三维设计在水利工程中的应用优劣势分析

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1、三维设计在水利工程中的应用优劣势分析潘科（水利部海委漳卫南运河刘庄闸管理所河南浚县456250）【摘要】本文就此阐述三维设计在水利工程中的应用。.jyqkensionaldesignapplicationsinhydraulicengineeringanalysisoftheadvantagesanddisadvantagesPanKe(MentJunxianHenan456250)【Abstract】Thispaperdescribesthisthree-dimensionaldesigninhydraulicengineeringapplications.【Keyensio

2、naldesign;Hydraulicengineering;Application1.引言近几年来，CAD技术从最初的平面辅助绘图迅速向三维化方向发展，迅速成为CAD业界一个新的发展方向，引起了广大学者的关注。三维设计具有模型直观形象、工程量计算精确、方便设计修改及重复利用诸多有点，因而具有广阔的应用前景。2.三维设计的概念剖析（1）从狭义上讲，设计是指设计人员进行创造性劳动的过程，即设计人员通过查资料、分析、计算等活动形成设计方案的过程。对于二维的、以工程图为主要目标的辅助软件，需要大量人工处理的环节，软件要处理的只是其中很少一部分，但有时这部分工作量却占用了大部分的工作时

3、间。设计离不开图纸，这是因为：设计人员设计需要记住、研究和修改自己的设计；方便校审人员校审；方便与其它设计人员进行讨论交流，共同完成设计；方便施工人员将设计意图变成实物。绘制工程图，实际上是设计思维的表达手段。（2）综上所述，设计不单单是绘图，更重要是绘图之外的许多工作。而目前的二维设计软件，有时候却难以快速便捷的实现设计人员的意图，尤其是在方案发生变更后，改图成了许多设计人员的烦恼。三维设计（3DDesign）是新一代数字化、虚拟化、智能化设计平台的基础，它是建立在平面和二维设计的基础上，让设计目标更加立体化、形象化的一种新兴设计方法。设计人员在设计时一方面要想象实际工程的三

4、维逻辑关系，另一方面又要进行设计思考，工作负荷相当大。采用三维软件就能在大脑以外虚拟三维图像，从根本上减轻了设计人员的大脑负担，从而有利于进行更富创新的设计思考。3.三维设计方法在目前水利工程中的应用现状3.1勘察测绘。在将等高线数据进行数字化后，便可以建立三维地貌图，包括各类建筑物、开挖边坡及原始地貌等，并可根据工程的进展情况不断地更新。另一方面，由于建立的三维地貌是采用三维数字，因而建筑物任意部位的体积、面积等属性以及挖填土石方量都可以精确地计算出来。3.2水工设计。参数化设计可以高效地利用已有的模版，同时方便设计方案的变更。形象的三维设计成果也方便校审工作的进行，同时也有

5、利于各专业间的沟通并减少了设计中一些显见的错误。此外，三维模型还能很好地展现建筑物与周边环境、地质地形条件的关系。3.3施工组织。在明确施工场地和地形彼此之间的制约条件的情况下，采用三维动态布置施工平台，能够快速得出所需结果并生成相应的平、剖面图。采用三维建模技术能直观地了解各种方案的可行性，从而有利于快速、方便地进行多种方案比选。3.4工程量计算。有了精确的三维模型，便可以对工程量进行精确计算。如果有了建筑材料和地质分类数据，还能够计算不同材料的用量，进而为概预算及施工期的材料供应计划提供可靠的数据。4.三维设计方法在水利工程中的应用优势及不足4.1三维设计在水利工程中的应用

6、优势。4.1.1传统的设计思路都是先把建筑物的平面设计图纸绘制出来，进行方案讨论，然后在图纸上对设计方案进行修改和变更，最后确定设计图纸。因为这些修改工作都是基于平面进行的，致使水利工程建筑成型后的效果、建筑物与周围环境的协调等不能直观模拟。另外绘制图纸的工作量也大，如果修改方案，需要重新绘制设计图纸，这实际上就是做了一些不必要的重复劳动。若直接绘制设计的水工建筑物三维效果图，在三维建筑模型上完成设计方案修改，最后将水工建筑物设计模型转化为平面设计图纸，就不需要再重新绘制设计图纸。4.1.2借助CAD软件的强大的绘制三维建筑物形体的功能，根据设计的思路，先绘制出建筑物的三维效果

7、图，然后渲染三维效果图，即附加合适的材质，选择适用的光源、阴影，添加协调的背景和配图，使建筑物更有灵气与生机。在三维效果图上，能够查看建筑物不同方位的动态观察效果，确定剖切建筑物的合适位置，观看剖切的断面。这样，建筑物形体是否美观、跟周围环境是否协调，工程量的查询、造价的高低等都可得到检验。4.1.3对于水利工程施工场地布置困难的地形，在明确彼此之间的制约条件的情况下，采用三维动态布置施工平台，能够方便快捷的得到所需结果并生成相应平面、剖面图。4.1.4在传统二维设计条件下，专业间的沟通往往