基于虚拟现实的船体设计系统框架的研究

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1、华中科技大学硕士学位论文基于虚拟现实的船体设计系统框架的研究姓名：胡显涛申请学位级别：硕士专业：船舶与海洋结构物设计制造指导教师：赵耀20040506华中科技大学硕士学位论文摘要随着现代船舶装备性能和复杂程度的不断提高，加大了研制风险和压力。如何提高船舶设计质量、缩短研制周期、降低成本，是长期需要解决的课题。将基于虚拟仿真技术引入舰船系统的设计和采办，从而根本上改变船舶设计采办过程，这也是目前国内外舰船设计领域研究的热点。SBA(Simulation．basedacquisRion)是采购复杂平台或系统的革命性方法。它综合了采办

2、活动的全部活动：从定义需求、制造、到技术支持，全部用计算机，网络，和通用数据库实现。这种完整综合的方法实现了对复杂系统功能设计、制造，以及使用全过程技术服务的最优化。SBA涉及的技术非常多：本论文主要对虚拟模型的生成和基于STEP的数据交换、共享的理论和方法进行了系统深入的研究。论文首先综合分析了虚拟现实技术在船舶设计领域的应用现状、发展趋势和存在的问题。结合现状和该系统的实际要求，确立了基于微机的桌面虚拟环境系统的体系结构。虚拟模型的建立主要通过数据共享实现，减少建模的时间和工作。然后论文针对现有船舶设计中数据共享问题，采用基

3、于STEP的产品数据模型方法实现网络环境下的产品数据的共享、集成。首先比较了通用的数据交换的几种格式、方法，提出了基于STEP标准的～整套数据交换方法。整个系统包括使用STEP产品模型、二维图形DXF文件的特征识别、几何数据的拓扑变换、网络环境下的CORBA结构。通过船舶设计中二维图形的特征识别原则，可以把船舶设计数据转换成ACIS的产品模型数据信息，按STEP标准格式进行存储，实现不同设计者的统一共享。本文的研究工作为船舶设计过程中不同设计者实现数据共享和虚拟设计打下了良好基础，为促进船舶的虚拟设计和SBA在我国的进一步深入实

4、旌提供了参考意见。关键词：SBA虚拟现实虚拟环境虚拟造型CAD数据交换STEPACISDXFCROBA华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththeimprovementofmodemship’Sequipmentperformanceandcomplexity，theriskandpressureofresearchandmanufactureareraised．Onthepremiseofmeetingship’Susagerequirement，howtOimproveshipdesignquality,howto

5、shortenresearchandmanufacturecycleandhowtodecreasecostaresubjectsthatshouldbesolvedforalongtime．inordertochangeshipdesignandacquisition，simulationandvirtualreality—basedtechnologyisapplyingshipindesignandacquisition．ItisalsotheshipdesigntechnologyandresearchfoCUS．Sim

6、ulation-basedacquisition(SBA)isapotentiallyrevolutionaryprocessfortheacquisitionofcomplexplatformsorsystems．Itintegratesallacquisitionactivitiesstartingwithrequirementsdefinitionthroughproduction，deployment，andoperationalsupportintoacomputationalnetworkwithacommondat

7、abase．Thisintegratedapproachenablestheoptimizationofdesign，manufacturing，andlife-cyclesupportfunctionsassociatedwithcomplexsystems．SBAneedalotoftechnologies：howtogeneratevirtualprototypeandStep·baseddataexchangemethodandtheoryisthemainideainthispapeLFirstly,thetopics

8、comprehensivelyanalyzesthepresentsituation，developmenttrendsandproblemsabouttheapplicationofvirtualreality(VR)inshipdesignbothhomea