淺談AutoCAD中將既有圖紙二維轉(zhuǎn)三維方法和流程

任宗強(qiáng)

安徽省城建設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司，安徽合肥 230000

隨著城市的發(fā)展，不僅地面建筑物多種多樣，地下工程也日益增多，像地鐵、綜合管廊、各種管道、人防、箱涵等，這些既為城市發(fā)展和運(yùn)營(yíng)提供了方便，同時(shí)也難以掌握其全部分布信息，往往會(huì)給決策帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)，而一般城市建設(shè)、規(guī)劃最初的資料就是AutoCAD文件，這些資料往往在施工完成后就失去了作用，而且各處存放，沒(méi)有統(tǒng)一管理，也難以快速查閱。

正是看到這一問(wèn)題，筆者覺(jué)得它將很有可能發(fā)揮重要的作用，不論是智慧城市建設(shè)還是城市運(yùn)營(yíng)規(guī)劃等都將從中獲得益處。

1 研究AutoCAD圖形二維轉(zhuǎn)三維的的必要性

智慧城市中的三維建模是其中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，建?？梢詮耐鈽I(yè)常規(guī)數(shù)據(jù)采集、無(wú)人機(jī)傾斜測(cè)量、三維激光掃描儀等方法獲取，但這些方式成本很高、耗時(shí)耗力，而現(xiàn)有的施工圖紙、竣工圖紙都可加以利用，如果能直接將其轉(zhuǎn)為三維圖，將可節(jié)省大量的成本和人力，隨著城市軌道交通、綜合管廊、海綿城市等一批關(guān)乎民生的項(xiàng)目的建設(shè)，對(duì)城市的地下空間、地下管線、地面建筑物的管理和利用都極為重要。

大多數(shù)設(shè)計(jì)單位、施工單位和竣工驗(yàn)收單位都是用Auto CAD作為文檔的編輯軟件，而且積累了大量的電子資料，以前受網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的限制，無(wú)法將這些資料整體存檔和展示，隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的增加、云技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)二次開(kāi)發(fā)將其參數(shù)化轉(zhuǎn)為三維模型。

2 AutoCAD中將設(shè)計(jì)圖二維轉(zhuǎn)三維方法和流程淺談

2.1 已有圖紙二維轉(zhuǎn)三維的方法

要將已有圖紙從二維轉(zhuǎn)三維先要分析已有圖紙的內(nèi)容和描述方式，一般會(huì)有平面圖、剖面圖等，含有設(shè)計(jì)中線、設(shè)計(jì)坡度線等，需要對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行提取和處理，對(duì)于綜合管廊、城市地鐵等來(lái)說(shuō)，可將剖面圖生成AutoCAD中的面域，再將設(shè)計(jì)中線按照坡度線的值生成三維多段線，然后用三維拉伸命令將面域沿中線的三維線進(jìn)行拉伸，便可方便的得出其三維圖。

但是如果每一步的操作都人為完成的話也并不輕松，如果有所修改，又會(huì)造成返工，所以一般采用二次開(kāi)發(fā)，提取參數(shù)，即可完成批量處理。一般采用C#、VB.net或者Vlisp+OpenDCL來(lái)開(kāi)發(fā)，不僅可以實(shí)現(xiàn)與用戶的交互，也可通過(guò)參數(shù)的更改輕松完成模型生成。

2.2 單一模型程序生成的流程

2.2.1 坡度線的標(biāo)高配置和中線三維線生成

選擇已經(jīng)合并成一條線的坡度線，將起點(diǎn)標(biāo)高和終點(diǎn)標(biāo)高寫入坡度線的擴(kuò)展信息。

選擇設(shè)計(jì)中線，再選擇對(duì)應(yīng)的坡度線并以中線為基礎(chǔ)，將坡度線按其長(zhǎng)度匹配最后生成三維中線。

以vlisp為例：其中最為復(fù)雜的是根據(jù)坡度線和中線生成三維多段線，以下代碼供參考：

圖1 三維模型生成流程

將管管體面域移動(dòng)、并三維旋轉(zhuǎn)到管廊中心線（三維線）的開(kāi)始端，拉伸生成三維模型。

2.3 整體三維模型生成流程

對(duì)單一模型能夠快速生成，那么生成整體三維模型就比較簡(jiǎn)單了，一般需要經(jīng)過(guò)原始數(shù)據(jù)（autocad圖紙）處理、生成中間數(shù)據(jù)、生成各類模型（區(qū)間模型、車站模型、地面模型等）、整體模型融合等步驟。

2.4 模型的后續(xù)處理

模型生成后可以將其導(dǎo)出*.fbx格式，導(dǎo)入到3dmax軟件后可以經(jīng)過(guò)貼圖等進(jìn)一步生成精細(xì)的三維模型，保存后模型可以導(dǎo)入到arcgis等軟件中進(jìn)行大區(qū)域的模型展示。

3 存在的問(wèn)題

依據(jù)設(shè)計(jì)圖等圖紙制作三維模型可以節(jié)約大量的成本，但由于圖紙本身的問(wèn)題或后期修改圖紙的更正問(wèn)題，可能存在精度差的問(wèn)題，這就需要對(duì)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，這一點(diǎn)需要引起足夠的重視。

4 結(jié)語(yǔ)

城市建設(shè)過(guò)程中經(jīng)常遇到老舊人防、地下車庫(kù)、箱涵、地鐵隧道、綜合管廊等地下構(gòu)筑物，它們既是城市運(yùn)行不可缺少的部分，但同時(shí)又為城市建設(shè)、規(guī)劃帶來(lái)了一定的困擾，主要原因是無(wú)法了解區(qū)域內(nèi)的地下空間分布情況，貿(mào)然行事可能造成嚴(yán)重后果，而利用已有資料快速生成三維模型可以直觀判斷，再加上針對(duì)性測(cè)量確認(rèn)，可以排除風(fēng)險(xiǎn)又能科學(xué)決策，所以研究已有二維圖紙三維化的方法和流程顯得極為重要。

用此方法只能快速建立較粗的模型，細(xì)模則需要貼圖等一系列的工作，當(dāng)然建模方法多種多樣，流程也大有不同，技術(shù)更新融合也較快，建筑BIM模型通過(guò)抽稀等方法基本可以直接應(yīng)用到三維模型中來(lái)，Autodesk civil 3d也能很好的建模，如果能和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合，進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)將會(huì)讓這項(xiàng)工作更加的簡(jiǎn)單和快速，這也必將成為三維建模工作的必由之路。