CN109446749B - 适用于船舶胎架的设计方法、系统、电子终端及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供适用于船舶胎架的设计方法、系统、电子终端及存储介质，其中，所述适用于船舶胎架的设计系统包括接触面提取和缝合模块、角点提取模块、地面生成模块、支柱胎架和模板胎架生成模块、模型生成模块。本申请能够提供船舶胎架的三维模型，从而以更全面更直观的方式展现船舶胎架的数据信息，减少了施工人员的读图时间，也降低了施工人员理解图纸的偏差率。其次，本申请实现无纸化设计和建造，大大节约了设计成本。最后，本申请进一步提升了现场施工的信息化水平，缩短了船舶胎架的建造周期并提升了建造质量。

Description

适用于船舶胎架的设计方法、系统、电子终端及存储介质

技术领域

本发明涉及船舶建造技术领域，特别是涉及适用于船舶胎架的设计方法、系统、电子终端及存储介质。

背景技术

目前，在船舶胎架的设计与建造中，普遍采用的是平面式的设计方式，该种设计方式存在着较多的不足之处，主要体现在以下几个方面。

首先，平面式设计方式需要设计人员创建大量的剖面对模型进行剖图，并需要对每个剖图进行数据提取和标注，不仅导致设计周期长且耗时耗力。

其次，平面式设计方式的视图是局部的、片面的、和离散的，缺乏整体性，信息表达时容易造成混乱，出错概率非常大。

最后，平面式设计方式需要出图和打印，耗费大量的人工和纸张，资源浪费严重。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供适用于船舶胎架的设计方法、系统、电子终端及存储介质，用于解决现有技术中平面式设计方式需要出图和打印，耗费大量的人工和纸张，资源浪费严重等技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种适用于船舶胎架的设计方法，所述方法包括：从船舶胎架所支撑的船舶对象模型中提取待与船舶胎架相接触的多个局部接触面的模型数据，并基于所述模型数据缝合所述多个局部接触面以生成完整接触面；从所述完整接触面提取多个角点数据，并基于所述角点数据生成对应的基面；将所述基面向船舶胎架所在方向偏移一预设距离，以生成对应的地面；基于所述地面生成船舶胎架的支柱胎架和模板胎架；生成船舶胎架的可视化多维模型以及船舶胎架的标注信息。

于本发明的一实施例中，所述支柱胎架的生成方式包括：在所述地面上定位一初始点，并作一过该初始点的垂直于所述地面的初始直线；生成与所述初始直线平行的多根阵列直线，并调整所述多根阵列直线的间距；截取各直线的位于所述地面与完整接触面之间的线段作为支柱线；在所述支柱线所在直线生成支柱胎架。

于本发明的一实施例中，所述模板胎架的生成方式包括：在所述支柱线所在平面生成模板胎架。

于本发明的一实施例中，所述标注信息包括船舶对象的件号、支柱间距、支柱形式、支柱胎架方向、角点高度值、支柱高度值、模板胎架件号中的任一种或多种组合。

于本发明的一实施例中，所述方法还包括：在生成船舶胎架的可视化多维模型以及船舶胎架的标注信息的同时，还生成船舶胎架所属的工程号、分段号以及图号。

于本发明的一实施例中，所述方法还包括：以PDF格式发布船舶胎架的可视化多维模型、船舶胎架的标注信息、船舶胎架所属的工程号、分段号以及图号。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种适用于船舶胎架的设计系统，所述系统包括：接触面提取和缝合模块，用于从船舶胎架所支撑的船舶对象模型中提取待与船舶胎架相接触的多个局部接触面的模型数据，并基于所述模型数据缝合所述多个局部接触面以生成完整接触面；角点提取模块，用于从所述完整接触面提取多个角点数据，并基于所述角点数据生成对应的基面；地面生成模块，用于将所述基面向船舶胎架所在方向偏移一预设距离，以生成对应的地面；支柱胎架和模板胎架生成模块，用于基于所述地面生成船舶胎架的支柱胎架和模板胎架；模型生成模块，用于生成船舶胎架的可视化多维模型以及船舶胎架的标注信息。

