modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije filemodeliranje in vizualizacija mostne...
TRANSCRIPT
Aleks Vegi Kalamar
MODELIRANJE IN VIZUALIZACIJA MOSTNE KONSTRUKCIJE
Projektna naloga
Domanjševci, september 2015
Smetanova ulica 17 2000 Maribor, Slovenija
Projektna naloga univerzitetnega študijskega programa
MODELIRANJE IN VIZUALIZACIJA MOSTNE KONSTRUKCIJE
Študent: Aleks VEGI KALAMAR
Študijski program: univerzitetni, Gradbeništvo
Smer: Gradbeništvo
Mentor: doc. dr. Milan Kuhta, univ. dipl. inž. grad.
Lektor: Jože Brišnik
Domanjševci, september 2015
I
ZAHVALA
Zahvaljujem se mentorju doc. dr. Milanu Kuhti za
pomoč in vodenje pri opravljanju diplomskega dela.
Prav tako se zahvaljujem Aljoši Klobučarju, ki mi je
pomagal pri modeliranju mostne konstrukcije v
Allplanu.
Posebna zahvala velja staršem, bratu Alenu, sestri Nuši
in punci Staši, ki so me spodbujali.
II
MODELIRANJE IN VIZUALIZACIJA MOSTNE KONSTRUKCIJE
Ključne besede: modeliranje, vizualizacija, Allplan, most
Povzetek
Projektna naloga zajema postopek modeliranja in vizualizacije mostne konstrukcije (nadvoz
Cirknica) v programu Allplan. Opisan je tudi postopek izdelave DMT (digitalni model terena)
in prečnega prereza konstrukcije. V projektni nalogi so podrobno opisani moduli »Mostovi in
nizke gradnje«, »Situacijski načrt«, »Digitalni model terena«, »Predstavitev – animacija« in
»Senčenje«. V sklopu projektne naloge so izdelani tudi film (animacija) in študija osončenja.
III
MODELLING AND VISUALISATION OF A CONSTRUCTION OF A
BRIDGE
Key words: modelling, visualisation, Allplan, bridge
Abstract
My diploma thesis covers the procedure of the modelling and the visualisation of a bridge
construction (the overpass Cirknica) in the computer program called Allplan. The procedure
of the construction of the DMT (digital model of the terrain) and construction of cross-section
is also described. My diploma thesis additionally deals with the following modules: ˝Bridges
and civil constructions˝, ˝Site plan˝, Digital model of the terrain˝, ˝Presentation – Animation˝
and ˝Shading˝. Within my diploma thesis a movie (animation), a study of exposure to the sun.
IV
VSEBINA
1 UVOD ................................................................................................................................ 1
1.1 NAMEN IN CILJ PROJEKTNE NALOGE ............................................................................ 1
1.2 BIM IN ALLPLAN ........................................................................................................ 1
1.3 STRUKTURA PROJEKTNE NALOGE ................................................................................ 2
2 MODELIRANJE MOSTNE KONSTRUKCIJE........................................................... 3
2.1 DOLOČITEV HORIZONTALNE IN VERTIKALNE ZAOKROŽITVE ........................................ 4
2.2 MODELIRANJE GLAVNE NOSILNE KONSTRUKCIJE ...................................................... 13
2.3 MODELIRANJE ROBNIKOV, ROBNEGA VENCA, HODNIKA, ASFALTA, HIDROIZOLACIJE,
PREDNAPETIH KABLOV, PREČNIKA ......................................................................................... 17
2.4 MODELIRANJE PODPORNEGA ZIDU ............................................................................. 19
2.5 MODELIRANJE OGRAJE .............................................................................................. 20
2.6 MODELIRANJE TEMELJNIH BLAZIN, PILOTOV, OVALNIH STEBROV IN LONČNIH
VZDOLŽNIH POMIČNIH LEŽIŠČ ................................................................................................ 21
2.7 MODELIRANJE KRAJNIH OPORNIKOV ......................................................................... 23
2.8 KONSTRUIRANJE TERENA IN NASIPOV........................................................................ 25
2.8.1 Konstruiranje terena ............................................................................................ 25
2.8.2 Konstruiranje nasipov .......................................................................................... 29
