郑坤，时光志，周毅，牛志刚

(中海油能源发展股份有限公司 采油服务分公司，天津 300452)

船体型线设计对船舶阻力性能有直接的影响，决定了设计船能否达到航速要求。成功的型线设计的一个必要条件是型线的三向光顺。AutoCAD提供了良好的交互式图形设计工具，但是在船体型线设计时，AutoCAD不能将船体的三向视图联系起来，船体型线光顺过程只能对每个视图逐个修改，不仅繁琐，而且难以保证三视图数据的统一。为此，考虑采用AutoCAD提供的二次开发工具ObjectARX，通过型线的非均匀有理B-样条(NURBS)曲线表达及三次样条整体光顺方法，实现船体型线三向光顺程序设计。

1 船体型线的NURBS表达

NURBS曲线可以用统一的函数关系式表达直线段、圆弧和自由曲线。对直线段、圆弧及样条曲线进行拼接,就可以表达各种复杂的船体型线，其中涉及到关于NURBS的反算，升阶，节点插入与删除，求导，拼接等算法[1-2]。

船体型线较为复杂，可以基于NURBS曲线的优良特性，更准确的表达。船体横剖线对于艏部尾部线型比较复杂的情况，可采用自由曲线、直线段、圆弧等组合的NURBS曲线表达(见图1a)、b))；对于有平行中体，且平行中体处舭部为圆弧的船型，将横剖线表达为由1/4圆与直线段组合NURBS曲线(见图1c))。对于有平行中体的船型，半宽水线由首尾圆弧(方尾尾部除外)，自由曲线，以及平行中体处的直线段构成，见图2。

图1 用拼接的NURBS曲线表达横剖线

图2 半宽水线的NURBS表达

有些船型的首部轮廓在设计吃水与结构吃水之间为直线段，因而将其首部轮廓由直线和自由曲线拼接组成，见图3b)，方尾船型的尾部轮廓由直线与自由曲线拼接组成，见图3a)。……