基于數(shù)據(jù)快捷方式的生態(tài)河道BIM協(xié)同設(shè)計(jì)研究與應(yīng)用

孟 明 杜 征 楊玉涵

(1.黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司,河南 鄭州 450003;2.水利部黃河流域水治理與水安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(籌),河南 鄭州 450003;3.河南省城市水資源環(huán)境工程技術(shù)研究中心,河南 鄭州 450003)

隨著當(dāng)前工程項(xiàng)目對(duì)設(shè)計(jì)時(shí)間的要求越來(lái)越緊,項(xiàng)目的復(fù)雜程度越來(lái)越高,多人員的協(xié)同設(shè)計(jì)工作模式日趨重要。對(duì)于BIM而言,高端應(yīng)用是在其基礎(chǔ)上進(jìn)行各專業(yè)間、專業(yè)內(nèi)以及項(xiàng)目各階段間的協(xié)同設(shè)計(jì)。BIM技術(shù)的核心便是協(xié)同設(shè)計(jì),在工程項(xiàng)目的任一階段均可應(yīng)用到協(xié)同工作的成果,為項(xiàng)目各參與方提供服務(wù)。協(xié)同工作可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行成果共享,為不同地方的協(xié)同作業(yè)提供高效高質(zhì)的工作機(jī)制,在提高信息交換速度的同時(shí),也讓不同地方的技術(shù)人員聯(lián)合到了一起。

Civil 3D平臺(tái)是一款應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)的BIM解決方案,它為基礎(chǔ)設(shè)施各行業(yè)的技術(shù)人員提供強(qiáng)大的分析、設(shè)計(jì)以及文檔編制功能,適用于水利水電、巖土工程、勘察測(cè)繪、交通運(yùn)輸、城市規(guī)劃、市政給排水和總圖設(shè)計(jì)等眾多領(lǐng)域[1]。在Civil 3D平臺(tái)上可根據(jù)項(xiàng)目的復(fù)雜程度與大小選擇共享圖形、共享圖形間對(duì)象以及使用基于數(shù)據(jù)庫(kù)的項(xiàng)目協(xié)同方式進(jìn)行各種程度的協(xié)同設(shè)計(jì)[2]。

1 基于Civil 3D的兩種協(xié)同工作方式對(duì)比

在工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程中,協(xié)同設(shè)計(jì)實(shí)際上就是設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的共享及管理,協(xié)同設(shè)計(jì)是以圖紙數(shù)據(jù)為中心合作開(kāi)展的,伴隨著設(shè)計(jì)的不斷深入,項(xiàng)目中所涉及的數(shù)據(jù)文件就會(huì)越來(lái)越多。如何有效地分散共享這些數(shù)據(jù),使不同階段不同專業(yè)的設(shè)計(jì)人員可以在同一個(gè)項(xiàng)目中協(xié)同合作便成為一個(gè)較突出的問(wèn)題。

科學(xué)地進(jìn)行數(shù)據(jù)共享及數(shù)據(jù)管理,不但可以提高工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的重復(fù)利用率,還可大幅降低工程設(shè)計(jì)中配合專業(yè)間的依賴性。與此同時(shí),在這個(gè)過(guò)程中也可以提高設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的安全性,在把項(xiàng)目文件進(jìn)行分類共享時(shí),如果項(xiàng)目中一個(gè)設(shè)計(jì)文件遭到破壞,其他共享過(guò)的設(shè)計(jì)文件還可以保持完好。利用Autodesk Civil 3D(以下簡(jiǎn)稱C3D)進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí),可通過(guò)傳統(tǒng)的外部參照方式和創(chuàng)新的數(shù)據(jù)快捷方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)文件的共享與管理,以實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作機(jī)制。

1.1 外部參照

外部參照比較常見(jiàn)的應(yīng)用是通過(guò)外部參照實(shí)現(xiàn)原始地形、地貌、地物等信息參照[3]。在C3D中,雖然外部參照是從AutoCAD中沿用過(guò)來(lái)的,但是其擁有非常多AutoCAD中所不具備的功能,外部參照不但可以實(shí)現(xiàn)圖紙文件間圖層數(shù)據(jù)的參照,還能夠?qū)崿F(xiàn)項(xiàng)目圖紙間C3D對(duì)象的參照[4],常用的C3D對(duì)象有曲面、路線、橫斷面、縱斷面以及道路等。

