九绵高速3Ds Max桥隧模型制作

2018-06-06黄岩

四川水泥 2018年6期

黄岩

(江苏建筑职业技术学院，江苏徐州 221116）

0 引言

BIM技术已广泛应用于工业民用建筑的设计、施工和后期运维，近年来，各省相继出台明确推进BIM技术应用文件，促进建筑业持续健康发展[1]。然而由于桥梁隧道异性曲面构件较多，相应软件功能限制等原因，BIM技术在市政工程上应用程度不及工民建，但可以预知的是，市政工程的BIM应用必将跟进发展，发挥其巨大作用[2]。

Autodesk公司开发的几款BIM软件被广泛应用于建模和施工管理中，以Revit和Navisworks为代表[3]。3Ds Max软件开发较早，已成熟的用于室内设计、广告、三维动画、影片、游戏、工业设计等，由于其高质量的渲染效果，较快的渲染速度，现已成为BIM技术的重要组成部分，成为施工过程动画制作的强有力武器[4]。同时，市政工程中的桥隧多为不规则构件，使用常规方式建模困难，3Ds Max强大的多边形编辑功能可以较好解决这个问题[5]。

九绵高速公路即九寨沟至绵阳高速公路，全长244.97公里，每公里造价超过1.7亿元，沿线地质情况复杂，生态环境脆弱，桥隧比高，且穿越“5·12”汶川特大地震重灾区北川和九寨沟地震灾区。全线设置17处互通式立交，主线桥梁130座，总长78km，隧道42座，总长121km，桥隧占路线总长度的81%，服务区6处。采用双向四车道高速公路技术标准建设，设计时速 80公里/小时，路基宽度25.5米。

九绵高速极高的桥隧比、地震多发、复杂的地形条件给设计和施工都带来了严峻的挑战，九绵高速建成通车后，成都至九寨沟车程将缩短至 4个小时，对当地经济发展具有重要意义。

1 桥隧建模过程

九绵高速全线隧道42座，我校与企业合作，根据企业提供的Revit文件进行3Ds Max模型建立。Revit模型制作的模型可以转换为FBX格式，进而导入3Ds Max，然而，此格式导入之后图形有巨大的面数，以图2 母家山大桥部分为例，面数高达100多万个。3Ds Max出色的渲染效果基于其材质贴图和场景灯光，巨大的面数导致材质数量巨大，灯光效果计算极其复杂。采用现有设备条件渲染时间要数月之久，已经不能正常使用。

基于以上原因，采用3Ds Max多边形建模，本项目难点在于，既要保证建模的准确性，又要满足面数尽量小的要求。在具体的实践中，需要特别强调的建模要点如下

（1）隧道主体截面采用样条线闭合曲线，整体扫描得到，非必要曲线调整，中部不再加点或尽量少加点。调整时尽量不加点，采用FFD 2*2*2或3*3*3进行局部调整。

（2）桥梁T梁和箱梁采用样条线闭合曲线，所有T梁或箱梁做成一个整体，不再分开做整体放样或扫描得到，调整时尽量不加点。

（3）桥台和盖梁采用可编辑多边形挤出、插入命令得到。灵活运用可编辑多边形功能，制作面数较少且满足要求的几何体。

（4）圆柱形构件，如墩柱等，细分采用 16边形，高度分段和断面分段严格控制为 1个。既保证图形近圆，又减少了面数。同样的，所有不需要分段的图形分段数都控制为1个，如规则的长方体等。