新建公路三維可視化景觀設計系統(tǒng)設計與應用

1、新建公路三維可視化景觀設計系統(tǒng)設計與應用-設計論文新建公路三維可視化景觀設計系統(tǒng)設計與應用程淑薇 CHENG Shu-wei ;俞記生 YU Ji-sheng(江西省交通規(guī)劃勘察設計院，南昌 330013)(TransportationPlanning Survey and Design Institute of JiangxiProvince ， Nanchang 330013， China)摘要：重要的大型公路工程招投標活動中，三維可視化景觀的設計和展示，是投標公司競標獲勝的重要技術展示手段。實現(xiàn)三維可視化工程設計，進行新公路三維立體模型設計，公路景觀設計實現(xiàn)可視化，在現(xiàn)實中有著強烈的需求

2、。本 文對基于計算機的三維可視化設計系統(tǒng)進行了研究，使得公路設計通過三維可視 技術的應用更直觀、更方便，有助于我國公路規(guī)劃、施工和管理，本文的研究有 著重要的理論和實踐意義。Abstract: The desig n and display of 3D visualizati on Ian dscape is theimporta nttech no logydem on strati onmeans to win the biddi ng in themajor highway con structi on bidd ing activities. There is a strong dem

3、a nd to realize 3D visualization design, the design of 3D models for the new highway, and visualizati on of road Ian dscape desig n in reality. This paper studied the 3D visualization design system based on the computer, to make the highway desig n more in tuitive and easier through the applicati on

4、 of 3D visualizatio ntech no logy,which helps the pla nning,con struct ion and man ageme nt of the highway, and this study has important theoretical and practical significanee.關鍵詞：公路；三維可視化景觀；設計Key words: highway ； 3D visualization Iandscape ； design中圖分類號：U418.9文獻標識碼：A|文章編號：1006-4311(2015)06-0060-020

5、引言我國經濟發(fā)展拉動了交通、物流業(yè)的發(fā)展，我國公路建設快速發(fā)展。截止2013年底，我國公路通車里程超過420萬公里。無論在里程數(shù)，還是建設質量， 都達到了較高的水平。我國進行公路建設時，重視園林藝術和環(huán)境美化，超越了 簡單的環(huán)境綠化范疇，重視景觀設計在公路建設中的應用。 與此同時，社會公眾 對公路景觀十分重視，現(xiàn)代公路建設在不斷提高綠化的美學價值，并重視公路建設時對生態(tài)環(huán)境的保護。一些公路、橋梁綠化點，已經成為城市和地區(qū)的標志， 大大提升了城市形象，吸引了眾多投資者的到來，促進了區(qū)域經濟的發(fā)展?，F(xiàn)代 信息技術的發(fā)展，結合 GIS、數(shù)字攝影、GPS、RS、數(shù)字測量、VR等技術，可 以實現(xiàn)對公路三

6、維可視化景觀設計。 在重要的大型公路工程招投標活動中，三維可視化景觀的設計和展示，是投票公司競標獲勝的重要技術展示手段。1 新建公路三維可視化景觀設計的必要性傳統(tǒng)的公路設計，一般是通過紙介質地圖、數(shù)字地圖等二維平面的媒介上進 行的。這樣對設計人員提出了較高的要求， 需要設計人員對地圖專業(yè)知識比較了 解，并有豐富的經驗，這樣才能對公路地形或地貌有清晰準確的了解。在二維地圖上進行公路景觀設計時，需要在公路 CAD透視圖中先建立景觀設計模型，然后再用圖像軟件進行處理和動畫制作，如 Photo-shop、3DS/3DSMAX 等。這 樣進行公路景觀設計，工作量巨大，消耗時間非常長，讀圖者不能進行實時觀

7、察， 對讀圖者的專業(yè)素質要求高。實現(xiàn)三維可視化工程設計，進行新公路三維立體模型設計，公路景觀設計實 現(xiàn)可視化，在現(xiàn)實中有著強烈的需求。現(xiàn)在計算機、攝影測量、多媒體技術的發(fā) 展，為實現(xiàn)公路三維可視化景觀設計提供了可能，已經變?yōu)楝F(xiàn)實。我國公路景觀設計，迫切需要引進、開發(fā)、推廣適合我國國情的三維可視化景觀設計。2公路景觀與公路景觀設計基本知識2.1公路景觀 根據(jù)司乘人員的觀察角度可以將公路景觀分為：內部景觀和 外部景觀。內部景觀就是在公路內部所看到的景觀。 外部景觀就是從公路的外部 所看到的公路沿線的景觀，比如種植在公路兩旁的樹木等都構成公路外部景觀。 點式景觀在空間地形上是獨立的，比如公路休憩區(qū)的

