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        利用坐標文件自動生成大跨度網(wǎng)架及屋面

        2017-05-20 18:59:24鄧韜
        建筑建材裝飾 2017年1期
        關(guān)鍵詞:航站樓網(wǎng)架腳本

        鄧韜

        摘要:大型公共建筑,比如航站樓,經(jīng)常采用大跨度、異形屋面設(shè)計。建筑施工企業(yè)在投標和施工過程中經(jīng)常需要建立建筑、結(jié)構(gòu)等的模型,利用模型進行施工進度、施工工序等的模擬和安排。但大型公建建筑網(wǎng)架和屋面因其設(shè)計,導(dǎo)致模型很難建立。如何準確、快速的建立網(wǎng)架和屋面的施工模型是當(dāng)前施工企業(yè)面臨的一個大問題。利用坐標文件自動生成大跨度網(wǎng)架及屋面的技術(shù),將大大節(jié)省建模時間,提高工作效率,為企業(yè)帶來更好的效益。

        關(guān)鍵詞:坐標,網(wǎng)架,屋面,3DsMax,腳本,MaxScripts

        中圖分類號:TU356文獻標識碼:A文章編號:1674-3024(2017)01-164-02

        前言

        我國經(jīng)濟發(fā)展進入了“高效率、低成本、可持續(xù)”的新經(jīng)濟常態(tài)時期,以高科技產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ),以先進文化、高資本、高科技以及產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟一體化的新型經(jīng)濟形態(tài)正逐步成為我國經(jīng)濟發(fā)展的主流。新的經(jīng)濟模式會引起生活方式的轉(zhuǎn)變,也會影響未來大型公共建筑的設(shè)計模式。以機場航站樓為例,近十多年來,全國各地建成了大批大型機場航站樓。機場航站樓代表著所在城市和地區(qū)的形象,在公眾心目中有著特殊的地位。

        航站樓作為功能復(fù)雜、設(shè)施完善、技術(shù)先進的重要建筑,它在建筑新材料、新結(jié)構(gòu)和新技術(shù)應(yīng)用方面、以及在設(shè)計理念和風(fēng)格流派方面多起著標志性建筑主導(dǎo)作用。航站樓通常采用鋼和玻璃作為主要的建筑材料,建筑造型趨于簡潔、流暢和通透,以強調(diào)其可識別性及其機場建筑特性。大面積采用透明玻璃幕墻和異形屋面結(jié)構(gòu)成為航站樓所常用的建筑設(shè)計符號。

        因為其屋面造型多采用曲面異形結(jié)構(gòu),導(dǎo)致屋面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)也異常復(fù)雜。航站樓規(guī)模龐大,鋼制桿件的數(shù)量也巨大。設(shè)計院設(shè)計的模型通常采用專用軟件建模,如3D3S、sfcad等,模型一般不會給投標、施工單位提供。但是在通常的投標和施工過程中,往往需要網(wǎng)架和屋面的模型。解決此矛盾的方法是通過各種關(guān)系找人要模型,但是要出來的模型往往不能直接使用。另外的情況就是設(shè)計單位或業(yè)主提供了桿件的坐標文件,有了桿件的坐標信息,理論上是可以用手動的方式將所有桿件精確定位,重新建模。但是這種坐標文件中往往包含了數(shù)量龐大的坐標,用手動的方式是無法全部建出的,即便可行,也是需要大量的人力和物力,而且無法保證坐標數(shù)據(jù)在輸入時的準確性,因為人的錯誤是難以避免的。

        3Ds MAX是建筑模擬和表現(xiàn)常用的一款三維軟件,具有強大的三維建模能力。但是軟件本身并不提供這種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的建模工具。通常的做法是利用外部文件導(dǎo)入模型。但源文件可能包含的面或點太多,導(dǎo)入3Ds MAX的時候因為面數(shù)太多而造成軟件運行緩慢,操作卡頓甚至軟件失去響應(yīng)、報錯退出等問題。

        3Ds MAX的強大不僅在于其建模的能力,這款軟件本身也提供了一個腳本開發(fā)語言:MAXScript。簡單的腳本編寫可以直接通過自帶的腳本偵聽器實時執(zhí)行MAXScript語句,類似于DOS命令窗口,以命令行的方式來執(zhí)行。復(fù)雜一些的腳本也可采用自帶的腳本編輯器來實現(xiàn),也可采用其他的編程軟件甚至記事本來完成。

        利用MAXScript進行網(wǎng)架自動生成方法:

        (1)坐標文件的獲取和整理

        一般獲取到的坐標文件多為Excel或CSV文本格式,其中包含了基本的點的三維坐標信息,同時也包含了一些對我們生成模型暫時無用的信息。根據(jù)要生成的模型的要求,對坐標文件進行適當(dāng)?shù)奶幚怼?/p>

        對于網(wǎng)架桿件來說,每行必須包含桿件兩個端點的三維坐標,每個端點需要一個三維坐標數(shù)據(jù),兩個端點則需要六組數(shù)據(jù)。

        對于屋面來說,因為采用三角面的形式來進行屋面的組建,所以最小的屋面單元一般為三角面,如果業(yè)主提供的坐標文件是用四邊形或其它多邊形來實現(xiàn),則需要提供圍成該面的所有頂點的三維坐標。本方法中采用的是三角面的形式。

        保存的格式采用逗號分隔的CSV格式文件,每組數(shù)據(jù)放在一行中。同時要注意分析坐標文件中坐標的單位,因為有些文件中的坐標采用的是毫米(如桿件坐標),有些采用的是米(如屋面板)。在后面的腳本編寫過程中要注意這點,進行單位的換算。Max中是有單位的概念的,如果與MAX文件單位不一致,或者修改MAX的單位,或者在腳本中進行轉(zhuǎn)換。

        程序?qū)阉袟U件或屋面視為一個物體,這是因為如果每個桿件或屋面單元單獨生成一個物體的話,由于其數(shù)量龐大,生成的模型文件體積很大,而且因為其數(shù)量多,在視口中進行操作的時候會導(dǎo)致程序響應(yīng)緩慢甚至死機。桿件也是因為其數(shù)量多,如果用實體的方式表示,每根桿件需要至少6個面才能平滑顯示,實體顯示面的數(shù)量也會激增。一般情況下,不需要使用實體顯示。確實需要使用實體顯示的,可以分片,在不同的文件中單獨操作。

        在3ds Max中運行以上兩個腳本,選擇對應(yīng)的坐標文件,既可以生成網(wǎng)架和屋面的整體模型。本論文中的成果成功用于我公司在海外某機場航站樓的屋面網(wǎng)架和屋面板的建模工作中。將原本不可能實現(xiàn)的任務(wù)在幾分鐘之內(nèi)解決,為公司在投標活動的各項工作提供了有利的技術(shù)支撐,帶來了明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。

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