2.9 IZDELAVA PREČNEGA PREREZA KONSTRUKCIJE ......................................................... 32
3 VIZUALIZACIJA .......................................................................................................... 39
3.1 NA SPLOŠNO O VIZUALIZACIJI ................................................................................... 39
3.2 ZGODOVINA VIZUALIZACIJE ...................................................................................... 39
3.3 VIZUALIZACIJA V GRADBENIŠTVU ............................................................................. 40
3.4 VIZUALIZACIJA V ALLPLANU .................................................................................... 40
4 VIZUALIZACIJA MOSTNE KONSTRUKCIJE....................................................... 42
4.1 MODUL »ANIMACIJA – PREDSTAVITEV«.................................................................... 42
4.1.1 Določevanje teksture 3D-objektom ...................................................................... 42
4.1.2 Izdelava filma ....................................................................................................... 44
4.1.3 Študija osončenosti ............................................................................................... 45
4.1.4 Upodobitev mostne konstrukcije .......................................................................... 50
V
4.2 MODUL »SENČENJE« ................................................................................................. 51
5 SKLEP ............................................................................................................................. 54
6 VIRI IN LITERATURA ................................................................................................ 55
7 PRILOGE ....................................................................................................................... 56
7.1 SEZNAM SLIK ............................................................................................................. 56
VI
UPORABLJENE KRATICE
BIM - Building Information Modeling
HVAC - heating, ventilation and air condition
2D - dvodimenzionalen
3D - tridimenzionalen
4D - štiridimenzionalen
CAD - Computer Aided Design
IFC - Industry Fundation Classes
DMT - digitalni model terena
DXF - Drawing exchange Format
PDF - Portable Document Format
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 1
1 UVOD
1.1 Namen in cilj projektne naloge
Namen projektne naloge je modeliranje zahtevne mostne konstrukcije (nadvoz Cirknica) v
programu Allplan in njena vizualizacija. Za modeliranje je potrebno poznavanje konstrukcije
in njenih detajlov. Zaradi zahtevnosti mostne konstrukcije je model nemogoče izdelati z
osnovnimi konstrukcijskimi elementi (stene, plošče), zato bo model narejen z Allplanovim
modulom »Mostovi in nizke gradnje«. Določeni deli konstrukcije bodo izdelani z osnovnimi
geometrijskimi telesi in liki, medtem ko pa bo glavna nosilna konstrukcija zmodelirana z
modulom »Mostovi in nizke gradnje«. Za vizualizacijo mostne konstrukcije se bo uporabil
Allplanov modul »Vizualizacija«. V projektni nalogi bo prikazan postopek vizualizacije
objekta (postopek je podoben ali skoraj enak tudi pri konstrukcijah visokih gradenj).
Cilj projektne naloge je učenje modeliranja in vizualizacije v programu Allplan ter učenje
osnov mostne konstrukcije. Ker so vsa navodila Allplana napisana v tujih jezikih (angleščina
in nemščina), so v projektni nalogi predstavljeni nekateri Allplanovi moduli v slovenskem
jeziku z namenom, da bo projektna naloga pomagala v začetnih problemih tistemu, ki ga bo
zanimalo področje nizke gradnje v Allplanu. Poleg modeliranja konstrukcije je predstavljen
modul »Vizualizacija« v Allplanu. Sama vizualizacija objektov je zelo pomembna, saj si je
včasih iz samih načrtov objekta težko predstavljati končno podobo objekta (sploh pa za
človeka, ki ne deluje v gradbeniški stroki).
1.2 BIM in Allplan
BIM (Building Information Modeling) je »inteligenten« proces, ki temelji na modelu in nam
zagotavlja pomoč pri načrtovanju, izgradnji in upravljanju objektov ter infrastrukture.
