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《哈尔滨工程大学》 2010年
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基于NURBS的船体曲面交互式CAD研究

彭妍  
【摘要】: 非均匀有理B样条(简称NURBS)是CAGD技术的重要组成部分之一,也是曲线和曲面造型技术中最优秀的计算方法,已被国际标准化组织指定为定义工业产品形状的唯一数学方法。它善于统一表达三次样条曲线、二次弧线和直线的特点非常适合应用于船体曲面设计,因此将其引入设计并应用到实际中去是船舶设计者们共同的理想。 本文基于NURBS方法来研究船体曲面造型技术,按照从理论到实践、由浅入深的顺序探讨了NURBS算法如何应用到船体型线和曲面设计当中去,并详尽介绍了采用交互式的设计理念来研发专用软件的具体过程。 文章从基本算法入手探讨了曲线、曲面的性质和正算、反算的一般过程并针对曲线的重要参量进行研究。之后采用MFC框架并结合OpenGL设计了交互界面,尤其在视景变换方面做了重点研发,诸如建立实体坐标系,模型的平移、旋转和缩放功能,多方位投影效果,并包括了界面对键盘和鼠标操作的响应等。在此基础上,从信息管理的角度对功能进行拓展,建立了树型数据结构,将曲线信息集中于树控件节点使其具有选中、激活、修改、型值输出和显示曲率特征的功能。最终以实船模型为例,介绍了软件使用的具体方法,特别指出了艏艉部处理中存在的问题。 总体而言,本软件具有从多视角观察模型、依型值绘制曲线和曲面、分类显示图元、参数化确定视景体、树型数据结构管理信息、拾取式修改型值点以及用“曲率棒”检验曲线光顺性等功能和界面友好、操作简便、条理清晰和实体效果强等特点,这些是对NURBS方法应用到具体船舶工程实践的有效探索。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:U662.9

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 于继清;基于NURBS的船体曲面交互式CAD深入研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
2 李嘉宁;船舶总布置三维模型快速构建技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 张明霞 ,纪卓尚 ,林焰;面向计算的船体曲面NURBS造型[J];船舶工程;2001年05期
2 仵大伟,林焰,纪卓尚;船体曲面的NURBS表达与设计[J];大连理工大学学报;2002年05期
3 谢国军 ,常明;VC中树形控件的使用方法[J];电子与电脑;1997年12期
4 赵成璧,邹早建;基于NURBS的船舶型线设计程序EHULL[J];武汉造船;2001年01期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 仵大伟;船体曲面表达与三维船舶设计研究[D];大连理工大学;2002年
2 陈绍平;NURBS曲线及其在船舶型线设计中的应用研究[D];武汉理工大学;2002年
3 陆丛红;基于NURBS表达的船舶初步设计关键技术研究[D];大连理工大学;2006年
4 彭辉;船体三维建模应用技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 姚文东;基于NURBS的船体型线建模[D];哈尔滨工程大学;2004年
2 于亚如;基于NURBS的的船体型线智能化设计[D];大连理工大学;2005年
3 刘可峰;船舶型线建模系统研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
4 陈建雄;曲面数字化及基于NURBS的曲面重构的研究[D];中国计量科学研究院;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孟军;;一种局部构造的三次参数样条[J];安徽工学院学报;1987年01期
2 刘光富;谢漱峰;;盘形凸轮轮廓的自动编程[J];安徽工学院学报;1989年01期
3 林巨广;谢漱峰;;半自由曲面的创成[J];安徽工学院学报;1989年03期
4 孟军;;非圆曲线的双圆弧等误差逼近[J];安徽工学院学报;1989年03期
5 夏金兵;;三次样条在数控编程中的应用[J];安徽工学院学报;1991年02期
6 邬弘毅;;四阶交错B—样条曲线[J];安徽工学院学报;1991年03期
7 吴萍;光滑理想导体表面目标双站散射的可视化分析[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年02期
8 周金明;朱晓临;;基于三角多项式的一类曲线曲面性质及其应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年01期
9 潘庆云;陈素根;;五次Bézier曲线的三种不同扩展[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2008年02期
