桌面型船舶建造虚拟仿真软件系统

浅谈船舶应用软件NAPA关键词: NAPA; 总体设计; 三维船型; 数据库摘要: NAPA是一个船舶设计软件包，有着强大的功能，能大大提高船舶设计者的工作效率。

NAPA作为功能强大的软件有它自身的特点，初学者需要熟悉它的特点才能很快上手。

本文对N八PA的建模进行了分析，阐述了作者对NAPA的理解，并结合简单的例子给出了直观的介绍。

1概述NAPA是芬兰NAPA公司开发的船舶设计软件包。

它是一个不断扩充的系统软件，目前主要包括总体设计、结构设计(NAPA STEEL)和船用装载计算机软件系统(ONBOARD-NAPA)。

本文内容是关于NAPA总体设计的。

NAPA总体设计涵盖了船舶设计所有的设计工作。

它的功能包括线型生成、静水力计算、完整稳性计算、舱容(包括纵倾舱容)计算、破舱稳性(包括确定性破舱和概率性破舱)计算、可浸长度计算、谷物稳性计算、集装箱配载、配载计算、下水计算和倾斜试验报告、航速预估和螺旋桨设计、耐波性和操纵性分析计算、空船重量统计等等。

上述这些工作，NAPA软件通过生成和存储同一个数据库，保持这些计算所用数据的同步性和一致性。

这种同步性和一致性把设计人员从以前各个计算间需要人工更新数据的艰苦劳动中解放出来，使设计人员能更好地发挥设计才能，从而大大提高工作效率，促进我国船舶事业更好更快地发展。

2 NAPA建模NAPA软件的整个界面和它的命令方式与我们常见的软件有较大不同，容易使初学者感到无所适从。

其实只要掌握一点该软件的编程思想就可以豁然开朗。

NAPA最终得到的是一个直观的三维船型，即立体的船，区别于二维的船型。

这个三维船型附加上各类的有用信息就构成了整条船的集成信息，即所包含的信息不仅仅是此船空间三维的信息，而是三维以上，我们可称其为多维船。

各类有用信息是指无法描述进三维几何船型的，且与船舶相关的信息，如测深管的类型、货物类型等等。

我们用NA-PA完成设计的过程就是建立多维船，并对其进行各项操作，完成各项设计任务的过程。

NAPA介绍Napa 简介NAPA(the Naval Architectural Package)是一款芬兰的专业船舶设计软件，它的功能强大，是现代船舶设计的一个经典软件，很多船舶设计院和大型船厂都引进了该软件。

Napa是计算机辅助设计工程软件。

它分为：应用系统，辅助系统和服务系统三个子系统。

应用系统分为船舶建模，静水力计算，几何图形，舱容，装载，稳性衡准，破舱稳性，船舶下水，船舶倾斜，重量计算，船舶满载稳性，集装箱布置，船舶水动力，耐波性，船舶快速性，信息系统和napa钢结构。

