劉建國(guó)主編

中國(guó)水利水電出版社出版

隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)水平的不斷提高，水利工程建設(shè)也更加趨向于信息化、智能化?！端こ逃?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》一書主要闡述ＣＡＤ 技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用，對(duì)利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)進(jìn)行二維圖形繪制、三維實(shí)體模型繪制以及ＡＵＴＯＣＡＤ 的二次開發(fā)做出詳細(xì)說(shuō)明。本文參考此書對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在水利工程中的應(yīng)用進(jìn)行分析，為探討水利工程建設(shè)的信息化提供參考。

《水利工程計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》共六章：第一章為緒論，簡(jiǎn)單介紹ＣＡＤ 技術(shù)的發(fā)展歷程及其在水利工程中的應(yīng)用；第二章為工程數(shù)據(jù)的處理，介紹數(shù)表的程序化、文件化以及插值處理；第三章介紹二維圖形的繪制，詳細(xì)說(shuō)明如何設(shè)置圖層、編輯圖形；第四章為三維實(shí)體繪制，對(duì)如何設(shè)置三維環(huán)境、繪制三維實(shí)體模型進(jìn)行說(shuō)明；第五章以ＡＵＴＯＣＡＤ 的二次開發(fā)為主題，介紹如何創(chuàng)建、編輯以及設(shè)置ＡＵＴＯＣＡＤ 實(shí)體和環(huán)境等；第六章為水利工程ＡＵ?ＴＯＣＡＤ 二次開發(fā)實(shí)例，以金屬蝸殼為例對(duì)其參數(shù)設(shè)計(jì)、圖形繪制進(jìn)行說(shuō)明。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是指利用計(jì)算機(jī)、圖形設(shè)備開展設(shè)計(jì)工作的技術(shù)，常見的有ＣＡＤ、ＰＯＷＥＲＤＥＳＩＧＮ 等，設(shè)計(jì)師利用計(jì)算機(jī)軟硬件、數(shù)據(jù)庫(kù)以及各類圖形軟件，對(duì)工程或產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，繪制其二維或三維模型，并對(duì)圖形進(jìn)行編輯加工，將圖形數(shù)據(jù)予以保存、顯示。該項(xiàng)技術(shù)常被應(yīng)用于工程領(lǐng)域以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域，其中水利工程建設(shè)領(lǐng)域中的應(yīng)用更加廣泛。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在水利工程建設(shè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

第一，利用ＣＡＤ 技術(shù)對(duì)水利工程所在地的地形、地質(zhì)狀況進(jìn)行研究。在進(jìn)行水利工程設(shè)計(jì)時(shí)，工作人員需要對(duì)工程地理環(huán)境進(jìn)行勘測(cè)，獲取精確的地理信息數(shù)據(jù)后再進(jìn)行繪圖，制定工程的設(shè)計(jì)與施工方案。傳統(tǒng)的測(cè)繪主要采取手工測(cè)繪的方式，不僅效率低下且精確度低，而ＣＡＤ 設(shè)計(jì)則具有顯著優(yōu)勢(shì)。工程人員利用ＣＡＤ 設(shè)計(jì)中的三維地形設(shè)計(jì)，對(duì)水利工程項(xiàng)目的地形地貌進(jìn)行勘測(cè)與優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過計(jì)算、分析工程區(qū)域中各種斷面、山體以及砂石的物理參數(shù)，對(duì)水利工程中大壩、圍堰以及甬道等結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確計(jì)算出合理的結(jié)構(gòu)尺寸等數(shù)據(jù)，為工程設(shè)計(jì)方案的制定提供參考。

第二，ＣＡＤ、計(jì)算機(jī)繪圖軟件等輔助設(shè)計(jì)手段在水利工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。在對(duì)建設(shè)水利工程項(xiàng)目的地區(qū)進(jìn)行勘測(cè)時(shí)，全面研究其地形、地質(zhì)狀況后，設(shè)計(jì)師便可以開始工程繪圖工作。為提高繪圖效率與設(shè)計(jì)質(zhì)量，設(shè)計(jì)人員可利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)來(lái)完成這一工作。如ＣＡＤ 技術(shù)、ＢＩＭ 技術(shù)以及計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫等，都是應(yīng)用極為廣泛的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，可利用上述技術(shù)手段進(jìn)行繪圖，制作水利工程項(xiàng)目的三維動(dòng)畫，全方位、立體化展現(xiàn)工程設(shè)計(jì)效果，并對(duì)其設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，確保水利工程設(shè)計(jì)更加完善。

第三，利用建模軟件對(duì)水利工程進(jìn)行仿真模擬施工。為確保水利工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案能夠順利實(shí)施，施工方可通過仿真模擬的形式對(duì)其設(shè)計(jì)方案進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，以解決施工過程中可能出現(xiàn)的一些問題。例如，設(shè)計(jì)師可利用ＣＡＤ 技術(shù)、視景建模軟件以及其他軟件，利用數(shù)據(jù)、圖像等構(gòu)建水利工程的仿真環(huán)境。在建模過程中，設(shè)計(jì)師可針對(duì)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行建模，將各模塊的建筑模型按照實(shí)際空間位置進(jìn)行布局，并利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將其融合，構(gòu)建一個(gè)逼真的三維環(huán)境，構(gòu)建好環(huán)境后，設(shè)計(jì)師還可利用渲染軟件增加水面、光照?qǐng)鼍?，使得這一虛擬環(huán)境更加真實(shí)生動(dòng)。如此一來(lái)，水利工程團(tuán)隊(duì)便可對(duì)其施工效果有更加深刻的了解，大幅提升水利工程設(shè)計(jì)與施工的細(xì)節(jié)展現(xiàn)能力，提高工程建設(shè)質(zhì)量。

可以說(shuō)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在水利工程項(xiàng)目中的應(yīng)用具有重要價(jià)值，在ＣＡＤ、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫等技術(shù)的輔助設(shè)計(jì)下，水利工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)效率與質(zhì)量進(jìn)一步提升，工程項(xiàng)目的成本控制與進(jìn)度管理得到優(yōu)化，水利工程的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益達(dá)到最大化。但在水利工程建設(shè)過程中，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的應(yīng)用仍存在一些問題，如很多ＣＡＤ 軟件為引進(jìn)軟件，軟件開發(fā)人員對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行封鎖，導(dǎo)致施工企業(yè)在利用此類軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)，常受限于某種功能，難以全面發(fā)揮該軟件的作用。另外，我國(guó)很多設(shè)計(jì)人員對(duì)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的了解與掌握并不充分，尤其是水利工程領(lǐng)域缺乏更多高素質(zhì)設(shè)計(jì)人才，導(dǎo)致水利工程設(shè)計(jì)水平仍處于較低水平，還有較為廣泛的提升空間?？偠灾?，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，在水利工程領(lǐng)域的應(yīng)用能夠發(fā)揮其重要作用，施工方利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)水利工程設(shè)計(jì)與施工進(jìn)行優(yōu)化，提升其建設(shè)效率，這是水利工程領(lǐng)域向前發(fā)展的一大技術(shù)保障，也是其發(fā)展的必然趨勢(shì)。