基于二维布置图的三维舱室自动建模技术

黄卫刚，林科

中国舰船研究设计中心，湖北 武汉 430064

0 引 言

舰船总体设计目前正值二维设计和三维设计重叠的阶段。其中，二维设计对象是甲板分层布置图，图中包含舱室边界、舱室名称等信息。根据这些信息可确定舱室之间的相邻关系以及舱室面积容积等关键信息，对总体设计而言具有重要的影响[1]，确定甲板分层图中的信息将为舰船舱室容积面积统计以及不沉性等性能计算分析奠定基础。基于二维图纸自动构建的舰船三维舱室布置模型将为三维设计提供基础对象，是三维总体设计的基础。如何实现二维图纸向三维模型方向的转换是目前工程中需要解决的一个问题。

现阶段总体方案三维设计领域的主要研究方向集中在船舶设计的软件化和智能化。例如：Kowalski 等[2]开发了基于船舶设计方法和程序的知识库，辅助控制设备的船舶自动控制系统；Kang 等[3]利用C 语言对三维设计软件CADDSS进行了二次开发，研制了船舶管路自动布置设计的智能船舶CAD 系统；李俊华等[4]应用专家系统原理，开发了可进行船舶舱室三维优化的计算机系统；蔡乾亚等[5]研究开发了集装箱船稳性计算及中横剖面结构设计的计算机系统；Michalek 等[6]开发了一套人机交互建筑布置优化软件，允许用户根据初始输入数据生成可行方案，然后根据设计者个人意图对可行方案进行改造，如此反复后得出最优布局结果；Michalek 等[7]首先将户型优化问题用网格进行离散，变为整数规划问题，采用人机交互的方法，结合整数规划方法和专家系统在户型优化设计中的应用，设计人员可动态地修改机器解后再进行迭代；……