动态透视图在公路设计中的初步应用

孙佐

摘要：文章论述了在道路设计中使用动态透视图设计的相关内容，目的是为了更好的促进我国道路事业的发展，带动经济朝着更加积极有效的方向前进。

关键词：数字地面模型（DTM）；动态透视图；公路设计

1 前言

所谓的透视图，具体的讲是路线电脑辅助设计体系中非常关键的构成要素，其能够确保使用人在设计的时候获取非常精准的道路形象，用来分析设计的线性品质和他于附近条件的一致性等，而且将其当成是变更设计的参考信息。使用优秀的电脑辅助体系形成三维模型技术，能够非常便捷而且及时的测评道路的设计信息，通过其漫游体系能够确保驾乘者体现到在道路中运行的安稳性等特征。该项技术可以在道路建成以前的时候就综合的体现出道路的全面景致，能够体现出通行的安稳性等特点。对于道路设计等等的一些内容也有非常显著地意义，能够便于负责人进行决策。

2 体系的关键构成要素

对于外业勘测活动，以往的信息关键是从航测等的先进工艺的全面应用来开展地形以及地质要素的分析处理。对于内业设计来讲，关键是要是三维数字地面模型的建立、公路CAI）一体化技术及道路三维可视化技术等，而且把这些工艺融汇到一起，确保勘测设计形成体系。

它的关键活动步骤涵盖如下的一些，即对初始信息开展全方位的收集，在场地之中分析火情野外资料，使用电脑辅助设备设置三维的模型体系，渲染制作和最终合成等几个部分。

2.1 对于初始资料的收集以及数字模型的设置活动

初始内容关键的涵盖如下的几点，比如道路的设计信息，沿途的地形信息以及景致资料，获取精准的初始信息是得到合乎具体状态的动态透视内容的前提。开展透视图的分析活动，第一要形成一个立体的框架，在设计模型的时候，一般分成两种，一种是单一进行模型的设计活动。还有一种是包括地形的设计。对于第一种来讲，它是直接的进到电脑的数模管控活动中，形成全新的编号内容，然后从横断面数据库及纵断面数据库中读人设计公路的数据，构网、建模即可；对于第二种来说，在第一种的前提之下，还应该将其中的地形要素输到数模里面，把道路边界之中的地形点去掉，进而，使用所有的点在构网中得到模型。

2.2 活动原理和制作时期使用的电脑体系

针对道路自身的建模活动来说，可利用AutoCAl软件下的二次开发软件如维地5.6完成，通过以上构建的数模三角网还可以按照n}格式输出，该功能可以给第三方渲染软件如3Imax渲染巨匠（ lightscape）等提供数据模型数据。要想合理的设置模型，还应该获取地物以及植被等的资料，以此来形成更加的近乎具体情况的材质库，而处理采集的图像资料一般可采用Photoshop， CORELDRAW等图像编辑软件。

设置三维形式的模型是形成该体系的关键内容，任何优秀的模型都应该涵盖非常综合的三维空间，涵盖多种要素的模型和有关的贴图等。通过有关程序在Au-toCAD下面快速构建公路立体模型，构建公路立体模型可应用相关专业软件如：HinCADS.6、海地公路软件、武汉捷力的公路一体化设计软件建立。捷力平面三维动画系统可以在平纵横一体化设计完毕后根据地模或纵横地面线文件及路线设计信息自动生成真实三维模型，自行的得到栏杆等结构，随性的设置背景内容，直接将模型转换到3DMAX渲染巨匠（lightscape）软件做效果处理，最后再生成真实的三维效果图及动态的AVI文件，很快就可以生成线路透视图与三维全景图，通过优秀的虚拟现实工艺对其开展全方位的分析。可按指定路径播放三维动画，通过多种角度等来分析其设计特征，对于具体的要素开展全方位的分析。中交第二公路勘察设计研究院研制开发的公路虚拟景观实时漫游系统BID-VRS，直接接受数字摄影测量系统产生的正射影像数据，将影像同数字地面模型、公路路线与互通立交三维几何模型、公路桥梁三维几何模型形成的综合模型叠加，开展场地布局活动，并实时地对公路设计的虚拟景观进行动态漫游。其真实的图形和道路设计有机的融汇到一起，能够精准合理的体现出道路的设计意义，为后续的评审和生态维护等提供优秀的可视化的措施。

海地公路三维仿真系统（Hard3D）是西安海地计算机软件开发有限公司自主开发研制的一套专门用于公路三维模型制作及动态播放的实时三维图形生成及渲染系统。其有非常多的优势，比如运行便捷，功效高，而且图形清楚，得到的动画有着非常高的操作特征，能够精准合理的体现出设计思想，在开展动态播放活动的时候，体系可以按照一定的次序体现出断面中的全部的技术要素，确保人们能够及时的了解相关内容，在播放的时候，使用人能够获取所需的图画，而且将其有效的储存，用来设置效果图，同时还能够持续的进行图画以及声音等的录制活动。具有动画的可操作性、路线各类信息的可动态显示性以及此系统可广泛用于公路工程项目的三维演示、效果图制作、项目评审、工程设计召投标过程当中，能够尽现您的实力，为工程的合理优化提供强有力的视觉支持等。由于Hard3D所基于3D图形引擎提供了强大的动态建模、动态渲染和模型管理功能，并且获益于微软公司不断对DirectX图形驱动性能的升级，从而使Hard3D在图形的动态渲染和模型的动态测试达到了国内绝对的领先水平，将以往的措施合理的改进，确保道路开展到全新的时期之中。

2.3 三维模型的渲染

三维模型的渲染在3DS系列软件3DS}MAX}VIZ}中进行，具体的内容包括：设置灯光、架设摄像机、贴材质、设背景、最后渲染成静态全景透视图。

2.4 对渲染图开展的后续分析

后续的分析对于得到高品质的图形有着非常关键的意义。

2.5 关于动画设置以及视频等

它不仅有和静态模式的一样的规定，还应该布置摄像机，进而开展 逐帧渲染。处理之后的图形按照合理的速率来演示，此时就成为了动态全景透视图，进而使用相关的软件等对图片内容开展全方位的剪辑处理，进而获取最终的内容。

3 具体运作

依托西藏自治区那曲地区布龙至比如通县油路工程，针对整个线路开展了该项设计活动，在开始的设计时期以及建设时期，生成公路复杂地段全景透视渲染图和模拟汽车行驶的公路动态透视图，能够指引工作者开展方案比对，以及评价视距等等的活动。

进行模型建立所必需准备的文件：横断面文件、地形点数据。其他文件有：构造物文件、横断面文件、超高文件、超高图文件、地质概况文件、特征点文件、平面线文件、平曲线文件、横断面文件。利用公路设计及平面三维动画系统制作动态透视图的详细过程，由于文章的规定，此处就不详细的分析，接下来介绍其制作步骤。（1）建立数字地面模型；（2）建立路线真实三维模型；（03）生成标线构造物等；（4）颜色及材质设置；（5）输出3DS文件；（6）形成三维动画。

4 结束语

通过上面的叙述，我们得知其是一种非常真实而且能够非常精准的体现出虚拟景象的非常全新的措施，其可以经由对具体的场景的设置获取的图形开展处理工作，得到交互种类的三维内容，确保使用者能从多种层次中分析三维景象，进而获取一个非常综合化的虚拟景象，以及可视化项目记录的解决方案，这项工艺能够大面积的应用到工程空间演示以及图形设置和评审等工作中，能够为项目的展示等带来全新的色彩。