CN108492368A - 一种水闸扭坡三维模型创建方法 - Google Patents

一种水闸扭坡三维模型创建方法 Download PDF

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Abstract

本发明一种水闸扭坡三维模型创建方法，主要应用于水利工程水闸由斜坡渐变为直墙的扭坡模型的创建，其他类型的扭坡根据此方法原理同样可以完成建模工作，对其进行参数化的处理后，并进行参数化测试，很好地避免了参数化出现误差的问题，实现了直接在族类型进行改变各部分参数的数值大小，既可以创建出新的三维模型，适用性、实用性、可靠性更强，保证了模型与工程信息的统一，为后期工程量的提取做准备，方便施工与管理。

Description

一种水闸扭坡三维模型创建方法
技术领域
本发明涉及水闸扭坡技术领域，更具体地说，涉及一种由斜坡渐变为直墙的水闸扭坡三维模型创建方法。
背景技术
众所周知，水利工程中边坡的坡比不仅与边坡的地质条件有关，一些过水设施的断面还受水流影响。当边坡较长，沿线的地质条件差别较大，就需要采用不同的开挖坡比，不同坡比之间从施工方便、边坡稳定等角度考虑，需要渐变的过渡段，从而形成了扭坡。在水闸闸首、明渠等水工建筑中，进水要比较开阔，便于引水，中间缩窄进入正常渠道，此时其边坡也会产生一个渐变段。
在实际的设计与施工中，对于扭坡这种不规则的工程项目，往往需要我们先制作出三维模型来向人们展示一些工程信息和特点，方便施工与管理。但是，现有的扭坡模型还有诸多缺陷：
其一，因为扭坡结构的特殊性，其建模工作较为复杂，适用的建模软件较少，模型体现的信息也不完全，并且即使建模工作完成，其往往只适用于特定工程，适用性较差；
其二，相似结构的扭坡，需要分别二次建模，改变起来较为繁杂，并且精度较低，工作量巨大，工作效率低；
其三，现有的扭坡模型不能很好地实现工程设计信息与模型的统一，科学性较差。
发明内容
有鉴于此，为解决上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水闸扭坡三维模型创建方法，主要应用于水利工程水闸由斜坡渐变为直墙的扭坡模型的创建，其他类型的扭坡根据此方法原理同样可以完成建模工作，对其进行参数化的处理后，并进行参数化测试，保证了模型与工程信息的统一，为后期工程量的提取做准备，方便施工与管理。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种水闸扭坡三维模型创建方法，包括以下步骤：
S1：打开软件，开启BIM参数化建模模式，选取公制常规模型建族，准备进行放样融合；
S2：定义右面轮廓为轮廓1、左面轮廓为轮廓2，分别绘制扭坡右、左面轮廓，完成放样融合；
S3：修改编辑模型、编辑放样融合、编辑顶点；
S4：对模型进行参数化，并测试参数：
S41：选中模型，选中编辑放样融合，在选择右面轮廓1中对右面轮廓1的各个线段标注尺寸，并对各个线段添加实例参数，实例参数名称以线段对应结构名称来命名；
S42：同理，将左面轮廓2的各个线段标注尺寸，各个标注均按其对应结构名称来对实例参数命名；
S43：连接右面轮廓1的中心点O1与左面轮廓2的中心点O2，并标注路径长度参数r=|O1O2|；
S44：根据参数化测试公式对各部分参数进行参数化测试，在族类型中改变各部分参数的数值大小，模型根据参数的变化而变化，参数化完成。
进一步的，所述步骤S44后，还包括有：
S45：在另一类似的扭坡需要建模时，在该模型的基础上改变各部分参数的数值大小，得到新的三维模型。
