面向船舶的三维几何建模引擎及应用示范

项目依托信创海河实验室、清华大学软件学院，集合信创海河实验室、清华大学、西安交通大学、中南大学、华东师范大学、杭州电子科技大学、沈阳建筑大学等科研力量开展项目合作。项目负责人王建民教授为清华大学软件学院院长、信息学院副院长、大数据研究中心执行主任。曾任国家863计划先进制造技术领域“面向制造业的核心软件开发”重大项目总体专家组组长，科技部重点研发科技部工业软件重点研发计划项目专家组副组长，国家2030—重大项目“大数据工程”实施方案专家，中国工业互联网联盟“大数据特别工作组”主席，全国信安标委“大数据安全标准特别工作组”组长，获得国家二等奖2次，省部级一等奖4次。

项目介绍

针对工业设计软件“卡脖子”问题，特别是面向高端领域的三维几何建模引擎短缺问题，以我国船舶领域设计软件需求为牵引，研发全自主三维几何建模引擎，核心指标达到或优于ACIS（国际主流高端三维几何建模引擎，支撑达索CATIA等CAD软件），突破三维曲线曲面求交、分类核心关键技术，为船舶领域三维CAD软件提供内核支撑，缓解我国工业设计软件“卡脖子”风险，促进船舶设计软件实现国产化替代。并逐渐探索支撑航空航天、建筑等领域。

 

 

标志性成果

实现了全自主高端三维几何建模引擎核心组件GME，覆盖方程求解、求交、布尔运算等11个模块；

GME内存管理效率相对ACIS平均提高29.5%，GME内存开销相比ACIS平均增加8%，内存管理鲁棒性与效率显著提升；

GME实现高效精确高次方程求解，精度相对ACIS提升两个量级，效率相对ACIS提升一个量级；

GME分类求交算法库包含171种类别，覆盖常用的二次曲线曲面和自由曲线曲面，部分求交鲁棒性优于ACIS。

已申报专利5项、软件著作权2项，撰写高水平论文3篇。

发展前景

2019年起，党和国家领导人关于自主发展工业软件多次批示：“科技攻关要坚持问题导向，奔着最紧急、最紧迫的问题去。要从国家急迫需要和长远需求出发，在……高端芯片、工业软件……等方面关键核心技术上全力攻坚”。我国工业软件，特别是国家重点领域面临“断供”风险，亟需实现相关基础软件的自主可控。我国是全世界唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家，覆盖41个工业大类、207个工业中类、666个工业小类，实现我国从制造大国到制造强国的转变，对工业软件不仅提出了“补短板”的急迫需求，也提出了“锻长板”的创新需求。