NURBS技术在船体曲面设计中的应用

"这篇论文是2002年9月发表在《大连理工大学学报》上的，由仲大伟、林焰和纪卓尚合著，主题涉及船体曲面的NURBS（非均匀有理B样条）表达与设计。在AutoCAD的ObjectARX开发环境下，通过VC++编程语言，建立了AutoCAD图形数据库与外部数据库的数据连接，旨在提高船体曲面设计的精度和效率。" 正文: 论文的核心内容是利用NURBS技术处理船体曲面的插值和边界条件，以构建一个统一的数学模型。NURBS是一种强大的曲线和曲面建模工具，可以精确地表达复杂的几何形状，包括二次曲线和自由曲线，克服了传统样条曲线的局限性。在船体设计中，由于其外形的复杂性，通常需要用多组曲线（如水线、横剖线和侧剖线）来描述，而NURBS提供了一种更高效、更精确的表示方法。 作者研究了如何用NURBS对给定的型值点进行插值，创建船体曲面，并处理了曲面的边界条件。此外，他们还提出了一个基于投影原理的数值算法，用于解决船体曲面与任意平面的求交问题。该算法首先用直线段近似曲面上的单参数曲线，然后在投影坐标系内计算直线与平面的交点，最后将这些交点映射回实际坐标系，得到真实交点的集合，即为平面与曲面的交线。 论文中引用了其他研究者的工作，如Nam和Parsons、Ventura和Guedes、Rabin、Kantorowitz等人，他们在船体曲面设计中也采用了NURBS技术。同时，陈绍平、陈宾康和林焰等人则分别对双艇船型的型线设计、船体型线变化的数学处理和船体曲面的光顺性进行了研究。 通过ObjectARX 3.0，作者能够直接在AutoCAD 2000的环境下进行编程，实现了图形数据库与外部数据的交互，增强了软件的定制能力和功能，为船体设计提供了更灵活和强大的工具。这种结合NURBS技术与ObjectARX开发的方法，不仅提高了船体设计的精度，也简化了设计过程，使得复杂的船体形状得以高效、准确地表达和处理。