10 陶玉琴;陈素根;;基于曲率调节的二次T-B样条插值曲线[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张洋;岳东杰;朱邦彦;;基于B样条曲面拟合的文物表面重建方法研究[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 乐英;;NURBS曲线数控加工中双圆弧逼近算法的研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 李文斌;徐新平;;基于曲线的正切运动C轴的控制算法研究[A];第四届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2008年
4 王世海;岳天祥;;高精度曲面建模方法(HASM)的逐次最小二乘算法[A];现代测量技术与地理信息系统科技创新及产业发展研讨会论文集[C];2009年
5 刘日明;陈映秋;;基于B样条面元法的有限水深浮体水动力计算[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
6 任凯;浦金云;;利用OpenGL实现舰船损管虚拟训练舱实时操作的方法[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
7 陈华;夏青;王洪威;岳利群;蒋秉川;;全球海量纹理数据的预处理技术研究[A];第十届中国科协年会论文集(一)[C];2008年
8 李明峰;陈春晖;谈俊忠;;基于VC++的移动曲面拟合等高线生成算法研究[A];第四届海峡两岸GIS发展研讨会暨中国GIS协会第十届年会论文集[C];2006年
9 柴书彦;方哲民;;模具补偿曲面法向矢量的计算[A];电子玻璃技术学术论文集[C];2004年
10 蒋国兴;黄明吉;滕向阳;贾志新;;数控雕刻中交线加工刀具轨迹生成算法研究[A];先进制造技术论坛暨第三届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王文标;基于视觉测量的快速再制造成形系统关键技术研究[D];大连海事大学;2010年
2 张丽哲;经编针织物的计算机三维仿真[D];江南大学;2010年
3 周联;曲线曲面造型中的三类几何逼近[D];浙江大学;2010年
4 蔡华辉;螺线和正交多项式在CAGD中的应用[D];浙江大学;2009年
5 沈莞蔷;CAD中变次数B样条的理论及其应用研究[D];浙江大学;2010年
6 边柯柯;反求工程中复杂自由曲面协调设计及拓扑还原技术研究[D];浙江大学;2010年
7 卢科青;逆向工程中多传感器集成的自由曲面数字化测量及其数据预处理方法研究[D];浙江大学;2010年
8 耿玉磊;基于系列模板耦合的三维服装款式创意设计方法研究[D];浙江大学;2010年
9 沈洪垚;自适应NURBS曲线插补关键技术及实现研究[D];浙江大学;2010年
10 史云飞;三维地籍空间数据模型及其关键技术研究[D];武汉大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 师晶;一类三次代数曲线的插值和逼近[D];南昌航空大学;2010年
2 白廷义;基于激光扫描数据的隧道曲面重建技术研究[D];山东科技大学;2010年
3 李平;基于逆向工程的液压元件设计、检测方法的应用研究[D];山东科技大学;2010年
4 张辉;随机样条函数研究[D];辽宁师范大学;2010年
5 木觉敏;压力舒适无缝内衣尺寸规格的研究[D];浙江理工大学;2010年
6 李静芳;参数曲线曲面在服装CAD中的造型研究[D];浙江理工大学;2010年
7 胡宇龙;自由节曲线非圆齿轮引纬机构运动学反求设计与试验[D];浙江理工大学;2010年
8 石尖锋;数字服装边界提取与编辑研究[D];浙江理工大学;2010年
9 王华;公路三维数学模型的建立与仿真实现[D];郑州大学;2010年
10 孙浩;基于Rhino开发船舶设计建模系统[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 戴寅生;;渔船船体总体设计计算机软件系统[J];船舶工程;1993年05期
2 郑松,陈曾涤,王广荣;总布置CAD系统的开发[J];船舶工程;1996年01期
3 陆丛红,林焰,纪卓尚,古长江,程操红,李玉刚;基于ANSYS软件的船体外板有限元建模方法研究[J];船舶力学;2003年05期
4 邬曼君;国际船舶CAD/CAM/CIM软件发展动态[J];船舶;1999年05期
5 安毓辉;船舶风管设计计算CAD[J];船舶;2002年05期
6 林焰,纪卓尚,戴寅生;船舶总布置仿真研究[J];大连理工大学学报;1995年03期
7 郝聚民,纪卓尚,戴寅生,林焰,马坤;油船设计系统PC版本简介及向Windows环境的移植[J];大连理工大学学报;1995年06期
8 胡胜红;;使用VC++编程实现DXF文件数据提取[J];福建电脑;2006年11期
9 邬曼君;国外船舶CAD/CAM软件开发的最新成果[J];广船科技;1999年04期
