Direct Fairing for Geometric Modeling of Hull Surface

선형의 기하학적 모델링을 위한 직접순정법에 관한 연구

When a geometric modeling of a hull form for ship design and hull production is done, a hull fairing is a tedious process which wastes a lot of time, but it is unavoidable because hull consist of the sculptured surfaces. This paper presents the mathematical method of the direct fairing to overcome the tediousness of cross fairing. Bi-cubic B-spline surface description was adopted for the representation of the hull surface. The fairing process was executed by minimizing the strain energy in a shell plate. The color-encoded Gaussian curvature and strain energy were visualized on the screen to illustrate the fairness of the surface. The geometric information generated from the faired hull surface model was interfaced with the basic design calculation package and the hull production system.

선체 외판은 다양한 곡률을 가진 곡면으로 이루어져 있으므로 선박설계, 선각생산을 위한 선형의 기하하적 모델링에 있어서 순정작업은 시간이 많이 소요되는 일이나 피할 수 없는 작업이다. 본 논문에서는 교차순정법의 지루한 작업을 극복할 수 있는 수학적 순정법인 직접순정법을 제시하였다. 선체외판의 곡면표현을 위하여 3차의 B-spline 곡면식이 사용되었다. 순정작업은 외판의 변형에너지를 최소화하는 방법으로 수행되었다. 선체외판의 순정도 판정을 위하여 Gaussian 곡률과 판의 변형에너지의 값을 색상을 통하여 가시화 하였다. 순정작업에 의한 곡면모델로부터 산출된 선형의 기하학적 정보는 기본설계계산, 선각생산 등 선형과 관련된 전산시스템에 활용될 수 있도록 정보연계에 이용되었다.