一种船舶结构模型轻量化设计方法与流程

1.本发明涉及一种船舶结构模型轻量化设计方法，属于船舶设计及建造技术领域。


背景技术：

2.随着数字化设计技术在船舶设计中的应用越来越广泛，其船舶设计模型逐渐呈大型化、复杂化发展，模型包含的几何关系、几何特征越来越复杂，模型数据量越来越大(以下将该模型统称为：重模型；管理重模型产品结构树以下简称：重模型结构树)，导致使用的总模型数据量异常庞大，造成模型打开缓慢、操作卡顿等现象，不利于复杂场景下的设计应用；为此，如存在一种基于重模型的轻量化模型，用于在设计应用过程中实现对重模型的替代，使其尽量减少设计模型中的非几何信息，仅保留模型产品结构的几何拓扑关系及必要的属性(以下将该模型统称为：轻模型；管理轻模型产品结构树以下简称：轻模型结构树)，在不影响常规应用场景设计使用的同时，减少模型数据量，便于模型的打开、查看，进而使在设计建造中基于模型的内外部交流变为可能；在整个船舶设计与建造过程中具有很高实用性。结构模型作为所有舾装设计的背景参考，其轻量化对于所有舾装专业的设计效率提升有极重要的意义。
3.因此，亟需研究一种船舶结构模型轻量化设计方法及系统，以实现对重模型的替代，有效减少模型加载时间及模型空间占比，有利于模型的打开、查看及其他相关操作，极大减少与设计平台的数据交互量，提高设计效率。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种船舶结构模型轻量化设计方法，用于解决现有技术中模型几何关系、几何特征复杂化，数据量激增导致的模型打开缓慢、操作卡顿，不利于复杂场景下设计应用的问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种船舶结构模型轻量化设计方法，包括以下步骤：
6.s1、确定结构轻量化模型节点组织方式；
7.s2、基于重模型结构树构建轻模型结构树；
8.s3、基于重模型轻量化节点零件信息生成轻模型节点；
9.s4、轻模型打开。
10.于本发明的一实施例中，所述确定结构轻量化模型节点组织方式的步骤包括：针对不同的应用需求确定轻量化模型节点的组织方式。
11.于本发明的一实施例中，所述轻量化模型节点的组织方式包括：根据零件、组立(部件)、分段、区域和总段的方式对轻量化模型节点进行组织。
12.于本发明的一实施例中，所述的基于重模型结构树构建轻模型结构树的步骤包括：
13.遍历重模型结构树，按照模型轻量化节点组织方式，获取符合要求的模型轻量化
转换节点；将重模型结构树根节点到轻量化转换节点间的层级关系与轻模型结构树进行对比，创建轻模型结构树中不存在的节点，并将重模型相应节点的惟一标识记录在创建的轻模型节点中，用于轻模型结构树与重模型结构树的对比，删除轻模型结构树中与重模型结构树不一致的节点，保证轻模型结构树与重模型结构树的一致性；
14.记录重模型轻量化转换节点与相应轻模型节点间的对应关系。
15.于本发明的一实施例中，所述的基于重模型轻量化节点零件信息生成轻模型节点的步骤包括：
16.建立重模型轻量化转换节点与轻模型节点间的对应关系，依次获取重模型轻量化转换节点下所有零件的几何信息，并将各个零件的几何信息与相应的轻模型节点零件的几何信息进行对比，若几何信息相同，则此零件无需更改；
17.若几何信息不同，则更新此零件；
18.若重模型中零件无法在轻模型中找到，则需将重模型零件中的几何信息同步到轻模型中；若轻模型中零件无法在重模型中找到，则将此零件模型删除；
19.完成零件几何信息更新后，对比名称、材质、板厚或规格信息，若信息不一致，则将重模型零件上的属性信息更新到相应轻模型零件上去。
20.于本发明的一实施例中，所述的各个零件的几何信息与相应的轻模型节点零件的几何信息进行对比的步骤包括：通过零件中拓扑点的数量及位置对比、体积与重心对比、体积与惯性矩对比的单一或组合方式实现。
21.于本发明的一实施例中，所述的建立重模型轻量化转换节点与轻模型节点间的对应关系的步骤包括：在轻模型零件上存储重模型零件的惟一标识或在两模型间创建关联关系。
