[发明专利]一种船舶结构有限元模型虚拟可视化重构方法

权利要求书

1.一种船舶结构有限元模型虚拟可视化重构方法，其特征在于，包括：

提取有限元模型特征信息，预定义通用的可视化数据存储格式函数库和配置文件，建立特征信息文件；

通过预定义的所述函数库建立数据转换接口，重构所述有限元模型，将重构后模型的三维点云数据修正为统一形式的三角形网络拓扑结构，并对所述重构后模型进行处理与渲染；

将经过处理的有限元模型通过系统发布，实现船舶结构有限元模型的虚拟可视化重构方法；

其中，基于Unity 3d工具对所述有限元模型进行重构，得到重构后模型的三维点云模型，调整所述三维点云模型的坐标系，对所述三维点云模型进行优化，用于实现模型的轻量化，提高模型重构的效率；

定义所述三维点云模型中点云间拓扑关系的过程包括：基于最大空圆原则和最小角最大化原则，将模型中的四边形及其他多边形网格剖分成若干个三角形网格，并对新剖分的网格单元进行重新编号，得到三角形网络拓扑结构。

2.根据权利要求1所述的船舶结构有限元模型虚拟可视化重构方法，其特征在于，所述有限元模型特征信息包括：访问部件实例、几何数据、拓扑数据、物理属性数据，基于所述特征信息建立对应的特征信息文件。

3.根据权利要求1所述的船舶结构有限元模型虚拟可视化重构方法，其特征在于，所述可视化数据存储格式函数库用于对所述有限元模型进行格式化处理，包括：读取有限元模型的特征信息、四边形网格剖切、冗余信息处理、节点和单元重新编号；其中，所述可视化数据存储格式函数库，通过面向对象的方式实例化一个通用数据函数库，将所述有限元模型保存在相应的成员变量中，用于固化可视化数据信息的结构。

4.根据权利要求3所述的船舶结构有限元模型虚拟可视化重构方法，其特征在于，所述可视化数据存储格式函数库包括：读取节点信息、读取单元信息、读取拓扑关系、单元分割、模型轻量化、特征信息更新。

5.根据权利要求1所述的船舶结构有限元模型虚拟可视化重构方法，其特征在于，通过节点插入、新网格生成、网格边界方式创建新的面片，同时通过有限元软件的编程语言的修正，将参数传递到有限元软件中，实现对所述有限元软件中模型的更新处理。

6.根据权利要求5所述的船舶结构有限元模型虚拟可视化重构方法，其特征在于，基于Unity 3d工具对所述有限元模型进行渲染，提取所述拓扑结构中的顶点数组和顶点索引数组，将所述顶点数组变换到世界空间坐标系下，对拓扑结构中的三角面片顶点进行颜色赋值，得到整个三角形面片的颜色，进而完成由三角形面片组成的整个模型的渲染，得到经过渲染的有限元模型。

7.根据权利要求6所述的船舶结构有限元模型虚拟可视化重构方法，其特征在于，对所述经过渲染的有限元模型进行虚拟可视化系统稳定性测试，其中，所述稳定性测试的内容包括：点云空间布置及优化实现、包含不同网格类型拓扑结构网格的剖分与重组测试、模型轻量化测试、模型渲染测试、不同规模的点云及网格模型可视化速度及准确性测试、模型渲染速度及完整性测试，通过测试后，基于所述Unity 3d工具完成发布。