8、便利店等都屬于點式景觀。 線形景觀在空間上具有聯(lián)系性，是從公路的整體空間布局而言的。 公路景觀與社 會、文化、園林美學有關。2.2公路景觀設計公路景觀設計屬于景觀設計學，是一種多學科交叉的科 學，涉及文化、自然、建筑、歷史、社會、藝術、科技、心理、地理等眾多學科 領域，并且相互交叉滲透。公路景觀設計是對公路及沿線的自然景觀與人文景觀 的設計、開發(fā)、利用、保護、完善。|2.3公路三維可視化景觀設計數(shù)字攝影測量、計算機技術、園林設計等學校的迅速發(fā)展，為實現(xiàn)公路三維可視化景觀設計提供了條件，公路三維可視化景觀設計得到了廣泛的應用和迅速的發(fā)展。公路三維可視化景觀設計通常通過三維 可視化道路選線設計平臺

9、（3DMP）實現(xiàn)，借助計算機技術和數(shù)字攝影測量技術，3DMP ）在實現(xiàn)公路三維可視化景觀設計。三維可視化道路選線設計平臺（ Windows系統(tǒng)下實現(xiàn)，進行公路三維可視化景觀設計。三維可視化道路選線設 計平臺（3DMP ）的主要功能有：三維景觀設計；設計結果的三維可視化； AutoCAD集成；三維環(huán)境分析；三維立體環(huán)境下的道路設計；大數(shù)據(jù)量立體影 像的顯示和漫游；公路地形的三維可視化；距離、角度和面積各種量測。2.4公路地形三維可視化設計地形在實踐中是十分復雜的，計算機圖形學、地理信息系統(tǒng)、數(shù)字攝影測量和遙感技術的發(fā)展，使得地形的三維可視化成為可 能。數(shù)字攝影測量技術可以提供地形三維信息， 應用

10、于公路三維可視化景觀設計， 在精度、作業(yè)過程、效益等方面有明顯的優(yōu)勢。正射影像圖相比地圖更為優(yōu)越， 在公路三維可視化景觀設計中，可以翔實地顯示地形特點，正射影像圖輔以立體 匹配片，加上本身具有的正射特性，在公路三維可視化景觀設計中可以進行立體 觀測，讀圖者宛如身臨其境，可以輕易地對地貌地形進行判讀。在公路三維可視 化景觀設計中，正射影像是能夠拼接的，從而在公路三維可視化景觀設計進行大 范圍地區(qū)的三維立體模型設計制作。公路三維可視化景觀設計中，通過將影像地 圖與DEM結合，實現(xiàn)了地形的可視性、真實性和可量測性，是公路三維可視化 景觀設計的技術基礎。3公路三維可視化景觀的線路設計3.1公路三維可視

11、化景觀平面線形設計公路三維可視化景觀設計首先建立三維立體地面模型，然后進行路線平面線形設計。 公路三維可視化景觀設計，影 像十分逼真，設計者可以根據(jù)實際情況，自由選擇符合條件的路線，對公路三維 景觀進行準確地設計。3.2公路三維可視化景觀設計縱斷面設計DEM提取出精確的縱斷面地面線，根據(jù)平面線形進行設計。設計者在公路三維可視化景觀設計中， 可方便地進 行縱斷面設計。3.3公路三維可視化景觀設計橫斷面設計由DEM提取出精確的橫斷面地面線，程序可以根據(jù)情況進行自動設計。設計者在公路三維可視化景觀設計中， 利用橫斷面設計模板進行設計。3.4三維可視化景觀設計 公路三維可視化景觀設計時，設計者根據(jù)需要

12、， 依據(jù)建立的景觀設計模型，結合景觀設計材料庫，設計師在公路三維可視化景觀 設計中，可以自由進行設計、檢查、修改，這樣公路景觀設計實現(xiàn)了三維可視， 提高了公路景觀的設計速度和質量。3.5實時行駛 公路三維可視化景觀設計完成后，可以利用3D browser （三 維瀏覽器）對公路三維可視化景觀設計成果進行檢查。 3D browser （三維瀏覽 器）可以對公路三維可視化景觀設計進行實時行駛和檢查。 在檢查的過程中，設 計者可模擬任意行車速度、任意改變觀察點的位置查看路線立體線形， 提高了公 路三維可視化景觀設計的方便程度和自由程度。4 公路三維可視化景觀的檢查和評價公路景觀環(huán)境評價需要利用社會、美、心理等多種觀點，對公路景觀進行檢 查與評價，評價公路會給景觀環(huán)境帶來的影響，從而提出景觀開發(fā)、利用、保護 的措施。根據(jù)公路三維可視化動態(tài)景觀圖，設計師可以直觀地、多視點分析評價 路線周圍環(huán)境。5結束語公路三維可視化景觀設計是新興的技術，雖然在國外已經成功，但在我國特 殊的國情下，不同的公路環(huán)境下，沒有固定的應用模式，所以需要對公路三維可 視化景觀設計進行深入的理論和實踐研究。通過三維可視技術的應用更直觀、更 方便，有助于我國公路規(guī)劃、施工和管理，本文