进一步的，所述步骤S44中，参数化测试，具体包括以下步骤：
A1：在软件内的BIM参数化建模模式下，打开族类型建立参数化测试公式；
A2：定义参数化测试公式：定义右面轮廓1上任意一个顶点A的坐标为A（x1、y1、z1）、左面轮廓2上对应顶点A的顶点B的坐标为B（x2、y2、z2），则参数化测试公式为：
；
A3：将参数化测试公式保存至族类型中，并将模型的各部分参数与参数化测试公式做关联，得到右面轮廓1上任意一个顶点A与左面轮廓2上对应顶点A的顶点B均一一对应连接，完成参数化测试；
A4：在参数化测试之后，编辑放样融合、编辑顶点，然后改变各部分参数的数值大小，进而编辑模型，得到新的三维模型。
进一步的，所述顶点A为多个，所述顶点B为多个，所述顶点A与顶点B均一一对应。
进一步的，所述步骤S43中，路径长度参数为水闸扭坡长度。
进一步的，所述步骤S1中，包括以下子步骤：
S11：打开Revit 2016软件，选择新建族，选取公制常规模型，开始进行放样融合；
S12：打开公制常规模型，选择放样融合工具，在出现的放样融合功能面板中选择绘制路径功能，根据需要的扭坡长度绘制出路径。
进一步的，所述步骤S2中，包括以下子步骤：
S21：选择轮廓1进行编辑轮廓工作，绘制直墙式的右截面，并编辑出右截面上的各个顶点，做出直墙式的右面轮廓1；
S22：选择轮廓2进行编辑轮廓工作，按照步骤S21的方法绘制斜坡式的左截面，同样编辑出左截面上对应的各个顶点，做出斜坡式的左面轮廓2。
进一步的，所述步骤S3中，包括以下子步骤：
S31：选中模型进行编辑放样融合的操作，编辑顶点，将直墙式的右面轮廓1上的各个顶点与斜坡式的左面轮廓2的各个顶点均一一对应连接；
S32：检查两个截面上的各个顶点的对应关系，检查各个连接线。
进一步的，所述左面轮廓2的斜坡坡度为非90°的任意一角度。
进一步的，采用该创建方法得到的水闸扭坡三维模型均为相似的扭坡结构。
本发明的有益效果是：
1、在Revit 2016软件中，使用BIM参数化建模模式，很好的满足了扭坡结构的特殊性，进一步提升工程信息化水平，BIM技术逐渐成为工程新趋势，基于BIM面向对象进行参数化建模，可以实现工程设计信息与模型的统一，进一步提升设计的科学性和适用性，使其可以适用于其他相似的扭坡建模工作中，能够更好地管理和变通，大大减少了工作量、降低了成本，提高了工作效率；
2、本发明中，模型的参数化以及测试参数创新突出；首先，通过参数化的步骤，保证了工程信息与模型的统一，并且在遇到形似结构的扭坡时，只需要对建好的族进行参数的修改就可以使用，无需二次建模，即可快速地使用模型，实用性显著提升，很好地避免了再次建模的繁杂，并且各部分参数均实例标注命名，简单明了，方便高效，精度高、效果好，大大减少了工作量，提高了工作效率；同时，也可以用其明细表的功能直接进行工程量的提取，提取出的工作量也具有较高精度；
另外，参数化测试公式的使用，使得模型的各部分参数与参数化测试公式做关联，保证了右面轮廓1上任意一个顶点A与左面轮廓2上对应顶点A的顶点B均能一一对应连接，很好地避免了参数化出现误差的问题，实现了直接在族类型进行改变各部分参数的数值大小，既可以创建出新的三维模型，适用性、实用性、可靠性更强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的方法流程框图；
图2为参数化测试的流程框图；
图3为本发明的三维模型图；
图4为图3的右视图；
图5为直墙式的右面轮廓1的结构示意图；
图6为斜坡式的左面轮廓2的结构示意图；
图7为路径长度参数r的示意图；
图8为本发明的平面示意图；
