船舶产品设计虚拟评估系统研究及工程应用.doc

船舶产品设计虚拟评估系统研究及工程应用 韦乃琨 杨润党 徐东 谢子明 摘 要 为了在船舶设计阶段对船舶产品的设计结果进行评估，提出了开发船舶产品设计虚拟评估系统（SPNavis）。本文分析了系统需要具备的功能，提出了技术架构，解决了异构数据转换、虚拟装配、动态剖切等各种关键技术，开发了虚拟评估系统，用于解决虚拟环境下舱室布局评估与优化、建造过程可装配性与可维修仿真等问题。该系统已成功应用于多艘船舶的设计检查，与传统CAD软件相比，具有明显的优势。 关键字：虚拟评估 船舶产品 海量数据 虚拟装配 动态剖切 1 引言 2 船舶产品设计虚拟评估系统功能需求及技术架构 功能需求 数据设计虚拟评估建造过程仿真 托盘自动划分 技术架构 图1 船舶产品设计虚拟评估系统技术架构 3 船舶产品设计虚拟评估系统关键技术 异构系统数据转换碰撞检测技术用于检查操作者、设备及零部件之间的动态干涉，该技术是系统的基本功能。在船舶模型数据量极大，常规的碰撞检测技术已不能满足要求，必须解决海量数据的快速碰撞检测问题。动态剖切多通道管理多通道是构建高沉浸感虚拟现实环境所必需的一个基本要素，。 托盘自动划分船舶虚拟仿真为仿真应用提供统一的开发框架、工具库和程序界面。在平台中集成进行虚拟仿真开发所必须的文件输入输出接口、场景管理接口，显示和声音输入输出接口，外围设备输入输出接口和事件仿真控制等基本功能。精确定位是虚拟装配的，是验证船体、设备等可装配性的前提，特别是在交互式虚拟装配中，能够实现吊装设备的精确控制，为精度造船的虚拟仿真提供技术支撑。设计和工艺库访问与修改工程应用 图3 某型船舶在设计虚拟评估环境 图4 4400T铺管船机舱总段区域的设计虚拟评估 5 结论 35