董瓊

摘 要：伴隨著BIM技術(shù)在公路建設(shè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，與之相關(guān)的應(yīng)用軟件層出不窮，其中主要包含：Civil3d、Revit、Infraworks、3dmax等。本文重點(diǎn)闡述了Civil3d與Infraworks在工程中的應(yīng)用及其二者的協(xié)同設(shè)計(jì)理念，總結(jié)了兩款軟件的特點(diǎn)及其不足之處。

關(guān)鍵詞：Civil3d Infraworks 協(xié)同設(shè)計(jì)

1、前言

在公路勘察設(shè)計(jì)階段，傳統(tǒng)的方式一般采用二維平面展現(xiàn)地形地貌及其附屬設(shè)施，只有極少數(shù)能夠采用局部的、動態(tài)的三維設(shè)計(jì)。與二維設(shè)計(jì)相比，三維設(shè)計(jì)的最大特點(diǎn)就是可視化，能加深設(shè)計(jì)者對項(xiàng)目的整體把握和全方位多角度的理解。隨著BIM技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，從二維平面設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)槿S模型設(shè)計(jì)已是大勢所趨，三維模型設(shè)計(jì)所具有的可視化、模擬性等特點(diǎn)具有廣闊的應(yīng)用前景和重要的應(yīng)用價(jià)值。本文重點(diǎn)闡述的Civil3d與Infrawoks均是當(dāng)前公路項(xiàng)目中三維模型設(shè)計(jì)的主流軟件。

Civil3d是由Autodesk公司針對道路與土石方工程需求而專門開發(fā)的一款產(chǎn)品，是一款定制版的AutoCAD。借助于它所創(chuàng)建的動態(tài)三維模型，設(shè)計(jì)者可以快速的達(dá)到對土木工程道路、土石方、雨/污水排放系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的目的。

Infraworks是的一款通過創(chuàng)建概念模型解決基礎(chǔ)設(shè)施類項(xiàng)目的全新設(shè)計(jì)軟件，主要運(yùn)用于項(xiàng)目的規(guī)劃和方案階段，推動了道路、橋梁和排水工程的設(shè)計(jì)、模擬和分析。

2、Civil3d與Infraworks協(xié)同設(shè)計(jì)的理念

Civil3d主要應(yīng)用在設(shè)計(jì)分析方面，它的主要特點(diǎn)是“同一模型，一處變動，多處更新，全部自動”。大量的智能、動態(tài)數(shù)據(jù)包含于軟件創(chuàng)建的三維模型之中，在項(xiàng)目的各個階段設(shè)計(jì)人員都可以方便的進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，制定出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，做出科學(xué)合理的決策。通過導(dǎo)入實(shí)地勘測的原始數(shù)據(jù)，生成勘測圖形、創(chuàng)建曲面，然后創(chuàng)建有效的高程和坡面分析。曲面創(chuàng)建之后，地塊布局、道路建模、土方量的計(jì)算等都是在曲面的基礎(chǔ)之上進(jìn)行的。通過三維模型和文檔間的聯(lián)解關(guān)系，Civil3d極大提高了設(shè)計(jì)者的工作效率，以便于完成質(zhì)量較高的設(shè)計(jì)和施工圖紙。

Infraworks軟件主要運(yùn)用在三維效果的展示，它所創(chuàng)建的只是一個概念模型，細(xì)節(jié)處理不夠完善。它的特點(diǎn)是方便和快捷，設(shè)計(jì)者僅僅是通過鼠標(biāo)的點(diǎn)擊和拖拽，就可以迅速的繪制基礎(chǔ)設(shè)施要素并對可對其進(jìn)行編輯。從2016版開始，軟件中增加了模型生成器功能，可以在世界范圍內(nèi)的地圖中任意框選出一個區(qū)域，軟件下載該區(qū)域地形圖并自動生成其表面的附屬結(jié)構(gòu)，如：道路、村落、河流、海洋等。設(shè)計(jì)者可以直接在生成的地形圖上做基礎(chǔ)設(shè)施要素的規(guī)劃設(shè)計(jì)或?qū)隒ivil3d的三維動態(tài)模型，省去了老版本曲面貼圖的繁瑣步驟，為模型創(chuàng)建節(jié)約了時(shí)間，使工作者有更多的精力投入到設(shè)計(jì)本身。