Konstrukcija sama je osrednji objekt BIM-modela. BIM-model je neke vrste podatkovna
baza, ki vsebuje vse grafične, geometrijske in alfanumerične parametre ter karakteristične
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 2
vrednosti konstrukcije (projekta). Z vnosom geometrijskih in grafičnih podatkov ustvarjamo
in spreminjamo komponente in arhitektonske elemente, poleg tega pa lahko tem objektom
damo dodatne informacije v obliki lastnosti in značilnosti. Na eni strani BIM-model vsebuje
»fizične« komponente in elemente, ki jih lahko geometrijsko modeliramo (stene, plošče in
armatura) in HVAC-elemente (ogrevanje, prezračevanje in klimatizacija) ter drugo opremo
(sanitarni objekti itd.). Na drugi strani pa vsebuje virtualne površine in volumne v obliki
prostorov, ki so potrebni za delovanje, vzdrževanje in upravljanje stavbe. Poleg tega je del
modela tudi struktura projekta, ki jo najdemo v obliki drevesne hierarhične strukture. [1]
Tradicionalno načrtovanje konstrukcij se je dolgo časa nanašalo na tehnično risanje 2D
(prerezi, tlorisi itd.), medtem ko BIM poleg treh osnovnih prostorskih dimenzij (dolžina,
širina in višina) vključuje še čas (četrta dimenzija) in stroške (peta dimenzija). Pri
modeliranju z BIM uporabljamo konstrukcijske elemente (stene, plošče itd.) namesto
običajnih geometrijskih elementov (linija, krog itd.). Najpomembnejša lastnost
BIM-aplikacij je ta, da lahko spreminjamo temeljne parametre konstrukcijskih elementov,
kot sta velikost in material. BIM ne pokriva le področja geometrije, temveč tudi prostorske
zveze, svetlobne analize, geografske analize, količine in značilnosti komponent stavbe. [1]
[8]
Allplan je računalniška BIM/CAD programska oprema nemškega podjetja Nemetschek AG,
ki omogoča 2D- in 3D-načrtovanje konstrukcij in tudi statični izračun. Vsebuje programski
paket za vizualizacijo (CINEMA 4D), poleg osnovnih izmenjevalnih datotečnih formatov za
risbe (DXF itd.) podpira tudi PDF- in IFC-formate. [11]
1.3 Struktura projektne naloge
V drugem poglavju je opisan postopek modeliranja mostne konstrukcije in izdelave prečnega
prereza konstrukcije. Najprej je opisan postopek določevanja horizontalne in vertikalne
zaokrožitve, nato pa še postopek modeliranja konstrukcijskih elementov in izdelave DMT
in nasipov. V tretjem poglavju je napisan kratek opis zgodovine vizualizacije, vizualizacije
v Allplanu in splošen opis vizualizacije. V četrtem poglavju je opisan postopek vizualizacije
v programu Allplan. Podrobno sta opisana modula »Predstavitev – animacija« in
»Senčenje«.
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 3
2 MODELIRANJE MOSTNE KONSTRUKCIJE
Preden smo začeli z modeliranjem mostne konstrukcije, je bilo najprej potrebno narediti nov
projekt. To smo naredili z ukazom Nov projekt, odpri projekt. Pojavilo se nam je okno,
kjer smo kliknili »Nov projekt«. Podali smo ime projektu in kliknili »Naprej«, nato smo
kliknili »dokončaj«. Ko smo si ustvarili nov projekt, smo kliknili na ukaz Odpri v
odvisnosti od projekta, kjer smo si pod zavihkom »Struktura zgradbe« uredili strukturo
zgradbe in risarskih datotek (slika 2.1).
Slika 2.1: Struktura zgradbe
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 4
Za modeliranje glavne nosilne konstrukcije, robnikov, robnega venca, hodnika, asfalta,
prednapetih kablov in podpornega zidu smo uporabili Allplanov modul za dimenzioniranje
mostov in nizkih gradenj, ki se imenuje »Modelirnik mostov in nizke gradnje«. V ta namen
smo najprej morali določiti horizontalno in vertikalno zaokrožitev konstrukcije.
