Поиск

Компьютерная графика при моделировании поверхности корпуса судна. За и против.

Обновлено: июнь 1

Посмотрите на эту чудесную фотографию Cecil Beaton. Снимок был сделан в 1943 году. Но до сих пор на плазе произошло не так много изменений. Разве что шаблоны для гибки листов и профилей теперь вырезаются на станке с ЧПУ. На судоверфях по прежнему много подготовительной работы для гибки криволинейных деталей.


Two men cutting templates in the mould loft, Tyneside Shipyards, 1943
Два плазовщика снимаю шаблоны для гибки листов с плаза, Tyneside Shipyards, 1943

Давно так сложилось, что форма поверхности корпуса определяется набором пересекающихся ортогональных сечений. Набор поперечных сечений многое говорит о форме корпуса для опытного конструктора. Плавность линий и изменение формы от одной кривой к другой четко представляют форму корпуса. Всего двадцать лет назад мы начали использовать аналитические поверхности для определения формы корпуса судна. До этого в компьютерных моделях использовались все те же сетки ортогональных кривых, что и много лет назад. Для конструкторов и корабелов такой выбор вполне логичен ественен.


Конструктивные элементы корпуса обычно представляют собой набор шпангоутов в ортогональных сечениях корпуса. Текущая ватерлиния определяет форму корпуса при погружении судна в воду. Одним словом, теоретический чертеж - это не только один из важнейших чертежей будущего судна, но и открытая книга для конструктора, по которой можно многое сказать о характеристиках судна.

Only hull lines builders use for hull shape definition and checking.
Сечения поверхности используются судостроительями для проверки качества формы поверхности.

Современные программы проектирования судовых поверхностей предлагают судостроителям множество новых форм контроля качества поверхности. Все ли они реально подходят для контроля качества?


Современные программы моделирования поверхности корпуса вместо сетки ортогональных кривых используют фрагменты параметрических поверхностей. Это дает возможность математически точно определить любую точку на поверхности. Казалось бы, отпадает необходимость в визуализации сечений. Графические возможности компьютеров позволяют визуализировать поверхность корпуса как в закрашенном виде, так и в виде графиков кривизны, зебры и реалистичного отражения. Достаточно ли этих методов для контроля формы поверхности? Возможно, в других отраслях, например, в ювелирном деле и моделировании поверхности кузова автомобиля, этого будет достаточно. В судостроении, помимо эстетического вида поверхности, необходимо учитывать еще и технологические факторы. Оценить технологичность изготовления поверхности корпуса вряд ли поможет, например, цветовое представление гауссовой кривизны поверхности. Это скорее математическая характеристика поверхности, которая мало что говорит дизайнеру.


Shaded hull shape for preliminary model.
Визуализация предварительной модели поверхности.

Shaded hull shape for finally faired model.
Визуализация окончательной модели поверхности. не так легко заметить разницу.



Zebra shading for preliminary hull.
Визуализация зебры на предварительной модели.



Zebra for finally faired hull. It is difficult to undersand hull shape quality.