三維協(xié)同設(shè)計(jì)在水利水電工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

摘要：水利水電工程設(shè)計(jì)過程中需多專業(yè)配合，并且該工程一般規(guī)模比較大，結(jié)合這一特點(diǎn)，三維協(xié)同設(shè)計(jì)軟件為設(shè)計(jì)的可視化、精準(zhǔn)性提供基礎(chǔ)平臺(tái)，使得設(shè)計(jì)效果顯著、直觀，符合各專業(yè)、各種文化層次人們的觀看需求，也減化了設(shè)計(jì)中各專業(yè)之間的相互溝通、互相銜接等大量、繁瑣的工作，而這就使得三維協(xié)同設(shè)計(jì)滿足了水利水電工程設(shè)計(jì)需求。三維協(xié)同設(shè)計(jì)更應(yīng)準(zhǔn)確的說為三維模型設(shè)計(jì)的協(xié)同效應(yīng)，而協(xié)同效應(yīng)則帶來高效率、高質(zhì)量，它擁有了普通二維設(shè)計(jì)無法比擬的優(yōu)越性，三維協(xié)同設(shè)計(jì)的出現(xiàn)為水利水電工程設(shè)計(jì)開創(chuàng)了全新的設(shè)計(jì)理念、方法和手段。

關(guān)鍵詞：三維協(xié)同設(shè)計(jì)水利水電工程設(shè)計(jì)

1 水利水電工程設(shè)計(jì)制圖手段發(fā)展史

水利水電工程設(shè)計(jì)制圖手段經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)代，從新中國(guó)建立之初也是第一代老水利人的手工繪圖時(shí)代為第一代到第二代電腦應(yīng)用普及之時(shí)的電腦繪圖時(shí)代，第三代為AutoCAD技術(shù)的普及推廣，CAD二維制圖軟件已將人性化、易操作性、改圖快捷方面等優(yōu)點(diǎn)集為一體，現(xiàn)在CAD技術(shù)仍大范圍的應(yīng)用于水利水電工設(shè)計(jì)制圖。隨著信息技術(shù)的突飛猛進(jìn)，CAD系列三維協(xié)同技術(shù)自問世以來，已廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、建筑等各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，而卻在水利水電工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中鮮有涉足，但隨著新一代三維協(xié)同設(shè)計(jì)軟件Microstation Bentley系列軟件的問世，三維協(xié)同設(shè)計(jì)所體現(xiàn)出來的直觀、形象、各專業(yè)結(jié)合性強(qiáng)等優(yōu)越性越來越深得人心，三維協(xié)同設(shè)計(jì)必然將成為水利水電工程設(shè)計(jì)行業(yè)主流設(shè)計(jì)趨勢(shì)。

2 傳統(tǒng)三維設(shè)計(jì)的不足

在三維協(xié)同設(shè)計(jì)軟件Microstation Bentley系列軟件的問世之前，已有很多設(shè)計(jì)軟件具備了三維模型設(shè)計(jì)功能，典型的CAD設(shè)計(jì)軟件早已經(jīng)具備了三維設(shè)計(jì)功能，但由于其應(yīng)用耗時(shí)時(shí)間長(zhǎng)、對(duì)設(shè)計(jì)人員軟件應(yīng)用能力要求高等局限性影響了該軟件三維功能的應(yīng)用與推廣，除此之外，水利水電設(shè)計(jì)行業(yè)與市場(chǎng)對(duì)二維平面圖的容忍，也局限了三維設(shè)計(jì)的發(fā)展。還有很多專業(yè)的三維模型設(shè)計(jì)軟件，基本上是采用各個(gè)模型設(shè)計(jì)完成后再進(jìn)行裝配、組合最終完成，各專業(yè)數(shù)據(jù)上缺乏關(guān)聯(lián)性，其實(shí)也只是實(shí)現(xiàn)了三維而沒有實(shí)現(xiàn)真正意義上的協(xié)同，而只是基于二維的協(xié)同。

3 新一代三維協(xié)同設(shè)計(jì)Microstation Bentley系列軟件的特點(diǎn)

