CN115953510A - 一种涉铁转体桥梁的施工模拟动画制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涉铁转体桥梁的施工模拟动画制作方法，包括如下步骤：S1、建立项目施工动画脚本；S2、根据步骤S1建立的动画脚本，列出所需要的转体桥梁和施工设备的模型清单，再根据设计图纸，采用建模软件对转体桥梁、施工设备进行建模；S21、其中项目施工场地模型的建立包括基坑的建立，采用建模软件，根据图纸以及施工动画展示需要确定基坑范围的大小，建立基坑模型；S22、导出基坑模型，输出为OBJ格式并到如3DMax中。本发明施工动画的制作通过与无人机倾斜摄影技术建立的地理模型相结合，实现全方位的展示施工场地与周围环境的相对位置关系；通过对基坑模型的建立与编辑，使得项目施工模型变的更加丰富，从而使得项目施工的模拟过程更加完善。

Description

一种涉铁转体桥梁的施工模拟动画制作方法

技术领域

本发明涉及转体桥梁工程技术领域，具体涉及一种涉铁转体桥梁的施工模拟动画制作方法。

背景技术

近年来我们国家基础建设日益火热，“逢山开路，遇水架桥”。对于跨越铁路的桥梁工程，为了不影响铁路的正常运营，一般均采用转体法进行施工。但是由于转体桥的涉及到了运营的铁路，其在施工当中的安全性及无妨碍性是最主要的，保证施工的顺利进行，这一直都是转体桥工程中不可缺少的一部分题。

在涉铁桥梁的设计过程中，传统的思路是由测绘的数据及工程师的经验相结合，对施工过程中的各种存在的可能情况进行推测，以此来尽可能的避免施工过程中存在的各种问题。由于涉铁桥梁情况复杂，不可能光靠经验以及现有的纸面数据就能做到对所有情况完全的预测，所以往往使用这种方法效率不高，对于涉及铁路的转体桥梁，其无法直观展示铁路线与施工场地的关系，无法完美地做到在设计阶段就对施工中阶段中可能存在的问题进行提前处理，也经常会导致工期的延误，返工，甚至出现安全问题。

发明内容

本发明的目的在于针对传统的思路由测绘的数据及工程师的经验相结合的效率不高、无法直观展示铁路线与施工场地的关系、无法完美地做到在设计阶段就对施工中阶段中可能存在的问题进行提前处理、也经常会导致工期的延误、返工、甚至出现安全问题；因此提出一种涉铁转体桥梁的施工模拟动画制作方法，利用BIM建模、无人机倾斜摄影技术以及Fuzor软件相结合制作动画，能有效展示施工可能遇到的问题，更好的指导设计施工。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种涉铁转体桥梁的施工模拟动画制作方法，包括如下步骤：

S1、建立项目施工动画脚本；

S2、根据步骤S1建立的动画脚本，列出所需要的转体桥梁和施工设备的模型清单，再根据设计图纸，采用建模软件对转体桥梁、施工设备进行建模；

导入施工场地照片及其对应的拍摄仰角和照片重叠率，建立项目施工场地模型，并生成项目施工场地模型文件，将所述模型文件输出为OBJ格式并导入到3Dmax中，根据项目施工动画的展示需要，进行所述项目施工场地模型的编辑修改，并将影响施工动画展示的部分进行删除；由于在导入的施工场地照片中，可能存在有施工设备在场地的情况，因此此部分不宜进行施工动画展示，所以会将此部分删除；

S21、其中项目施工场地模型的建立包括基坑的建立，采用建模软件，根据图纸以及施工动画展示需要确定基坑范围的大小，建立基坑模型；基坑作为重要工程或支护结构做主体结构的一部分，基坑施工过程同样需要详细展示；

S22、导出基坑模型，输出为OBJ格式并到如3DMax中，并将其与项目施工场地模型进行配合；

S3、将S2中编辑修改后的所述项目施工场地模型导入施工动画制作软件中，其余转体桥梁及施工设备模型通过插件导入施工动画制作软件中，并将所述转体桥梁模型、施工设备模型以及项目施工场地模型进行结合，实现对模型的进行实时修改并反应到施工动画制作软件；