船舶建模是napa的核心。

辅助系统包括监控，数据库管理，动态内存管理。

综合，输入，输出，作图，错误处理和其他功能。

一般的服务系统包括文本编辑，文件管理系统，计算，表格计算，图表绘制等。

首先在napa中建立一个工程，并设定基本的相关信息（如船长，船宽等），给出船舶曲面的基本信息。

napa本身有一个模块建立轮廓线，输入船基本的相关参数，即可建立它的主要轮廓线，再按设计船的要求来修改其轮廓线。

船体框架轮廓线采用标准名称。

由型线的改变来控制轮廓线的修改。

型线采用点点过线，并用角度和边界条件用来控制曲线，从而生成光顺的曲线。

Napa将曲线分为四类：位于主平面上的曲线，任意平面上的曲线，空间曲面上的曲线和通过空间任意点的曲线。

曲线的定义采用将其投影在某一平面而获得，该平面可以是主平面，也可是按需要自己定义的曲面。

曲线也可以直接通过空间已知点定义。

角度条件可以有效的控制曲线的走势。

它分为四类：直接在投影中定义，或是由自由角，或关于曲面曲率确定，或由相邻点曲率确定。

如果在曲线中出现节点，在节点的两边需采用自由角。

通过设定相关信息中的参数GMTP即可得到曲率更为光顺的曲线。

边界条件是用来控制邻近曲线的。

它是十分方便和有效的工具。

它最主要的三个条件是SC M（主要框架）SC P（平面限制曲线）SC -//-（关节点的自由进出）。

还有一种边界条件TGF，使通过它的曲线与它相切。

基于OpenGL等的船舶阻力仿真软件系统隋秀凤;倪少玲;刘丹;王少新【期刊名称】《计算机仿真》【年(卷),期】2005(022)011【摘要】该文介绍了"船舶阻力仿真软件系统"的功能及实现方法.开发本系统的目的是将计算机技术、多媒体技术和仿真技术相结合,构建一个用于船舶实验教学的虚拟实验室.系统以Visual C++和Authorware为主要开发工具,Flash、3DMAX、Photoshop等为辅助工具,同时结合应用了Visual C++技术中的COM和ActiveX技术,开发出了界面友好、功能完善的多媒体教学仿真软件系统.在船舶运行模拟部分主要使用OpenGL技术进行三维仿真环境的建立,使用3DMAX工具建立船舶的三维模型,开发出了逼真的船舶运行仿真系统,具有较好的应用价值,极大地提高了学生的学习兴趣及学习效率.【总页数】3页(P286-288)【作者】隋秀凤;倪少玲;刘丹;王少新【作者单位】大连理工大学船舶工程学院,辽宁,大连,116023;大连理工大学船舶工程学院,辽宁,大连,116023;大连理工大学船舶工程学院,辽宁,大连,116023;大连理工大学船舶工程学院,辽宁,大连,116023【正文语种】中文【中图分类】TP391.9【相关文献】1.船舶阻力教学实验仿真软件开发 [J], 隋秀凤;倪少玲;杨杰;毕俊颖;王少新2.基于OpenGL五轴联动数控仿真系统碰撞干涉检验实时仿真技术及算法研究 [J], 龙春国;史耀耀;程刚;胡梅贻3.利用OpenGL开发视景仿真软件系统 [J], 陈文英;马光宇4.基于VC和OpenGL的三维点云处理软件系统设计 [J], 晏海平;吴禄慎;陈华伟5.基于OpenGL的教育机器人软件系统设计与实现 [J], 宋洪军;马昕;李贻斌;贾磊因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于eM—Plant的船坞建造系统仿真作者：章家栋柳存根梅见华来源：《科学与财富》2018年第22期摘要：虚拟仿真技术越来越多的被用于船舶建造研究，利用专门软件对实际造船系统模拟仿真，将使船舶建造周期的研究在低成本和高效率的条件下进行。

eM-plant这一仿真软件十分适用于复杂制造系统的设计建模仿真。

通过eM-plant对国内某船厂的总组平台和船坞搭载建造过程进行系统仿真建模及建造周期分析，对建造系统的优化工作具有相当重要的意义。

关键词：建造周期；eM-plant；生产建模；系统仿真0 引言近年来，经济市场此起彼伏，世界航运格局不断变迁。

液货船、散货船、集装箱船、海工装备四大船型是世界造船市场竞争的主要阵地[1]。

国内造船厂面临的主要难点就是针对这些多变的船型制造与设计，如何做到快速高效，使我国的造船行业领先于世界。

因此，建立一种低成本和高效率，能满足复杂制造系统的设计要求的模拟仿真是当务之急。

随着众多计算机辅助设计软件的出现，通过调研得出eM-plant这一仿真软件具备面向对象控制的灵活性、继承性、层式结构等特点，用于船舶复杂制造系统的设计建模仿真具有一定的优势。

能使船厂更加高效、经济，优化了生产活动，提升了建造能力水平，曾强市场竞争力。

1 eM-Plant软件及仿真技术的引入系统仿真可以笼统地定义为针对一个真实系统的逼近模拟[2]。

计算机仿真是针对真实系统在计算机上建立模型，然后在仿真模型上运转和实验这个模型以研究系统的性能的过程[3]。

国外在船舶建造水平提升的同时也运用了制造行业常用的仿真方法对生产流程、计划体系、劳动力资源、物流，甚至过程控制进行虚拟建造分析，来实现压缩周期、提升效率、降低成本等目标。

eM-Plant是一款完全采用面向对象方法的离散系统仿真软件，能够分析和优化生产线的多种性能指标，帮助用户评价和规划方案[4]。

因此，国内外也有很多学者将其运用在船舶建造领域，建立不同层面的系统模型，从预处理流水线到船坞、码头，钢板原材料逐步成船的建造流程进行系统仿真。

CATIA简单介绍一. CATIA的发展、特点及使用CATIA是法国达索飞机公司在70年代开发的高档CAD/CAM软件，是世界上一种主流的CAD/CAE/CAM 一体化软件。

CATIA是英文Computer Aided Tri-Dimensional Interactive Application（计算机辅助三维交互式应用）的缩写。

目前在中国由IBM公司代理销售。

CATIA的产品开发商Dassault Aviation是世界著名的航空航天企业，成立于1981年。

其产品以幻影2000和阵风战斗机最为著名。

而如今其在CAD/CAE/CAM 以及PDM 领域内的领导地位，已得到世界范围内的承认。

其销售利润从最开始的一百万美圆增长到现在的近二十亿美圆。

雇员人数由20人发展到2，000多人。

CATIA是CAD/CAE/CAM一体化软件，位居世界CAD/CAE/CAM领域的领导地位，广泛应用于航空航天、汽车制造、造船、机械制造、电子/电器、消费品行业，它的集成解决方案覆盖所有的产品设计与制造领域，其特有的DMU电子样机模块功能及混合建模技术更是推动着企业竞争力和生产力的提高。