利用C3D所具備的特性可以將模型創(chuàng)建和施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)分散到不同的協(xié)同文件中,在新的圖形文件中為參照的原始設(shè)計(jì)對(duì)象添加標(biāo)簽、樣式、表格及橫縱斷面圖。在使用外部參照文件的時(shí)候,所有的參照文件均作為可顯示對(duì)象插入到當(dāng)前文件中,不可以在當(dāng)前文件中直接訪問(wèn)參照文件中所包含的C3D對(duì)象。另外,外部參照的這種調(diào)用關(guān)系是一種動(dòng)態(tài)調(diào)用關(guān)系,當(dāng)前項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件中的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)會(huì)隨著外部調(diào)用文件的變化而變化[5]。

1.2 數(shù)據(jù)快捷方式

數(shù)據(jù)快捷方式能夠提供C3D對(duì)象級(jí)別的共享,利用這種方法可以方便地在項(xiàng)目中進(jìn)行設(shè)計(jì)對(duì)象共享,最大限度地重復(fù)利用已有設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)[6]。

有別于外部參照的將設(shè)計(jì)不同部分進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)快捷方式是對(duì)設(shè)計(jì)的不同階段進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì),同時(shí)還可將設(shè)計(jì)中的對(duì)象進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。利用數(shù)據(jù)快捷方式可以進(jìn)行更加專業(yè)化的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)人員僅需專注在一個(gè)設(shè)計(jì)階段中,使設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率得到了一定程度的提高。另外,通過(guò)數(shù)據(jù)快捷方式,設(shè)計(jì)對(duì)象還可利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多地域共享,以便于更多用戶的協(xié)同工作。

1.3 對(duì)比分析結(jié)論

在用外部參照時(shí),所有外部文件均是作為可顯示的對(duì)象引用到當(dāng)前圖形文件中的,不可在當(dāng)前圖形文件中直接訪問(wèn)外部參照文件中所包含的對(duì)象。有別于外部參照所提供的圖形文件之間的共享,基于C3D數(shù)據(jù)的快捷方式提供了圖形文件中對(duì)象級(jí)別的數(shù)據(jù)協(xié)同共享。利用這種方式可便捷地在項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)圖形文件中設(shè)計(jì)對(duì)象的共享,最大限度地重復(fù)利用已有的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),且數(shù)據(jù)快捷方式有自身的優(yōu)勢(shì):

a.數(shù)據(jù)快捷方式的共享模式是僅基于圖形文件共享文件中的對(duì)象數(shù)據(jù),并為這些對(duì)象數(shù)據(jù)提供簡(jiǎn)單、直接的共享機(jī)制,可在本地計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn),也可在局域網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn),且無(wú)須服務(wù)器空間,這對(duì)小團(tuán)隊(duì)或者小項(xiàng)目來(lái)說(shuō)成本非常低,也非常理想。

b.數(shù)據(jù)快捷方式提供了在當(dāng)前圖形文件中訪問(wèn)源圖形中對(duì)象數(shù)據(jù)的權(quán)限,同時(shí)確保對(duì)象的數(shù)據(jù)僅可以在源圖形中更改。

c.利用數(shù)據(jù)快捷方式所參照的對(duì)象可以被無(wú)限次重新參照,即便誤刪當(dāng)前已參照的對(duì)象,也可以再次對(duì)該對(duì)象執(zhí)行參照命令進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。

d.引用對(duì)象可以具有不同于源圖形的樣式和標(biāo)簽。

e.每次重新打開(kāi)具有參照數(shù)據(jù)的文件時(shí),如若源文件中被參照對(duì)象的數(shù)據(jù)有更改,在當(dāng)前圖形文件中參照的對(duì)象都會(huì)自動(dòng)進(jìn)行更新。

f.在當(dāng)前圖形文件工作期間,如果源圖形中被參照的對(duì)象數(shù)據(jù)發(fā)生更改,C3D將會(huì)發(fā)出通知,提示數(shù)據(jù)已更新,需要同步參照數(shù)據(jù)。

g.利用Civil 3D進(jìn)行正向三維設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)涉及大量環(huán)環(huán)相扣的對(duì)象,這些對(duì)象動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián),將它們進(jìn)行獨(dú)立協(xié)同,才能提高整體工作效率。

