公路三維可視化CAD集成技術(shù)分析

謝濰譽(yù)秋

[摘 要] 公路三維可視化是城市建設(shè)發(fā)展的必然趨勢。以現(xiàn)階段道路設(shè)計與管理情況為基礎(chǔ)，結(jié)合近年來科技技術(shù)革新特點(diǎn)，明確新時代對公路發(fā)展提出的要求，分析公路三維可視化CAD集成技術(shù)的內(nèi)容，以此為構(gòu)建和諧發(fā)展社會環(huán)境奠定基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞] 公路;三維可視化;CAD集成技術(shù)

國外有關(guān)CAD技術(shù)的研究較早，現(xiàn)如今德國、美國等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)在公路CAD領(lǐng)域獲取了較為成熟的技術(shù)理念，并提出了一些具有現(xiàn)實(shí)意義的商業(yè)軟件，而我國在引用這些技術(shù)理念時，很難充分發(fā)揮軟件的應(yīng)用效益。因此，在科學(xué)技術(shù)水平持續(xù)革新中，我國很多單位都開始針對特色公路構(gòu)建CAD軟件，但從總體角度來說，不管是應(yīng)用規(guī)模還是功能、穩(wěn)定性等都與國外軟件有一定差異。由此，面對越來越高的公路CAD軟件設(shè)計要求，我國科研人員在多年努力下提出了全新內(nèi)容——路線與互通立交集成CAD系統(tǒng)BID-Road與橋梁設(shè)計集成CAD系統(tǒng)BID-Bridge，下面對其進(jìn)行簡單研究。

一、路線與互通立交集成CAD系統(tǒng)

在系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫技術(shù)是核心，三維建模技術(shù)是依據(jù)，通過合理引用現(xiàn)代化編程技術(shù)，加大對系統(tǒng)間集成性的關(guān)注，可以獲取更多功能和應(yīng)用技術(shù)水平。與國內(nèi)其他公路CAD軟件相比，這一系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)有：其一，以數(shù)據(jù)庫為核心進(jìn)行項(xiàng)目管理。在研究路線CAD時，引用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)，并按照項(xiàng)目對設(shè)計時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)實(shí)施管理。由于每個設(shè)計項(xiàng)目包含了邊坡、路幅、道路設(shè)計及數(shù)字地面四種數(shù)據(jù)庫，各個項(xiàng)目包含的特有數(shù)據(jù)與路線設(shè)計都可以分開儲備具有共性的信息，這樣有助于保障設(shè)計數(shù)據(jù)得到有效利用。其二，簡單直接的數(shù)據(jù)輸入方式。隨著工程項(xiàng)目數(shù)量的增加，實(shí)際設(shè)計數(shù)據(jù)也會隨之提高，此時要想更好地組織數(shù)據(jù)，減少輸入誤差，必須要保障設(shè)計輸入功能的有效性，這也影響著軟件開發(fā)的優(yōu)劣性。而全新提出的系統(tǒng)就達(dá)到了這一要求，且充分展現(xiàn)了簡明有效的工作特點(diǎn)。其三，平面線形設(shè)計功能與線形實(shí)時推動。一方面，用戶能對平面設(shè)計線路實(shí)施動態(tài)的調(diào)節(jié)，這樣不僅能充分展現(xiàn)設(shè)計人員的中心思想，而且可以隨時直接改變線元;另一方面，系統(tǒng)可以連接設(shè)計圖形與設(shè)計數(shù)據(jù)，以確保兩者可以同步更新，并為用戶查詢提供有效服務(wù)。其四，縱面無序動態(tài)拉坡與豎曲線設(shè)計、安全警示[1]。在運(yùn)行中，用戶可以根據(jù)系統(tǒng)提供的工具，便捷設(shè)計控制點(diǎn)與操作方式，這樣能為拉坡提供有效依據(jù)。同時，由于拉坡和豎曲線設(shè)計屬于仿常規(guī)設(shè)計方式，具有無序性、反復(fù)性等特點(diǎn)，而在系統(tǒng)中，用戶可以完全按照自己的想法自主控制。其五，橫斷面智能化、自動化設(shè)計與實(shí)時交互修改。在定義模板的過程中，引用面向?qū)ο蟮姆椒ǎ梢詫⑦吰聠卧吐贩鶈卧醋骰緦ο?，用戶只需要明確包含哪些單元及具體順序、尺寸等就可以操作，不僅工作方便，而且簡單明了。