图中标记：1、右面轮廓，2、左面轮廓。
具体实施方式
下面给出具体实施例，对本发明的技术方案作进一步清楚、完整、详细地说明。本实施例是以本发明技术方案为前提的最佳实施例，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本实施例中可以采用一个1：2的斜坡逐渐变换6000mm的距离，进而变换成右边的直墙的扭坡进行具体说明。
一种水闸扭坡三维模型创建方法，包括以下步骤：
S1：打开软件，开启BIM参数化建模模式，选取公制常规模型建族，准备进行放样融合；
S2：定义右面轮廓为轮廓1、左面轮廓为轮廓2，分别绘制扭坡右、左面轮廓，完成放样融合；
S3：修改编辑模型、编辑放样融合、编辑顶点；
S4：对模型进行参数化，并测试参数：
S41：选中模型，选中编辑放样融合，在选择右面轮廓1中对右面轮廓1的各个线段标注尺寸，并对各个线段添加实例参数，实例参数名称以线段对应结构名称来命名；
S42：同理，将左面轮廓2的各个线段标注尺寸，各个标注均按其对应结构名称来对实例参数命名；
S43：连接右面轮廓1的中心点O1与左面轮廓2的中心点O2，并标注路径长度参数r=|O1O2|=6000mm，即该模型的扭坡长度为6000mm；
S44：根据参数化测试公式对各部分参数进行参数化测试，在族类型中改变各部分参数的数值大小，模型根据参数的变化而变化，参数化完成。
本发明中，模型的参数化以及测试参数创新突出；首先，通过参数化的步骤，保证了工程信息与模型的统一，并且在遇到形似结构的扭坡时，只需要对建好的族进行参数的修改就可以使用，无需二次建模，即可快速地使用模型，实用性显著提升，很好地避免了再次建模的繁杂，并且各部分参数均实例标注命名，简单明了，方便高效，精度高、效果好，大大减少了工作量，提高了工作效率；同时，也可以用其明细表的功能直接进行工程量的提取，提取出的工作量也具有较高精度。
进一步的，所述步骤S44后，还包括有：
S45：在另一类似的扭坡需要建模时，在该模型的基础上改变各部分参数的数值大小，得到新的三维模型。
本发明采用的是基于BIM建模的Revit 2016软件，在Revit 2016软件中，使用BIM参数化建模模式，很好的满足了扭坡结构的特殊性，进一步提升工程信息化水平，BIM技术逐渐成为工程新趋势，基于BIM面向对象进行参数化建模，可以实现工程设计信息与模型的统一，进一步提升设计的科学性和适用性，使其可以适用于其他相似的扭坡建模工作中，能够更好地管理和变通，大大减少了工作量、降低了成本，提高了工作效率。
进一步的，所述步骤S44中，参数化测试，具体包括以下步骤：
A1：在软件内的BIM参数化建模模式下，打开族类型建立参数化测试公式；
A2：定义参数化测试公式：定义右面轮廓1上任意一个顶点A的坐标为A（x1、y1、z1）、左面轮廓2上对应顶点A的顶点B的坐标为B（x2、y2、z2），则参数化测试公式为：；在具体模型中，将r=|O1O2|=6000mm代入上述参数化测试公式进行计算，其中，相互对应的右面轮廓1上任意一个顶点A（x1、y1、z1）、左面轮廓2上对应顶点A的顶点B（x2、y2、z2）均要满足参数化测试公式，保证右面轮廓1上任意一个顶点A与左面轮廓2上对应顶点A的顶点B均一一对应连接；
A3：将参数化测试公式保存至族类型中，并将模型的各部分参数与参数化测试公式做关联，得到右面轮廓1上任意一个顶点A与左面轮廓2上对应顶点A的顶点B均一一对应连接，完成参数化测试；
A4：在参数化测试之后，编辑放样融合、编辑顶点，然后改变各部分参数的数值大小，进而编辑模型，得到新的三维模型。