于本发明的一实施例中，所述系统还包括：发布模块，用于以PDF格式发布船舶胎架的可视化多维模型、船舶胎架的标注信息、船舶胎架所属的工程号、分段号以及图号。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述适用于船舶胎架的设计方法。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电子终端，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行所述适用于船舶胎架的设计方法。

如上所述，本发明的适用于船舶胎架的设计方法、系统、电子终端及存储介质，具有以下有益效果：本申请能够提供船舶胎架的三维模型，从而以更全面更直观的方式展现船舶胎架的数据信息，减少了施工人员的读图时间，也降低了施工人员理解图纸的偏差率。其次，本申请实现无纸化设计和建造，大大节约了设计成本。最后，本申请进一步提升了现场施工的信息化水平，缩短了船舶胎架的建造周期并提升了建造质量。

附图说明

图1显示为本发明一实施例中适用于船舶胎架的设计方法的流程示意图。

图2显示为本发明一实施例中船舶胎架三维模型的模型示意图。

图3显示为本发明一实施例中适用于船舶胎架的设计系统的示意图。

图4显示为本申请一实施例中电子终端的结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本申请的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、““下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。

再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

船舶胎架是船体分段装备与焊接的一种专用工艺设备，胎架虽不是船舶本身的结构组成成分之一，但对于船舶建造过程来说，它的地位举足轻重。它的存在，给船舶建造带来了极大的便利，为船舶建造精度做出了巨大贡献。船舶胎架的工作面应与船体分段外形相贴合，使分段的装配焊接工作具有良好的条件。

但是，在目前的船舶胎架的设计与建造中，普遍采用的是平面式的设计方式，该种设计方式存在着较多的不足之处，例如：平面式设计方式需要设计人员创建大量的剖面对模型进行剖图，并需要对每个剖图进行数据提取和标注，不仅导致设计周期长且耗时耗力；平面式设计方式的视图是局部的、片面的、和离散的，缺乏整体性，信息表达时容易造成混乱，出错概率非常大；平面式设计方式需要出图和打印，耗费大量的人工和纸张，资源浪费严重。

鉴于上述存在于现有技术中的种种问题，本申请提供一种适用于船舶胎架的设计方法，通过创建三维模型来更全面直观地展示船舶胎架的数据信息，减少施工人员的读图时间，降低施工人员理解图纸的偏差率，实现无纸化，并进一步提升了现场施工的信息化水平，缩短胎架建造周期，提升建造质量。

为方便本领域技术人员理解，现结合图1的流程图来解释说明本申请的适用于船舶胎架的设计方法。如图1所示，所述设计方法包括步骤S11、步骤S12、步骤S13、步骤S14、步骤S15。

在步骤S11中，从船舶胎架所支撑的船舶对象模型中提取待与船舶胎架相接触的多个局部接触面的模型数据，并基于所述模型数据缝合所述多个局部接触面以生成完整接触面。所述接触面的模型数据包括接触面的方向数据以及缝合面的精度数据。

通常而言，与船舶胎架相接触的船体部分的接触面并非一平整的平面，故需提取多个局部的接触面，将该些局部的接触面相缝合后生成一完整的接触面。

在步骤S12中，从所述完整接触面提取多个角点数据，并基于所述角点数据生成对应的基面。也即，根据从所述完整接触面提取的多个角点数据确定对应的多个角点，由该些角点构成的多边形平面便是本申请的基面。

优选的，计算各角点之间的距离值，当各角点之间的距离之差最小时，由该些角点构成的多边形平面作为本申请中的基面。具体的，通过提取角点数据，计算完整接触面的重心位置，然后通过重心位置计算惯性矩阵，再计算该矩阵的特征值和特征向量，最终计算出一个平均平面，即为基面。

在步骤S13中，将所述基面向船舶胎架所在方向偏移一预设距离，以生成对应的地面。所述预设距离可由经验值设定，也可由工程需要设定，该预设距离的大小会影响到胎架支柱的长度。

在步骤S14中，基于所述地面生成船舶胎架的支柱胎架和模板胎架。

在一实施例中，所述支柱胎架的生成方式包括：在所述地面上定位一初始点，并作一过该初始点的垂直于所述地面的初始直线；生成与所述初始直线平行的多根阵列直线，并调整所述多根阵列直线的间距；截取各直线的位于所述地面与完整接触面之间的线段作为支柱线；在所述支柱线所在直线生成支柱胎架其中，所述模板胎架的生成方式包括：在所述支柱线所在平面生成模板胎架。