二、橋梁設(shè)計集成CAD系統(tǒng)

與路線與互通立交集成CAD系統(tǒng)一樣，其有效融合了數(shù)據(jù)庫技術(shù)、三維建模技術(shù)、現(xiàn)代化編程技術(shù)等內(nèi)容。在實(shí)踐應(yīng)用中，主要有以下特點(diǎn)：其一，基于數(shù)據(jù)庫的項(xiàng)目管理。系統(tǒng)依據(jù)新一代面向?qū)ο蟮年P(guān)系數(shù)據(jù)庫，可以對設(shè)計項(xiàng)目內(nèi)的所有信息數(shù)據(jù)實(shí)施統(tǒng)一管控;其二，三維模型預(yù)覽。其作為系統(tǒng)運(yùn)行的一大特色，是指用戶在設(shè)計界面中提出構(gòu)件尺寸、類型等信息后，會直接看到這些參數(shù)構(gòu)建出的真實(shí)幾何造型，他們可以在放大、縮小等操作后，直接發(fā)現(xiàn)隱藏的安全問題，并在構(gòu)成線框圖與渲染圖后，直接保存為BMP圖象;其三，圖形實(shí)時聯(lián)動編輯。這一系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)→圖形”與“圖形→數(shù)據(jù)→圖形”的雙向控制，不僅能展現(xiàn)出設(shè)計項(xiàng)目的完善性，而且可以提升實(shí)踐工作效率。

三、公路CAD軟件的集成與應(yīng)用

在我國公路建設(shè)發(fā)展過程中，面對日益革新的市場環(huán)境，科研人員在研究公路CAD軟件時，開始考慮以往設(shè)計不關(guān)注的問題，如系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳遞與利用，并且最終獲取了路線與互通立交集成CAD系統(tǒng)BID-Road與橋梁設(shè)計集成CAD系統(tǒng)BID-Bridge。在這一背景下，實(shí)踐設(shè)計工作不僅達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，提升了整體工作質(zhì)量，而且可以進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)共享，并能真實(shí)展現(xiàn)設(shè)計方案與地形地物的協(xié)調(diào)關(guān)系[2]?，F(xiàn)如今，CAD技術(shù)研究成果已經(jīng)在國內(nèi)很多公路設(shè)計單位得到了推廣，并且先后取得了優(yōu)異的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。相信隨著我國社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)水平的提升，我國公路設(shè)計工作將會向著既定目標(biāo)穩(wěn)步前進(jìn)。

綜上所述，CAD作為工程技術(shù)人員編寫技術(shù)文檔、產(chǎn)品設(shè)計及繪圖等工作應(yīng)用的重要工具，在公路設(shè)計中運(yùn)用具有獨(dú)特優(yōu)勢。因此，在提出公路三維可視化CAD集成技術(shù)后，根據(jù)當(dāng)前發(fā)展成績，科研人員要從社會發(fā)展角度入手，持續(xù)革新技術(shù)探索工作，只有這樣才能在提升公路設(shè)計水平的基礎(chǔ)上，優(yōu)化我國公路建設(shè)發(fā)展步伐。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙龍.BIM技術(shù)在道路三維可視化中的應(yīng)用[J].鐵道勘測與設(shè)計，2017（4）：114-116.

[2]李成濤，章世祥.基于BIM技術(shù)的橋梁病害信息三維可視化研究[J].公路，2017（1）：76-80.

[作者單位]

貴州交通技師學(xué)院

（編輯：溫雪蓮）