22.于本发明的一实施例中，所述的零件几何信息对比和轻量化可采用并行运行的方式。于本发明的一实施例中，所述的轻模型节点零件的几何信息和属性信息可通过定时任务定期更新，其频率根据实际需求进行调整。
23.于本发明的一实施例中，所述的轻模型打开的步骤包括：将轻量化模型与舾装模型通过空间过滤、属性过滤或结构树创建的方式进行有机组织，而后按需打开，得到与重模型几何信息和所需属性信息相同的轻模型。
24.如上所述，本发明的一种船舶结构模型轻量化设计方法，具有以下有益效果：
25.本发明有效实现了对重模型的轻量化处理，达到了重模型的替代使用，有效解决了模型数据量大造成的打开、查看效率低下等相关设计场景问题，有利于模型的打开、查看及其他相关操作，极大减少了与设计平台的数据交互量，提高了设计效率。
附图说明
26.图1显示为本发明实施例中一种船舶结构模型轻量化设计方法的流程图。
具体实施方式
27.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离
本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
28.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
29.请参阅图1，本发明提供一种船舶结构模型轻量化设计方法，包括以下步骤：
30.s1、确定结构轻量化模型节点组织方式：
31.针对不同的应用需求，结构轻量化模型的节点组织有各种可能，可根据零件、组立(部件)、分段、区域、总段等不同的方式进行组织，在轻量化之前，需根据实际需求确定轻量化模型节点的组织方式；
32.s2、基于重模型结构树构建轻模型结构树：
33.遍历重模型结构树，按照模型轻量化节点组织方式，获取符合要求的模型轻量化转换节点；将重模型结构树根节点到轻量化转换节点间的层级关系与轻模型结构树进行对比，创建轻模型结构树中不存在的节点，并将重模型相应节点的惟一标识记录在创建的轻模型节点中，用于前述的结构树对比，删除轻模型结构树中与重模型结构树不一致的节点，保证轻模型结构树与重模型结构树的一致性；记录重模型轻量化转换节点与相应轻模型节点间的对应关系；
34.s3、基于重模型轻量化节点零件信息生成轻模型节点：
35.根据重模型轻量化转换节点与轻模型节点间的对应关系，依次获取重模型轻量化转换节点下所有零件的几何信息，并将各个零件的几何信息与相应的轻模型节点零件的几何信息进行对比，若几何信息相同，则此零件无需更改；若几何信息不同，则更新此零件；若重模型中零件无法在轻模型中找到，则需将重模型零件中的几何信息同步到轻模型中；若轻模型中零件无法在重模型中找到，则将此零件模型删除。其中，零件几何信息对比可通过零件中拓扑点的数量及位置对比、体积与重心对比、体积与惯性矩对比等单一方式或其组合实现；其中，重模型零件与轻模型零件间对应关系的建立，可通过在轻模型零件上存储重模型零件的惟一标识或在两模型间创建关联关系实现；
36.完成零件几何信息更新后，需对比其它所需同步的属性信息，如名称、材质、板厚/规格等信息，若信息不一致，则需将重模型零件上的属性信息更新到相应轻模型零件上去。
37.零件几何信息对比和轻量化均可采用并行运行的方式，以缩短整个轻量化所需的时间。轻模型的更新可通过定时任务定期更新，其频率可根据实际需求进行调整；
38.s4、轻模型打开：
39.轻量化模型完成同步后，舾装专业在设计过程中，可根据实际需要，将轻量化模型与舾装模型通过空间过滤、属性过滤、结构树创建等方式有机组织，而后按需打开，即可得到与重模型几何信息和所需属性信息相同的轻模型。
40.综上所述，本发明有效实现了对重模型的轻量化处理，达到了重模型的替代使用，有效解决了模型数据量大造成的打开、查看效率低下等相关设计场景问题，有利于模型的打开、查看及其他相关操作，极大减少了与设计平台的数据交互量，提高了设计效率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
41.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。