2 主要技術(shù)研究?jī)?nèi)容

數(shù)據(jù)快捷方式提供靈活的、對(duì)象級(jí)別的項(xiàng)目管理方式,該數(shù)據(jù)快捷方式可提供圖形間的參照鏈接,且不使用數(shù)據(jù)庫(kù)[7]。如果源圖形文件中參照的對(duì)象發(fā)生更改,則這些更改將在參照該對(duì)象的任何圖形文件中更新。

使用數(shù)據(jù)快捷方式大體上可分為兩個(gè)主要過(guò)程:第一個(gè)是從數(shù)據(jù)快捷方式的源圖形文件創(chuàng)建出數(shù)據(jù)快捷方式;第二個(gè)是當(dāng)數(shù)據(jù)快捷方式創(chuàng)建完成之后,在用戶當(dāng)前圖形中創(chuàng)建對(duì)源圖形中源對(duì)象的數(shù)據(jù)參照。

2.1 項(xiàng)目數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)快捷方式框架

創(chuàng)建完成數(shù)據(jù)快捷方式之前,需要先進(jìn)行合適的項(xiàng)目模板選擇,然后在工作文件夾內(nèi)創(chuàng)建項(xiàng)目文件夾作為數(shù)據(jù)快捷方式數(shù)據(jù)基礎(chǔ)框架,指定新的項(xiàng)目文件夾來(lái)作為已經(jīng)激活的數(shù)據(jù)快捷方式項(xiàng)目文件夾,將項(xiàng)目圖形對(duì)象的數(shù)據(jù)快捷方式保存在項(xiàng)目文件夾的相應(yīng)子文件夾中。

設(shè)定新工作文件夾作為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)快捷方式項(xiàng)目的位置,也可以自行新建文件夾,來(lái)放置項(xiàng)目數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)快捷方式項(xiàng)目文件夾包含項(xiàng)目中的所有源圖形和數(shù)據(jù)快捷方式對(duì)象,新建文件夾用于存儲(chǔ)一組相關(guān)的項(xiàng)目圖形和數(shù)據(jù)快捷方式。可使用C3D提供的項(xiàng)目模板來(lái)創(chuàng)建數(shù)據(jù)快捷方式項(xiàng)目文件夾,因?yàn)楫?dāng)項(xiàng)目和數(shù)據(jù)量非常龐大時(shí),項(xiàng)目模板會(huì)很好地分類整理所創(chuàng)建的所有數(shù)據(jù)。圖1就是由默認(rèn)項(xiàng)目模板創(chuàng)建的項(xiàng)目文件夾結(jié)構(gòu)。

圖1 項(xiàng)目文件夾及其子文件夾結(jié)構(gòu)

設(shè)置數(shù)據(jù)快捷方式項(xiàng)目文件夾就是指定想要選用的數(shù)據(jù)快捷方式的項(xiàng)目路徑,更進(jìn)一步講就是在進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)時(shí),共享由項(xiàng)目組其他設(shè)計(jì)人員提供的設(shè)計(jì)源圖形文件的數(shù)據(jù)快捷方式,以便于當(dāng)前圖形文件的設(shè)計(jì)人員能夠利用該數(shù)據(jù)快捷方式項(xiàng)目文件夾創(chuàng)建源圖形文件中各對(duì)象的參照,項(xiàng)目文件夾通常包含由源文件創(chuàng)建的各圖形對(duì)象的數(shù)據(jù)快捷方式和源圖形文件。

2.2 數(shù)據(jù)快捷方式創(chuàng)建及關(guān)聯(lián)

2.2.1 創(chuàng)建數(shù)據(jù)快捷方式

從當(dāng)前圖形創(chuàng)建的數(shù)據(jù)快捷方式存儲(chǔ)在所選項(xiàng)目文件夾的“_Shortcuts”文件夾中,該文件夾在其他圖形文件中用于創(chuàng)建對(duì)源對(duì)象的數(shù)據(jù)參照[8],另外,每個(gè)數(shù)據(jù)快捷方式都存儲(chǔ)在單獨(dú)的XML文件中。

