作者：张毅
Autodesk Civil 3D主要应用于道路、勘察、水力等工程领域，软件本身具有强大的3D模型创建功能。当设计要素发生变化时，3D模型自动进行变化，极大降低设计者重复的工作量，解放设计者的思维，使设计者有更多的精力对设计方案进行优化，提高设计质量。
Autodesk Infraworks 360是基础设施项目的设计工具，突破性地建立3D可视化技术，更加高效地管理大型基础设施模型并协助加速设计流程，生成数据方案，更好地预测在现有环境中执行设计方案，加深决策者对项目全方位多角度的理解，以便作出更好的决策。
1工程概况
大连市疏港路拓宽改造工程位于大连市中部区域，是大连市东西走向的主要干道，项目主线起点位于大连市绿波立交桥西，终点与现状大连西北路顺接，主线平面设计起点桩号KO+OOO，主线终点位于大连港“人”字形立交处，终点桩号K7+510.237，项目涉及现状疏港路拓宽改造、周边新建立交道路等。该项目路线复杂，周围控制点繁多，沿线经过居民区、香炉礁立交桥、沈阳铁路局家属楼等关键节点，利用2D图形远远不能清晰表达项目全貌和复杂性，本文通过Civil 3D及Infraworks 360协同设计，建立项目3D可视化模型。
2地形曲面创建
曲面是Civil 3D -个重要的设计概念，软件所有的操作都是基于曲面基础上进行。将2D地形图中的高程点和等高线转化至地形曲面，利用对象查看器检查创建地形曲面的准确性，当转化的地形曲面有偏差时，可以利用曲面特性进行细部修改。
3道路模型的建立
建立好地形曲面后，下一步创建道路模型。创建道路模型主要包含道路路线、道路纵断和道路横断面设计（在Civil 3D中横断面设计又称为装配设计）。方便简易Civil 3D把所有的设计数据均自动存储在DWG中，以DWC格式传递，不需额外传递设计数据，杜绝设计数据传输丢失情况的发生。
3.1道路平面设计
Civil 3D创建路线主要有2种方法：一留有接口，方便将已设计好的道路资料进行转换，大大提高软件与其他设计软件的通用性，提升软件的设计效率；二提供路线设计]_具，Civil 3D软件具有强大且丰富的路线设计工具，根据实际工程可以创建设计者需要的线型。路线设计界面示意图见图1。
3.2道路纵断面设计
在曲面纵断面图上利用纵断面创建工具，进行动态设计达到优化方案。该项功能极大地方便设计者在路线方案调整阶段迅速直观地观察不同路线的地形状况，从而减少重复工作量，确保设计质量。纵断面设计界面示意图见图2。
3.3道路横断面设计
在Civil 3D中，创建道路模型的核心内容是创建装配。Civil 3D提供基本的装配模板，通过调整参数达到需要的路面宽度、路基厚度、边坡坡率。利用道路菜单下的“部件工具选项版”或“ctrl+3”快捷键可快速调出“部件工具选项版”。道路装配界面示意图见图3。
由于实际设计工程中还包括桥梁、隧道等复杂断面，自带的装配远远不能满足实际工程复杂多变的需求，为解决复杂装配问题，Autodesk公司开发一款名叫部件编辑器( Autodesk Subassembly Composer)的软件，不仅可以创建桥梁、隧道、道路边坡等部件，还能够设计更加复杂多变的装配，从而丰富和拓展Civil 3D处理实际工程的能力。
3.4土方横断面的生成
建立准确道路模型后，目前国内指导施工的主要媒介是施工图纸，软件也提供适应现阶段的图纸输出功能。在输出土方横断面图前，Civil 3D需要先设置添加路线的采样线编组，设置采样线的间隔及左右宽度，采样组中的每条采样线都有一个单独的编码以方便查询和单独修改，通过创建横断面图命令可以按照采样线位置依次生成道路土方横断面图。土方横断面图界面示意图见图4。
3.5曲面分析功能
除了创建精确的3D实体化道路模型和指导施工的设计图纸外，Civil 3D软件具有另外一项重要功能为曲面分析功能。通过分析曲面的高程、流水区域、道路路线净空分布情况，并以不同颜色标注不同高程的净空分布云图，为设计方案的比较提供数据支持。
