淺析動態透視圖設計對公路設計的輔助作用

王紅艷

(新疆緯地公路設計研究院有限公司)

1 透視圖原理

公路透視圖包括全景透視圖、線形透視圖、符合透視圖以及動態透視圖。公路透視圖是指利用透視這一原理，用三維空間的方式將公路表現出來，當然設計最初要先根據公路的基本設計參數進行設計，用三維方式表現出來以后來檢驗設計參數。

在公路設計計算機輔助設計系統中，公路透視圖是其重要的組成部分，利用先進的計算機輔助軟件對公路進行三維立體模型的建立，利用計算機形成動態透視圖，動態透視圖技術在公路設計中是一種應用比較廣泛的透視圖技術。

2 動態透視圖設計對公路設計的輔助作用

2.1 動態透視圖設計的主要內容

在一般的動態透視圖設計中，其設計的內容主要包括借助先進的計算機輔助系統軟件進行三維立體模型的建立、收集整理原始的資料、現場的調查、渲染制作以及最終合成等幾個部分。

首先是關于借助先進的計算機輔助系統軟件進行三維立體模型的建立部分。在動態透視圖設計中，三維模型的建立是核心，關于三維建模的方法主要有三種，即三維軟件建模、儀器設備測量建模以及圖像或視頻建模，三維模型是由網格以及紋理構成的，對于三維模型的建立可以用AutoCAD制圖軟件、3DMAX軟件、SOFTIMAGE3D軟件或者Maya軟件進行三維模型的建模。AutoCAD制圖軟件可以將整個公路的立體情況勾勒出來，而3DMAX則是針對三維動畫而進行渲染以及制作的一個軟件，SOFTIMAGE3D軟件是一種高端的三維動畫制作的系統軟件，Maya軟件是美國Autodesk這個公司出品的，是一種世界級別的高端三維動畫軟件，它渲染真實感特別強。公路的動態透視圖的設計可以用海地公路三維仿真系統(Hard3D)以及捷力地理信息系統進行設計。海地公路三維仿真系統(Hard3D)是由西安海地計算機軟件開發有限公司開發研制的，系統的功能主要包括三維世界的制作以及三維世界播放及演示，運用此軟件系統將公路的三維立體模型建立之后進行動態播放，就可以清楚地看見軟件所設計的公路的路基寬度、公路的填挖高度、斷面填挖面積以及大地坐標等一系列公路斷面的相關指標，公路設計者可以在播放的過程中任意了解每一個公路斷面的相關信息。這個軟件的優勢在于不用像3DMAX軟件一樣要經過軟件的預渲染之后再播放，而是能夠直接進行三維建模、動態渲染、動態播放。捷力地理信息系統是在GIS地理信息系統的基礎上由武漢捷力公司研發出來的，是一種公路路線平縱橫一體化的系統軟件，它可以根據公路路線的相關文件以及公路設計所需要設定的公路路線信息直接產生相當真實的三維立體模型，此軟件能夠正確的顯示出公路交通的地理信息，在生成公路三維坐標圖形之后進行平縱橫集中數據處理，公路的橫斷面可以由公路設計者自主的進行設計，按照相關數據可以自動的將公路的三維動態透視圖顯示出來。

收集整理原始的資料要在借助先進的計算機輔助系統軟件進行三維立體模型的建立之前就要完成的，原始資料的收集主要包括公路的設計資料、公路沿線地形的相關資料以及所要設計公路沿線景觀的所有素材，準確可靠的原始資料信息對公路設計動態透視圖是非常重要的。

2.2 動態透視圖設計的輔助作用

(1)使公路設計具有很強的靈活性

在以往的公路設計中，公路設計者以國家規定的技術指標以及工程造價為基本的標準，在對這兩者進行控制的時候，往往會忽略公路設計的線形、行車是否安全舒適、公路與周圍的環境是否協調，以及公路是否影響到周邊景觀的美化等問題。在公路設計中，設計的相關指標都是根據國家規定的范圍進行控制的，而在公路設計之前，所搜集的相關公路的信息資料是不可能非常準確的，那么在對公路相關技術指標取用的時候，由于規范的限制而不夠明確，對于超出范圍的部分設計不夠靈活，并且這種公路設計也得不到相關的驗證，其效果分析也是不能夠順利進行的。動態透視圖的設計就解決了這個問題，它能夠將公路的相關信息通過動態視圖表現出來，對于不符合規定的部分能夠很容易的分析出來，并且能夠及時的改正，對于公路設計的效果分析也是很明確的，而且動態透視圖的設計將公路設計的線形、行車是否安全舒適、公路與周圍的環境是否協調，以及公路是否影響到周邊景觀的美化等問題全都考慮進去了。

(2)公路設計時的安全因素考慮周全

現如今的公路設計是根據車輛行駛的動力學以及力學的安全性與舒適性進行考慮的，而對于人在駕駛時對公路的使用過程中視覺效應、心理接受以及生理上的需求等不能充分地考慮，這就容易造成行駛的安全隱患。動態透視圖的設計能夠將車輛行駛中的視覺情況反映出來，駕駛員能夠清楚地看到公路的平縱橫三維立體視圖的詳細公路線形的情況，在車輛行駛的過程中，駕駛員能夠根據視覺中的情況安全駕駛，這就消除了駕駛員在駕車行駛過程中的安全隱患。

(3)使公路設計更具有文化內涵

以往的公路設計只是局限于二維空間的公路設計，那么在駕駛員駕駛車輛行駛過程中，在視覺的范圍內憑借感覺進行行駛，這就是說公路的設計完全忽略了文化內涵的體現。每個地區都有其獨特的景點與地域文化，而在以往的公路設計中，忽略了對周邊環境以及景觀的考慮，大部分駕駛者只是一味地駕駛，其文化內涵一點也沒有體現出來。動態透視圖的設計將公路周邊的環境以及景觀全都考慮進去，駕駛員在駕車行駛過程中，在安全駕駛的基礎上又能夠領略周邊的風景，能夠很好地將文化內涵體現出來。

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