已在當(dāng)前文件之中創(chuàng)建過(guò)對(duì)象的數(shù)據(jù)快捷方式,執(zhí)行過(guò)“保存”命令,才能與當(dāng)前圖形文件關(guān)聯(lián),而這個(gè)被保存的圖形文件就是后續(xù)協(xié)同設(shè)計(jì)中這些數(shù)據(jù)快捷方式的源圖形文件。在同一個(gè)源文件中,C3D平臺(tái)不允許為同一個(gè)對(duì)象創(chuàng)建多個(gè)快捷方式,所以對(duì)話框中的所有對(duì)象均是不可操作的,如果需要給該對(duì)象再創(chuàng)建出一個(gè)數(shù)據(jù)快捷方式,編者研究出一種方法:將此源文件進(jìn)行拷貝粘貼,創(chuàng)建出一個(gè)副本,將此副本打開(kāi),設(shè)定到之前的工作文件夾,執(zhí)行“將項(xiàng)目與當(dāng)前圖形相關(guān)聯(lián)”命令,再執(zhí)行“創(chuàng)建數(shù)據(jù)快捷方式”命令。經(jīng)編者測(cè)試,該方法可以對(duì)同一對(duì)象創(chuàng)建多個(gè)數(shù)據(jù)快捷方式。

編者經(jīng)過(guò)多次的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)積累以及多次的測(cè)試,研究發(fā)現(xiàn)“數(shù)據(jù)快捷方式”樹(shù)節(jié)點(diǎn)上各個(gè)對(duì)象的數(shù)據(jù)快捷方式名稱僅僅只和源圖形文件中的對(duì)應(yīng)對(duì)象的名稱保持一致,即便我們把數(shù)據(jù)快捷項(xiàng)目文件夾中的對(duì)應(yīng)對(duì)象的XML文件名稱手動(dòng)改了,數(shù)據(jù)快捷方式的對(duì)象名稱也會(huì)不變,保持和源圖形文件中的對(duì)應(yīng)對(duì)象的名稱一致,并且引用關(guān)系也不會(huì)受到影響。

2.2.2 數(shù)據(jù)快捷方式項(xiàng)目與當(dāng)前圖形相關(guān)聯(lián)

將數(shù)據(jù)快捷方式項(xiàng)目與當(dāng)前圖形相關(guān)聯(lián),就是使數(shù)據(jù)快捷方式項(xiàng)目文件夾與當(dāng)前圖形文件相關(guān)聯(lián),使其成為當(dāng)前圖形的默認(rèn)值,在該數(shù)據(jù)快捷方式項(xiàng)目文件夾內(nèi)創(chuàng)建當(dāng)前圖形文件中某對(duì)象的數(shù)據(jù)快捷方式時(shí),可將源圖形文件創(chuàng)建的數(shù)據(jù)快捷方式項(xiàng)目文件夾與當(dāng)前圖形文件進(jìn)行關(guān)聯(lián)。基于此便可在該數(shù)據(jù)快捷方式項(xiàng)目文件夾內(nèi)創(chuàng)建當(dāng)前圖形文件中的圖形對(duì)象的數(shù)據(jù)快捷方式,如未創(chuàng)建關(guān)聯(lián)是無(wú)法創(chuàng)建數(shù)據(jù)參照的[9]。

2.3 數(shù)據(jù)快捷方式的對(duì)象參照

2.3.1 創(chuàng)建對(duì)象參照

在創(chuàng)建參照之前,須先完成數(shù)據(jù)快捷方式創(chuàng)建工作,之后,將數(shù)據(jù)快捷方式設(shè)定到當(dāng)前圖形文件中,此時(shí)就可以在當(dāng)前圖形文件中為激活的數(shù)據(jù)快捷方式創(chuàng)建參照[10]。另外,對(duì)象參照只可以在處于打開(kāi)的圖形文件中進(jìn)行創(chuàng)建,并且不可以在數(shù)據(jù)快捷方式的源圖形文件中創(chuàng)建對(duì)象參照。對(duì)于當(dāng)前創(chuàng)建的包含有對(duì)象參照的最終施工圖,為了數(shù)據(jù)管理的安全與便捷,要另存到數(shù)據(jù)快捷方式項(xiàng)目文件夾下Production Drawings文件夾內(nèi),并與數(shù)據(jù)快捷方式項(xiàng)目一起保存。