其中，生成的支柱胎架以及模板胎架包括：支柱胎架阵列的方向、间距、角度、个数以及模板胎架的形状、位置等信息。

为方便本领域技术人员理解，现结合图2进行进一步的解释说明。图2展示的是本申请在一实施例中创建的船舶胎架的三维模型图，图中的曲面模型便是本实施例中的船舶胎架三维模型21，由所述船舶胎架三维模型21的接触面向下延伸的多根阵列直线为支柱线22，各支柱线22向下延伸的端点所构成的平面为本申请中所述的地面。其中，在支柱线22所在直线用于生成支柱胎架，在横向排列或纵向排列的支柱线所在平面用于生成模板胎架。

在步骤S15中，生成船舶胎架的可视化多维模型以及船舶胎架的标注信息。其中，所述标注信息包括船舶对象的件号、支柱间距、支柱形式、支柱胎架方向、角点高度值、支柱高度值、模板胎架件号中的任一种或多种组合。

优选的，所述标注信息被标注于船舶胎架的可视化多维模型中的适当位置，且各标注信息的字体、大小、方向等参数可调整，便于使用者做适应性修改。

优选的，在生成船舶胎架的可视化多维模型以及船舶胎架的标注信息的同时，还生成船舶胎架所属的工程号、分段号以及图号。

在一实施例中，所述适用于船舶胎架的设计方法还包括步骤S16。在步骤S16中，以PDF格式发布船舶胎架的可视化多维模型、船舶胎架的标注信息、船舶胎架所属的工程号、分段号以及图号。所述PDF格式优选为3D PDF格式，其被广泛应用于工程设计中。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

如图3所示，展示本申请一实施例中适用于船舶胎架的设计系统的示意图。所述适用于船舶胎架的设计系统包括接触面提取和缝合模块31、角点提取模块32、地面生成模块33、支柱胎架和模板胎架生成模块34、模型生成模块35。

所述接触面提取和缝合模块31用于从船舶胎架所支撑的船舶对象模型中提取待与船舶胎架相接触的多个局部接触面的模型数据，并基于所述模型数据缝合所述多个局部接触面以生成完整接触面。角点提取模块32用于从所述完整接触面提取多个角点数据，并基于所述角点数据生成对应的基面。地面生成模块33用于将所述基面向船舶胎架所在方向偏移一预设距离，以生成对应的地面。支柱胎架和模板胎架生成模块34用于基于所述地面生成船舶胎架的支柱胎架和模板胎架。模型生成模块35用于生成船舶胎架的可视化多维模型以及船舶胎架的标注信息。

在一实施例中，所述适用于船舶胎架的设计系统还包括发布模块36，所述发布模块36用于以PDF格式发布船舶胎架的可视化多维模型、船舶胎架的标注信息、船舶胎架所属的工程号、分段号以及图号。所述PDF格式优选为3D PDF格式。

需要说明的是，本实施例中的适用于船舶胎架的设计系统的实施方式与上文中适用于船舶胎架的设计方法的实施方式类似，故不再赘述。另外，应理解以上装置的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如，角点提取模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上角点提取模块的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

例如，以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器(digital singnal processor，简称DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。

如图4所示，展示本申请实施例提供的再一种电子终端的结构示意图。本实例提供的电子终端，包括：处理器41、存储器42、收发器43、通信接口44和系统总线45；存储器42和通信接口44通过系统总线45与处理器41和收发器43连接并完成相互间的通信，存储器42用于存储计算机程序，通信接口44和收发器43用于和其他设备进行通信，处理器41用于运行计算机程序，使电子终端执行如上适用于船舶胎架的设计方法的各个步骤。

上述提到的系统总线可以是外设部件互连标准(Peripheral PomponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。该系统总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信接口用于实现数据库访问装置与其他设备(例如客户端、读写库和只读库)之间的通信。存储器可能包含随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

