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达索系统3DEXPERIENCE平台轻松驾驭地形建模

2024.06.04

达索系统3DEXPERIENCE平台轻松驾驭地形建模(图1)

地形作为设计工作的前置输入,对于土木工程设计方案和结果的正确性起到至关重要的作用。达索系统3DEXPERIENCE平台是一个全面的业务和创新平台,涵盖土木工程全生命周期管理应用APP。该平台提供了简洁、直观的界面,让设计师和工程师能够轻松进行建模、仿真和协作。针对地形设计推出了独特的解决方案,使得地形设计变得更加高效、精准和富有创意。



达索系统3DEXPERIENCE平台轻松驾驭地形建模(图2)

在基础设施行业,大部分设计院采用二维建模进行地形设计。二维地形建模主要通过平面图形和高度数据来呈现地形特征,这种方式虽然简单直观,但处理复杂地形和空间布局方面力所不及。随着数字孪生的推广应用,二维建模的局限性限制了地形设计在虚拟仿真、实时监测和智能决策等方面的应用。此外,如何提高各部门的协同设计效率,进行精准的开挖算量,也是传统的设计模式面临的挑战。


针对上述行业痛点,达索系统3DEXPERIENCE平台提供了一套完整的解决方案,包含点云数据导入及优化、地形创建及优化、地形贴图和分析、专业协同设计、地形出图等功能,广泛应用于基础设施行业数字化建模,并支持施工建造、运维管理阶段数字孪生应用。




01



点云数据导入及优化

达索系统3DEXPERIENCE平台支持大型点云、雷达扫描、倾斜设计数据导入,平台兼容ASCII RGB、ASCII User Format、ASCII Free、Atos、Cgo、Gom-3d、Hyscan、Iges、las&laz、Kreon、Opton、Steinbichler、Stl等行业主流数据格式。这些数据来自于实地测量、卫星遥感或数字地图等多种渠道。

达索系统3DEXPERIENCE平台轻松驾驭地形建模(图3)

设计师通过达索系统3DEXPERIENCE平台强大的点云处理功能,可以一键导入本地带有地理位置信息的点云数据,进一步对点云数据分解、过滤、修剪、合并等优化处理,最终获得满足设计需求的基础数据


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地形创建及优化

在土木设计中,地形网格面与工程模型几何运算(例如交集、并集、裁剪)较为困难,达索系统3DEXPERIENCE平台早期版本通过将网格面转为精准地形曲面,实现与工程模型的混合建模。但由于高精度曲面数据量大、转换时间长,用户体验感并不理想。达索系统3DEXPERIENCE平台新版本推出了适用于地形模型的Polyhedral Mesh(多边形网格面)对象,将地形网格面精度降低,满足土木行业精度要求前提下,大幅提升运算效率。
达索系统3DEXPERIENCE平台轻松驾驭地形建模(图4)
设计师可以通过达索系统3DEXPERIENCE平台提供的强大的地形建模功能,设定地形网格面精度参数,自动将复杂的地形点云数据转换为地形网格面。再通过其丰富的优化功能,包括对混淆点、自由边线、孔洞、三角片面等自动识别和优化,以及点云及网格面手动调整,达到精准建模的效果。


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地形贴图及分析

为清晰的表示地形表面植被、河流及建筑信息,可通过达索系统3DEXPERIENCE平台地形贴图功能,将航拍的地理信息图片和地形面贴合。平台支持tif、bmp、jpg、png等多种图片格式,过EXCEL表格形式批量编辑地形贴图定位点的功能,大大提高了地形贴图的效率。

达索系统3DEXPERIENCE平台轻松驾驭地形建模(图5)

地形模块还提供地形分析功能,对地形面进行高程分析、坡度分析、流域分析等功能,帮助土木设计师在方案设计时直观的识别地形存在的潜在风险,进而优化设计方案。


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专业协同设计

地形模型是路、桥、隧等专业设计的输入条件,达索系统3DEXPERIENCE平台充分考虑到各专业协同设计需求,在土木相关设计功能都加入地形模型参考功能,极大的提高设计效率和准确度。例如在道路纵曲线设计中,设计师可以参考地形剖面信息,以确定线路的规划方案。

达索系统3DEXPERIENCE平台轻松驾驭地形建模(图6)

 

土方量计算是工程算量重要的组成部分,包括填、挖土方量计算和平衡,其计算结果直接关系到工程的费用概算及方案选优。达索系统3DEXPERIENCE平台支持地形曲面与土木模型精准的交互设计,基于设计的三维模型快速输出精准的工程填、挖算量,为客户节约了工程费用。



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地形出图

数字化交付是一种基于三维数字化技术的交付方式,它通过将工程建设过程中的各种信息以三维数字化的形式进行表达和传递,实现工程建设全过程的数字化管理和交付。达索系统3DEXPERIENCE平台提供功能强大的二维、三维出图功能,设计师可以通过平面图、轴视图和剖切图结合方案,将设计成果以立体三维的形式呈现,更能清晰的表达设计意图。该出图模式支持企业自定义出图模板及标准,满足设计师“一键式”出图需求。

达索系统3DEXPERIENCE平台轻松驾驭地形建模(图7)


达索系统3DEXPERIENCE平台轻松驾驭地形建模(图8)

达索系统3DEXPERIECNE平台地形建模优势



01. 多专业高效协同设计

基础设施行业工程项目体量大、持续时间长,往往由多专业共同设计完成。传统的设计模式将设计流程割裂,形成数据孤岛,造成工程的延期和成本增加。达索系统3DEXPERIENCE平台是基于统一的数据源创新设计模式,设计师可以实时与其他专业共享设计数据、进行协同检查,在设计过程中消除专业干涉问题,实现工程的降本增效。

达索系统3DEXPERIENCE平台轻松驾驭地形建模(图9)



02. 地形大数据支持能力

大数据量地形文件处理是困扰土木行业数字化实施的难题。达索系统3DEXPERIENCE平台提供面向加工制造精度的设计模型,其先进的平台架构可以支持大数据模型浏览,并通过显示设置有效降低模型对电脑的压力,为设计师提供更加流畅、高效的设计体验。




03. 跨学科集成与功能扩展

达索系统3DEXPERIENCE平台提供覆盖工程设计全生命周期管理的解决方案,从需求管理、项目管理、工程设计、施工仿真、计算仿真、模型渲染到工程运维管理均提供对应的软件模块,而地形设计模型在各个阶段都能进行跨学科集成和复用,实现地形数字产品增值。

达索系统3DEXPERIENCE平台轻松驾驭地形建模(图10)

总结
和地形设计传统的二维建模方式对比,达索系统3DEXPERIENCE平台的地形设计在三维可视化、实时协同设计、数字孪生技术应用、数据集成与共享等方面均具有明显的优势。同时达索也通过行业头部企业实践,不断优化和完善从设计到施工运营端到端的数据连续性解决方案,帮助企业实现数字化转型。

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作为达索系统重要的合作伙伴,钛闻软件在中国拥有1300多家客户。这些客户长期使用达索系统从需求、设计、工艺、仿真到制造的全生命周期解决方案,总装机量超过16000多套。钛闻软件非常注重客户的实施服务和应用支持,紧扣客户需求,引入最佳实践,让先进软件发挥出相应价值。

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