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时间:2018-11-27
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1、高速公路多维虚拟景观设计方法研究-->第一章绪论1.1研究背景新中国成立初期,公路通车里程仅8.07万公里。改革开放30多年来,我国高速公路从无到有,再到实现通车里程居世界第二位的历史性突破,仅用十多年便走过了发达国家半个世纪走过的历程,有力支撑了社会经济的持续快速发展。被誉为“神州第一路”的沈大高速始建于1984年06月27日,到1988年10月已经完成239公里的建设并通车。1988年10月,沪嘉高速公路建成通车,全长20.4公里。此后,我国高速公路建设突飞猛进:1999年突破1万公里,跃居世界第四;2000年达到1.6万公里,跃居世界第三;2001年达到1.9万公里,跃居
2、世界第二;2002年10月达到2万公里;2003年底达到2.98万公里。2004年8月底突破了3万公里,比世界第三的加拿大多出近一倍。2004年12月17日,国务院审议通过了《国家高速公路网规划》[3],包括7条首都放射线、9条南北纵向线和18条东西横向线,总规模为86601公里。如图1.1所示。2010年底,我国高速公路达7.4万公里。国家高速公路网预计将于2020年基本建成。截止2011年年底,我国公路网总里程达到了405.54万公里,其中高速公路通车里程居世界第二位,为8.5万公里。1988年至2011年高速公路里程表,如图1.2所示。在传统的公路建设与管理过程中,着重考
3、虑工程技术指标和交通安全问题,景观只是一带而过,单调无味,缺乏文化特色,公路对自然也造成了很大破坏,背离了现代“可持续发展”的科学战略目标,违反了自然规律的发展,对我们的生存环境造成了不可弥补的破坏。现时代人本的理念要求高速公路工程设计的同时也要考虑到用路者的生理以及心理上更多的人性化需求,设计现代高速公路在交通功能实现的同时,还应构成和谐的“人-车-路-环境”的景观整体,维护原有生态环境,展现出和谐的景观,使用路者惬意地穿行其中。……………1.2国内外研究现状1.2.1国内研究概况由于各种原因国内开始建设高速公路相比其他发达国家晚了一些,直接影响到公路景观的规划设计以及评价,
4、尚无成熟的理论体系和技术手段。随着社会的进步,文明程度的提高和环保意识的加强,民众转变了使用公路的理念,从纯粹的交通目的转向较高的舒适美观的享受。国内在道路勘测设计中的可实现三维景观模型的建模和浏览方法有以交通部公路第一勘测设计研究院为代表,在CAD数据结构和文件组织方式基础上,采用二次开发工具扩展CAD系统,添加三维道路景观模型贴图插件、动态浏览插件。还有一种是中南大学和武汉大学开发的独立于CAD系统的三维建模应用平台,依据勘测设计成果DTM以及平纵横断面数据进行道路三维景观模型的建模和浏览。动画演示的关键技术通常采用两种办法:一种是在AUTOCAD平台下自动生成三维模型,然
5、后导入3DSMAx系统中,进行材质编辑、贴图等,最后进行渲染着色生成效果图和动画。另一种是在3DSMAx系统下直接建模,这种方法通常适用于精度要求不高的三维动画。另外,直接在VC++和OpenGL平台上进行二次开发,也可实现三维动画和实时漫游[7]。1997年,IBT公司的CARD/l7.0中文版通过测试进而在中国软件市场上迈出了第一步,并且于1998年在西安成立了办事处。目前CARD/18.218中文版已经应用于实际工程中了。高速公路建设规模的发展引起了社会对高速公路景观环境问题的广泛关注,新成果不断涌现。熊广忠提出公路美学基本理论的三个方面,他研究了绿化间距以及景物印象与车
6、速的关系。孙丙湘在《道路绿化和美化工程》[8]中叙述了绿化防护、美化类型的布局。任福田提出了基于驾驶员心理特性的道路线形设计新理论,他的著作《交通工程心理学》[9]成为我国公路景观设计的基础。对公路景观理论方法、景观设计进行了深入探讨的有刘朝晖、张映雪编著的《公路线形与环境设计》[10],张阳著的《公路景观学》[11]。中,公路景观绿化设计与施工管理方面有刘书套等人编著的《高速公路环境保护与绿化》[12]。……………第二章公路景观审美及评价基本理论2.1景观公路建设作为重要的基础设施,它的功能不仅是提供便捷安全的交通,还应满足视觉上的愉悦和精神上的轻松享受。公路景观的优劣取决于
7、其环境中设计、组织和养护管理的程度。公路的安全感和舒适感由视觉占了和大部分,而对视觉的影响主要是公路自身、构造物的景观、公路景观及其与周边环境之间的关系,综合而成的视觉印象。公路实用美学要求在交通现状下,从驾驶员的动态视觉角度出发来研究线形的连续性、诱导性、预告性、景观丰富度及与环境的配合等,把公路做成一条美丽的风景线。在公路景观规划设计中的基本美学原则有两种:一种是将公路景观元素尽量与周围自然融为一体;另一种是使公路景观元素充分从环境中跃出,吸引视线。公路美学的基础是和谐的空间线形,路线美
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