(利用Civil3D进行道路建模2.docVIP

AutoCAD Civil 3D和3ds Max Design 用于道路建模 李楼 武汉大学 测绘学院。。。。 摘要：道路建模在道路的勘察设计中具有重要的意义，道路三维模型能够形象地展示工程结束后的实际景观。本文介绍了利用AutoCAD Civil 3D 用于道路建模过程，并说明了如何将Civil 3D道路模型导入到3ds Max Design中进一步加工，从而获取道路的三维景观模型。 关键词：道路建模；AutoCAD Civil 3D；3ds Max Design；数字地面模型 0 引言 传统的道路勘测设计大都采用2D方式来表现各种地物，而少数设计成果也只是提供局部的、静态的或者线框形式三维透视图，它们都无法非常直观的来表现设计的结果。对于没有相关经验知识的人员来说，就更加难以获得形象化的感受。因此，我们需要以一种更加直观的方式来展现我们的设计蓝图。目前，三维可视化技术已成为国际的上的一大热门。通过对道路进行建模，我们可以获取道路的三维模型，再利用可视化技术我们就可以在计算机上实现对道路的模拟，制作出具有真实感的效果图和三维动画等。在此基础上我们就可以对设计方案进行分析和评价，检测设计路线是否合理、与周围环境、景观是否协调等等。 随着计算机软、硬件技术的发展，道路三维模型在道路设计中越来越受到人们的关注，数字公路成为了国内外交通发展的必然趋势。目前，已经出现了许多优秀的道路设计软件：国外的道路CAD软件如德国IB＆T软件公司的CARD／1、英国Infrasoft公司的MXRoad、美国Inergraph公司的InRoads及我国的中交第一公路勘察设计院的Hintsoft、上海中交海德科技的海德(HEAD)系统、西安立德公路工程咨询有限公司的纬地道路辅助设计系统(HintCAD)、东南大学李方教授主持开发的路线与互通式立交CAD系统EICAD等等。 事实上，道路三维模型已经在道路勘察、设计、施工、管理养护和用户服务的各个过程中获得了应用。我们应当顺应数字化的潮流，通过学习和利用先进的技术，来提高生产效率。Autodesk公司长期以来致力于图形设计类软件的研发，旗下的Civil 3D 2011就是一款优秀的土木工程的三维设计产品，本文将通过对其道路设计模块相关功能的简要说明来展现其应用于道路设计的价值。 1 利用Civil 3D和3ds Max Design进行道路建模过程 Civil 3D在道路建模方面具有十分强大的功能，它可以用于创建复杂的道路模型，如对道路交叉点进行设计、设计互通、对路线进行超高编辑等，利用Civil 3D创建的道路模型能够与地形曲面很好的贴合到一起，生成美观的模型。Civil 3D提供了良好的操作界面，用户如果熟悉道路建模的相关知识，就能很快上手。但是，由于Civil 3D材质库不够丰富，渲染能力有限，而3ds Max Design作为Autodesk公司另一款著名的三维设计软件，十分适合于三维模型的编辑，还具有强大的渲染能力。Civil 3D所创建的道路模型在导入3ds Max Design进一步处理后，就能够生成逼真的三维景观模型。下图描述了利用AutoCAD Civil 3D和3ds Max Design进行道路建模的流程。 图1 利用Civil 3D和3ds Max Design进行道路建模示意图 2 利用Civil 3D进行道路建模 2.1 原始资料的搜集 在利用Civil 3D进行道路设计之前，我们首先要准备必要的原始数据，包括工程项目区域的相关资料如区域概况、设计标准等。然后我们要获取项目区域的数字地形模型DTM，接着在数字地形模型的基础上进行选线、道路纵断面、横断面等的详细设计，最终完成道路数字模型的建立。下面我们就来逐一说明各个步骤： 2.2 创建地形曲面 在AutoCAD Civil 3D中，与数字地形模型相对应的概念是“曲面”，“曲面”对象反映了实际的地形地貌，它是我们进行道路设计的基础。首先，我们需要创建一个曲面对象，然后对曲面对象进行定义，Civil3D为我们提供了多种定义曲面对象的方法，包括边界、等高线、特征线、DEM文件、图形对象、编辑、点文件、点编组等多种形式。在Civil 3D中新建一个曲面的方法是：选择“常用-工具空间-浏览-（图形集文件名）-曲面”在曲面上右键鼠标，执行“创建曲面”，这时会弹出一个对话框，提示用户选择创建的曲面类型、曲面图层、曲面特性等，用户设置完成后单击“确定”按钮后，就完成了一个新曲面的创建。接下来的工作就是对曲面进行定义。 例如通过DEM文件来定义曲面。DEM的获取存在多种手段，如通过地形图、摄影测量与遥感影像数据、地面测量、既有DEM数据等方式来获取。我们只需要展开所新建的曲面对象，选择“定义-DEM文件”子菜单，单击鼠标右键，执行