張俊波+于俊洋

摘要：在進行水利水電工程建設(shè)的過程中，為了能夠更進一步的去簡化在施工過程中所使用到的可視化仿真技術(shù)。從建筑信息模型（BIM）入手，在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建關(guān)于工程建筑物的整體三維數(shù)字化模型。并根據(jù)Naviswork軟件數(shù)據(jù)組織形式的特點，充分的去挖掘和運用關(guān)于其自身所具有的可視性和思維模擬功能。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；水利水電工程；可視化仿真應(yīng)用

引言

水利水電工程本身的可視化仿真，其最大的特點就是能夠通過動畫的模式，來形象的將工程的復(fù)雜施工過程完美的演示出來。并且，對于仿真系統(tǒng)內(nèi)所出現(xiàn)的各種數(shù)據(jù)和信息，通過以圖形的形式來表達在施工工作人員的面前。不可否認的是可視化仿真技術(shù)為我國的水利水電施工組織人員的決策和實際建設(shè)上帶來了非常大的便捷。目前，國內(nèi)可用的可視化仿真技術(shù)很多，但是，它們在進行系統(tǒng)軟件開發(fā)應(yīng)用的過程中，不可避免的都會出現(xiàn)或存在一定的缺陷和不足。舉例說明，例如建立在3DMax基礎(chǔ)上的可視化仿真系統(tǒng)，其本身在組建復(fù)雜水工樞紐模型的時候就比較的困難。但是，對于BIM技術(shù)來說，其本身所通過數(shù)字信息仿真技術(shù)所模擬的建筑物具備著非常高的還原度，而且，其本身可以說極大的簡化了對于可視化仿真系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用困難。故而，本文以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)，淺析BIM技術(shù)在水利水電工程可視化仿真中的應(yīng)用。

一、水利水電工程中所需要的基本三維數(shù)字模型

（一）數(shù)字地形模型

對于數(shù)字地形模型的主要概念我們可以這樣去理解，數(shù)字地形模式是整體水利水電工程進行三維數(shù)字模型過程中所需要的重要組成部分，其也是所有建筑物進行補助和進行施工的活動場所。一般來說，所采用的GIvil3D軟件建立的模型，對于地形表面上一般所采用的是不規(guī)則三角網(wǎng)格來進行表示。以平面接近曲面，用立體的形式去表現(xiàn)出地形高低起伏的變化。

（二）混凝土壩的動態(tài)實體模型

在進行施工的過程中，往往混凝土壩的形態(tài)是會隨著施工時間上的推移而發(fā)生巨大的變化。所以，對于混凝土壩的模型建設(shè)本身是一種動態(tài)的模型，在這其中需要將三維實體模型分成幾部分的澆筑塊，并且，在每一個澆筑塊上都應(yīng)該具備著相應(yīng)的屬性。如類似于施工的時間、施工的放量、澆筑機械等等。

（三）土石壩實體模型

一般來說，土石壩的壩體基本上是以不規(guī)則的曲面為基礎(chǔ)。故而，在進行三維實體模型建設(shè)的過程中，應(yīng)該根據(jù)著實際的建筑材料和工程內(nèi)部各部分之間的形式及功能上的不同，來進行具體的分區(qū)。而且，為了能夠更好的實現(xiàn)可視化仿真系統(tǒng)內(nèi)對于土石壩施工的動態(tài)化演示，對其內(nèi)的每一個分區(qū)都應(yīng)該去根據(jù)著實際的填筑材料和施工進度方面的要求劃分為若干個填筑層，以此，才能夠最終得到可視化仿真系統(tǒng)中的土石壩模型建造。

二、水利水電工程中基于BIM技術(shù)的三維動態(tài)仿真實現(xiàn)

（一）基于BIM的三維動態(tài)演示

在進行施工的過程中，通過Navisworks的TimeLiner模式板塊來進行實現(xiàn)。通過去利用仿真計算，來去獲得工程在進行施工的過程中產(chǎn)生的動態(tài)信息，其內(nèi)，包括對于建筑物三維模型的主要組成單元，以及內(nèi)部各個圖形單元的具體施工的時間和形體的參數(shù)方面等等。對于實現(xiàn)具體效果的的主要步驟，主要分為以下三個環(huán)節(jié)。

第一步，通過將已經(jīng)分為了若干份圖形單元的三維模型導(dǎo)入到Navisworks當中，其內(nèi)的圖形單元屬性不變，且只具有唯一的標識符“實體句柄”。

第二步將已經(jīng)進行的工程進度數(shù)據(jù)存檔為Navisworks所支持的CSV數(shù)據(jù)格式，然后通過利用TimeLiner模塊來去添加CSV的進度數(shù)據(jù)，并且通過TimeLiner的規(guī)則和模型本身進行對應(yīng)，然后在去進行設(shè)定具體的任務(wù)類型及開始的外觀形態(tài)，在此基礎(chǔ)上，完成施工動畫的生成。

第三步，運用Animator模塊可以去制作施工過程當中的巡航動畫，并且可以將其鏈接到TimeLiner的模擬動畫，這樣就可以通過不同的角度，不同的視角去進行觀察工程自身的動態(tài)施工過程。TimeLiner所連接的進度數(shù)據(jù)可以自由進行設(shè)定是否處于激活狀態(tài)，以此，就可以進行個單項工程的動態(tài)施工項目的演示。

（二）工程形體的信息查詢

運用Navisworks內(nèi)的功能，可以去進行查看工程或者是任意壩段模型的主要形體部分，并在此基礎(chǔ)上可以勘察模型內(nèi)部的二維信息，運用審閱工具的話，可以向模型內(nèi)部的視點之中添加注釋，以此，來記錄對于工程的分析意見。

結(jié)語

曾有專家學(xué)者為此專門做過實驗，處于BIM技術(shù)下的可視化仿真信息，其操作簡便，并且對于仿真信息可視化的查詢達到了預(yù)期的目標。而基于NEt開發(fā)模式，也可以將系統(tǒng)具體的開發(fā)周期進一步的減少，為未來大型工程的可視化仿真帶來了一種新的研究途徑，有關(guān)于BIM技術(shù)在水利水電工程可視化仿真中的應(yīng)用效果，其是值得肯定和認可的。

參考文獻：

[1]分析全過程動態(tài)仿真技術(shù)及其在水利水電工程施工中的應(yīng)用[J].姜振.江西建材.2015（23）

[2]基于BIM技術(shù)的施工可視化仿真應(yīng)用研究[D].張坤南.青島理工大學(xué) 2015

[3]基于虛擬現(xiàn)實的水電工程施工動態(tài)可視化仿真研究[J].尹習(xí)雙，周宜紅，胡志根，劉全，丁世來，李仕奇.系統(tǒng)仿真學(xué)報.2005（07）

[4]水利水電工程施工系統(tǒng)三維建模與仿真[J].鐘登華，周銳，劉東海.計算機仿真.2003（02）endprint