本发明中，模型的参数化以及测试参数创新突出；首先，通过参数化的步骤，保证了工程信息与模型的统一，并且在遇到形似结构的扭坡时，只需要对建好的族进行参数的修改就可以使用，无需二次建模，即可快速地使用模型，实用性显著提升，很好地避免了再次建模的繁杂，并且各部分参数均实例标注命名，简单明了，方便高效，精度高、效果好，大大减少了工作量，提高了工作效率；同时，也可以用其明细表的功能直接进行工程量的提取，提取出的工作量也具有较高精度；
另外，参数化测试公式的使用，使得模型的各部分参数与参数化测试公式做关联，保证了右面轮廓1上任意一个顶点A与左面轮廓2上对应顶点A的顶点B均能一一对应连接，很好地避免了参数化出现误差的问题，实现了直接在族类型进行改变各部分参数的数值大小，既可以创建出新的三维模型，适用性、实用性、可靠性更强。
进一步的，所述顶点A为多个，所述顶点B为多个，所述顶点A与顶点B均一一对应，很好地避免了参数化出现误差的问题。
进一步的，所述步骤S43中，路径长度参数为水闸扭坡长度。
进一步的，所述步骤S1中，包括以下子步骤：
S11：打开Revit 2016软件，选择新建族，选取公制常规模型，开始进行放样融合；
S12：打开公制常规模型，选择放样融合工具，在出现的放样融合功能面板中选择绘制路径功能，根据需要的扭坡长度绘制出路径。
进一步的，所述步骤S2中，包括以下子步骤：
S21：选择轮廓1进行编辑轮廓工作，选择“立面：右”打开视图，绘制直墙式的右截面，并编辑出右截面上的各个顶点，做出直墙式的右面轮廓1；
S22：选择轮廓2进行编辑轮廓工作，按照步骤S21的方法，选择“立面：左”打开视图，绘制斜坡式的左截面，同样编辑出左截面上对应的各个顶点，做出斜坡式的左面轮廓2。
进一步的，所述步骤S3中，包括以下子步骤：
S31：选中模型进行编辑放样融合的操作，编辑顶点，将直墙式的右面轮廓1上的各个顶点与斜坡式的左面轮廓2的各个顶点均一一对应连接；
S32：检查两个截面上的各个顶点的对应关系，检查各个连接线，保证两个截面上的各个顶点都对应上。
进一步的，所述左面轮廓2的斜坡坡度为非90°的任意一角度，更好地显示斜坡渐变为直墙的扭坡结构的三维模型的工程效果。
进一步的，采用该创建方法得到的水闸扭坡三维模型均为相似的扭坡结构，大大减少了工作量，提高了工作效率。
进一步的，具体说明一下，各部分参数主要包括：路径长度参数即模型的扭坡长度：r=|O1O2|，右面轮廓1的各个顶点、各个实例参数线段，左面轮廓2的各个顶点、各个实例参数线段，右面轮廓1与左面轮廓2上一一对应的各个顶点之间的对应连接线，右面轮廓1上任意一个顶点A的坐标：A（x1、y1、z1），左面轮廓2上对应顶点A的顶点B的坐标：B（x2、y2、z2），左面轮廓2即斜坡的倾斜角度等。
综上所述，本发明一种水闸扭坡三维模型创建方法，主要应用于水利工程水闸由斜坡渐变为直墙的扭坡模型的创建，其他类型的扭坡根据此方法原理同样可以完成建模工作，对其进行参数化的处理后，并进行参数化测试，保证了模型与工程信息的统一，为后期工程量的提取做准备，方便施工与管理。
以上显示和描述了本发明的主要特征、基本原理以及本发明的优点。本行业技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会根据实际情况有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种水闸扭坡三维模型创建方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：打开软件，开启BIM参数化建模模式，选取公制常规模型建族，准备进行放样融合；
