omnaОмский научный вестникOmsk Scientific Bulletin1813-82252541-7541Омский государственный технический университет10.25206/1813-8225-2023-188-13-21VNGVBEomna-191Research ArticleМАШИНОСТРОЕНИЕMECHANICAL ENGINEERINGАвтоматизация моделирования поверхности судового корпусаAutomation of ship hull surface simulationhttps://orcid.org/0000-0002-3058-2369ПоповЕ. В.PopovE. V.

Попов Евгений Владимирович - доктор технических наук, профессор кафедры «Инженерная геометрия, компьютерная графика и автоматизированное проектирование» ННГАСУ.

Нижний Новгород

AuthorID (РИНЦ) 663542

AuthorID (SCOPUS) 56585437200

ResearcherID F-6001-2013

Evgeniy V. Popov - Doctor of Technical Sciences, Professor of Engineering Geometry, Computer Graphics and Computer-Aided Design Department, Nizhny Novgorod State University of Architecture and Civil Engineering (NNGASU).

Nizhny Novgorod

AuthorID (RSCI) 663542

AuthorID (SCOPUS) 56585437200

ResearcherID F-6001-2013

popov_eugene@list.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0960-1801ШоркинаИ. Н.ShorkinaI. N.

Шоркина Ирина Николаевна - аспирант кафедры «Инженерная геометрия, компьютерная графика и автоматизированное проектирование» ННГАСУ; доцент кафедры «Теория конструирования инженерных сооружений» ВГУВТ.

Нижний Новгород

AuthorID 826342

ResearcherID IAO-8863-2023

Irina N. Shorkina - Graduate Student of Engineering Geometry, Computer Graphics and Computer-Aided Design Department, NNGASU; Associate Professor of Engineering Structures Design Theory Department, Volga State University of Water Transport.

Nizhny Novgorod

AuthorID (RSCI) 826342

ResearcherID IAO-8863-2023

irenika77@gmail.comНижегородский государственный архитектурно-строительный университетРоссияNizhegorodsky State Architectural and Civil Engineering UniversityRussian FederationНижегородский государственный архитектурно-строительный университет; Волжский государственный университет водного транспортаРоссияNizhegorodsky State Architectural and Civil Engineering University; Volga State University of Water TransportRussian Federation202330122023041321Copyright © Попов Е.В., Шоркина И.Н., 20232023Попов Е.В., Шоркина И.Н.Popov E.V., Shorkina I.N.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://onv.omgtu.ru/jour/article/view/191

В статье представлен модифицированный алгоритм автоматизированного формирования геометрической модели поверхности судового корпуса. Показано, что использование разработанного алгоритма построения NURBS- поверхностей позволяет в несколько раз снизить трудоемкость проведения работ по сравнению с использованием ручного труда при моделировании поверхностей в стандартных судостроительных системах моделирования типа SeaSolution, Rhino и других. Кроме того, актуальность данного исследования существенно возрастает в условиях зарубежного санкционного давления в плане импортозамещения. На основе данного алгоритма создано программное приложение, реализованное с использованием языков HTML5, JavaScript. Приложение позволяет решать задачи создания и отображения трехмерных моделей судовых поверхностей в стандартном интернет-браузере. Программа позволяет оперативно анализировать варианты геометрии модели корпуса судна путем корректировки исходных данных, что существенно повышает производительность труда конструктора. Предусмотрен экспорт сформированной NURBS-поверхности для использования в других системах проектирования, в том числе для моделирования конструкций корпуса судна, проведения расчетов остойчивости, раскроя обшивки и решения других задач.

The article presents a modified algorithm for automated formation of geometric model of ship hull surface. The use of developed algorithm for construction of NURBS-surfaces allows to decrease labor input in several times in comparison with the use of manual labor when modeling surfaces in standard shipbuilding modeling systems like Sea Solution, Rhino and others. On the basis of this algorithm a software application is created, implemented in HTML5, JavaScript. The application allows to solve problems of creating and displaying three-dimensional models of ship surfaces in a standard the Internet browser. The program allows you to quickly analyze variants of the geometry of the ship hull model by adjusting the initial data, which significantly increases the productivity of the designer. It is possible to export the formed NURBS-surface for use in other design systems, including ship hull construction modeling, stability calculations, hull shell cutting and other tasks.