2.1 Določitev horizontalne in vertikalne zaokrožitve
Najprej smo z ukazom Modificiraj parametre elementov (Moduli Teren Situacijski
načrt Modificiraj parametre elementov) narisali horizontalno zaokrožitev. S klikom na
ukaz Modificiraj parametre elementov se nam je pojavilo okno (slika 2.2), v katerem
smo določili začetno x in y koordinato (izhajali smo iz začetne globalne točke: x = 551
378,28611 m ; y = 167 170,82099 m), dolžino loka, smerni kot začetne točke, radij v začetni
in končni točki in parameter klotoide A (če sta bil začetni in končni radij različna).
Slika 2.2: Okno »Modificiraj parametre elementov«
Ko smo vstavili začetno koordinato x in y smo kliknili na gumb Globalna točka in za
globalno koordinato x in y vstavili začetno globalno točko (referenčno točko). Ko smo
vstavili še ostale parametre, smo kliknili z desnim gumbom na miški . Ustvarila se nam je
prva krivulja (postopek smo ponovili za ostale krivulje). Ko smo vstavili začetno koordinato
x in y ostalih krivulj, smo najprej kliknili na gumb Delta točka, nato smo kliknili na
končno točko prejšnje krivulje. Postopek smo ponavljali, dokler nismo narisali vseh
elementov (krivine, prehodnice in preme). Kot naslednje smo uporabili ukaz Povezani
element. Najprej smo kliknili na prvi element, nato smo dvakrat kliknili z desno tipko na
miški (slika 2.3). Označili so se nam še ostali elementi. Na koncu smo ponovno kliknili z
desno tipko na miški in dobili smo »Povezani element«.
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 5
Slika 2.3: Postopek določevanja povezanega elementa
Kot naslednje smo odprli podlago »Vzdolžni profil ceste«, kjer smo z ukazom Poreži
črte po elementu odrezali vzdolžni profil ceste na profilu 10. Nato smo z ukazom Povečaj,
pomanjšaj skrčili profil ceste v y smeri za 10-krat (za faktor x smo vpisali 1, za faktor y pa
0,10), saj je profil v y smeri narisan v merilu 1:100. Na koncu smo črte in krivulje povezali
v »Povezan element« z uporabo ukaza Povezani element . Dobili smo niveletni potek
ceste. Vzdolžni profil ceste smo potem premaknili v prazno risarsko datoteko, ki smo jo
poimenovali »Vzdolžni profil odseka«.
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 6
Kot naslednje je bilo potrebno horizontalno zaokrožitev stacionirati. Ker pa smo v našem
primeru imeli napačno smer oznake, smo morali z ukazom Modificiraj povezani element
spremeniti smer oznake na K Z (slika 2.4). Horizontalno zaokrožitev smo nato izvozili z
ukazom Uvozi, izvozi datoteko s točkami (slika 2.5).
Slika 2.4: Okno »Modificiraj povezani element«
Slika 2.5: Okno »Uvozi, izvozi datoteko s točkami«
Za datotečni tip smo izbrali »Povezani element«. Kliknili smo na gumb »Uporabi«, nato smo
označili »Povezan element« in ga shranili pod imenom »Horizontalna zaokrožitev« (pod
imenom »Horizontalna zaokrožitev« smo ga shranili zato, ker je potrebno pri modelirniku
mostov in nizke gradnje posebej uvoziti horizontalno zaokrožitev, t. j. ».re1« format, in
vzdolžni profil ceste, t. j. ».lpr« format, pri katerih pa nam program upošteva višine profila).