分别选取设定基准曲面和对照曲面，生成净空体积曲面，方便查询净空范围内任一点处的高差值，并通过设置不同高程范围的颜色形成净空分布云图，从而为设计者优化路线纵断面提供重要的参考依据。
4地形曲面、道路模型导入至Infraworks 360
Infraworks 360是一款将道路、河流、周围地形地貌等各种元素集合显示的软件，虽然Infraworks360具备绘制道路、河流等元素的能力，但绘制效果相对粗糙，无法达到实际效果。将Civil 3D与Infraworks 360协同设计，使得在Infraworks 360中呈现的模型真实有效并且位置准确，给设计者提供宏观分析方案的一个重要参考依据。
4.1地形曲面的导入及曲面贴图
Civil 3D中地形曲面导人至Infraworks 360后，仅仅是地形的导入，而地貌信息，比如草、树木、房屋等并不显示，若是仅用Infraworks 360软件制作，将是一个极其庞大的工作量，并且效果不理想。
为了既能达到反映实际现场效果又能减少庞杂工作量的目的，本文采用CJoogle图片与地形曲面相叠加，用曲面贴图解决这个问题。
在CAD中插入从Google earth中截取的航拍图片，调整航拍图片位置，利用“Match”命令调整图片与地形之间的位置及比例。调整后通过CAD中自带的Raster Tools工具，把航拍图片转化为Infraworks 360可识别的光栅图片格式，再导人至Infraworks中。使用Infraworks依据实际情况布置树木房屋等，导人的图片与地形完美结合。
4.2道路模型的导入
地形地貌做好后，模型在导人Infraworks 360前，将模型文件格式改为Infraworks识别的格式，利用Infraworks 360在模型中增加车辆、树木等，使得模型更加真实。软件还为设计者提供不同角度、不同视野观察模型的功能，不仅从宏观角度分析模型与周围环境的关系，还能从微观角度分析模型与模型之间的联系。
4.3道路模型的材质
为了达到逼真美观的效果，模型在导人Infraworks 360前需要进行材质赋值，在Civil 3D
命令中输入“Materials”，即可调用软件自带的材质库，也可自己制作材质。通过模型赋予不同的材质及颜色最大程度真实还原模型，模型中的各个结构模型清晰明了，同时让模型更加具有视觉冲击性。最终完整效果图见图5。
5结语
BIM（建筑信息模型）给工程设计领域带来一次革命，从2D图纸到3D设计和建造的革命，可以使工程设计人员有更多的时间和精力放在方案优化、改进和复核上，显著提高设计效率，大大缩短设计周期、提高设计质量。
本文详细阐述Civil 3D软件创建地形曲面、道路模型、土方横断面图的操作方法，并介绍软件的曲面分析功能应用一道路净空分布云图过程，展示Civil 3D在3D建模方面的可视化（即所见即所得）的优势。基于Civil 3D的工程设计通过模型自动生成各种图形及工程量，当模型发生变化时，关联的图形及工程量也将发生变化。Civil 3D还能够对模型进行分析，从而通过分析数据对模型再优化，达到最优模型。
随着环保理念的深入人心，工程的设计越来越考虑到工程对环境的影响评估，利用Civil 3D与Infraworks 360协同设计进行3D实体化方案模型的建立，两者之间的协同设计提高道路3D可视化设计质量，BIM模型的建立可以把工程模型与环境的关系直观地呈现在决策者面前，为决策者做出正确决策提供重要的参考依据。不足之处在于，目前Civil 3D对于国内道路路线的支持并不十分完善，尤其是在立交方面，具体针对国内出图标准的设计库也不够丰富，希望能够在日后的版本中针对此种情况作出更好的改善，以拓展其在中国市场的应
6摘要：结合大连市疏港路拓宽改造_[程，利用Civil 3D软件创建地形曲面、道路模型及曲面贴图，通过Civi1 3D与Infraworks 360协同设计，创建真实直观的3D方案模型。利于发现、解决问题，提高设计质量，方便决策者清晰直观了解项目概况及其与周罔环境的关系，提高决策的准确性。同时阐述软件特点及其不足之处。
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