三維動(dòng)畫技術(shù)在水利水電工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用——評《水利工程概論》

羅政府

（重慶傳媒職業(yè)學(xué)院 數(shù)字媒體學(xué)院，重慶 402560）

三維動(dòng)畫技術(shù)在水利水電工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用——評《水利工程概論》

羅政府

（重慶傳媒職業(yè)學(xué)院 數(shù)字媒體學(xué)院，重慶 402560）

為調(diào)配水資源，利用水資源發(fā)電，控制和調(diào)配自然界的地表水和地下水，達(dá)到除害興利目的，建設(shè)了許多水利水電樞紐，這些水利水電工程為社會(huì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。在水利水電工程建設(shè)過程中，項(xiàng)目的管理與安全運(yùn)行發(fā)揮著重要作用，2020年5月出版的《水利工程概述》一書，闡述了水利水電工程項(xiàng)目的建設(shè)原理、技術(shù)要求以及運(yùn)行等基本理論，水利水電工程是一個(gè)多方向和領(lǐng)域交叉的學(xué)科，設(shè)計(jì)建設(shè)復(fù)雜，因此，如何能夠更好地展示工程建設(shè)效果，三維動(dòng)畫技術(shù)可以作為一種可視化手段將其展示出來。

《水利工程概述》共10個(gè)章節(jié)。第一章為概述部分，簡單介紹國家水資源現(xiàn)狀以及利用水力發(fā)電、建設(shè)水利工程的相關(guān)成就。第二章為擋泄水建筑，介紹重力壩、土石壩、溢洪道以及水閘等建筑物。第三章為引調(diào)水建筑，詳細(xì)介紹引水以及輸水時(shí)的建筑物。第四章為水電站，介紹水電站類型，補(bǔ)充說明水電站的進(jìn)水口、渠道以及壓力管道、調(diào)壓室等。第五章為防洪治河工程，詳細(xì)闡述洪水防治、河道整治以及防汛、搶險(xiǎn)等工程。第六章為工程施工，詳細(xì)說明水流控制、土石壩施工、混凝土施工以及智能建造技術(shù)。第七章為大壩運(yùn)行管理，包括泥沙管理、水庫的相關(guān)調(diào)度以及對大壩進(jìn)行安全檢測等內(nèi)容。第八章為農(nóng)田水利工程，闡述土壤、農(nóng)作物以及水之間的相互關(guān)系，詳細(xì)說明農(nóng)田的灌排制度、技術(shù)以及泵站樞紐等，并補(bǔ)充介紹節(jié)水灌溉。第九章為城市水務(wù)工程，城市的供排水、城市防洪防澇、污水處理等系統(tǒng)的管理與運(yùn)行占據(jù)著重要地位。第十章為生態(tài)水利工程，主要介紹河流隧道以及水庫生態(tài)工程。

大型水利水電工程是民生工程，是國家重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目，水利水電工程技術(shù)成熟，但是針對不同的自然條件需要選擇不同的工程技術(shù)，工期長、工程技術(shù)體系復(fù)雜、結(jié)構(gòu)龐大且繁雜，施工過程和最終建筑效果需要借助三維動(dòng)畫技術(shù)手段展示出來，這樣可以將施工進(jìn)度及建設(shè)結(jié)果更加直觀地表現(xiàn)出來。三維動(dòng)畫技術(shù)結(jié)合文字介紹可以將工程項(xiàng)目進(jìn)度進(jìn)行可視化處理，對于細(xì)節(jié)的闡述更加清楚明確，有利于提高展示效果，對于任務(wù)的安排、階段性的總結(jié)都有較好的效果。

利用三維動(dòng)畫技術(shù)可以輔助構(gòu)建工程建設(shè)地形的立體模型。水利工程項(xiàng)目選址地區(qū)的自然地形條件相對較差，需要根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件論證選擇合適的建設(shè)類別及技術(shù)手段，復(fù)雜的地形條件和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對工程設(shè)計(jì)的要求較高，利用三維動(dòng)畫技術(shù)將復(fù)雜的地形和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)用可視化手段表現(xiàn)出來，有利于在分析論證時(shí)進(jìn)行直觀分析，對于溝通施工進(jìn)度和呈現(xiàn)建設(shè)效果有極大的助力作用。三維動(dòng)畫可以將設(shè)計(jì)人員的目的更加準(zhǔn)確地表達(dá)出來，可以使用CAD等軟件對幾個(gè)圖形進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，生成三維效果圖，這有助于對方案的設(shè)計(jì)和調(diào)整，最終有利于制定決策。Ansys等專業(yè)軟件可以用來建立三維模型，并應(yīng)用有限元分析法對其在各種荷載作用下可能產(chǎn)生的形變等力學(xué)結(jié)果進(jìn)行分析，進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)非線性分析、動(dòng)力學(xué)分析等。對大壩等水工建筑物施加荷載進(jìn)行力學(xué)分析，并生成三維動(dòng)畫展示力學(xué)分析結(jié)果，及可能產(chǎn)生的形變，對可行性技術(shù)分析和論證，為水利工程的實(shí)施提供參考。三維動(dòng)畫具有二維平面設(shè)計(jì)不具備的優(yōu)越性，三維動(dòng)畫技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用，可以極大地提高設(shè)計(jì)效率與質(zhì)量，三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)能夠大程度的節(jié)約成本，其簡化了設(shè)計(jì)過程中制圖和讀圖過程，能夠比較準(zhǔn)確地表現(xiàn)出設(shè)計(jì)的目的，可視性比較強(qiáng)，直觀的感受的設(shè)計(jì)結(jié)果。

總之，三維動(dòng)畫技術(shù)的應(yīng)用可以優(yōu)化使水利水電工程的建設(shè)，提高工作效率，降低成本，使設(shè)計(jì)成果更加的符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，將三維動(dòng)畫技術(shù)應(yīng)用于水利水電工程建設(shè)中，可以更好地展示水利工程建筑結(jié)構(gòu)中的空間關(guān)系，對水利工程施工量的整體計(jì)算更加準(zhǔn)確，為施工提供更加可靠的設(shè)計(jì)依據(jù)，為水利事業(yè)的發(fā)展提供助力。

2021年度重慶市教育委員會(huì)人文社科研究項(xiàng)目（21SKGH387）

羅政府（1983-）男，四川瀘州人。講師，本科，研究方向?yàn)閯?dòng)漫設(shè)計(jì)、廣告設(shè)計(jì)、室內(nèi)設(shè)計(jì)。