Ker smo horizontalno zaokrožitev že izvozili, smo kot naslednje morali določiti še vzdolžni
profil ceste. Najprej smo horizontalno zaokorožitev skopirali v prazno datoteko, ki smo jo
poimenovali »Trasa«, ter jo nastavili kot »Aktivna«. Kot »Aktivna v ozadju« smo si nastavili
»Vzdolžni profil odseka«. Z ukazom Stacioniraj element smo najprej naredili stacionaže
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 7
na razmaku 1 m. Višino horizontalne zaokrožitve smo določili z ukazom Modificiraj
višino točke terena, kjer smo najprej označili horizontalno zaokrožitev, nato še vzdolžni
profil odseka, za »Višina od točke« smo vpisali višino naše globalne točke, in sicer 271,75
m. S tem smo definirali os ceste za našo mostno konstrukcijo. Nato smo z ukazom
(Delne) vzporednice povezanemu elementu narisali vzporednice naši osi ceste. Za referenčni
element smo izbrali naš »Povezan element«. Za razdaljo smo vpisali vrednost 2,50 m (širina
voznega pasu) in določili levo stran ter vpisali za število elementov 1. Program nam je narisal
vzporednico. Analogno smo naredili še za desno stran. Enak postopek smo naredili še za
bankino, vendar smo v tem primeru za referenčni element izbrali levi oz. desni rob ceste. Za
širino bankine smo vpisali 0,75 m, za število elementov pa 1. Tako smo dobili 5 vzporednih
elementov (slika 2.6).
Slika 2.6: Določevanje vzporednic povezanemu elementu
Sedaj je bilo potrebno določiti še prečne nagibe voznih pasov in bankin. To smo naredili z
ukazom Pravokotnica skozi stacionažo, kjer smo najprej označili os ceste, nato pa smo
vstavili prečni naklon v %, ki je za levi vozni pas znašal 2,5 %, za desni vozni pas pa -2,5 %
(slika 2.7)
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 8
Slika 2.7: Določevanje prečnih naklonov voznih pasov
Analogno smo naredili še za bankine, vendar smo v tem primeru za referenčni element
izbrali levi oz. desni rob voznega pasu (slika 2.8). Prečni naklon je na obeh straneh znašal 6
%.
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 9
Slika 2.8: Določevanje prečnih naklonov bankin
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 10
Izrisala se nam je trasa (slika 2.9).
Slika 2.9: Trasa
Sedaj smo morali narediti vzdolžni profil ceste. Traso smo najprej skopirali v prazno
datoteko z imenom »Vzdolžni profil ceste« in jo nastavili kot »Aktivno«. Z ukazom
Poveži, optimiraj trikotno mrežo smo točke trase povezali v DMT. Nato smo z ukazom
Prerez profila naredili vzdolžni profil ceste. Najprej smo kliknili na DMT, potem se nam je
pojavilo okno (slika 2.10), kjer smo spremenili »Tip profila« na »Vzdolžno«.
Slika 2.10: Okno »Prerez profila«
Potem smo kliknili na os ceste (v roza barvi se nam je izrisal potek vzdolžnega preseka
profila – slika 2.11).
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 11
Slika 2.11: Določitev osi ceste
Kot naslednje smo si nastavili izometrični pogled, nato smo kliknili ukaz Izvleček
profila. Označili in pozicionirali smo izvleček profila v tlorisnem pogledu. Izrisal se nam je
vzdolžni profil ceste (slika 2.12).
Slika 2.12: Del vzdolžnega profila ceste
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 12
S klikom na gumb Uvozi, izvozi datoteko s točkami smo izvozili vzdolžni profil ceste
(slika 2.13). Za »Datotečni tip« smo izbrali »Vzdolžni profili«. Kliknili smo na gumb
»Uporabi«, označili v izometričnem pogledu vzdolžni profil in ga nato shranili pod imenom
»Vzdolžni profil ceste«.
Slika 2.13: Okno »Uvozi, izvozi datoteko s točkami«
S tem smo končali postopek določevanja horizontalne in vertikalne zaokrožitve.
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 13
2.2 Modeliranje glavne nosilne konstrukcije
Za modeliranje mostne konstrukcije smo uporabili ukaz Modelirnik mostov in nizke
gradnje (Moduli Dodatni moduli Mostovi in nizka gradnja Modelirnik mostov in
nizke gradnje). Ko smo kliknili na ukaz Modelirnik mostov in nizke gradnje se nam je
pojavilo okno (slika 2.14), kjer smo najprej uvozili traso z ukazom Uvozi traso (slika
2.15).