Microstation Bentley系列軟件的實(shí)際操作與傳統(tǒng)CAD相比有很多相似之處。但是在應(yīng)用之初，也需要轉(zhuǎn)換新的理念，它可以創(chuàng)建屬于自己行業(yè)或者個(gè)人習(xí)慣的種子文件，唯一需要與其他專業(yè)協(xié)調(diào)的便是統(tǒng)一的圖形比例，該軟件工作流程與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)，由測(cè)量專業(yè)開始建立數(shù)字模型，地質(zhì)專業(yè)繪制出原始的地形模型，水工專業(yè)根據(jù)地質(zhì)特征在原始地形圖上實(shí)現(xiàn)工程布置、構(gòu)建水利模型，Bentley Navigator還可以將水利模型附加上與水利相關(guān)的各種屬性，以便于模型漫游與查詢，然后是水保、環(huán)保、廠房、電器、金屬結(jié)構(gòu)等專業(yè)依次進(jìn)行，該軟件還可以實(shí)現(xiàn)渲染、動(dòng)畫的制作、可三維全方位立體、由整體到細(xì)節(jié)觀看。

4 Microstation Bentley系列軟件的實(shí)際應(yīng)用

河北省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院于2012年引進(jìn)Microstation Bentley系列軟件，并于2013年全面普及推廣，其推廣對(duì)象主要以各專業(yè)年輕的后起之秀為主，該群體學(xué)習(xí)能力強(qiáng)，接受能力快，思想易于轉(zhuǎn)變，這就更利于設(shè)計(jì)院全新設(shè)計(jì)理念的全面應(yīng)用，推廣普及后，設(shè)計(jì)院就新項(xiàng)目設(shè)立了南水北調(diào)配套、承德水庫(kù)等試點(diǎn)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)效果理想，設(shè)計(jì)成果在業(yè)主界贏得廣泛好評(píng)。

4.1 Microstation Bentley系列軟件提升工作效率。通過實(shí)際體驗(yàn)Microstation Bentley系列軟件的應(yīng)用，設(shè)計(jì)師感受到設(shè)計(jì)效率明顯提高，項(xiàng)目開始前，在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下將任務(wù)進(jìn)行分解，建立統(tǒng)一的種子文件，各專業(yè)設(shè)計(jì)人員只需對(duì)該文件進(jìn)行設(shè)計(jì)操作即可，無需單獨(dú)創(chuàng)建文件，團(tuán)隊(duì)間溝通合作縮減了很多中間環(huán)節(jié)，協(xié)作更加協(xié)調(diào)、流暢，并且通過三維設(shè)計(jì)成果可直接繪制，平面、立面、剖面等任何一角度二維圖，給后期施工帶來了很大的便利。

4.2 Microstation Bentley系列軟件計(jì)算工程量結(jié)果精準(zhǔn)。以往設(shè)計(jì)師在計(jì)算工程量時(shí)，基本都是手動(dòng)計(jì)算，計(jì)算過程結(jié)果難免有失誤，利用三維協(xié)同設(shè)計(jì)Microstation Bentley系列軟件計(jì)算工程量非常精準(zhǔn)，設(shè)計(jì)師只需將每種不同的材料定義成不同屬性的塊，軟件可自動(dòng)計(jì)算工程量，創(chuàng)造力工程量計(jì)算的零失誤。

4.3 Microstation Bentley系列軟件匯報(bào)成果直觀、形象。設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)成果通常都要向業(yè)主方做成果匯報(bào)工作，以往設(shè)計(jì)師在做這項(xiàng)工作時(shí)，都要提前準(zhǔn)備現(xiàn)場(chǎng)照片，設(shè)計(jì)成果圖，幻燈片報(bào)告，在實(shí)際匯報(bào)中，業(yè)主有時(shí)仍然難以形成空間概念，利用設(shè)計(jì)Microstation Bentley系列軟件可以將設(shè)計(jì)成果實(shí)現(xiàn)渲染、動(dòng)畫、配音等制作，制作后匯報(bào)成果直觀、形象，大幅度減少了匯報(bào)時(shí)間，并且在將來施工、運(yùn)行過程中有利于提高業(yè)主方管理水平，業(yè)主滿意度大幅提高。

參考文獻(xiàn)：

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