CATIA 提供方便的解决方案，迎合所有工业领域的大、中、小型企业需要。

包括:从大型的波音747飞机、火箭发动机到化妆品的包装盒，几乎涵盖了所有的制造业产品。

在世界上有超过13,000的用户在使用共13万套以上的CATIA为其工作，大到飞机、载人飞船和汽车，小到螺丝钉和钓鱼杆，CATIA可以根据不同规模、不同应用定制完全适合本企业的解决方案。

CATIA 源于航空航天业，但其强大的功能以得到各行业的认可，在欧洲汽车业，已成为事实上的标准。

CATIA 的著名用户包括在世界制造业中具有举足轻重的地位一大批知名企业，如波音、克莱斯勒、宝马、奔驰等。

在中国，CATIA也得到了广泛的应用。

哈尔滨、沈阳、西安、成都、景德镇、上海、贵阳等都选用CATIA做为其核心设计软件。

CATIA简单介绍一. CATIA的发展、特点及使用CATIA是xx达索飞机公司在70年代开发的高档CAD/CAM软件，是世界上一种主流的CAD/CAE/CAM 一体化软件。

CATIA是英文Computer Aided Tri-Dimensional Interactive Applicat ion（计算机辅助三维交互式应用）的缩写。

目前在xx由IBM公司代理销售。

CATIA的产品开发商Dassault Aviation 是世界著名的航空航天企业，成立于1981年。

其产品以幻影2000和阵风战斗机最为著名。

而如今其在CAD/CAE/CAM 以及PDM 领域内的领导地位，已得到世界范围内的承认。

其销售利润从最开始的一百万美圆增长到现在的近二十亿美圆。

雇员人数由20人发展到2，000多人。

CATIA是CAD/CAE/CAM一体化软件，位居世界CAD/CAE/CAM领域的领导地位，广泛应用于航空航天、汽车制造、造船、机械制造、电子/电器、消费品行业，它的集成解决方案覆盖所有的产品设计与制造领域，其特有的DMU电子样机模块功能及混合建模技术更是推动着企业竞争力和生产力的提高。

CATIA 提供方便的解决方案，迎合所有工业领域的大、中、小型企业需要。

包括:从大型的波音747飞机、火箭发动机到化妆品的包装盒，几乎涵盖了所有的制造业产品。

在世界上有超过13,000的用户在使用共13万套以上的CATIA为其工作，大到飞机、载人飞船和汽车，小到螺丝钉和钓鱼杆，CATIA可以根据不同规模、不同应用定制完全适合本企业的解决方案。

CATIA 源于航空航天业，但其强大的功能以得到各行业的认可，在xx汽车业，已成为事实上的标准。

CATIA 的著名用户包括在世界制造业中具有举足轻重的地位一大批知名企业，如波音、克莱斯勒、xx、奔驰等。

在xx，CATIA也得到了广泛的应用。

xx、xx、xx、xx、xx、xx、xx等都选用CATIA做为其核心设计软件。

Unity 3D船舶损管训练虚拟仿真系统的设计与实现作者：何隽来源：《电脑知识与技术》2019年第17期摘要：传统损管训练极易导致人员损伤、船舶或货物的损坏。

针对损管训练在现实中难以完全开展的特殊性，但又需加强对损管人员的训练，建立了船舶、损管工具和损管人员模型，展现各种损管情况，提出训练思路，综合使用3dsMax和Unity 3D软件设计开发了船舶损管虚拟仿真训练系统。

该文详细介绍了系统中堵漏伞工具對船舱圆形破口堵漏的开发过程。

实践证明，该系统界面友好，操作简便，损管人员经过反复训练，可有效提高观察能力和决策速度，为损管训练提供了一种解决方案。

关键词：Unity 3D;损管;训练;虚拟仿真;破口堵漏中图分类号：TP391.9; ; 文献标志码：A文章编号：1009-3044（2019）17-0246-03开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Abstract： Traditionally， the training of damaged pipes can easily lead to personnel injury，ship or cargo damage. In view of the particularity of the training of damaged pipes which is difficult to carry out completely in reality， but it is necessary to strengthen the training of damaged pipes personnel. A model of ship， damaged pipes tools and damaged pipes personnel is established，various damaged pipes are displayed， and training ideas are put forward. A simulation training system for damaged pipes of ships is designed and developed by using 3dsMax and Unity 3D software. This paper introduces in detail the development process of the leak plugging umbrella tool in the system to plug the circular break in the cabin. Practice has proved that the system has friendly interface， simple operation， and damaged personnel can effectively improve the observation ability and decision-making speed after repeated training. It provides a solution for damaged pipe training.Key words： Unity 3D;damage control; training; simulation; breach of plugging1 背景船舶在航行过程中因触礁碰撞、海水腐蚀管路，而导致破损进水的事故时有发生。