[发明专利]一种Tribon M3零件级船体三维模型重构方法

说明书

技术领域

本发明属于船舶制造技术和软件技术领域，涉及一种零件级船体三维模型重构方法，特别是一种针对船舶设计软件Tribon M3的船体零件级三维模型重构方法。

背景技术

目前，国内各大船厂为提高设计、管理和制造水平，提升竞争力，对其船舶产品数据管理、生产计划管理、制造执行系统、物资准备、精度测量、虚拟仿真以及工时物量统计等生产设计的后续应用都提出了更高的要求，需要从TribonM3系统中导出轻量化的船体三维模型和相关属性，并要求将三维模型粒度细化至零件级，以满足其进一步精细化的应用需求。典型的如船舶焊接工艺可视化设计系统、船体自动装配系统、产品数据管理PDM系统、三维作业指导系统等船舶数字化设计仿真与管理系统，都需要零件级别的船体模型数据，以实现对单个船体零件模型的选中、高亮、显示、管理、装配路径定义等。

TribonM3是目前国内应用最普遍的船舶生产设计软件，其船体建模方式以板架为单位，板架包含多个零件。然而TribonM3自身的模型导出功能，只能产生以板架为最小单元的三维模型，不能满足目前绝大部分船舶数字化设计仿真与管理系统的要求，局限了数字化仿真设计等技术在船舶行业的应用。因此，通过对Tribon M3的二次开发，实现船体零件离散化已经成为国内各设计单位和造船企业精细化管理急需攻克的一项关键技术。

国内目前尚无相关针对TribonM3船体进行零件级别模型重构的技术。

国外像日本、韩国等一些造船强国可能是出于对我国技术封锁原因，目前尚无任何关于在TribonM3船体模型离散化方面的技术进展或成果。德国西门子、法国达索等软件公司在国内船舶行业推广PDM管理系统时，利用TribonM3，Basic Design模块导出船体各分段的XML文件，通过对XML文件的解析获取单个零件的几何信息，然后利用UGNX进行船体零件级别几何模型的重构。然而该方法存在众多不足，如下：（1）其中部分零件的位姿态会出现无法预见的错误，如纵骨等；（2）一些比较复杂的细节结构无法重构，如流水孔、透气孔、型材的端部形式等；（3）Tribon M3的Basic Design模块常常因为某些原因（如某种零件类型未定义等）不能导出包含船体零件三维模型几何数据的XML文件，从而导致通过XML来重构船体零件级三维模型无法进行。（4）整个XML的导出过程需要手动进行，无法体现自动化。（５）重构效率低下。

西门子公司在江南造船集团实施PDM系统时，由于自身在TribonM3船体零件级别模型重构技术方面的缺陷和不足，已经通过和我方合作，由我方提供TribonM3船体零件级别模型重构接口模块。目前该接口模块在江南造船集团的PDM系统的实施过程中起到了举足轻重的作用，且运行良好，得到用户好评。

发明内容

为了能对船舶设计软件Tribon M3所建立的船体模型中的每个零件进行单独操作（选中、显示、高亮等），并克服上述方法的不稳定性和易出错的缺点，本发明提出一种Tribon M3零件级船体三维模型重构方法，实现了对Tribon M3船体模型零件的自动化离散，并将离散出的每个零件三维模型保存为*.dxf，*.ive，*.osg，*.3dxml，*.step，*.3ds，*.stl等多种格式。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：其特征在于该方法包括平面板架零件重构和曲面板架零件重构两部分，其中平面板架零件重构包括以下步骤：A、船体平面板架零件几何数据自动生成；B、船体平面板架零件几何数据解析；C、船体平面板架零件三维模型重构及保存；曲面板架零件重构包括以下步骤：D、船体曲面板架零件几何数据自动生成； E、船体曲面板架零件几何数据解析； F、船体曲面板架零件三角化，以及三维模型重构及保存。

船体平面板架零件几何数据自动生成：实现平面面板架几何数据的获取。首先创建文件“tbri4weld.ip”以保证生成的几何数据时以零件为单位的，并将该文件拷贝至Tribon M3工程下的def文件夹下。其中“tbri4weld.ip”文件中包含语句：“PLATE_CONTOURS, ADD_CLIPS, LAYER_PLATES,…”。然后在Tribon M3->Basic Design 中运行Robot Interface模块生成平面板架几何数据文件。