本发明涉及船舶设计，具体为基于三维建模的船舶设计用仿真生成方法和系统。
背景技术：
1、船舶是各种船只的总称，船舶是能航行或停泊于水域进行运输或作业的交通工具，按不同的使用要求而具有不同的技术性能、装备和结构型式，由于船舶设计过程的复杂性较强，需要相关技术人员具有扎实的专业知识以及较高的专业水平，使船舶进行仿真设计。
2、公开号为cn112149229b的中国专利公开了一种船舶设计中模型一体化方法，结合顺序存储和关系存储的特点，建立了统一的面向对象的数据管理核心；为模型添加刷新时间与修改时间，建立了基于时间的刷新机制；采用基于宏命令创建模型间的相关性，建立了复合定义数据；在建立统一的底层数据结构和刷新机制的基础上，针对总体专业的设计、计算分析流程，建立了面向船舶初步设计的数据结构，将数据管理技术与cad/cae技术充分融合，能较好地满足船舶初步设计的自顶向下，反复修改等的需求，为自主知识产权的船舶初步设计系统的研制提供了坚实的基础；但是该专利存在以下缺陷：
3、现有的船舶设计精度和效率低下，增加了船舶设计成本，不能较好地满足现代船舶设计需求。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供基于三维建模的船舶设计用仿真生成方法和系统，可提升船舶设计精度和效率，减少船舶设计成本，可较好地满足现代船舶设计需求，解决了上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、基于三维建模的船舶设计用仿真生成方法，包括如下步骤：
4、s1：采集船舶设计实时数据，对船舶设计实时数据进行处理，确定出船舶设计特征数据；
5、s2：构建逼真的船舶设计三维模型，基于船舶设计三维模型对船舶设计进行仿真生成，确定船舶设计三维模型仿真结果；
6、s3：对船舶设计三维模型仿真结果进行深入挖掘及相关分析，对船舶设计三维模型进行优化调整，确定出最优的船舶设计三维模型；
7、s4：对船舶设计三维模型仿真结果进行可视化展示，对船舶设计三维模型仿真结果进行汇总，形成船舶设计仿真报告，为船舶设计提供决策依据。
8、根据本发明的另一个方面，提供了基于三维建模的船舶设计用仿真生成系统，用于实现如上述的基于三维建模的船舶设计用仿真生成方法，包括：
9、数据采集模块，用于采集船舶设计实时数据；
10、数据处理模块，用于对船舶设计实时数据进行处理；
11、三维建模模块，用于构建逼真的船舶设计三维模型；
12、仿真生成模块，用于生成船舶设计三维模型仿真结果；
13、优化调整模块，用于对船舶设计三维模型进行优化调整；
14、仿真展示模块，用于向用户可视化展示船舶三维动画。
15、优选的，所述数据采集模块包括：
16、尺寸采集单元，用于对船舶尺寸进行实时采集，获取船舶尺寸数据；
17、重量采集单元，用于对船舶重量进行实时采集，获取船舶重量数据；
18、形状采集单元，用于对船舶形状进行实时采集，获取船舶形状数据；
19、结构采集单元，用于对船舶结构进行实时采集，获取船舶结构数据；
20、材料采集单元，用于对船舶材料进行实时采集，获取船舶材料数据；
21、其中，基于船舶尺寸数据、船舶重量数据、船舶形状数据、船舶结构数据及船舶材料数据，确定出船舶设计实时数据。
22、优选的，所述数据采集模块，还包括：
23、第一数据信息提取模块，用于提取所述尺寸采集单元、重量采集单元、形状采集单元、结构采集单元和材料采集单元的数据采集速度以及最大速度偏差量；
24、第二数据信息提取模块，用于提取所述尺寸采集单元、重量采集单元、形状采集单元、结构采集单元和材料采集单元的单次数据采集对应所需采集的数据量；
25、数据信息获取模块，用于利用所述尺寸采集单元、重量采集单元、形状采集单元、结构采集单元和材料采集单元的数据采集速度和最大速度偏差以及单次数据采集对应所需采集的数据量获取所述尺寸采集单元、重量采集单元、形状采集单元、结构采集单元和材料采集单元对应的单次数据采集所对应的数据采集时长和最大采集时长偏差量；
26、第一数据采集调节系数获取模块，用于根据所述尺寸采集单元、重量采集单元、形状采集单元、结构采集单元和材料采集单元的数据采集时长和最大采集时长偏差量获取第一数据采集调节系数；其中，所述第一数据采集调节系数通过如下公式获取：
27、
28、其中，k01表示第一数据采集调节系数；n表示数据采集单元的数量，即n=5;tpi表示所述尺寸采集单元、重量采集单元、形状采集单元、结构采集单元和材料采集单元中的第i个数据采集单元对应的最大采集时长偏差量；tp表示n个数据采集单元对应的数据采集时长平均值；k01和k02分别表示第一调节系数和第二调节系数，并且，所述第一调节系数和第二调节系数通过如下公式获取：