Slika 2.14: Modelirnik mostov in nizke gradnje
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 14
Slika 2.15: Uvoz trase
Za traso v tlorisu smo izbrali izvoženo datoteko z imenom »Horizontalna zaokrožitev« (.re1
format). Določili smo odmik stacionaže na 1 m. Za prerez profila trase smo izbrali izvoženo
datoteko z imenom »Vzodlžni profil ceste« (.lpr format). Nato smo kliknili »V redu« in
dobili smo traso (3D-krivuljo). S klikom na gumb »Shrani« smo shranili traso pod imenom
»Trasa«.
S klikom na gumb Vstavi novo definicijo preseka smo začeli definirati presek glavne
nosilne konstrukcije mostu. Presek glavne nosilne konstrukcije smo določili z ukazom
Vstavi predhodno definirano varianto preseka, kjer smo izmed štirih najbolj pogostih oblik
mostnih konstrukcij izbrali »Gredasto ploščo«. Pojavilo se nam je okno (slika 2.16), kjer
smo vstavili vse parametre širin, višin in naklonov.
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 15
Slika 2.16: Določevanje parametrov širin, višin in naklonov glavne nosilne konstrukcije
Presek smo dodelali z ukazom Poligon. Ko smo končali s spremembo preseka, smo
kliknili »Shrani in konec«. Na koncu smo še določili referenčno točko s klikom na ukaz
Definiraj referenčno točko. Referenčno točko smo določili preko položaja v preseku (slika
2.18). Na koncu smo vse skupaj shranili pod imenom »Glavna nosilna konstrukcija« in
izvozili z ukazom Izvozi traso. Ker je trasa potekala skozi celoten potek osi ceste, je bilo
potrebno del konstrukcije prerezati. Preden pa smo želeli konstrukcijo prerezati, smo jo
morali pretvoriti v 3D-telo (uporabili smo ukaz Pretvori elemente in izbrali način
pretvorbe »Modelirnik mostov, nizke gradnje v 3D telesa«). Ko je bila konstrukcija
pretvorjena v 3D-telo, smo je prerezali z ukazom Prereži 3D telo z ravnino.
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 16
Slika 2.17: Presek glavne nosilne konstrukcije mostu
Slika 2.18: Definiranje referenčne točke
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 17
2.3 Modeliranje robnikov, robnega venca, hodnika, asfalta, hidroizolacije,
prednapetih kablov, prečnika
Robnike, robni venec, hodnik, asfalt, hidroizolacijo, prednapete kable, prečnika smo
zmodelirali na enak način kot glavno nosilno konstrukcijo (izhajali smo iz datoteke »Trasa«,
kjer je določen potek osi ceste). Presek elementov smo določili z ukazom Poligon. Na
koncu smo določili še pozicijo referenčne točke. Ker je trasa potekala skozi celoten potek
osi ceste, je bilo potrebno del konstrukcije prerezati. Preden pa smo želeli konstrukcijo
prerezati, smo jo morali pretvoriti v 3D-telo (uporabili smo ukaz Pretvori elemente in
izbrali način pretvorbe »Modelirnik mostov, nizke gradnje v 3D telesa«). Ko je bila
konstrukcija pretvorjena v 3D-telo, smo je prerezali z ukazom Prereži 3D telo z ravnino.
Slika 2.19: Definicija preseka robnikov, robnega venca in hodnika
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 18
Slika 2.20: Definicija asfalta
Slika 2.21: Definicija hidroizolacije
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 19
Slika 2.22: Definicija prednapetih kablov
Slika 2.23: Prečnik
2.4 Modeliranje podpornega zidu
Za modeliranje podpornega zidu smo uporabili ukaz Modelirnik mostov in nizke gradnje,
kjer smo najprej kliknili gumb »Odpri« in odprli datoteko z imenom »Trasa«. Nato smo z
ukazom Poligon posebej določili presek za podporni zid in peto podpornega zidu
(posebej smo definirali štiri različne preseke podpornega zidu). Z ukazom Definiraj
referenčno točko smo določili referenčno točko. Potem smo z ukazom Izvozi traso
izvozili podporni zid in nato še peto podpornega zidu. Ker je trasa potekala skozi celoten
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 20
potek osi ceste, je bilo potrebno del konstrukcije prerezati. Preden pa smo želeli konstrukcijo
prerezati, smo jo morali pretvoriti v 3D-telo (uporabili smo ukaz Pretvori elemente in
izbrali način pretvorbe »Modelirnik mostov, nizke gradnje v 3D telesa«). Ko je bila
konstrukcija pretvorjena v 3D-telo, smo je prerezali z ukazom Prereži 3D telo z ravnino.