综上所述，本发明提供的适用于船舶胎架的设计方法、系统、电子终端及存储介质，本申请能够提供船舶胎架的三维模型，从而以更全面更直观的方式展现船舶胎架的数据信息，减少了施工人员的读图时间，也降低了施工人员理解图纸的偏差率。其次，本申请实现无纸化设计和建造，大大节约了设计成本。最后，本申请进一步提升了现场施工的信息化水平，缩短了船舶胎架的建造周期并提升了建造质量。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种适用于船舶胎架的设计方法，其特征在于，包括：

从船舶胎架所支撑的船舶对象模型中提取待与船舶胎架相接触的多个局部接触面的模型数据，并基于所述模型数据缝合所述多个局部接触面以生成完整接触面；

从所述完整接触面提取多个角点数据，并基于所述角点数据生成对应的基面；包括：通过提取角点数据，计算完整接触面的重心位置，然后通过重心位置计算惯性矩阵，再计算该矩阵的特征值和特征向量，最终计算出一个平均平面，即为基面；

将所述基面向船舶胎架所在方向偏移一预设距离，以生成对应的地面；

基于所述地面生成船舶胎架的支柱胎架和模板胎架；所述支柱胎架的生成方式包括：在所述地面上定位一初始点，并作一过该初始点的垂直于所述地面的初始直线；生成与所述初始直线平行的多根阵列直线，并调整所述多根阵列直线的间距；截取各直线的位于所述地面与完整接触面之间的线段作为支柱线；在所述支柱线所在直线生成支柱胎架；其中，所述模板胎架的生成方式包括：在所述支柱线所在平面生成模板胎架；

生成船舶胎架的可视化多维模型以及船舶胎架的标注信息；所述标注信息包括船舶对象的件号、支柱间距、支柱形式、支柱胎架方向、角点高度值、支柱高度值、模板胎架件号中的任一种或多种组合。

2.根据权利要求1所述的适用于船舶胎架的设计方法，其特征在于，所述方法还包括：

在生成船舶胎架的可视化多维模型以及船舶胎架的标注信息的同时，还生成船舶胎架所属的工程号、分段号以及图号。

3.根据权利要求1所述的适用于船舶胎架的设计方法，其特征在于，所述方法还包括：

以PDF格式发布船舶胎架的可视化多维模型、船舶胎架的标注信息、船舶胎架所属的工程号、分段号以及图号。

4.一种适用于船舶胎架的设计系统，其特征在于，包括：

接触面提取和缝合模块，用于从船舶胎架所支撑的船舶对象模型中提取待与船舶胎架相接触的多个局部接触面的模型数据，并基于所述模型数据缝合所述多个局部接触面以生成完整接触面；

角点提取模块，用于从所述完整接触面提取多个角点数据，并基于所述角点数据生成对应的基面；包括：通过提取角点数据，计算完整接触面的重心位置，然后通过重心位置计算惯性矩阵，再计算该矩阵的特征值和特征向量，最终计算出一个平均平面，即为基面；

地面生成模块，用于将所述基面向船舶胎架所在方向偏移一预设距离，以生成对应的地面；

支柱胎架和模板胎架生成模块，用于基于所述地面生成船舶胎架的支柱胎架和模板胎架；所述支柱胎架的生成方式包括：在所述地面上定位一初始点，并作一过该初始点的垂直于所述地面的初始直线；生成与所述初始直线平行的多根阵列直线，并调整所述多根阵列直线的间距；截取各直线的位于所述地面与完整接触面之间的线段作为支柱线；在所述支柱线所在直线生成支柱胎架；其中，所述模板胎架的生成方式包括：在所述支柱线所在平面生成模板胎架；

模型生成模块，用于生成船舶胎架的可视化多维模型以及船舶胎架的标注信息；所述标注信息包括船舶对象的件号、支柱间距、支柱形式、支柱胎架方向、角点高度值、支柱高度值、模板胎架件号中的任一种或多种组合。

5.根据权利要求4所述的适用于船舶胎架的设计系统，其特征在于，所述系统还包括：

发布模块，用于以PDF格式发布船舶胎架的可视化多维模型、船舶胎架的标注信息、船舶胎架所属的工程号、分段号以及图号。

6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至3中任一项所述的适用于船舶胎架的设计方法。

7.一种电子终端，其特征在于，包括：处理器及存储器；

所述存储器用于存储计算机程序；

所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述电子终端执行如权利要求1至3中任一项所述的适用于船舶胎架的设计方法。

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