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摘要：就船舶内装详细设计流程而言，它与生产设计一样，均要实现设计的输入、输出、验证及确认等整个过程。而以内装专业设计范畴而言，它主要包括生活区的布置、防火、消防、安全、逃生等。3D数字化设计技术是一种基于3D软件、互联网的新技术，在机械结构的三维建模与仿真等方面有明显的优势。本文结合3D数字化设计软件3Dmax，构建了船舶3D设计与仿真平台，并分析了船舶数字化设计的三维建模过程。
关键词：3D技术；船舶；内装设计；应用
1、3D技术
3D又叫虚教现实，是通过自然模拟形式把所需呈现的物体呈现在特定的空间内。比传统的2D技术具有真实体验的优势，能将虚拟时间的景物与实际进行结合与交流，其特征如下：
（1）真实性。通过输入以及输出将虚教的物体投射至真实的环境中，加大了虚拟物体的真实性，能给人一种最为真实的反应与自然反馈，该技术最能让人体验到虚拟物体的移动，最主要的就是能让用户有一种“身在其中”的感觉。
（2）GPU這染。运用3D技术中的GPU能准确的计算出虚拟物体所呈现的位置，具有很强的渲染作用，能将平面上的2D图形经过几何处理变成立体虚拟景物。目前，GPU渲染在室内设计中是一种较为先进的技术，室内设计利用光线追踪的办法，让经过GPU几何处理的图像更真实，运用相应的技术手段，让呈现出的虚拟物品更逼真。
2、3D技术用于船舶内装设计中的优势
在船舶内装设计过程中，运用3D技术可以将手绘图纸上无法展现的精巧设计立体画面开式准确表达，更方便工作交流与衔接。缩短了设计图纸与设计理念及空间想象的距离，将最原始的设计理念完美呈现。
3、3D技术在船舶内装内设计中的具体应用
3.1实体模型的建立
从根本上说，3Dmax的建模方法有着多种多样的表达形式。不同的人对于实现同一物体的建模技巧是不一样的。这主要取决于个人的操作习惯和观察角度。在3Dmax建模的过程中，将CAD软件中的平面图形导入到3Dmax当中，能够更加方便使用者的拾取。从而简化传统船舶平面设计往动态效果图之间的转化。利用3Dmax软件的轮廓和尺寸，绘制出初始平面图形。将二维图形进行适当的修改，将其转化为三维模型，则是现在最为常见的建模技巧。例如，在船舶舱内设计作图过程中，通过捕捉平面图中的线条，设计师能够运用修改器中的“挤出”命令，依照线条的情况挤出完成建模。在墙体部门的设计中，通过对平面图上线条的细致捕捉，设计师建立一个和窗洞宽度和深度一样长的长方体墙体进行布尔运算，得到窗洞的大致模型。门框也多为样条线的编辑，是对窗框线条的编辑，使空间二维图形和三维模型之间，得到有力的转换。同时，设计师还可以在虚拟环境的设计中，结合实体的建模原则，正确处理不同建筑模型之间的差异，结合“真实建模”的原则，保障建模对象能够最大程度的还原事实。尤其是要尝试通过不同的软件设计，进一步优化建模的实际成效。对于施工图纸的设计部分，可以借助三维数据对施工图纸进行自动生成。因三维模型制作完成，减少了工人测量的时间，大大提升了工人的工作效率。
3.2多样化的数字建模
在数字模型数据的建立中，三维地形景观的推进能更加适用于大面积的建造。在形成三维地形景观的同时，可以进一步增进数字建模的多样化。以视图渲染为重要的发展属性，达到一个更加逼真的效果。便于使用者能够充分掌握物体的空间位置关系，随心所欲的设计物体的位置。例如，在3Dmax的学习过程中，要依据3Dmax软件中阵列的指示命令，加入旋转的符号。首先，可以选择一个打开收拢的镂空檀香扇作为操作主体。在第一步骤上，创建扇子模型的第一个扇子骨架，然后在顶视图利用二维线段，创建一个8×2的矩形，然后通过挤压形成完整的扇骨叶片。在命令面板中，手动确定物体选择的轴心点，打开阵列面板，将阵列参数调整为10、旋转至为-180度，在打开动画区域自动关键帧按钮的按钮后，将时间模块拖向10帧，最后，激活旋转工具后的第二个叶片、继续拖动时间到20帧并到第三个叶片，让使用者能夠体会到数字建模的价值和意义。