兩款軟件的缺陷在于：Civil3d在三維展示、效果渲染方面不夠突出；Infraworks在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析方面達(dá)不到使用要求。而二者的協(xié)同設(shè)計(jì)，優(yōu)勢互補(bǔ)正好滿足了設(shè)計(jì)者的需求，最初由于軟件兼容性問題，二者的協(xié)同設(shè)計(jì)并不是太理想，隨著軟件版本的不斷升級，Infraworks與Civil3d已經(jīng)能完美的融合，為設(shè)計(jì)工作的高質(zhì)量完成提供了保障。

基于協(xié)同設(shè)計(jì)的Civil3d和Infraworks軟件與其他BIM軟件相比優(yōu)勢非常明顯，AutoCAD雖然具有很高的兼容性和較好的操作習(xí)慣，但是在三維建模和參數(shù)控制方面達(dá)不到設(shè)計(jì)者要求；Revit雖然在房屋建筑領(lǐng)域精細(xì)建模和參數(shù)控制性較好，但是在線性的道路項(xiàng)目中并不適用。

3、Civil3d與Infraworks協(xié)同設(shè)計(jì)的流程

3.1地形曲面創(chuàng)建與分析

由二維平面圖中的高程點(diǎn)和等高線生成地形曲面，Civil3d的一切操作都是在曲面的基礎(chǔ)上完成的。曲面模型創(chuàng)建完成之后，可以進(jìn)行高程、坡度、方向、匯水流域等一系列的分析，分析模型的完成能夠幫助設(shè)計(jì)人員制定設(shè)計(jì)方案，做出合理的決策。

3.2路線平面設(shè)計(jì)

在Civil3d創(chuàng)建路線的途徑有多種：一、以原有的CAD對象建立線路；二、以CAD圖元擬合建立線路；三、使用軟件自帶的功能強(qiáng)大的路線設(shè)計(jì)工具，達(dá)到設(shè)計(jì)隨心所欲的目的。

3.3路線縱斷面設(shè)計(jì)

路線創(chuàng)建完后，使用縱斷面創(chuàng)建工具創(chuàng)建縱斷面，縱斷面的修改可以采用幾何圖形和布局全景視圖完成，對不同路線的地形情況做出對比分析，以便下一步工作的順利進(jìn)行。

3.4道路橫斷面設(shè)計(jì)

道路橫斷面也叫做裝配，是道路模型的核心內(nèi)容，軟件自帶了裝配用的參數(shù)化模板，經(jīng)過對參數(shù)的調(diào)整達(dá)到路基、路面、邊坡等設(shè)計(jì)的要求。由于Civil3d所包含的部件不能提供設(shè)計(jì)者的所有需求，Autodesk公司開發(fā)了Subassembly Composer軟件，自定義了部分構(gòu)件，從而使裝配變得更加豐富、快捷。

3.5道路模型的生成與導(dǎo)入

在做完路線平面、縱/橫斷面設(shè)計(jì)之后，制定好必要的判斷條件，就可以生成道路模型了。將道路模型保存為Infraworks能識別的文件格式，導(dǎo)入到該軟件中做一些細(xì)化設(shè)計(jì)，比如增加綠化、車輛等，從而使設(shè)計(jì)更加的逼真。

至此，Civil3d創(chuàng)建道路模型并導(dǎo)入到Infraworks中進(jìn)行效果展示的流程就算完成了。

4、結(jié)語

通過Civil3d與Infraworks的協(xié)同設(shè)計(jì)，使軟件的優(yōu)勢得到充分利用，進(jìn)行三維實(shí)體模型的創(chuàng)建，提高道路三維可視化的程度，為設(shè)計(jì)者做出正確的決策提供了保障。不足之處在于這類三維軟件的運(yùn)用目前還是停留在設(shè)計(jì)單位的勘察設(shè)計(jì)階段，施工及監(jiān)理方較少運(yùn)用，相信隨著BIM技術(shù)的逐步推廣，Civil3d與Infraworks的協(xié)同設(shè)計(jì)會越來越多的被運(yùn)用到項(xiàng)目的各個環(huán)節(jié)。

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