一种基于AR技术的船舶复杂管路单元的快速建造方法与流程

本发明涉及船舶建造，尤其涉及一种基于ar技术的船舶复杂管路单元的快速建造方法。

背景技术：

1、船舶管路系统错综复杂，船厂通常会结合管路系统功能、建造场地、设备设施等因素将管路划分成一个个单元单独建造，再将各个单元吊装上船拼接成完整的管路系统。对于每个独立的管路单元，建造时工人只能根据二维的安装图纸判断出重要管路零件的走向和大致的安装部位，对于尺寸较小或被遮挡的零件，需要结合多个剖面视图来判断其在单元中的位置，读图时间长、难度大。尤其是对于管路、支架、设备等舾装件布置较为复杂的单元，除了识图困难以外，经常会发生管路或支架错装、漏装，或设备预埋不到位，需要将已经安装好的管路拆除再重新安装，造成大量的现场返工成本。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种基于ar技术的船舶复杂管路单元的快速建造方法，首先通过ar处理模块对管路单元的安装流程进行定义和编辑，再将处理好的管路单元模型导入现场手持终端中，施工前通过ar模块对单元安装工艺流程进行三维动画预览，施工过程中利用ar的增强现实功能辅助工人依次进行各管件、支架、设备等舾装件的安装，同时施工过程中还能及时检查是否有错装或漏装问题，提升船舶管路单元，尤其是复杂管路单元的建造效率，降低返工成本。

2、一种基于ar技术的船舶复杂管路单元的快速建造方法，包括以下步骤：

3、s1，从船舶设计软件中导出船舶复杂管路单元的三维模型；

4、s2，将导出的管路三维模型进行轻量化处理；

5、s3，将轻量化的管路三维模型导入ar处理模块，进行管路单元的安装工艺流程定义和编辑；

6、具体地，定义管路单元中各个舾装件的安装顺序；对管路单元建造过程中的重要事项进行备注说明；对单个舾装件的三维子模型的多媒体资料进行关联；对单个舾装件的三维子模型进行显示特性修改；

7、s4，对定义好安装工艺流程的管路三维模型进行安装过程的三维动画演示，复核定义的安装工艺流程是否有误；

8、s5，将完成安装工艺流程定义和复核的管路三维模型导入手持终端，工人在施工前通过手持终端预览管路单元的建造过程和重要事项；

9、s6，工人通过手持终端启动其内置的ar模块，在ar模块显示完整的管路三维模型，工人按照定义好的安装工艺流程依次将管件安装到位；

10、安装过程中，通过采用二维码锚定的方法可将ar模块显示界面中的虚拟模型与安装好的实物管路进行虚实叠加，以随时检查错装、漏装、安装精度问题，直至整个管路单元建造结束。

11、优选地，步骤s6中通过采用二维码锚定的方法可将ar模块显示界面中的虚拟模型与安装好的实物管路进行虚实叠加的具体步骤为：

12、选定需进行虚实叠加的部分；

13、选取出ar模块展示的管路三维模型中选定部分的首个安装件，在首个安装件上的任意位置粘贴上一个虚拟二维码，并获取虚拟二维码的三维空间坐标；

14、将虚拟二维码打印出来，并安装该实物安装件，该实物安装件安装好后，在其上的相同位置粘贴打印出的二维码并扫描二维码获取粘贴位置处的实际三维坐标，判断实际三维坐标与虚拟二维码的三维空间坐标之间是否存在偏差，若存在，则根据偏差数据调整该首个安装件在管路三维模型中的位置，管路三维模型中其他安装件的三维空间坐标也随之调整；

15、然后，以该实物安装件为位置基准，安装后续其他安装件，扫描其他安装件的实际三维坐标并将其实际三维坐标与管路三维模型中对应件的坐标进行比对，以检查出错装、漏装问题。

16、优选地，对单个舾装件的三维子模型进行显示特性修改时，可对三维子模型的颜色、透明度进行修改。

17、优选地，所述舾装件包括管路、支架、设备。

18、优选地，所述多媒体资料包括舾装件的安装详图、精度要求、标准规范要求。

19、优选地，步骤s5中，工人在施工前通过手持终端预览管路单元的建造过程和重要事项时，手持终端的ar模块可根据定义好的安装工艺流程逐步显示管路三维模型中的各个三维子模型，同时可以查阅各个三维子模型或各舾装件所对应的多媒体资料，以使工人在施工前对管路单元安装过程进行预览。