3.3在船舶舱内硬、软装饰中的应用
在船舶舱内装饰装修分为硬装饰、软装饰两种。硬装饰如：门、窗、墙面、主梁等。软装饰：家具、电器、灯光、壁纸等。在舱内设计中可以借助3D技术，对室内的软、硬装饰进行建模，通过可视化的设计能优先观看竣工效果。在此基础上，可将舱内设计的平面图的数据输入到系统中，对室内空间模型进一步完善。再通过虚拟技术，对舱内家具进行摆设，通过对比最后得出哪一类型的家具更适合舱内的设计风格。在VR技术的虚拟现实物体基础上，运用GPU进行渲染，让设计想法及理念均能达到最好的呈现效果。
3.3生活区舱室设计布置
（1）舱室设布置图上钢围壁等的位置尺寸一定要与船体结构图一致。同时，要注意船体结构图上构件的图上尺寸要与所标注的规则尺寸一致。
（2）舱室家具的布置是否考虑孤拱及安装误差，应留有适当的安装余量。整壁排满家具时，要留有适当的间隙；
（3）舱室设备布置要考虑门、窗的位置及开向；注意各家具之间空间位置，不应影响相互的抽屉或柜门的开启；伸到天花板（靠窗边的）顶部的家具，应不妨碍窗帘盒的安装；注意柜门开启不能与舷窗、风暴盖和窗帘盒相碰撞；所有床应尽量沿船的纵向布置。卫生单元或公共卫生间的布置位置应合理，其下方不应是冷库、淡水舱等不宜过管的舱室。
（4）房间的布置应分出生活区、学习区和接待区，其接待区与生活区应尽量远离；家具相互位置，应满足人正常工作和生活习惯；家具的布置应做到整体美观、紧凑；除转角沙发外，长沙发与床就尽可能呈90°布置；带抽屉的床设计时要仔细检查能否打开，如布置紧张可考虑左或右设置抽屉。
3.4 门窗布置
（1）室外门及窗的设计须严格按LODELINE（国际载重线公约）中要求，并充分考虑各相关船级社中对门窗的技术要求；安装在上层建筑或甲板室两侧围壁上的外门应向外开，而且必须向船首方向开启。这样安装的门在航行时不会因开门时受风力影响而损坏门，甚至伤及人员。通常外侧开的窗应向首部方向开启。但是在相邻两个肋距内连续设置两个侧开窗时，则不论是外侧开还是内侧开，为了防止开启一个窗后影响另一个窗的开启，此时两个窗按其相对位置而言，首部的窗向首部开启，尾部的窗向尾部开启。
（2）居住舱室的门一般应有通风栅或应急通孔。通风栅作为有空调设施舱室的通风口；应急通孔是在紧急时人员从室内向室外打开后的应急逃口。厕所门一般不应带通风栅。
（3）驾驶室矩形窗如加装扫雪器，则玻璃应有相应的开孔尺寸。但驾驶室矩形窗如为电加热玻璃时，则不能加装扫雪器。隔声窗及双层玻璃矩形窗的配置要充分考虑对降噪效果的影响。
结语：
为了提高船舶设计的数字化水平，越来越多的计算机辅助设计方法被应用于船舶的设计过程中。仅船舶上面运用比较多的就有tribon等一系列的专业软件等等。本文主要研究了3D技术在船舶设计与建模中的应用。船舶内装设计是一种多元化立体设计，涵盖了平面设计。很多情况仅通过手绘图纸是无法展现空间的规划及设计的。因此，借助3D技术，能更为直观将设计中的精妙之处及空间的合理设计完美呈现，通过空体的图像对舱内空间进行联想，感受到设计效果，以此让船舶内装设计达到最完美的效果。
参考文献：
[1]方思敏.用于造船与航运业的3D技术[J].机电设备，2013，30（02）：2.