2.3.2 參照創(chuàng)建研究結(jié)論

經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)快捷方式的對(duì)象參照創(chuàng)建研究發(fā)現(xiàn)以下幾項(xiàng)重點(diǎn)結(jié)論:

a.任何一種對(duì)象的數(shù)據(jù)快捷方式都不能在其對(duì)應(yīng)的源圖形文件內(nèi)創(chuàng)建數(shù)據(jù)參照。

b.在“數(shù)據(jù)快捷方式”節(jié)點(diǎn)集合中任何一個(gè)對(duì)象在當(dāng)前圖形文件中僅可創(chuàng)建一個(gè)圖形參照,參照沒(méi)有副本。

c.編者研究發(fā)現(xiàn),在除了“道路”數(shù)據(jù)快捷方式以外的其他圖形在把已有的對(duì)象參照“提升”之后,還可以再次創(chuàng)建對(duì)象參照。

d.研究發(fā)現(xiàn),如果一個(gè)文件內(nèi)有“道路”模型,并且“數(shù)據(jù)快捷方式”節(jié)點(diǎn)集合上“道路”數(shù)據(jù)快捷方式的名稱與當(dāng)前圖形文件中固有的“道路”模型名稱相同的話,那此時(shí)的“道路”數(shù)據(jù)快捷方式便無(wú)法在該文件中創(chuàng)建對(duì)象參照。

2.3.3 同步對(duì)象參照

圖2 數(shù)據(jù)快捷方式引用圖標(biāo)

只要源圖形發(fā)生變更,那么當(dāng)重新打開(kāi)含有對(duì)象參照的圖形文件時(shí)對(duì)應(yīng)源圖形變更的對(duì)象參照會(huì)自動(dòng)更新同步最新數(shù)據(jù)。如果不是新打開(kāi),而是已經(jīng)打開(kāi)時(shí),源文件發(fā)生了數(shù)據(jù)變更,會(huì)在C3D用戶界面的右下角以通知消息的形式進(jìn)行提示,見(jiàn)圖3,并且同時(shí)會(huì)在圖形窗口的瀏覽樹(shù)和狀態(tài)欄中顯示帶有感嘆號(hào)的警告標(biāo)志。

圖3 同步提示

如果需要同步的對(duì)象參照比較多,一個(gè)一個(gè)選擇對(duì)象執(zhí)行同步命令比較煩瑣,C3D平臺(tái)給提供了一個(gè)“一鍵同步”的命令“同步參照”,見(jiàn)圖4,執(zhí)行完該命令,即可把當(dāng)前圖形文件中的所有需要同步的對(duì)象參照同步完成。

圖4 一鍵同步所有已變更的對(duì)象參照命令

3 成果應(yīng)用

3.1 工程概況

本研究成果應(yīng)用項(xiàng)目為黃河一級(jí)支流沁河沁陽(yáng)市城區(qū)段治理工程,該工程的縱向建設(shè)范圍為沁河安全河口至已拆除的老沁河大橋下游約0.6km,治理總長(zhǎng)度5.5km,橫向設(shè)計(jì)范圍為左右岸大堤以內(nèi)。本次治理河段緊鄰城區(qū),為城市河道,首先要強(qiáng)化河岸邊界,滿足行洪安全需求;同時(shí)兼顧工程的環(huán)境效應(yīng)和生態(tài)效應(yīng),使其更好地滿足生態(tài)城市的要求,為實(shí)現(xiàn)工程與生態(tài)景觀的有機(jī)統(tǒng)一、充分發(fā)揮河灘的自然景觀和人文景觀功能創(chuàng)造條件。由于該河段河勢(shì)不穩(wěn),主槽變化較大,為了控制河勢(shì),穩(wěn)定流路,增加河道的行洪能力,考慮對(duì)安全河口至主河槽液壓升降壩下游0.5km段共5.5km河道進(jìn)行疏浚。沁河河道灘地現(xiàn)狀見(jiàn)圖5。

圖5 沁河河道灘地現(xiàn)狀

3.2 項(xiàng)目協(xié)同識(shí)別

本次設(shè)計(jì)的生態(tài)河道蜿蜒曲折、地形地貌復(fù)雜,結(jié)合現(xiàn)狀地形設(shè)計(jì)岸線,分為左岸2段和右岸4段,并且斷面型式不同,為了精確、高效率地完成設(shè)計(jì)任務(wù),項(xiàng)目組利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行DEM數(shù)據(jù)采集,通過(guò)global mapper軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,Autodesk Subassenbly Composer軟件進(jìn)行河道橫斷面參數(shù)化設(shè)計(jì),以Civil 3D軟件為主要設(shè)計(jì)平臺(tái),進(jìn)行生態(tài)河道BIM設(shè)計(jì)。