29、
30、
31、其中，k01和k02分别表示第一调节系数和第二调节系数；n表示数据采集单元的数量，即n=5;ti表示所述尺寸采集单元、重量采集单元、形状采集单元、结构采集单元和材料采集单元中的第i个数据采集单元对应的数据采集时长；tpi表示所述尺寸采集单元、重量采集单元、形状采集单元、结构采集单元和材料采集单元中的第i个数据采集单元对应的最大采集时长偏差量；vi表示所述尺寸采集单元、重量采集单元、形状采集单元、结构采集单元和材料采集单元中的第i个数据采集单元对应的数据采集速度；vpi表示所述尺寸采集单元、重量采集单元、形状采集单元、结构采集单元和材料采集单元中的第i个数据采集单元对应的最大速度偏差量；
32、第二数据采集调节系数获取模块，用于提取所述尺寸采集单元、重量采集单元、形状采集单元、结构采集单元和材料采集单元的数据采集时间间隔，并根据所述尺寸采集单元、重量采集单元、形状采集单元、结构采集单元和材料采集单元的数据采集时间间隔获取第二数据采集调节系数；其中，所述第二数据采集调节系数通过如下公式获取：
33、
34、其中，k02表示第二数据采集调节系数；tmax表示n个数据采集单元中的数据采集时间间隔的最大值；tpmax表示数据采集时间间隔最大所对应的数据采集单元的最大采集时长偏差量；tmin表示n个数据采集单元中的数据采集时间间隔的最小值；tpmin表示数据采集时间间隔最小所对应的数据采集单元的最大采集时长偏差量；
35、数据采集时间间隔调节模块，用于利用所述第一数据采集调节系数和第二数据采集调节系数对所述尺寸采集单元、重量采集单元、形状采集单元、结构采集单元和材料采集单元的数据采集时间间隔进行调节。
36、优选的，数据采集时间间隔调节模块，包括：
37、系数数据提取模块，用于提取所述第一数据采集调节系数和第二数据采集调节系数；
38、采集运行数据提取模块，用于提取所述尺寸采集单元、重量采集单元、形状采集单元、结构采集单元和材料采集单元的单次数据采集的采集速度实际偏差最大量；
39、综合调节系数获取模块，用于根据所述尺寸采集单元、重量采集单元、形状采集单元、结构采集单元和材料采集单元的单次数据采集的采集速度实际偏差最大量结合第一数据采集调节系数和第二数据采集调节系数获取综合调节系数；其中，所述综合调节系数通过如下公式获取：
40、
41、其中，g表示综合调节系数；m表示尺寸采集单元、重量采集单元、形状采集单元、结构采集单元和材料采集单元对应的单次数据采集的次数；vj表示第j次单次数据采集对应的理论数据采集速度；vsj表示第j次单次数据采集对应的实际数据采集速度；vp表示尺寸采集单元、重量采集单元、形状采集单元、结构采集单元或材料采集单元对应的最大速度偏差量；k01表示第一数据采集调节系数；k02表示第二数据采集调节系数；
42、数据采集时间间隔调节模块，用于利用所述综合调节系数对所述尺寸采集单元、重量采集单元、形状采集单元、结构采集单元和材料采集单元的数据采集时间间隔进行调整，其中，调整后的数据采集时间间隔通过如下公式获取：
43、
44、其中，tg表示调整后的数据采集时间间隔；g表示综合调节系数；ty表示调整前的数据采集时间间隔。
45、优选的，所述数据处理模块包括：
46、数据检索单元，用于对船舶设计实时数据进行检索；
47、获取船舶设计实时数据；
48、基于顺序检索方法，对船舶设计实时数据进行检索；
49、对船舶设计实时数据进行一致性检查；
50、根据船舶设计实时数据中每个变量的合理取值范围和相互关系，检查船舶设计实时数据是否合乎要求；
51、去除船舶设计实时数据中超出正常范围、逻辑上不合理或相互矛盾的不一致数据；
52、对船舶设计实时数据进行无效值及缺失值处理；
53、去除船舶设计实时数据中对船舶设计用仿真生成无价值的无效数据及缺失数据；
54、确定出对船舶设计用仿真生成有价值的船舶设计实时数据；
55、数据排序单元，用于对检索后的船舶设计实时数据进行排序；
56、获取检索后对船舶设计用仿真生成有价值的船舶设计实时数据；
57、基于内部排序方法，对检索后对船舶设计用仿真生成有价值的船舶设计实时数据进行排序；
58、确定出具有排列次序的船舶设计实时数据；
59、特征提取单元，用于对排序后的船舶设计实时数据进行特征提取；
60、获取排序后具有排列次序的船舶设计实时数据；
61、对具有排列次序的船舶设计实时数据进行特征提取；