[2]王亮.基于3D技术的室内设计方法及其应用研究[J]现代装饰（理论）2017，2：37
关键词：3D技术；船舶；内装设计；应用
1、3D技术
3D又叫虚教现实，是通过自然模拟形式把所需呈现的物体呈现在特定的空间内。比传统的2D技术具有真实体验的优势，能将虚拟时间的景物与实际进行结合与交流，其特征如下：
（1）真实性。通过输入以及输出将虚教的物体投射至真实的环境中，加大了虚拟物体的真实性，能给人一种最为真实的反应与自然反馈，该技术最能让人体验到虚拟物体的移动，最主要的就是能让用户有一种“身在其中”的感觉。
（2）GPU這染。运用3D技术中的GPU能准确的计算出虚拟物体所呈现的位置，具有很强的渲染作用，能将平面上的2D图形经过几何处理变成立体虚拟景物。目前，GPU渲染在室内设计中是一种较为先进的技术，室内设计利用光线追踪的办法，让经过GPU几何处理的图像更真实，运用相应的技术手段，让呈现出的虚拟物品更逼真。
2、3D技术用于船舶内装设计中的优势
在船舶内装设计过程中，运用3D技术可以将手绘图纸上无法展现的精巧设计立体画面开式准确表达，更方便工作交流与衔接。缩短了设计图纸与设计理念及空间想象的距离，将最原始的设计理念完美呈现。
3、3D技术在船舶内装内设计中的具体应用
3.1实体模型的建立
从根本上说，3Dmax的建模方法有着多种多样的表达形式。不同的人对于实现同一物体的建模技巧是不一样的。这主要取决于个人的操作习惯和观察角度。在3Dmax建模的过程中，将CAD软件中的平面图形导入到3Dmax当中，能够更加方便使用者的拾取。从而简化传统船舶平面设计往动态效果图之间的转化。利用3Dmax软件的轮廓和尺寸，绘制出初始平面图形。将二维图形进行适当的修改，将其转化为三维模型，则是现在最为常见的建模技巧。例如，在船舶舱内设计作图过程中，通过捕捉平面图中的线条，设计师能够运用修改器中的“挤出”命令，依照线条的情况挤出完成建模。在墙体部门的设计中，通过对平面图上线条的细致捕捉，设计师建立一个和窗洞宽度和深度一样长的长方体墙体进行布尔运算，得到窗洞的大致模型。门框也多为样条线的编辑，是对窗框线条的编辑，使空间二维图形和三维模型之间，得到有力的转换。同时，设计师还可以在虚拟环境的设计中，结合实体的建模原则，正确处理不同建筑模型之间的差异，结合“真实建模”的原则，保障建模对象能够最大程度的还原事实。尤其是要尝试通过不同的软件设计，进一步优化建模的实际成效。对于施工图纸的设计部分，可以借助三维数据对施工图纸进行自动生成。因三维模型制作完成，减少了工人测量的时间，大大提升了工人的工作效率。
3.2多样化的数字建模
在数字模型数据的建立中，三维地形景观的推进能更加适用于大面积的建造。在形成三维地形景观的同时，可以进一步增进数字建模的多样化。以视图渲染为重要的发展属性，达到一个更加逼真的效果。便于使用者能够充分掌握物体的空间位置关系，随心所欲的设计物体的位置。例如，在3Dmax的学习过程中，要依据3Dmax软件中阵列的指示命令，加入旋转的符号。首先，可以选择一个打开收拢的镂空檀香扇作为操作主体。在第一步骤上，创建扇子模型的第一个扇子骨架，然后在顶视图利用二维线段，创建一个8×2的矩形，然后通过挤压形成完整的扇骨叶片。在命令面板中，手动确定物体选择的轴心点，打开阵列面板，将阵列参数调整为10、旋转至为-180度，在打开动画区域自动关键帧按钮的按钮后，将时间模块拖向10帧，最后，激活旋转工具后的第二个叶片、继续拖动时间到20帧并到第三个叶片，让使用者能夠体会到数字建模的价值和意义。