S2：定义右面轮廓为轮廓1、左面轮廓为轮廓2，分别绘制扭坡右、左面轮廓，完成放样融合；
S3：修改编辑模型、编辑放样融合、编辑顶点；
S4：对模型进行参数化，并测试参数：
S41：选中模型，选中编辑放样融合，在选择右面轮廓1中对右面轮廓1的各个线段标注尺寸，并对各个线段添加实例参数，实例参数名称以线段对应结构名称来命名；
S42：同理，将左面轮廓2的各个线段标注尺寸，各个标注均按其对应结构名称来对实例参数命名；
S43：连接右面轮廓1的中心点O1与左面轮廓2的中心点O2，并标注路径长度参数r=|O1O2|；
S44：根据参数化测试公式对各部分参数进行参数化测试，在族类型中改变各部分参数的数值大小，模型根据参数的变化而变化，参数化完成。
2.根据权利要求1所述的一种水闸扭坡三维模型创建方法，其特征在于：所述步骤S44后，还包括有：
S45：在另一类似的扭坡需要建模时，在该模型的基础上改变各部分参数的数值大小，得到新的三维模型。
3.根据权利要求1所述的一种水闸扭坡三维模型创建方法，其特征在于：所述步骤S44中，参数化测试，具体包括以下步骤：
A1：在软件内的BIM参数化建模模式下，打开族类型建立参数化测试公式；
A2：定义参数化测试公式：定义右面轮廓1上任意一个顶点A的坐标为A（x1、y1、z1）、左面轮廓2上对应顶点A的顶点B的坐标为B（x2、y2、z2），则参数化测试公式为：；
；
A3：将参数化测试公式保存至族类型中，并将模型的各部分参数与参数化测试公式做关联，得到右面轮廓1上任意一个顶点A与左面轮廓2上对应顶点A的顶点B均一一对应连接，完成参数化测试；
A4：在参数化测试之后，编辑放样融合、编辑顶点，然后改变各部分参数的数值大小，进而编辑模型，得到新的三维模型。
4.根据权利要求3所述的一种水闸扭坡三维模型创建方法，其特征在于：所述顶点A为多个，所述顶点B为多个，所述顶点A与顶点B均一一对应。
5.根据权利要求1所述的一种水闸扭坡三维模型创建方法，其特征在于：所述步骤S43中，路径长度参数为水闸扭坡长度。
6.根据权利要求1所述的一种水闸扭坡三维模型创建方法，其特征在于：所述步骤S1中，包括以下子步骤：
S11：打开Revit 2016软件，选择新建族，选取公制常规模型，开始进行放样融合；
S12：打开公制常规模型，选择放样融合工具，在出现的放样融合功能面板中选择绘制路径功能，根据需要的扭坡长度绘制出路径。
7.根据权利要求1所述的一种水闸扭坡三维模型创建方法，其特征在于：所述步骤S2中，包括以下子步骤：
S21：选择轮廓1进行编辑轮廓工作，绘制直墙式的右截面，并编辑出右截面上的各个顶点，做出直墙式的右面轮廓1；
S22：选择轮廓2进行编辑轮廓工作，按照步骤S21的方法绘制斜坡式的左截面，同样编辑出左截面上对应的各个顶点，做出斜坡式的左面轮廓2。
8.根据权利要求1所述的一种水闸扭坡三维模型创建方法，其特征在于：所述步骤S3中，包括以下子步骤：
S31：选中模型进行编辑放样融合的操作，编辑顶点，将直墙式的右面轮廓1上的各个顶点与斜坡式的左面轮廓2的各个顶点均一一对应连接；
S32：检查两个截面上的各个顶点的对应关系，检查各个连接线。
9.根据权利要求1所述的一种水闸扭坡三维模型创建方法，其特征在于：所述左面轮廓2的斜坡坡度为非90°的任意一角度。
10.根据权利要求1所述的一种水闸扭坡三维模型创建方法，其特征在于：采用该创建方法得到的水闸扭坡三维模型均为相似的扭坡结构。
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