кривая NURBSповерхность NURBSповерхность корпуса суднагеометрическая модельязыки программирования JavaScriptHTML5NURBS curveNURBS-surfacehull surfacegeometric modelprogramming languages: JavaScriptHTML5ReferencesДоросинский Л., Зверева О. CALS технологии. LAP LAMBERT Academic Publishing, 2014. 277 с. ISBN 978-3-659-67118-0.Dorosinskiy L., Zvereva O. CALS tekhnologii [CALS technologies]. LAP LAMBERT Academic Publishing, 2014. 277 p. ISBN 978-3-659-67118-0. (In Russ.).Аведьян А. PLM 2.0 в судостроении. URL: https://www.informdom.com/metalloobrabotka/2010/3/plm-20-v-sudostroenii.html (дата обращения: 02.05.2021).Aved'yan A. PLM 2.0 v sudostroyenii [PLM 2.0 in shipbuilding]. URL: https://www.informdom.com/metalloobrab/otka/2010/3/plm-20-v-sudostroenii.html (accessed: 02.05.2021). (In Russ.).Ковшов А. Н., Назаров Ю. Ф., Ибрагимов И. М. [и др.]. Информационная поддержка жизненного цикла изделий машиностроения: принципы, системы и технологии CALS/ИПИ. Москва: Издат. центр Академия, 2007. 304 с.Kovshov A. N., Nazarov Yu. F., Ibragimov I. M. [et al.]. Informatsionnaya podderzhka zhiznennogo tsikla izdeliy mashinostroyeniya: printsipy, sistemy i tekhnologii CALS/IPI [Information support for the life cycle of engineering products: principles, systems and technologies of CALS/IPI]. Moscow, 2007. 304 p. (In Russ.).Суслов А. Н., Одегова О. В. Внедрение CALS-технологий в судостроении. URL: http://old.cals.ru/conferences/archive/CALS/cals_2001/tez/spgmtu.pdf (дата обращения: 02.05.2021).Suslov A. N., Odegova O. V. Vnedreniye CALS-tekhnologiy v sudostroyenii. [Implementation of CALS-technologies in shipbuilding]. URL: http://old.cals.ru/conferences/archive/CALS/cals_2001/tez/spgmtu.pdf (accessed: on 02.05.2021). (In Russ.).Войткунский Я. И., Фаддеев М. И., Федяевский К. К. Гидромеханика. 2 изд. Ленинград: Судостроение, 1982. 472 с.Voytkunskiy Ya. I., Faddeyev M. I., Fedyayevskiy K. K. Gidromekhanika. [Hydromechanics]. Leningrad, 1982. 472 p. (In Russ.).Гажиев А. В., Кошкалда Н. В. Судостроительное черчение. Ленинград: Судостроение, 1979. 184 с.Gazhiyev A. V., Koshkalda N. V. Sudostroitel'noye chercheniye. [Shipbuilding drafting]. Leningrad, 1979. 184 p. (In Russ.).Алексанов А. Некоторые факты о моделировании судовой поверхности, о которых вам не расскажут. URL: https://ru.shmexpert.com/feed/archive/2022/11 (дата обращения: 20.01.2023).Aleksanov A. Nekotoryye fakty o modelirovanii sudovoy poverkhnosti, o kotorykh vam ne rasskazhut [Some facts about ship surface modeling that you won't be told]. URL: https://ru.shmexpert.com/feed/archive/2022/11 (accessed: 20.01.2023). (In Russ.).Косников Ю. Н. Развитие теории геометрического мо-делирования пространственных форм и совершенствование графических систем реального времени: дис. д-ра техн. наук. Пенза: Изд-во ПГУ, 2006. 373 с.Kosnikov Yu. N. Razvitiye teorii geometricheskogo modelirovaniya prostranstvennykh form i sovershenstvovaniye graficheskikh sistem real'nogo vremeni [Development of the theory of geometric modeling of spatial shapes and improvement of real-time graphic systems]. Penza, 2006. 373 p. (In Russ.).Shorkina I., Novikov S. Development of the skin of the surface of the tunnel part of the ship's hull // CEUR Workshop Proceedings. 31. Сер. «GraphiCon 2021 — Proceedings of the 31st International Conference on Computer Graphics and Vision». 2021. С. 1098-1103.Shorkina I., Novikov S. Development of the skin of the surface of the tunnel part of the ship's hull // CEUR Workshop Proceedings. 31. Ser. «GraphiCon 2021 — Proceedings of the 31st International Conference on Computer Graphics and Vision». 2021. P. 1098-1103. (In Engl.).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. Plzen, Czech, June, 2013.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. Plzen, Czech, June, 2013. (In Engl.).Попов Е. В., Шоркина И. Н. Автоматическое построение NURBS поверхности корпуса корабля // GraphiCon 2022: тр. 32-й Междунар. конф. по компьютерной графике и машинному зрению (Рязань, 19-22 сент. 2022 г.). Москва: Ин-т прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН, 2022. С. 162-169. DOI: 10.20948/graphicon-2022-162-169.Popov E. V., Shorkina I. N. Avtomaticheskoye postroyeniye NURBS poverkhnosti korpusa korablya [Automatic construction of the NURBS surface of the ship's hull] // GraphiCon 2022. Moscow, 2022. P. 162-169. DOI: 10.20948/graphicon-2022-162-169. (In Russ.).Система трехмерного моделирования К3. URL: http://www.k3info.ru/ (дата обращения: 30.04.2023).Sistema trekhmernogo modelirovaniya K3 [Three-dimensional modeling system K3]. URL: http://www.k3info.ru/ (accessed: 30.04.2023). (In Russ.).Хавербеке М. Выразительный JavaScript. Современное веб-программирование. Санкт-Петербург: Питер, 2022. 480 с.Khaverbeke Mareyn. Vyrazitel'nyy JavaScript. Sovremennoye veb-programmirovaniye [Expressive JavaScript. Modern Web Programming]. Saint Petersburg, 2022. 480 p. (In Russ.).Verb библиотека. URL: http://verbnurbs.com/docs/ (дата обращения: 25.04.2023).Verb biblioteka [Verb library]. URL: http://verbnurbs.com/docs/ (accessed: 25.04.2023). (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.