根據(jù)以往正向三維設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),由于本工程河道斷面型式復(fù)雜多變,地形范圍較大,最終生成的整個(gè)工程項(xiàng)目的信息非常龐大,在現(xiàn)有高配電腦上運(yùn)行項(xiàng)目文件非常吃力,一次微小調(diào)整、一次數(shù)據(jù)保存或者一次斷面創(chuàng)建,計(jì)算機(jī)就會(huì)花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行運(yùn)行,中途還不免有崩潰的危險(xiǎn),對(duì)于設(shè)計(jì)效率的提升有著很大的負(fù)面影響。將研究出的基于數(shù)據(jù)快捷方式的專業(yè)內(nèi)協(xié)同工作模式應(yīng)用于該項(xiàng)目中,很好地解決了這一問(wèn)題:將原本環(huán)環(huán)相扣的地形、平面布置、斷面設(shè)計(jì)、模型創(chuàng)建、工程量統(tǒng)計(jì)以及施工圖紙創(chuàng)建等工作分到多個(gè)文件中,分別由項(xiàng)目組不同設(shè)計(jì)人員來(lái)完成,由于將龐大的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)細(xì)分給多人多計(jì)算機(jī)進(jìn)行并行設(shè)計(jì),極大地提高了設(shè)計(jì)效率和計(jì)算機(jī)運(yùn)行速率。

3.3 基于數(shù)據(jù)快捷方式的協(xié)同設(shè)計(jì)

本次沁河沁陽(yáng)市城區(qū)段治理工程正向三維設(shè)計(jì)采用基于數(shù)據(jù)快捷方式的協(xié)同模式進(jìn)行,主要將地形處理、平面布置和河道建模這三大塊進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)。

首先創(chuàng)建一個(gè)地形處理的獨(dú)立文件,命名為“地形處理”,在該文件中進(jìn)行正向三維設(shè)計(jì)工作中的地形曲面的創(chuàng)建、編輯與處理工作,得到高質(zhì)量的現(xiàn)狀地形曲面,見(jiàn)圖6。

圖6 高質(zhì)量現(xiàn)狀地形曲面

對(duì)創(chuàng)建完成的三維地形曲面進(jìn)行編輯優(yōu)化后,進(jìn)行高程分析、坡度分析和坡向分析等,以數(shù)字化云圖的形式直觀反映工程區(qū)地勢(shì)高低分布情況,為河道岸線的選線作出初步判斷,同時(shí)結(jié)合水文資料設(shè)計(jì)出河道控制線,見(jiàn)圖7。

圖7 河道兩岸控制線設(shè)計(jì)

隨后利用研究完成的數(shù)據(jù)快捷方式流程把現(xiàn)狀地形曲面、平面布置創(chuàng)建出其對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)快捷方式,創(chuàng)建完成之后,新建一個(gè)新文件,并命名為“河道正向三維設(shè)計(jì)”,此文件為最終的模型創(chuàng)建、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)工程量和自動(dòng)出圖文件。將地形曲面數(shù)據(jù)快捷方式設(shè)定到當(dāng)前圖形文件中,此時(shí)便可在當(dāng)前圖形文件中激活該數(shù)據(jù)快捷方式,并保持聯(lián)動(dòng),隨后創(chuàng)建對(duì)象參照,創(chuàng)建完成之后,當(dāng)前圖形文件便與數(shù)據(jù)快捷方式項(xiàng)目關(guān)聯(lián)到一起。

接著,利用“設(shè)定數(shù)據(jù)快捷方式文件夾”激活“平面布置”數(shù)據(jù)快捷方式,該操作為切換操作,一旦“平面布置”數(shù)據(jù)快捷方式被激活,“地形處理”數(shù)據(jù)快捷方式將被取代,見(jiàn)圖8。

圖8 平面布置數(shù)據(jù)快捷方式取代地形處理數(shù)據(jù)快捷方式

接著利用同樣的方法創(chuàng)建出各平面布置路線的參照對(duì)象,各種不同作用的平面布置路線就以指定的樣式顯示在“瀏覽”選項(xiàng)卡的“路線”集合下,同時(shí)在模型空間中也出現(xiàn)各路線的圖形對(duì)象,見(jiàn)圖9。

