库和基于NURBS曲面的曲面求交、曲面三角剖分和容积计算方法,并利用ObjectARX开发出一套基于AutoCAD平台的船舱模型重建和容积计算系统。提出的方法和系统在实船实验中的结果表明,数据处理效率高,相对误差小于0．2％。     

基于Vega和VC＋＋舰艇运动视景仿真系统实现

以研究舰艇运动响应的可视化为目的,对视景仿真系统开发中各种常见的建模和驱动技术进行了重点研究。提出了舰艇运动视景仿真系统的整体设计方案及流程,利用建模软件Creator建立了逼真的三维舰艇实体模型。采用DOF节点技术建立了舵＼翼舵、鳍＼翼鳍及螺旋桨的活动模型,解决了视景仿真系统开发中的视点切换、多通道显示、仿真数据加载等关键问题。基于VC＋＋集成开发环境,应用VegaAPI编程技术开发了系统,三维仿真结果表明该系统具有较好交互性和逼真度。     

新型船联网跨区域数据关联存储系统研究

随着计算机技术、互联网技术和物联网技术的迅速发展,基于局域网和卫星通信的工业网络获得了迅速发展。船联网是一种将物联网和船舶通信技术相结合的新型船舶网络,这种网络的设计目标在于优化船舶之间、船舶与基站之间的通信水平,提高船舶调度和物流管理。本文分析了新型船联网的研究与发展现状,开发了船联网数据存储与信号切换的硬件系统,并重点研究了船联网跨区域的数据关联与存储技术。     

基于视频的交互建模方法

基于图像的三维建模技术一直是计算机视觉领域的研究热点.目前的基于图像的建模方法多使用算法自动提取图像特征点,常常无法准确描述场景物体轮廓,针对此问题提出了一种基于视频的交互式建模方法.基于CAHV摄像机模型,在任意图像中手动选取关键特征点确定物体轮廓,并结合摄像机参数及部分自动提取的特征点信息计算深度,最后通过纹理映射技术获得三维模型.实验证明,该方法可以准确提取物体轮廓,建模结果真实感强,是一种有效的基于图像的建模方法.     

VR技术在船舶舱室三维图像重建中的应用

为了实现对船舱舱室的三维视景重构,提出基于VR技术的舱室三维图像重建技术,采用锐化模板匹配动态增强技术和帧点扫描技术,实现对船舱室的三维立体图像扫描和特征提取,结合像素匹配模型和滤波抑制方法,实现三维图像的不规则点滤波和修正处理。通过光场边缘轮廓检测和模板分块融合匹配,结合VR视景重建技术,实现对舱室的三维图像重建。仿真结果表明,采用该方法进行舱室三维图像重建,有效解决舱物理结构复杂导致的结构不规则和空间表达能力不好的问题,具有很好的视景重构性能。     

潮流三维动态可视化模拟系统研究

应用GIS技术和三维仿真技术建立三维地形模型,通过叠加二维动态潮流模型实现了潮流模拟三维动态可视化,并给出了系统层次架构模型。在对基础数据进行格式分析的基础上,重点阐述了地形数据处理建模方法和二维潮流动态模拟的空间和时间插值混合使用关键算法,介绍了由此开发的潮流模拟三维动态可视化演示系统的具体功能模块,并对系统深入开发方向进行了展望。     

温度传感器布设技术在船舱室内设计中的应用

为提升舱室通风效率,保证噪声隔离效果,进行温度传感器布设技术在船舱室内设计中的应用研究。简化船舱中的不规则结构、小型部件和复杂装置、滑油系统和辅助装置,构建船舱三维模型,使用ANSA软件对模型网格进行划分,基于温度传感器布设技术对舱内测温点分布进行仿真与计算;引入3D求解器与Double Precision,在船舱三维模型中,分析船舱室内测温点分布的具体位置,进行船舱室内设计。仿真实验结果表明,各舱室通风效率均较高,且具有良好的噪声隔离效果。     

3D激光扫描仪在散货料场三维建模中的应用

针对在散货堆场进行三维建模时存在复杂性高、实时性差、稳定低等问题,设计了一种基于三维激光扫描仪的三维成像系统,通过对扫描数据进行算法处理,以及与定位数据的实时融合,完成对整个散货料场的三维建模,提高了建模过程的实时性、稳定性。     

渐开线圆柱齿轮减速器三维参数化设计系统的研究

主要通过 PRO/E 建模和基于 Visual C 和 PRO/TOOLKIT 的编程,介绍少齿数渐开线圆柱直齿 轮减速器的三维参数化设计的一种途径,其中详细介绍 PRO/E 基于特征、面向加工、自下而上尺寸关系等建模理 念和建模技巧,以及数据库管理技术在系统实现中的应用。实践证明,在减速器产品设计过程中,利用三维参数化 设计技术可显著提高设计开发效率。     

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。     

分块区域三维地质建模及可视化过程研究

本文提出了分块区域三维地质建模的组件开发的具体开发流程,探索了DEM数据处理方法,从而实现了从二维数据到三维地质建模。在此基础上,尝试了基于虚拟钻孔的区域地形图建模,以及带状地形图建模的方法模型,最终通过三维建模的组件开发得到了地质体整体三维地质模型,得到了地质体整体可视化效果图。     

基于公共点的浮动船舱多站测量方法

提出了一种基于公共点的测量方法,建立了浮动船舱内多站测量的统一基准,实现了多站三维坐标数据的精确统一,并进行了该方法转换精度的试验分析。     

基于分形理论的水下地形生成

地形三维化是近些年随着地理信息系统和计算机可视化技术发展起来的新兴应用。现阶段地形可视化的研究对象还主要集中在陆地地形,对于水下地形的研究很少。论文中介绍了一个基于二维电子海图中离散水深数据通过分形曲面插值算法构建数字高程模型(DEM),并通过三维地形建模最终实现海底地形的三维可视化的解决方案。     

三维虚拟海洋图像仿真在舰艇视觉中的应用

在计算机视觉环境下建立舰艇防御和攻击的虚拟场景的重点是对三维虚拟海洋图像的仿真实验,传统的三维虚拟海洋视景仿真中在操作进程和虚拟数据资源配置中采用单线程设计,无法实现并行处理,视景效果不好。提出一种基于海洋拓扑结构网孔分解的三维虚拟海洋仿真技术并应用在舰艇的被动防御视觉系统中。构建三维海洋环境下舰艇的视觉控制模型,在MPI的视景仿真渲染工具Vega Prime中进行海洋三维视景建模,采用海洋拓扑结构网孔分解算法进行三维虚拟海洋视景仿真方法改进,在舰艇防御视觉系统中实现舰艇防御三维视景仿真,实验结果表明,采用该方法进行视景仿真,三维虚拟海洋具有较好的实时视景仿真渲染效果,视点转换和视点控制流畅,提高了在三维海洋环境中实现舰艇视觉仿真的可观性和可靠性。     

基于BP神经网络的船舱温度预警系统

针对现有的船舶机舱的环境监测报警系统无法对船舱火灾进行预警的缺点,设计一种基于BP神经网络的船舱温度预警系统。对船舱某一固定点的温度进行模拟仿真得到预测结果,并通过与实际测得的温度数据比较验证系统仿真得到结果的正确性。实验证明,该船舱温度预测模型预测的结果与真实测得的温度数据比较具有相对较高的准确性,可以达到温度预测的效果,对船舶机舱对火灾进行预警具有一定意义。