S4、根据S1中的所述动画脚本，通过施工动画制作软件中的转换视角，添加序列动画，建立包括生长动画以及设置关键帧，分段进行施工动画的制作，渲染并导出视频；

S5、将S4中的视频进行剪辑，完成整段动画的制作输出。

作为本发明的优选方案，所述步骤S2中，采用BIM建模软件Revit对转体桥梁、施工设备进行建模。

作为本发明的优选方案，利用Revit软件中的拉伸、放样和参数化建模功能建立所述转体桥梁模型。

作为本发明的优选方案，所述步骤S2中，采用无人机倾斜摄影技术，拍摄包括施工场地的仰角和照片重叠率，对整个施工场地及周围环境进行摄影，摄影完成后将照片导入到contextcapture软件中，进行空中三角测量计算，设定用于修饰的网格模型进行建模，最后得出施工场地的GIS地理模型。

作为本发明的优选方案，所述无人机倾斜摄影技术为采用大疆精灵4RTK无人机，选定五向飞行或者井字飞行，通过规划航区，设置包括飞行高度、拍摄仰角以及照片重叠率，对整个施工场地及周围环境进行摄影。

作为本发明的优选方案，所述步骤S21中，采用Revit建模软件，根据图纸以及施工动画展示需要确定基坑范围的大小，建立基坑模型；所述步骤S22，采用Revit建模软件，导出基坑模型。在进行施工场地的地形模型创建时，如果是采用无人机倾斜摄影的方式进行建模，所以周边环境和场地有些不适宜进行模拟施工动画的展示，如在建立基坑部分施工动画时，由于在进行无人机拍摄时场地正在进行施工，所以会有施工设备在场地因此不宜进行动画展示，并且基坑施工过程需要详细展示，所以基坑模型采用BIM建模软件Revit对基坑部分进行建模。

作为本发明的优选方案，所述步骤S3中，将所述项目施工场地模型输出为OBJ格式文件，导入施工动画制作软件Fuzor中，其余转体桥梁及施工设备构件通过Revit中的插件导入所述Fuzor中，将所述转体桥梁模型、施工设备模型以及项目施工场地模型进行结合，实现可在Revit中对模型进行实时修改并反应到所述Fuzor中。

作为本发明的优选方案，所述步骤S5中，将S4中的视频导入Pr和Ae软件中进行剪辑，添加字幕，配音以及特效等后期效果，完成整段动画的制作输出。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1.本发明施工动画的制作通过与无人机倾斜摄影技术建立的地理模型相结合，能够实现全方位的展示施工场地与周围环境的相对位置关系；

2.本发明通过对基坑模型的建立与编辑，使得项目施工模型变的更加丰富，从而使得项目施工的模拟过程更加完善；

3.本发明通过采用Fuzor软件和Revit软件相结合，提高了模型的修改以及输出效率。

附图说明

图1为本发明的工作流程示意图；

图2为本发明建立桥梁、施工设备以及施工场地模型的示意图；

图3为本发明利用无人机倾斜摄影建立的GIS模型导入3dmax中修改后的地形模型示意图；

图4为本发明实施例中建立的转体桥梁模型；

图5为本发明实施例中地形模型基坑俯视图；

图6为本发明实施例中修改后基坑俯视图；

图7为本发明实施例中修改后添加BIM模型基坑俯视图；

图8为本发明实施例中修改后添加BIM模型基坑侧视图；

图9为本发明实施例中GIS模型和BIM模型结合的示意图；

图10为本发明实施例中利用Fuzor制作的施工动画示意图。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

请参考如附图1所示，本实施例提供一种涉铁转体桥梁的施工模拟动画制作方法，包括如下步骤：

S1、建立项目施工动画脚本；

S2、根据步骤S1建立的动画脚本，列出所需要的转体桥梁和施工设备的模型清单，再根据设计图纸，采用建模软件对转体桥梁、施工设备进行建模；

导入施工场地照片及其对应的拍摄仰角和照片重叠率，建立项目施工场地模型，并生成项目施工场地模型文件，将所述模型文件输出为OBJ格式并导入到3Dmax中，根据项目施工动画的展示需要，进行所述项目施工场地模型的编辑修改，并将影响施工动画展示的部分进行删除；由于在导入的施工场地照片中，可能存在有施工设备在场地的情况，因此此部分不宜进行施工动画展示，所以会将此部分删除；

S21、其中项目施工场地模型的建立包括基坑的建立，采用建模软件，根据图纸以及施工动画展示需要确定基坑范围的大小，建立基坑模型；基坑作为重要工程或支护结构做主体结构的一部分，基坑施工过程同样需要详细展示；

S22、导出基坑模型，输出为OBJ格式并到如3DMax中，并将其与项目施工场地模型进行配合；

S3、将S2中编辑修改后的所述项目施工场地模型导入施工动画制作软件中，其余转体桥梁及施工设备模型通过插件导入施工动画制作软件中，并将所述转体桥梁模型、施工设备模型以及项目施工场地模型进行结合，实现对模型的进行实时修改并反应到施工动画制作软件；