20、优选地，步骤s6中，工人通过手持终端启动其内置的ar模块时，可根据实际需求对管路三维模型中的各个三维子模型或各舾装件的显示透明度或显示颜色进行修改处理。

21、优选地，步骤s6中，工人通过手持终端启动其内置的ar模块时，点击选中管路三维模型中的某个三维子模型或某个舾装件，可在显示界面上显示出对应的管路零件名称、编号、安装顺序，同时显示该三维子模型或舾装件的多媒体资料；

22、在ar模块中输入某个三维子模型或某个舾装件的模型名称后，该三维子模型或舾装件高亮显示，以便工人判断该零件在管路单元中的安装位置。

23、本发明的有益效果是：

24、1、本发明通过ar处理模块对管路单元的安装流程进行定义和编辑，再将处理好的管路单元模型导入现场手持终端中，施工前通过ar模块对单元安装工艺流程进行三维动画预览，施工过程中利用ar的增强现实功能辅助工人依次进行各管件、支架、设备等舾装件的安装，同时施工过程中还能及时检查是否有错装或漏装问题，提升船舶管路单元，尤其是复杂管路单元的建造效率，降低返工成本。

25、2、通过在ar处理模块中对管路单元的安装工艺流程进行定义和编辑，使得工人在施工前即可预览到管路单元的三维建造动画，与传统的二维平面图纸相比，对单元建造有了更为直观地了解；且将定义好安装工艺流程的管路三维模型导入手持终端，可以采用ar技术辅助工人安装预先设定的安装工艺流程，按照界面显示的管路三维模型依次对单元各零部件进行安装，提高单元建造效率。

26、3、通过利用二维码锚定的方法可将ar模块显示界面中的虚拟模型与安装好的实物管路进行虚实叠加，可以帮助工人及时发现错装、漏装、安装精度问题，提高了管路单元的建造质量，降低了后续返工的成本。

技术特征：

1.一种基于ar技术的船舶复杂管路单元的快速建造方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于ar技术的船舶复杂管路单元的快速建造方法，其特征在于，步骤s6中通过采用二维码锚定的方法可将ar模块显示界面中的虚拟模型与安装好的实物管路进行虚实叠加的具体步骤为：

3.根据权利要求1所述的基于ar技术的船舶复杂管路单元的快速建造方法，其特征在于，对单个舾装件的三维子模型进行显示特性修改时，可对三维子模型的颜色、透明度进行修改。

4.根据权利要求1或3所述的基于ar技术的船舶复杂管路单元的快速建造方法，其特征在于，所述舾装件包括管路、支架、设备。

5.根据权利要求1所述的基于ar技术的船舶复杂管路单元的快速建造方法，其特征在于，所述多媒体资料包括舾装件的安装详图、精度要求、标准规范要求。

6.根据权利要求1所述的基于ar技术的船舶复杂管路单元的快速建造方法，其特征在于，步骤s5中，工人在施工前通过手持终端预览管路单元的建造过程和重要事项时，手持终端的ar模块可根据定义好的安装工艺流程逐步显示管路三维模型中的各个三维子模型，同时可以查阅各个三维子模型或各舾装件所对应的多媒体资料，以使工人在施工前对管路单元安装过程进行预览。

7.根据权利要求1所述的基于ar技术的船舶复杂管路单元的快速建造方法，其特征在于，步骤s6中，工人通过手持终端启动其内置的ar模块时，可根据实际需求对管路三维模型中的各个三维子模型或各舾装件的显示透明度或显示颜色进行修改处理。

8.根据权利要求1所述的基于ar技术的船舶复杂管路单元的快速建造方法，其特征在于，步骤s6中，工人通过手持终端启动其内置的ar模块时，点击选中管路三维模型中的某个三维子模型或某个舾装件，可在显示界面上显示出对应的管路零件名称、编号、安装顺序，同时显示该三维子模型或舾装件的多媒体资料；

技术总结本发明公开了一种基于AR技术的船舶复杂管路单元的快速建造方法，通过AR处理模块对管路单元的安装流程进行定义和编辑，再将处理好的管路单元模型导入现场手持终端中，施工前通过AR模块对单元安装工艺流程进行三维动画预览，施工过程中利用AR的增强现实功能辅助工人依次进行各管件、支架、设备等舾装件的安装，同时施工过程中还能及时检查是否有错装或漏装问题，提升船舶管路单元，尤其是复杂管路单元的建造效率，降低返工成本。技术研发人员：万莉,金燕子,郭承弘,朱春生,辛晓滨,吴海冬受保护的技术使用者：沪东中华造船（集团）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10