10 王承翔,黄天泽;平面多边形凹凸性的算法研究[J];湖南大学学报(自然科学版);1995年05期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 仵大伟;船体曲面表达与三维船舶设计研究[D];大连理工大学;2002年
2 陆丛红;基于NURBS表达的船舶初步设计关键技术研究[D];大连理工大学;2006年
3 张荣鑫;基于小波理论的船体NURBS曲线曲面光顺性研究[D];大连理工大学;2008年
4 彭辉;船体三维建模应用技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘文海;NURBS中某些问题的研究[D];大连理工大学;2003年
2 董军辉;基于AutoCAD的三维重建系统的研究[D];四川大学;2003年
3 姚文东;基于NURBS的船体型线建模[D];哈尔滨工程大学;2004年
4 于亚如;基于NURBS的的船体型线智能化设计[D];大连理工大学;2005年
5 吴江;基于特征识别的CAD/CAPP集成技术研究[D];南京航空航天大学;2005年
6 刘可峰;船舶型线建模系统研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
7 刘国华;基于工程语义的二维工程图的特征识别及三维重构[D];山东大学;2007年
8 兰浩;NURBS曲线整体光顺逼近算法研究与应用[D];西安理工大学;2008年
9 布国亮;基于特征的二维图纸识别技术及系统集成[D];沈阳理工大学;2008年
10 汪潇;基于参数驱动的产品三维设计的研究与实现[D];华中科技大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 龙汉;谌永祥;;NURBS曲线的实时插补算法[J];兵工自动化;2006年01期
2 李擎,郑德玲,唐勇,陈占英;一种新的模糊遗传算法[J];北京科技大学学报;2001年01期
3 朱胜昌,郭列,屠旭奇,包炜炯;货船槽形舱壁下墩座连接处应力分析与结构措施[J];船舶工程;1994年03期
4 李东,汪希龄;应用曲率参数的B样条曲线插值方法[J];船舶工程;1994年03期
5 闵美松,丁勇,覃晓青;对VLCC舱室形状描述和自由液面修正的若干考虑[J];船舶工程;1995年04期
6 王明强,范牧昌,张晓光,祁云嵩,谢镇;基于微机CAD/CAM的船舶辅机CAD系统[J];船舶工程;1999年01期
7 樊勇兵,陈宾康;关于曲线光顺性的讨论[J];船舶工程;1999年03期
8 朱军,王晓侠,查友其;样条函数在船舶静力计算中的应用[J];船舶工程;2000年03期
9 包丛喜,谭家华;对ANN技术表达船体曲线算法的改进[J];船舶工程;2001年01期
10 张明霞 ,纪卓尚 ,林焰;面向计算的船体曲面NURBS造型[J];船舶工程;2001年05期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 张明霞;基于NURBS曲面的船舶破舱稳性计算方法研究[D];大连理工大学;2002年
2 仵大伟;船体曲面表达与三维船舶设计研究[D];大连理工大学;2002年
3 冯军;船舶舱室智能虚拟布置设计方法与关键技术研究[D];武汉理工大学;2005年
4 曾议;计算机集成制造系统中若干重要技术的研究[D];中国科学技术大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 杜广东;NURBS技术剖析及其在船体线型表达上的行为研究[D];大连理工大学;2000年
2 雷栋;离散组合体稳性曲线计算原理与程序实现[D];大连理工大学;2003年
3 张亚明;基于设计计算的三维CAD二次开发技术研究[D];华北工学院;2003年
4 成敏;曲线曲面的求值及降阶、等距变换的研究[D];浙江大学;2003年
5 李涛;区间有理Bezier曲线、曲面的降阶逼近研究[D];南京航空航天大学;2004年
6 李永良;船体典型结构的三维重构方法研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王琨琦,王润孝,张长富;NURBS曲线与圆弧求交的剪刀迭代法[J];机床与液压;2004年01期
2 阿孜古丽·吾拉木,GOETTING Marc,ZECKZER Dirk;Approximation of NURBS Curves and Surfaces Using Adaptive Equidistant Parameterizations[J];Tsinghua Science and Technology;2005年03期
3 夏涛;江开勇;;NURBS在基于图像的鞋帮面缝制轨迹计算中应用[J];福建工程学院学报;2006年04期
4 祝雪峰;马正东;胡平;;几何精确非协调等几何NURBS有限元[J];固体力学学报;2012年05期
5 ;PRACTICAL G~2 CONTINUITY ALGORITHMS BETWEEN ADJACENT NURBS PATCHES[J];Chinese Journal of Aeronautics;1997年02期
