周广利，陈帅，王超，刘洋

哈尔滨工程大学 船舶工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001

船体几何重构是实现船舶概念设计、总体设计和船型优化的一种关键技术[1]，对船舶的各种性能起着决定性影响。针对船体几何重构，找到一种简洁、高效的NURBS技术求解方法具有一定的现实意义。本文就这一问题对船体型线、曲面的重构和分割进行分析。

现阶段对船体曲面设计的研究相对成熟，钱宏等[2]将NURBS技术成功运用于船体曲面重构，Wang H等[3]利用NURBS曲面对船体进行几何建模，讨论了节点矢量的相容性处理问题，于亚如[4]将NURBS技术运用到船体型线设计中，利用其卓越的局部修改性来设计船体型线，张伟等[5]提出一种基于B样条的船体及自由面面元生成方法，这些研究主要是基于NURBS的船体曲面生成过程精确表达和曲面的修改方法等。

基于NURBS的船体曲面设计，有单一NURBS曲面表达方法[6]、曲面分片表达方法和曲面细分方法[7]等，它们主要是根据型值点生成船体曲面特征线进而生成船体曲面。陈军等[8]对NURBS曲线曲面反求问题进行分析和研究，实现了船体的三维实体造型。Shi G等[9]实现了快速插值给定型值点的船体曲面重构技术。Gianpaolo S等[10]将一种在NURBS曲面上计算曲率和脐点的技术应用于船型设计。Yang C等[11]采用NURBS曲面表示的船体，该技术可用于自动生成球艏，或根据水动力性能和几何约束修改船首或整个船型，也可以根据可移动的RBF控制节点来获得NURBS控制点的运动。

在基于NURBS方法关键技术的船体几何重构应用上，以上研究对控制顶点的反求算法较为复杂，对于曲线曲面的边界条件处理也各不相同。……