S4、根据S1中的所述动画脚本，通过施工动画制作软件中的转换视角，添加序列动画，建立包括生长动画以及设置关键帧，分段进行施工动画的制作，渲染并导出视频；

S5、将S4中的视频进行剪辑，完成整段动画的制作输出。

实施例2

请一并参考如附图1至附图10所示，本实施例再实施例1的基础上进行进一步的优化改进，即所述步骤S2中，参考附图2与附图4所示，采用BIM建模软件Revit对转体桥梁、施工设备进行建模。

利用Revit软件中的拉伸、放样和参数化建模功能建立所述转体桥梁模型。

参考附图3所示，所述步骤S2中，采用无人机倾斜摄影技术，拍摄包括施工场地的仰角和照片重叠率，对整个施工场地及周围环境进行摄影，摄影完成后将施工场地照片导入到contextcapture软件中，进行空中三角测量计算，设定用于修饰的网格模型进行建模，最后得出施工场地的GIS地理模型。

所述无人机倾斜摄影技术为采用大疆精灵4RTK无人机，选定五向飞行或者井字飞行，通过规划航区，设置包括飞行高度、拍摄仰角以及照片重叠率，对整个施工场地及周围环境进行摄影。

参考附图5至附图8所示，所述步骤S21中，采用Revit建模软件，根据图纸以及施工动画展示需要确定基坑范围的大小，建立基坑模型；所述步骤S22，采用Revit建模软件，导出基坑模型。在进行施工场地的地形模型创建时，如果是采用无人机倾斜摄影的方式进行建模，所以周边环境和场地有些不适宜进行模拟施工动画的展示，如在建立基坑部分施工动画时，由于在进行无人机拍摄时场地正在进行施工，所以会有施工设备在场地因此不宜进行动画展示，并且基坑施工过程需要详细展示，所以基坑模型采用BIM建模软件Revit对基坑部分进行建模。

参考附图9至附图10所示，所述步骤S3中，将所述项目施工场地模型输出为OBJ格式文件，导入施工动画制作软件Fuzor中，其余转体桥梁及施工设备构件通过Revit中的插件导入所述Fuzor中，将所述转体桥梁模型、施工设备模型以及项目施工场地模型进行结合，实现可在Revit中对模型进行实时修改并反应到所述Fuzor中。

所述步骤S5中，将S4中的视频导入Pr和Ae软件中进行剪辑，添加字幕，配音以及特效等后期效果，完成整段动画的制作输出。

实施例3

请一并参考如附图1至附图10所示，本实施例提供一种涉铁转体桥梁的施工模拟动画制作方法，包括如下步骤：

S1、请参考附图1所示，建立项目施工动画脚本；

S2、请参考附图2以及附图4所示，根据步骤S1建立的动画脚本，列出所需要的转体桥梁和施工设备的模型清单，再根据设计图纸，采用BIM建模软件Revit对转体桥梁、施工设备进行建模；

请参考附图3所示，采用无人机倾斜摄影技术结合软件contextcapture建立项目施工场地模型；利用大疆精灵4RTK无人机，选定五向飞行或者井字飞行，通过规划航区，设置包括飞行高度、拍摄仰角以及照片重叠率，对整个施工场地及周围环境进行摄影，摄影完成后将施工场地照片导入到contextcapture中，进行空中三角测量计算，设定用于修饰的网格模型进行建模，最后得出施工场地的地理模型，并建立项目施工场地模型文件，将所述模型文件输出为OBJ格式导入到3Dmax中，根据项目施工动画的展示需要，进行所述项目施工场地模型的编辑修改，并将影响施工动画展示的部分进行删除；由于在导入的施工场地照片中，可能存在有施工设备在场地的情况，因此此部分不宜进行施工动画展示，所以会将此部分删除；

S21、请参考附图5至附图8所示，其中项目施工场地模型的建立包括基坑的建立，采用BIM建模软件Revit，根据图纸以及施工动画展示需要确定基坑范围的大小，建立基坑模型；基坑作为重要工程或支护结构做主体结构的一部分，基坑施工过程同样需要详细展示；

S22、从Revit软件中导出基坑模型，输出为OBJ格式并到如3DMax中，并将其与项目施工场地模型进行配合；

S3、请参考附图9所示，将S2中编辑修改后的所述项目施工场地模型导入施工动画制作软件Fuzor中，其余转体桥梁及施工设备模型通过所述Revit中的插件导入所述Fuzor中，并将所述转体桥梁模型、施工设备模型以及项目施工场地模型进行结合，实现可在Revit中对模型进行实时修改并反应到Fuzor中；