Slika 2.24: Podporni zid
2.5 Modeliranje ograje
Ograjo smo naredili z ukazom Ograja (Moduli Arhitektura Osnove: Stene,
odprtine, gr. elementi Ograja). Najprej smo si morali z ukazom 3D črta narisati
krivuljo (potek ograje). Nato smo kliknili ukaz Ograja. Odprlo se nam je okno »Ograja«
(slika 2.25), kjer smo kliknili gumb »Lastnosti ograje«.
Slika 2.25: Modelirnik ograj
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 21
Odprlo se nam je okno »Ograja – lastnosti« (slika 2.26), kjer smo izpolnili parametre za
stojke, polje in oprijemalo. Prečni prerez za oprijemalo smo narisali z ukazom »Črta«. Ko
smo določili vse parametre ograje smo poklikali narisano krivuljo in na koncu kliknili »Esc«
na tipkovnici.
Slika 2.26: Lastnosti polja ograje
2.6 Modeliranje temeljnih blazin, pilotov, ovalnih stebrov in lončnih vzdolžnih
pomičnih ležišč
Kot naslednje smo morali zmodelirati še temeljne blazine, pilote ovalne stebre in lončna
vzdolžna pomična ležišča.
Za modeliranje temeljnih blazin smo najprej uporabili ukaz Kvader (Moduli Dodatni
moduli 3D-modelirnik Kvader), s katerim smo določili spodnji del temeljne blazine.
Ker pa temeljne blazine niso oblike kvadra, smo za dopolnitev temeljnih blazin uporabili
ukaz 3D ploskev kjer smo narisali dva trikotnika (najprej smo si nastavili izometrični
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 22
naprej) in ju nato izvlekli z ukazom Izvleci. Med trikotnikoma smo zmodelirali še manjši
kvader.
Slika 2.27: Temeljna blazina
Pilote smo zmodelirali z ukazom Valj. Premer pilotov je znašal 120 cm, dolžine pa so se
razlikovale od osi do osi.
Ovalne stebre smo narisali z ukazom 3D ploskev, kjer smo najprej narisali pravokotnik
širine 120 cm in dolžine 80 cm, nato smo z istim ukazom narisali še dva kroga z radijem 60
cm. Potem smo z ukazom Združi telesa združili vse tri like, ki smo jih v prejšnjem koraku
narisali (Kliknili smo na ukaz Združi telesa. Označili smo vse like, ki smo jih želeli
združiti, in na koncu smo kliknili z desno tipko na miški . Združili smo tri like v enega.),
nato pa smo z ukazom Izvleci določili še višine stebrov, ki so se od prereza do prereza
razlikovale.
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 23
Slika 2.28: Ovalni steber
Za štiri prečne prereze je bilo potrebno zmodelirati še pomična ležišča. Zmodelirali smo jih
z ukazom Kvader in Valj.
Slika 2.29: Lončno vzdolžno pomično ležišče
2.7 Modeliranje krajnih opornikov
Krajne opornike smo modelirali z ukazi Kvader, 3D ploskev in Izvleci.