3.3在船舶舱内硬、软装饰中的应用
在船舶舱内装饰装修分为硬装饰、软装饰两种。硬装饰如：门、窗、墙面、主梁等。软装饰：家具、电器、灯光、壁纸等。在舱内设计中可以借助3D技术，对室内的软、硬装饰进行建模，通过可视化的设计能优先观看竣工效果。在此基础上，可将舱内设计的平面图的数据输入到系统中，对室内空间模型进一步完善。再通过虚拟技术，对舱内家具进行摆设，通过对比最后得出哪一类型的家具更适合舱内的设计风格。在VR技术的虚拟现实物体基础上，运用GPU进行渲染，让设计想法及理念均能达到最好的呈现效果。
3.3生活区舱室设计布置
（1）舱室设布置图上钢围壁等的位置尺寸一定要与船体结构图一致。同时，要注意船体结构图上构件的图上尺寸要与所标注的规则尺寸一致。
（2）舱室家具的布置是否考虑孤拱及安装误差，应留有适当的安装余量。整壁排满家具时，要留有适当的间隙；
（3）舱室设备布置要考虑门、窗的位置及开向；注意各家具之间空间位置，不应影响相互的抽屉或柜门的开启；伸到天花板（靠窗边的）顶部的家具，应不妨碍窗帘盒的安装；注意柜门开启不能与舷窗、风暴盖和窗帘盒相碰撞；所有床应尽量沿船的纵向布置。卫生单元或公共卫生间的布置位置应合理，其下方不应是冷库、淡水舱等不宜过管的舱室。
（4）房间的布置应分出生活区、学习区和接待区，其接待区与生活区应尽量远离；家具相互位置，应满足人正常工作和生活习惯；家具的布置应做到整体美观、紧凑；除转角沙发外，长沙发与床就尽可能呈90°布置；带抽屉的床设计时要仔细检查能否打开，如布置紧张可考虑左或右设置抽屉。
3.4 门窗布置
（1）室外门及窗的设计须严格按LODELINE（国际载重线公约）中要求，并充分考虑各相关船级社中对门窗的技术要求；安装在上层建筑或甲板室两侧围壁上的外门应向外开，而且必须向船首方向开启。这样安装的门在航行时不会因开门时受风力影响而损坏门，甚至伤及人员。通常外侧开的窗应向首部方向开启。但是在相邻两个肋距内连续设置两个侧开窗时，则不论是外侧开还是内侧开，为了防止开启一个窗后影响另一个窗的开启，此时两个窗按其相对位置而言，首部的窗向首部开启，尾部的窗向尾部开启。
（2）居住舱室的门一般应有通风栅或应急通孔。通风栅作为有空调设施舱室的通风口；应急通孔是在紧急时人员从室内向室外打开后的应急逃口。厕所门一般不应带通风栅。
（3）驾驶室矩形窗如加装扫雪器，则玻璃应有相应的开孔尺寸。但驾驶室矩形窗如为电加热玻璃时，则不能加装扫雪器。隔声窗及双层玻璃矩形窗的配置要充分考虑对降噪效果的影响。
结语：
为了提高船舶设计的数字化水平，越来越多的计算机辅助设计方法被应用于船舶的设计过程中。仅船舶上面运用比较多的就有tribon等一系列的专业软件等等。本文主要研究了3D技术在船舶设计与建模中的应用。船舶内装设计是一种多元化立体设计，涵盖了平面设计。很多情况仅通过手绘图纸是无法展现空间的规划及设计的。因此，借助3D技术，能更为直观将设计中的精妙之处及空间的合理设计完美呈现，通过空体的图像对舱内空间进行联想，感受到设计效果，以此让船舶内装设计达到最完美的效果。
参考文献：
[1]方思敏.用于造船与航运业的3D技术[J].机电设备，2013，30（02）：2.
[2]王亮.基于3D技术的室内设计方法及其应用研究[J]现代装饰（理论）2017，2：37