6 周泽平,吴艳萍;NURBS曲线分割在造型设计中的应用[J];昆明理工大学学报;2000年01期
7 孙季初;在工具和模具制造中基于NURBS的过程链[J];世界制造技术与装备市场;2002年01期
8 欧阳祥波,宗志坚,熊会元,高群;NURBS曲线在航标灯设计中的应用[J];照明工程学报;2004年03期
9 李军;四次NURBS表示对称圆弧曲线的实用方法[J];南京师范大学学报(工程技术版);2005年03期
10 林意;苏翃;;一种快速的NURBS曲线修正方法[J];武汉大学学报(工学版);2006年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 乔学军;刘蓉;;一种构造光滑的闭NURBS曲线的算法及应用[A];图像图形技术与应用进展——第三届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2008年
2 陈周锋;武振锋;;NURBS方法在汽车设计应用中的改进[A];第九届中国CAE工程分析技术年会专辑[C];2013年
3 余武志;胡鹏浩;赵前程;;螺杆转子的NURBS建模[A];第十九届测控、计量、仪器仪表学术年会(MCMI'2009)论文集[C];2009年
4 Limei Wang;Rui Liu;;Research of Direct-drive XY Table Contouring Control Based on NURBS Interpolator[A];第25届中国控制与决策会议论文集[C];2013年
5 王兴波;吴正洪;钟志华;;平面NURBS曲线拐点的分析与控制[A];第一届全国几何设计与计算学术会议论文集[C];2002年
6 孙利君;张彩明;;一种对NURBS曲线进行形状调整的新方法[A];第一届全国几何设计与计算学术会议论文集[C];2002年
7 成敏;王国瑾;;NURBS曲面显式降多阶逼近[A];几何设计与计算的新进展[C];2005年
8 乔志峰;王太勇;胡淼;;具有自适应精度控制功能的五轴NURBS插补方法研究[A];机械动力学理论及其应用[C];2011年
9 向长波;许建华;;基于NURBS曲线的不规则物体三维重建与测量[A];2009全国虚拟仪器大会论文集(一)[C];2009年
10 王楠;张玉;陈铭;梁昌洪;;NURBS曲面的UTD爬行波射线寻迹算法研究[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第三册)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 臧婷;基于NURBS的非均质实体建模方法研究[D];河北工业大学;2013年
2 陈绍平;NURBS曲线及其在船舶型线设计中的应用研究[D];武汉理工大学;2002年
3 玄冠涛;凸轮轮廓NURBS重构与工作特性优化研究[D];山东农业大学;2014年
4 吴继春;曲面数控加工编程轨迹的NURBS拟合及插补算法研究[D];华中科技大学;2012年
5 于丕强;NURBS曲面重构中的几何连续性问题[D];大连理工大学;2002年
6 冀世军;反求工程的NURBS曲面拼接与拟合技术研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
7 孙海洋;NURBS曲线刀具路径实时插补技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
8 徐乐;基于NURBS技术的电大复杂目标RCS预估技术研究[D];西安电子科技大学;2009年
9 袁浩波;基于NURBS建模的高阶矩量法[D];西安电子科技大学;2009年
10 葛荣雨;基于NURBS的空间分度凸轮廓面创成与品质评价技术研究[D];山东大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于涛;基于系数矩阵的NURBS曲线细分及其应用[D];河北师范大学;2010年
2 张春政;反求NURBS曲线及其插补算法与速度控制研究[D];兰州理工大学;2010年
3 温云龙;基于NURBS曲线的数控算法研究与设计[D];华南理工大学;2011年
4 蒋婷婷;基于NURBS的心脏三维表示及参数定量计算方法[D];浙江工业大学;2008年
5 林允朋;等几何分析中的NURBS体造型及算法[D];电子科技大学;2012年
6 彭小军;曲线曲面的NURBS造型技术与数控仿真[D];长安大学;2013年
7 柳晓燕;NURBS曲线面形状修改[D];西北大学;2006年
8 胡金燕;NURBS应用问题的研究[D];大连理工大学;2002年
9 康书杰;NURBS曲线实时插补技术研究[D];南京航空航天大学;2007年
10 於祖庆;基于绝对坐标有理有限元及与NURBS曲线关系的研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
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