基于3DVIA Composer的水電站廠房模型三維仿真系統開發

袁鳳娟等

摘要：該文以AutoCAD和CATIA為平臺，建立了水電站廠房的三維模型，采用3DVIA Composer軟件進行模型集成，將CATIA等CAD軟件產品導入，經過編輯輸出水電站廠房的演示動畫和高清圖片。同時根據混流式水輪發電機的結構及原理規劃了水輪發電機的裝配序列，實現了水輪發電機的虛擬裝配仿真。實際工程應用證明，水電站廠房模型三維仿真系統增強了模型的逼真度，有助于廠房管理人員快速熟悉掌握廠房及水輪發電機的復雜構造。

關鍵詞：AutoCAD；CATIA；3DVIA Composer；水電站廠房；三維仿真

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）32-7727-04

Abstract： This paper finishes the three-dimension models of hydropower house based on AutoCAD and CATIA. Then integrate models using the 3DVIA Composer， import the CATIA and CAD models， edit and then output the animation and high-resolution images of hydropower house. According to the composition of the Francis turbine-generator units， make a plan for the assembly process of the turbine-generator units， achieve virtual assembly of the turbine-generator units based on 3DVIA Composer. Through the application of the 3D simulation system of hydropower house in practice engineering， increases the models stereoscopic and immediacy， and contributes to the administrators to grasp the complex structure of the hydropower house and turbine-generator units.

Key words： AutoCAD； CATIA； 3DVIA Composer； Hydropower house； Three-dimensional simulation

虛擬仿真技術是當今CAD研究與應用的重要技術。水電站廠房是水利樞紐工程中的核心建筑物，水輪發電機是水電站廠房的關鍵點。廠房模型量較大，各個建筑物之間的相對關系復雜，且發電機組處于地下廠房內部，難于觀察。開發水電站廠房模型三維仿真系統，將廠房內部復雜構造清晰的表達，同時將水輪發電機的結構裝配以虛擬動畫的形式形象、生動地展現出來。該文采用AutoCAD軟件對廠房結構進行創建，采用CATIA三維制圖軟件對水輪發電機進行創建，采用3DVIA Composer軟件輸出水輪發電機虛擬裝配演示動畫和廠房高清圖片。

1 水電站廠房三維模型的創建

三維模型是水電站廠房模型三維仿真系統開發的基礎，三維模型包含水電站廠房的土建部分和廠房內部的發電設備。由于3DVIA Composer是一套模型集成演示軟件，不是專業的建模軟件[1]，需要借助常用的大型三維建模軟件進行三維模型的創建，通過分析比較筆者選用AutoCAD進行水電站廠房土建部分三維模型的創建，選用CATIA對廠房內部水輪發電機的三維模型進行創建。……