浅析动态透视图设计对公路设计的辅助作用

王红艳

(新疆纬地公路设计研究院有限公司)

1 透视图原理

公路透视图包括全景透视图、线形透视图、符合透视图以及动态透视图。公路透视图是指利用透视这一原理，用三维空间的方式将公路表现出来，当然设计最初要先根据公路的基本设计参数进行设计，用三维方式表现出来以后来检验设计参数。

在公路设计计算机辅助设计系统中，公路透视图是其重要的组成部分，利用先进的计算机辅助软件对公路进行三维立体模型的建立，利用计算机形成动态透视图，动态透视图技术在公路设计中是一种应用比较广泛的透视图技术。

2 动态透视图设计对公路设计的辅助作用

2.1 动态透视图设计的主要内容

在一般的动态透视图设计中，其设计的内容主要包括借助先进的计算机辅助系统软件进行三维立体模型的建立、收集整理原始的资料、现场的调查、渲染制作以及最终合成等几个部分。

首先是关于借助先进的计算机辅助系统软件进行三维立体模型的建立部分。在动态透视图设计中，三维模型的建立是核心，关于三维建模的方法主要有三种，即三维软件建模、仪器设备测量建模以及图像或视频建模，三维模型是由网格以及纹理构成的，对于三维模型的建立可以用AutoCAD制图软件、3DMAX软件、SOFTIMAGE3D软件或者Maya软件进行三维模型的建模。AutoCAD制图软件可以将整个公路的立体情况勾勒出来，而3DMAX则是针对三维动画而进行渲染以及制作的一个软件，SOFTIMAGE3D软件是一种高端的三维动画制作的系统软件，Maya软件是美国Autodesk这个公司出品的，是一种世界级别的高端三维动画软件，它渲染真实感特别强。公路的动态透视图的设计可以用海地公路三维仿真系统(Hard3D)以及捷力地理信息系统进行设计。海地公路三维仿真系统(Hard3D)是由西安海地计算机软件开发有限公司开发研制的，系统的功能主要包括三维世界的制作以及三维世界播放及演示，运用此软件系统将公路的三维立体模型建立之后进行动态播放，就可以清楚地看见软件所设计的公路的路基宽度、公路的填挖高度、断面填挖面积以及大地坐标等一系列公路断面的相关指标，公路设计者可以在播放的过程中任意了解每一个公路断面的相关信息。这个软件的优势在于不用像3DMAX软件一样要经过软件的预渲染之后再播放，而是能够直接进行三维建模、动态渲染、动态播放。捷力地理信息系统是在GIS地理信息系统的基础上由武汉捷力公司研发出来的，是一种公路路线平纵横一体化的系统软件，它可以根据公路路线的相关文件以及公路设计所需要设定的公路路线信息直接产生相当真实的三维立体模型，此软件能够正确的显示出公路交通的地理信息，在生成公路三维坐标图形之后进行平纵横集中数据处理，公路的横断面可以由公路设计者自主的进行设计，按照相关数据可以自动的将公路的三维动态透视图显示出来。

收集整理原始的资料要在借助先进的计算机辅助系统软件进行三维立体模型的建立之前就要完成的，原始资料的收集主要包括公路的设计资料、公路沿线地形的相关资料以及所要设计公路沿线景观的所有素材，准确可靠的原始资料信息对公路设计动态透视图是非常重要的。

2.2 动态透视图设计的辅助作用

(1)使公路设计具有很强的灵活性

在以往的公路设计中，公路设计者以国家规定的技术指标以及工程造价为基本的标准，在对这两者进行控制的时候，往往会忽略公路设计的线形、行车是否安全舒适、公路与周围的环境是否协调，以及公路是否影响到周边景观的美化等问题。在公路设计中，设计的相关指标都是根据国家规定的范围进行控制的，而在公路设计之前，所搜集的相关公路的信息资料是不可能非常准确的，那么在对公路相关技术指标取用的时候，由于规范的限制而不够明确，对于超出范围的部分设计不够灵活，并且这种公路设计也得不到相关的验证，其效果分析也是不能够顺利进行的。动态透视图的设计就解决了这个问题，它能够将公路的相关信息通过动态视图表现出来，对于不符合规定的部分能够很容易的分析出来，并且能够及时的改正，对于公路设计的效果分析也是很明确的，而且动态透视图的设计将公路设计的线形、行车是否安全舒适、公路与周围的环境是否协调，以及公路是否影响到周边景观的美化等问题全都考虑进去了。

(2)公路设计时的安全因素考虑周全

现如今的公路设计是根据车辆行驶的动力学以及力学的安全性与舒适性进行考虑的，而对于人在驾驶时对公路的使用过程中视觉效应、心理接受以及生理上的需求等不能充分地考虑，这就容易造成行驶的安全隐患。动态透视图的设计能够将车辆行驶中的视觉情况反映出来，驾驶员能够清楚地看到公路的平纵横三维立体视图的详细公路线形的情况，在车辆行驶的过程中，驾驶员能够根据视觉中的情况安全驾驶，这就消除了驾驶员在驾车行驶过程中的安全隐患。

(3)使公路设计更具有文化内涵

以往的公路设计只是局限于二维空间的公路设计，那么在驾驶员驾驶车辆行驶过程中，在视觉的范围内凭借感觉进行行驶，这就是说公路的设计完全忽略了文化内涵的体现。每个地区都有其独特的景点与地域文化，而在以往的公路设计中，忽略了对周边环境以及景观的考虑，大部分驾驶者只是一味地驾驶，其文化内涵一点也没有体现出来。动态透视图的设计将公路周边的环境以及景观全都考虑进去，驾驶员在驾车行驶过程中，在安全驾驶的基础上又能够领略周边的风景，能够很好地将文化内涵体现出来。

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