王瑞青

(鄭州市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，河南鄭州 450052)

1 引言

Creator軟件是新一代實(shí)時(shí)仿真建模軟件，主要是在滿足實(shí)時(shí)性的前提下生成面向仿真的、逼真性好的大面積場(chǎng)景。Creator完成三維建模與之前的Auto-CAD、3ds Max建模方法有很大的不同。Creator更多的考慮系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)性，它采用紋理、光照等技術(shù)來(lái)提高逼真度，減小數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)冗余性，使存儲(chǔ)格式更精煉，滿足觀眾和仿真之間的動(dòng)態(tài)交互。利用Creator可以建立復(fù)雜而吸引人的三維場(chǎng)景，并加上顏色、紋理、材質(zhì)和光照，使它們更具有真實(shí)感。Creator軟件性能優(yōu)越、系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定性好，具有其他建模軟件無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，有良好的用戶交互界面，建模速度快。

高架制作是整個(gè)模型制作中最重要的部分之一，難度也是比較大的。立交橋模型的建立是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，要想把高架模型做好，首先，必須熟練掌握Creator軟件的常用命令，并且要通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的模型制作，才能更輕松地掌握高架的制作技巧。

2 高架三維模型構(gòu)建準(zhǔn)備工作

在這個(gè)階段中不僅要整理高架的所有資料，還要懂得整個(gè)項(xiàng)目的重點(diǎn)與次重點(diǎn)(做太細(xì)或太粗會(huì)返工)，第一手資料就要把高架的AutoCAD、照片(利用數(shù)碼相機(jī)拍攝立交橋圖像)、效果圖、視頻、衛(wèi)星影像圖等有用的信息等資料找齊。

做高架三維模型首先要準(zhǔn)備高架的AutoCAD圖，如果沒(méi)有，則采用衛(wèi)片或航拍圖。不管是用哪種圖都要先做好充足的準(zhǔn)備才可以制作，如果項(xiàng)目提供了AutoCAD圖和衛(wèi)片，用AutoCAD圖最好，因?yàn)樗鼫?zhǔn)確也簡(jiǎn)單，適用于做比較精細(xì)的地形。本文著重介紹利用高架的AutoCAD圖來(lái)制作高架三維模型。

從AutoCAD的平面圖中提取建模要用到的建筑輪廓線，選中并打散所有的線段并將其存為*．dxf格式，該數(shù)據(jù)格式可以直接導(dǎo)入Creator。

3 高架三維模型構(gòu)建流程

3.1 勾路

首先把*．dxf格式高架路導(dǎo)入Creator，利用Creator軟件中的勾面工具，沿立交橋上的點(diǎn)勾面，然后貼紋理，手動(dòng)調(diào)節(jié)紋理。

3.2 調(diào)節(jié)點(diǎn)

注意的事項(xiàng):

(1)勾好的路讓其盡量與AutoCAD圖保持一致，如果差別太大，要進(jìn)行調(diào)點(diǎn)。

(2)盡量使立交橋彎曲度大的地方的點(diǎn)位均勻，且點(diǎn)數(shù)不要太多。

3.3 預(yù)估立交橋的高度

根據(jù)提供的資料，在面的狀態(tài)下把高架的高度通過(guò)移動(dòng)命令調(diào)節(jié)好，這是一個(gè)比較花時(shí)間的地方，要特別注意，出錯(cuò)的話，高架的效果也會(huì)受到相應(yīng)的影響。調(diào)節(jié)的時(shí)候，根據(jù)所拍攝的圖片，初步確定好立交橋的高度和形態(tài)。

可以根據(jù)公交車、行人等預(yù)估立交橋的高度，以下例子是根據(jù)公交車預(yù)估立交橋的高度:

圖1 可看出公交車和立交橋的相對(duì)高度

根據(jù)圖1可以看到立交的高度大致有3個(gè)公交車的高度，而一輛公交車的高度又約為 4 m，所以此段立交橋的高度就約為 12 m。

也可以根據(jù)限高牌判斷立交橋直線之間的相對(duì)高度，例如圖2中依據(jù)限高牌可以判斷出兩個(gè)立交橋的橋面高度相差4 m。

圖2 限高牌顯示限高

3.4 抬高立交橋

抬高立交橋盡量使所分段數(shù)均勻，每段所分高差盡量要一樣大小。

(1)立交橋較直部分的抬高

圖3 ①點(diǎn)和②點(diǎn)立交橋部分是個(gè)直斜坡

如圖3，如果①點(diǎn)和②點(diǎn)之間的高差有 9 m，那么盡量把以上兩點(diǎn)中間分的段數(shù)能被9除盡，這樣在抬高時(shí)容易計(jì)算些。例如本例中可以把①點(diǎn)和②點(diǎn)之間的面分為15段那么每段就是抬高 0.6 m。

