[发明专利]一种仰扫式船舶三维模型构建方法

权利要求书

1.一种仰扫式船舶三维模型构建方法，其特征在于：首先，通过超声波传感器阵列模块（1）、水位计模块（2）分别检测门距船底的间距H和门距水面的间距C；然后，数据采集与接收模块（3）缓存门距船底的间距H与门距水面的间距C的值，传给数据处理模块（4），数据处理模块（4）计算出船舶的部分吃水值后，通过数据补偿算法得到完整的船舶吃水值；最后，三维显示模块（5）采用基于OpenGL的3D显示算法，将船舶吃水值转化为三维空间的绘图，并在客户端实时显示船舶通行过程中的三维立体模型；

包括以下步骤：

步骤1：在数据处理模块（4）中，首先由D=门距船底的间距H-门距水面的间距C计算出船舶吃水值，用于船舶三维模型中吃水值的显示，并将D的值缓存到一个5行的数组M中，该数组每一行表示一个时刻超声波传感器阵列模块（1）采集到的吃水值，其行长度与传感器个数相等，实际中超声波传感器阵列模块（1）长度覆盖了一半以上的航道距离，故数组M的值，代表以船舶中心轴为界限的船舶右半部分以及部分左半区域的吃水值；

步骤2：在得到船舶航行过程中的吃水值数组M之后，对数组M的每一行进行排序，可以得到每一行的最小值Dmin，然后保存数组M中Dmin及Dmin左边的所有数据，剔除Dmin右边的所有数据，得到另一个数组N；

由于船舶航行过程中，船舶中心线对应的船舶纵向切面的吃水值永远是最大的，故由Dmin 左半部分组成的数组N代表船舶航行过程中船舶中心轴及其一半的吃水值，在得到数组N之后，由于船舶关于中心轴对称，将数组M中Dmin左边的所有数据数组N合并，得数组P，则数组P即为船舶平行航道平稳行进过程中的吃水值矩阵；

步骤3：当中心轴出现偏移时，首先查找数组M第一行的最小值Dmin，它代表船舶中心轴起点位置对应的吃水值，其次对数组M的每一行建立一个循环查询的算法，即查询第二行及后面行的最小值Dmin的位置(Di，Dj’)，2≤i,j,j’≤5，是否与第一行中的Dmin位置(D1，Dj)相同；然后建立移位处理算法，当某一行的Dmin发生左移时则将该行数值整体右移相同的位数，反之左移相同的位数，即确保最终中心轴的吃水值在数组中的位置处于不变；最后对经移位调整的数据重新组合处理，得到新的吃水值数组M1，以及新的数组N1和P1，数组P1即为船舶中心轴出现偏移时的吃水值矩阵；

步骤4：在最终得到的船舶航行过程中吃水值数组P1之后，采用基于OpenGL的3D显示算法，将吃水值转化为三维空间的绘图，从而显示出船舶的三维模型。