S4、请参考附图10所示，根据S1中的所述动画脚本，通过施工动画制作软件中的转换视角，添加序列动画，建立包括生长动画以及设置关键帧，分段进行施工动画的制作，渲染并导出视频；

S5、最后将S4中的视频导入Pr和Ae软件中进行剪辑，添加字幕，配音以及特效等后期效果，完成整段动画的制作输出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种涉铁转体桥梁的施工模拟动画制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、建立项目施工动画脚本；

S2、根据步骤S1建立的动画脚本，列出所需要的转体桥梁和施工设备的模型清单，再根据设计图纸，采用建模软件对转体桥梁、施工设备进行建模；

导入施工场地照片及其对应的拍摄仰角和照片重叠率，建立项目施工场地模型，并生成项目施工场地模型文件，将所述模型文件输出为OBJ格式并导入到3Dmax中，根据项目施工动画的展示需要，进行所述项目施工场地模型的编辑修改，并将影响施工动画展示的部分进行删除；

S21、其中项目施工场地模型的建立包括基坑的建立，采用建模软件，根据图纸以及施工动画展示需要确定基坑范围的大小，建立基坑模型；

S22、导出基坑模型，输出为OBJ格式并到如3DMax中，并将其与项目施工场地模型进行配合；

S3、将S2中编辑修改后的所述项目施工场地模型导入施工动画制作软件中，其余转体桥梁及施工设备模型通过插件导入施工动画制作软件中，并将所述转体桥梁模型、施工设备模型以及项目施工场地模型进行结合，实现对模型的进行实时修改并反应到施工动画制作软件；

S4、根据S1中的所述动画脚本，通过施工动画制作软件中的转换视角，添加序列动画，建立包括生长动画以及设置关键帧，分段进行施工动画的制作，渲染并导出视频；

S5、将S4中的视频进行剪辑，完成整段动画的制作输出。

2.根据权利要求1所述的一种涉铁转体桥梁的施工模拟动画制作方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述动画脚本包括：建立桥梁上部件构建模型、建立桥梁下部件构建模型、建立施工设备模型、建立施工场地模型。

3.根据权利要求1所述的一种涉铁转体桥梁的施工模拟动画制作方法，其特征在于，所述步骤S2中，采用BIM建模软件Revit对转体桥梁、施工设备进行建模。

4.根据权利要求3所述的一种涉铁转体桥梁的施工模拟动画制作方法，其特征在于，利用Revit软件中的拉伸、放样和参数化建模功能建立所述转体桥梁模型。

5.根据权利要求1所述的一种涉铁转体桥梁的施工模拟动画制作方法，其特征在于，所述步骤S2中，采用无人机倾斜摄影技术，对整个施工场地及周围环境进行摄影，摄影完成后将照片导入到contextcapture软件中，进行空中三角测量计算，设定用于修饰的网格模型进行建模，最后得出施工场地的GIS地理模型。

6.根据权利要求5所述的一种涉铁转体桥梁的施工模拟动画制作方法，其特征在于，所述无人机倾斜摄影技术为采用大疆精灵4RTK无人机，选定五向飞行或者井字飞行，通过规划航区，设置包括飞行高度、拍摄仰角以及照片重叠率，对整个施工场地及周围环境进行摄影。

7.根据权利要求1所述的一种涉铁转体桥梁的施工模拟动画制作方法，其特征在于，所述步骤S21中，采用Revit建模软件，根据图纸以及施工动画展示需要确定基坑范围的大小，建立基坑模型；所述步骤S22，采用Revit建模软件，导出基坑模型。

8.根据权利要求1所述的一种涉铁转体桥梁的施工模拟动画制作方法，其特征在于，所述步骤S3中，将所述项目施工场地模型输出为OBJ格式文件，导入施工动画制作软件Fuzor中，其余转体桥梁及施工设备构件通过Revit中的插件导入所述Fuzor中，将所述转体桥梁模型、施工设备模型以及项目施工场地模型进行结合，实现可在Revit中对模型进行实时修改并反应到所述Fuzor中。

9.根据权利要求1所述的一种涉铁转体桥梁的施工模拟动画制作方法，其特征在于，所述步骤S5中，将S4中的视频导入Pr和Ae软件中进行剪辑，添加字幕，配音以及特效等后期效果，完成整段动画的制作输出。

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