10.14489/vkit.2024.02.рр.031-036

DOI: 10.14489/vkit.2024.02.рр.031-036

Шоркина И. Н.
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО АЛГОРИТМА ПОСТРОЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ СУДОВОГО КОРПУСА
(с. 31-36)

Аннотация. Показана эффективность применения алгоритма автоматизированного построения поверхностей судового корпуса с помощью NURBS-аппроксимации (Non-Uniform Rational B-Splines). В большинстве современных судостроительных CAD-систем (Computer-Aided Design) подготовка модели судовой поверхности в первом приближении на базе электронного теоретического чертежа – трудоемкая задача, для решения которой предусмотрен соответствующий компьютерный инструментарий. Геометрическое моделирование носовых оконечностей бульбообразной формы и кормовых частей туннельного типа судна представляет утомительный процесс ручного редактирования геометрии корпуса. Для проведения данного типа работ выполнены экспериментальные исследования разработанного автоматизированного алгоритма и программного продукта. Приведен сравнительный анализ временны́х затрат на построения самой сложной части судовой поверхности – носовой оконечности судов трех проектов с применением разработанного программного продукта и двух профессиональных CAD-систем – «КОМПАС-3D» и Rhinoceros. Сопоставление показало, что разработанный алгоритм и программа намного более эффективны в использовании по сравнению с инструментарием сравниваемых CAD-систем.

Ключевые слова: компьютерное моделирование; поверхность судового корпуса; автоматизированный алгоритм.

Shorkina I. N.
EVALUATION OF THE EFFICIENCY OF THE AUTOMATED ALGORITHM FOR DRAWING SHIP HULL SURFACES
(рр. 31-36)

Abstract. The efficiency of application of the algorithm for automated construction of ship hull surfaces using NURBS approximation is shown. In the majority of modern shipbuilding CAD-systems a considerable share of labor intensity is occupied by preparation of the ship surface model in the first approximation on the basis of electronic theoretical drawing. For carrying out such works in shipbuilding CAD-systems there is a corresponding computer toolkit, which allows to display geometrically clear smooth forms of such surfaces as a ship hull. The works of domestic and foreign researchers in this field have been analyzed. The proposed solutions have significant disadvantages: they require large computing power for training and use. The paper shows a modern approach to solving the issue of reducing the labor intensity of graphical constructions and, consequently, time costs by automating the procedures of computer modeling using web technology. Computer modeling of bulbous bow ends and tunnel-type stern parts is a labor-intensive process of manual editing of hull geometry. Experimental studies of the developed automated algorithm and software product for this type of work have been carried out. The comparative analysis of labor intensity of construction of the most complex part of the ship surface – the bow tip of ships of three projects using the developed software product and two professional CAD-systems – KOMPAS-3D and Rhinoceros – is given. The comparison showed that the developed algorithm and program are much more efficient to use compared to the toolkit of the compared CAD systems. The automated algorithms developed in the process of research can be used in shipbuilding practice, ship repair tasks, as well as for hydrostatic calculation programs.

Keywords: Computer modeling; Ship hull surface; Automated algorithm.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

И. Н. Шоркина (Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, Волжский государственный университет водного транспорта, Нижний Новгород, Россия) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Eng

I. N. Shorkina (Nizhegorodsky State Architectural and Civil Engineering University, Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Shorkina I., Novikov S. Development of the Skin of the Surface of the Tunnel Part of the Ship's Hull // CEUR Workshop Proceedings. 31 / GraphiCon 2021 – Proceedings of the 31st International Conference on Computer Graphics and Vision. 2021. P. 1098–1103.
2. Попов Е. В., Рекшинский А. В. Построение поверхности судового корпуса с использованием генетического алгоритма // Вестник Ижевского государственного технического университета. 2007. № 3(35). С. 116–120.
3. Islam M. M, Khondoker M. R. H., Rahman C. M. Application of Artificial Intelligence Techniques in Automatic Hull Form Generation // Ocean Engineering. 2001. V. 28(12). P. 1531–1544. DOI: 10.1016/S0029-8018(01)00020-8
4. Попов Е. В., Шоркина И. Н. Автоматизация моделирования поверхности судового корпуса // Омский научный вестник. 2023. № 4(188). С. 13–21. DOI: 10.25206/1813-8225-2023-188-13-21
5. Ao Y., Li Y., Gong J., Li S. An Artificial Intelligence-Aided Design (AIAD) of Ship Hull Structures // Journal of Ocean Engineering and Science. 2023. V. 8(1). P. 15–32. DOI: 10.1016/j.joes.2021.11.003
6. Popov E. V., Rotkov S. I. The Retrieval of NURBS-Surface by Genetic Algorithm on the Basis of Point Cloud // 21st International Conference in Central Europe on Computer Graphics, Visualization and Computer Vision (WSCG). Communication Papers Proceedings. June, 2013. Plzen, Czech, 2013.
7. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № RU2023663508. Automated Ship Hull Fairing and Lofting (ASHFL) / Е. В. Попов, И. Н. Шоркина; заявка № 2023618811 от 03.05.2023; зарег. 23.06.2023.

Eng

1. Shorkina I., Novikov S. (2021). Development of the Skin of the Surface of the Tunnel Part of the Ship's Hull. CEUR Workshop Proceedings, 31, 1098 – 1103. GraphiCon 2021 – Proceedings of the 31st International Conference on Computer Graphics and Vision».
2. Popov E. V., Rekshinskiy A. V. (2007). Construction of the surface of a ship's hull using a genetic algorithm. Vestnik Izhevskogo gosudarstvennogo tekhni-cheskogo universiteta, 35(3), 116 – 120. [in Russian language]
3. Islam M. M, Khondoker M. R. H., Rahman C. M. (2001). Application of Artificial Intelligence Techniques in Automatic Hull Form Generation. Ocean Engineering, 28(12), 1531 – 1544. DOI: 10.1016/S0029-8018(01)00020-8
4. Popov E. V., Shorkina I. N. (2023). Automation of ship hull surface modeling. Omskiy nauchniy vestnik, 188(4), 13 – 21. [in Russian language] DOI: 10.25206/1813-8225-2023-188-13-21
5. Ao Y., Li Y., Gong J., Li S. (2023). An Artificial Intelligence-Aided Design (AIAD) of Ship Hull Structures. Journal of Ocean Engineering and Science, 8(1), 15 – 32. DOI: 10.1016/j.joes.2021.11.003
6. Popov E. V., Rotkov S. I. (2013). The Retrieval of NURBS-Surface by Genetic Algorithm on the Basis of Point Cloud. 21st International Conference in Central Europe on Computer Graphics, Visualization and Computer Vision (WSCG). Communication Papers Proceedings. Plzen.
7. Popov E. V., Shorkina I. N. (2023). Automated Ship Hull Fairing and Lofting (ASHFL). Certificate of state registration of a computer program No. RU 2023663508. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

DOI: 10.14489/vkit.2024.02.

Скопируйте DOI статьи и перейдите по ссылке https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-vestnik-kompyuternyh-i-informatsionnyh-tehnologiy

В комментарии к заказу обязательно укажите DOI статьи.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

DOI: 10.14489/vkit.2024.02.

Copy the article DOI and follow the link https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-vestnik-kompyuternyh-i-informatsionnyh-tehnologiy

Please specify the article DOI in the order comments.