(2)立交橋轉(zhuǎn)彎部分的抬高

如圖4，如果①點(diǎn)和②點(diǎn)之間的高差有 4 m，分段方法同上。

圖4 ①點(diǎn)和②點(diǎn)立交橋部分是個(gè)彎斜坡

3.5 添加立交橋的截面

下面的操作要繼續(xù)用到放樣這個(gè)命令，首先要確定高架的截面圖，然后再放樣，把紋理一起賦上，避免增加工作量，如圖5所示。

圖5 立交橋放樣截面圖

圖6 放樣線模式設(shè)置

(2)放樣時(shí)要把紋理一起賦上，以免之后增加工作量。如圖7所示。

圖7 放樣時(shí)紋理設(shè)置

①Edge 0～Edge 6表示放樣時(shí)所畫的7條邊。如圖中選中Edge 0也就選中了放樣時(shí)所畫的邊。

②Map Texture其下有4個(gè)選項(xiàng)差別不大，一般默認(rèn)的Wrap即可。

③右上角的小紋理框，可以通過(guò)它進(jìn)入紋理板里選擇紋理，同時(shí)它和Edge項(xiàng)是關(guān)聯(lián)著的，Edge項(xiàng)選擇的時(shí)哪個(gè)邊，小紋理框?qū)?yīng)的就是的就是它的紋理。

④Rotate選項(xiàng):可以通過(guò)它來(lái)旋轉(zhuǎn)紋理。

⑤Offset U選項(xiàng):水平移動(dòng)紋理。

⑥Offset V選項(xiàng):垂直移動(dòng)紋理。

⑦要勾上 Use Real World Dimensions，調(diào)節(jié)其下Width和 Height的值。

Width:調(diào)節(jié)后紋理沿垂直方向變化;Height:調(diào)節(jié)后紋理沿水平方向變化。

(3)放樣的步驟

第一步:勾外圈

注:勾外圈時(shí)一次性把外圈全部勾完。遇到路口時(shí)要一并勾過(guò)去，等外圈全部勾完再刪除多余勾畫就可以了。

第二步:勾內(nèi)圈

注:勾內(nèi)圈時(shí)盡量選擇比較平直的地方開頭，以便最后好接邊。

例如圖8。

圖8 勾內(nèi)圈選擇好開頭的地方

盡量選擇圖中打圈的地方開始，最后接邊比較好接;盡量不要選擇圖中打叉的地方開始，要不然，最后交叉的面片很多，不好接邊。

(4)由于立交橋的路面寬度并不完全相同，所以在添加立交橋的截面時(shí)要兩邊分別添加，即添加好一邊再添加另一邊。

(5)截面全部添加完之后，要把接頭的地方都接好，同時(shí)要把上下橋口多畫的截面都刪除。

(6)截面全部處理好之后開始勾底面。勾底面時(shí)，沿所畫截面底部的點(diǎn)進(jìn)行勾畫，一定注意不要漏點(diǎn)，否則勾完之后會(huì)有漏縫。

3.6 添加立交橋的柱子等其他部分

(1)添加立交橋的柱子:

①柱子直徑的確定:根據(jù)所采集的照片預(yù)估柱子的直徑。

②柱子高度的確定:柱子高度處在立交橋路面之下，底面之上比較合適。(把網(wǎng)格定在立交橋路面上，把柱子高出的部分裁掉)。

③給柱子貼紋理。

④柱子間距的確定:柱子的間距參照采集的照片。

⑤要注意有的是單根的，有的是雙根的，要根據(jù)具體采集的照片來(lái)確定。

⑥使用多重復(fù)制工具建柱子，如圖9所示。柱子的位置一般根據(jù)間距來(lái)建立。建完之后再對(duì)柱子的位置進(jìn)行細(xì)調(diào)，同時(shí)調(diào)好柱子的高度。

⑦樣柱子就全部完成。

圖9 利用多重復(fù)制命令設(shè)定好添加柱子的數(shù)量和間距

(2)添加立交橋的斜坡

①確定好斜坡的長(zhǎng)度，使用Creator拉伸工具拉立交橋的底面，拉得稍長(zhǎng)些。

②然后把網(wǎng)格定在XY軸，把斜坡稍長(zhǎng)部分切掉并刪除。

③給斜坡貼上紋理即可，添加完斜坡如圖10所示。

圖10 斜坡添加后圖

(3)添加立交橋的石墩

①一般立交橋有兩處需要添加石墩(具體石墩怎樣要根據(jù)采集圖片確定):

位置1，如圖11所示。

圖11 立交橋上下橋處

位置2，如圖12所示。

圖12 立交橋上有分支路處

②添加完石墩，如圖13所示。

圖13 石墩形狀

3.7 立交橋的后期處理

(1)處理立交橋上下橋口與地形的接邊處，如圖14所示。

圖14 立交橋上下硚口與有車道地面的接邊

如圖15所示。

圖15 立交橋上下硚口與無(wú)車道地面的接邊

(2)根據(jù)影像圖上立交橋的車道，調(diào)節(jié)立交橋上的紋理，使其所分車道正確。

影像圖16可以明顯看出立交橋所分的車道數(shù)。

圖16 從影像圖看立交橋的車道

整理結(jié)構(gòu)視圖，至此整個(gè)高架制作完畢。如圖17所示。

圖17 Creator中高架完成圖

4 結(jié)語(yǔ)

以上是高架三維模型構(gòu)建流程的介紹，看似復(fù)雜，實(shí)際上只要熟練掌握Creator軟件相關(guān)操作，熟悉高架構(gòu)架相應(yīng)流程，高架三維模型構(gòu)建便不再是困難的事。

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