UG环境下船模三维网格化建模及仿真系统

摘要

船模是预报实船航行性能和辅助船舶科研教学的重要工具。随着船舶设计制造技术的不断发展，对船模建模的要求越来越高。于是采用数控加工设备进行船模加工，以适应现代船模设计、加工的要求。
　　 船模的AutoCAD二维图形，主要是由水平剖面线、纵向剖面线、横向剖面线等组成。该图形的数据信息是由以上各类型线相交形成的站点数据组成，然而站点数据信息并不能提供数控加工过程中必需的数值信息，需要进行船模三维建模来获得。
　　 本课题原船模三维建模方式是完全的手动方式，通过在船模AutoCAD二维图形中人工提取建模需要的站点，记录其坐标值；然后，在其他软件三维建模功能下，逐个输入它们，生成船模的三维实体图形。因为需要提取的站点数目至少为数百上千个，导致工作量十分巨大，也因此导致建模周期很长；同时，建模准确度、精确度不高，因为要提高建模的精确度与准确度，相应的将增加需要提取的站点数目。
　　 正是因为手动建模存在着人工工作量繁重，建模周期长以及建模准确度、精确度不高这样的局限性，本文采用自动方式生成船模的三维实体模型。简单的说，就是在UG中首先实现船模的三位网格化建模，接着利用该三维网格化图形实现船模的三维建模。
　　 本文针对船模三维建模，利用先进的建模软件Unigraphics(UG)，对船模的三维建模进行了深入的研究。本文的主要工作有：
　　 首先，对三维造型软件Unigraphics及其二次开发软件UG/Open Grip进行研究，重点研究了利用它们将船模AutoCAD二维图形转换自动转换为船模UG三维网格化图形的方法；
　　 其次，编写了UG/Open Grip程序，实现了这一自动转换过程，解决了基于Unigrapgics的船模三维造型的关键技术，这也是本文的重点；
　　 再次，利用船模UG三维网格化图形，自动生成船模的三维实体图形，完成了UG环境下船模的三维造型过程；
　　 最后，对建模的实际意义进行了介绍与研究，也就是在船模三维实体模型的基础上进行加工过程的模拟仿真，验证了本文建模方法的正确与实用。