圖9 創(chuàng)建完成的路線數(shù)據(jù)快捷方式在“路線”樹(shù)節(jié)點(diǎn)中

至此,創(chuàng)建河道模型所需要的地形曲面和平面布置路線的數(shù)據(jù)快捷方式參照對(duì)象便創(chuàng)建完成,經(jīng)過(guò)橫縱斷面的設(shè)計(jì)之后,即可創(chuàng)建完成河道BIM模型,見(jiàn)圖10。最后從模型中提取工程量和施工圖紙,見(jiàn)圖11～圖14。

圖10 含有設(shè)計(jì)信息可參數(shù)化實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)的生態(tài)河道BIM模型

圖11 總開(kāi)挖回填工程量自動(dòng)計(jì)算和計(jì)算所得總開(kāi)挖回填工程量表

圖12 河道各種護(hù)岸材質(zhì)工程量自動(dòng)計(jì)算和計(jì)算所得護(hù)坡材質(zhì)工程量表

圖13 創(chuàng)建平縱出圖圖幅及平縱圖紙

圖14 創(chuàng)建多個(gè)橫斷面視圖及橫斷面圖紙

如果后續(xù)測(cè)量地形逐步完善,平面布置方案發(fā)生變更,便可在源文件中直接進(jìn)行完善調(diào)整,調(diào)整之后將源文件進(jìn)行保存,同時(shí)在模型文件的右下方會(huì)提示數(shù)據(jù)快捷方式定義可能已更改的消息提示框,見(jiàn)圖15。

此時(shí),只需點(diǎn)擊“同步”,源文件中關(guān)聯(lián)的現(xiàn)狀地形曲面和平面布置最新方案便會(huì)更新到當(dāng)前模型文件中,依靠Civil 3D強(qiáng)大的聯(lián)動(dòng)能力,所創(chuàng)建的河道BIM模型、統(tǒng)計(jì)的工程量表、創(chuàng)建的平縱橫施工圖紙也會(huì)自動(dòng)更新,而不用在模型文件中做任何的調(diào)整,極大地提高了設(shè)計(jì)效率,提升了成果質(zhì)量。

4 結(jié) 語(yǔ)

a.實(shí)現(xiàn)生態(tài)河道工程專業(yè)內(nèi)、專業(yè)間以及項(xiàng)目各階段的協(xié)同正向三維設(shè)計(jì)。在生態(tài)河道正向三維設(shè)計(jì)中利用數(shù)據(jù)快捷方式生成的數(shù)據(jù)可有效貫穿在工程項(xiàng)目建設(shè)的全生命周期,可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)專業(yè)間的協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同交流、協(xié)同管理,將有效地提高工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)效率,為項(xiàng)目的各個(gè)參與方帶來(lái)最大的經(jīng)濟(jì)效益。

b.數(shù)據(jù)快捷方式為僅基于圖形文件的共享對(duì)象數(shù)據(jù)提供簡(jiǎn)單、直接的機(jī)制,而不需要額外的服務(wù)器空間。數(shù)據(jù)快捷方式可以很靈活地進(jìn)行項(xiàng)目對(duì)象的數(shù)據(jù)管理,可方便地進(jìn)行生態(tài)河道工程專業(yè)內(nèi)部的數(shù)據(jù)協(xié)同,也可進(jìn)行水工、景觀以及規(guī)劃等多專業(yè)間的數(shù)據(jù)協(xié)同,在同一個(gè)局域網(wǎng)中將數(shù)據(jù)快捷方式存儲(chǔ)到個(gè)人電腦的共享文件夾之中,項(xiàng)目組任一成員的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)均可互通使用,提高了各專業(yè)之間的協(xié)同合作能力,提升了設(shè)計(jì)效率。

c.將傳統(tǒng)專業(yè)間需要通過(guò)人工拷貝文件的配合工作模式進(jìn)行創(chuàng)新。在企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)中搭建協(xié)同通道,利用數(shù)據(jù)快捷方式實(shí)現(xiàn)各專業(yè)間的實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng),任一方有方案調(diào)整變更,相關(guān)專業(yè)的設(shè)計(jì)成果便會(huì)自動(dòng)更新調(diào)整,無(wú)須發(fā)送或拷貝文件替換,大大提高了工作效率。