62、确定出船舶设计特征数据。
63、优选的，所述三维建模模块包括：
64、数据关联单元，用于对船舶设计特征数据进行关联；
65、获取船舶设计特征数据；
66、基于静态数据关联方法，对船舶设计特征数据进行关联；
67、确定出船舶设计特征数据关联集；
68、模型构建单元，用于构建基于船舶设计的三维模型；
69、获取船舶设计特征数据关联集；
70、基于船舶设计用仿真生成需求，根据船舶设计特征数据关联集，选择合适的三维建模软件；
71、基于三维建模软件，对船舶设计特征数据关联集进行三维建模，构建出一比一还原度的船舶设计模型；
72、确定出基于船舶设计的三维模型；
73、纹理渲染单元，用于对构建的基于船舶设计的三维模型进行纹理渲染；
74、获取基于船舶设计的三维模型；
75、对基于船舶设计的三维模型进行纹理处理及模型渲染；
76、确定出逼真的船舶设计三维模型。
77、优选的，所述仿真生成模块包括：
78、仿真设置单元，用于对船舶设计三维模型进行仿真设置；
79、根据船舶设计用仿真生成需求，设定船舶设计三维模型仿真所需的物理和流体动力学参数，包括水的密度、粘度、船舶的帆桁比及阻力系数；
80、仿真计算单元，用于对船舶设计三维模型进行仿真计算；
81、采用仿真计算工具对船舶设计三维模型进行网格划分，设置边界条件，并进行仿真计算，生成船舶在不同运行状态条件下的船舶设计三维模型仿真结果。
82、优选的，所述优化调整模块包括：
83、仿真分析单元，用于对船舶设计三维模型仿真结果进行挖掘分析；
84、获取船舶设计三维模型仿真结果；
85、对船舶设计三维模型仿真结果进行深入挖掘及相关分析；
86、确定出基于船舶设计三维模型的优化调整方案；
87、优化调整单元，用于对船舶设计三维模型进行优化调整；
88、获取基于船舶设计三维模型的优化调整方案；
89、根据基于船舶设计三维模型的优化调整方案对船舶设计三维模型进行优化调整；
90、确定出最优的船舶设计三维模型。
91、优选的，所述仿真展示模块包括：
92、结果展示单元，用于对船舶设计三维模型仿真结果进行可视化展示；
93、获取船舶设计三维模型仿真结果；
94、基于动画制作软件，将船舶设计三维模型仿真结果转化为直观的船舶三维动画，且将船舶三维动画以可视化形式展示给用户。
95、结果汇总单元，用于对船舶设计三维模型仿真结果进行汇总；
96、获取船舶设计三维模型仿真结果；
97、对获取船舶设计三维模型仿真结果进行分析汇总；
98、确定出船舶设计仿真报告，为船舶设计提供决策依据。
99、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
100、本发明通过采集船舶设计实时数据，对船舶设计实时数据进行处理，确定出船舶设计特征数据，根据船舶设计用仿真生成需求，构建逼真的船舶设计三维模型，基于船舶设计三维模型对船舶设计进行仿真生成，确定船舶设计三维模型仿真结果，对船舶设计三维模型仿真结果进行深入挖掘及相关分析，对船舶设计三维模型进行优化调整，确定出最优的船舶设计三维模型，以提高船舶的性能，且对船舶设计三维模型仿真结果进行可视化展示，对船舶设计三维模型仿真结果进行汇总，形成船舶设计仿真报告，为船舶设计提供决策依据，可提升船舶设计精度和效率，减少船舶设计成本，可较好地满足现代船舶设计需求。
1.基于三维建模的船舶设计用仿真生成方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.基于三维建模的船舶设计用仿真生成系统，用于实现如权利要求1所述的基于三维建模的船舶设计用仿真生成方法，其特征在于，包括：
3.根据权利要求2所述的基于三维建模的船舶设计用仿真生成系统，其特征在于，所述数据采集模块包括：
4.根据权利要求3所述的基于三维建模的船舶设计用仿真生成系统，其特征在于，所述数据采集模块，还包括：
5.根据权利要求3所述的基于三维建模的船舶设计用仿真生成系统，其特征在于，数据采集时间间隔调节模块，包括：
6.根据权利要求3所述的基于三维建模的船舶设计用仿真生成系统，其特征在于，所述数据处理模块包括：
7.根据权利要求6所述的基于三维建模的船舶设计用仿真生成系统，其特征在于，所述三维建模模块包括：
8.根据权利要求7所述的基于三维建模的船舶设计用仿真生成系统，其特征在于，所述仿真生成模块包括：
9.根据权利要求8所述的基于三维建模的船舶设计用仿真生成系统，其特征在于，所述优化调整模块包括：
10.根据权利要求9所述的基于三维建模的船舶设计用仿真生成系统，其特征在于，所述仿真展示模块包括：