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 24
Slika 2.30: Krajni opornik
Slika 2.31: Ležišče, ovalni steber, temeljna blazina in pilota
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 25
2.8 Konstruiranje terena in nasipov
2.8.1 Konstruiranje terena
Točke terena smo uvozili iz AutoCAD-ove datoteke. To smo naredili z ukazom »Uvozi
AutoCAD podatke« (Datoteka Uvozi podatke Uvozi AutoCAD podatke). Nato smo
izbrali datoteko, katere končnica je *.dxf ali *.dwg. Pojavilo se nam je okno (slika 2.32),
kjer bi lahko s klikom na gumb »Spremeni« spremenili lastnosti pisav in črt. Podatki, ki smo
jih uvozili so bili na enakih koordinatah kot so bili v programu AutoCAD.
Slika 2.32: Uvoz AutoCAD podatkov
Uvožen teren je bil sestavljen iz linij, ki so med seboj povezane in tvorijo 3D-elemente, zato
je bilo potrebno najprej 3D-elemente pretvoriti v DMT-elemente. To smo naredili z ukazom
3D-elemente v DMT-elemente. Nato smo v »Struktura zgradbe« poiskali našo prazno
datoteko z imenom »DMT« in jo odkljukali, na koncu je bilo potrebno izbrati 3D-elemente,
ki smo jih želeli pretvoriti v DMT-elemente (označili smo naš teren). V našem primeru je
bil teren zelo natančno definiran (posledično je bilo veliko število točk), zato nam je program
izpisal opozorilo (slika 2.33).
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 26
Slika 2.33: Allplanovo opozorilo
Ker smo presegli maksimalno število točk, smo razdelili naš teren z dvema linijama (slika
2.35) teren smo tlorisno razdelili na tri dele.
Slika 2.34: Teren
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 27
Slika 2.35: Razdeljen teren
Znova smo uporabili ukaz 3D-elemente v DMT-elemente (postopek ponovimo), vendar
smo sedaj izbrali enega izmed treh razdeljenih delov (slika 2.36).
Slika 2.36: Izbran del terena
Ko je program pretvoril 3D-elemente v DMT-elemente (prvega izmed treh delov), se nam
je ponovno pojavilo okno »Izberi ciljno datoteko za DMT-element«, nato smo ponovno
izbrali datoteko »DMT« in kliknili »Ok«. Pojavilo se nam je okno (slika 2.37), kjer smo
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 28
označili »Dodaj« in kliknili »V redu«. Sedaj smo označili še drugega izmed treh delov.
Analogno smo naredili še s tretjim delom.
Slika 2.37: Dodajanje DMT elementov k datoteki z že obstoječimi DMT-elementi
Kot je razvidno iz slike 2.38, je prišlo na stikih med dvema razdeljenima deloma do
podvajanja točk (dvojnikov), ki jih je bilo potrebno izbrisati.
Slika 2.38: Podvajanje točk
Še preden pa smo izbrisali dvojnike, je bilo potrebno najprej uporabiti ukaz Razpusti
DMT, s katerim smo razpustili DMT. Nato smo z ukazom Izbriši dvojnike (Moduli
Splošni 2D moduli Izbriši dvojnike) izbrisali dvojnike. Označili smo naš teren in pojavilo
se nam je okno (slika 2.39). Za vsak slučaj smo postopek ponovili (izpisati se nam mora: »0
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 29
Element(i) so bili izbirsani«). Na koncu smo uporabili ukaz Poveži, optimiraj trikotno
mrežo s katerim smo ustvarili DMT-elemente.
Slika 2.39: Število izbrisanih dvojnikov
2.8.2 Konstruiranje nasipov
Kot zadnje dejanje pri modeliranju mostne konstrukcije je bilo potrebno narediti še nasipe.
Nasipe smo naredili z ukazom Splošna brežina (Moduli Teren Digitalni model
terena Splošna brežina). Najprej smo si nastaviti datoteko »DMT« kot »Aktivna«, kot
»Aktivna v ozadju« pa smo si nastavili datoteki »Trasa« in »Tloris objekta«. Kot prvo smo
kliknili na ukaz Splošna brežina, nato smo po zahtevi programa kliknili na DMT.
Pojavilo se nam je okno (slika 2.40), kjer smo lahko izbrali med dvema opcijama vnosa, in
sicer »Površina« in »Rob«. Izbrali smo opcijo vnosa »Površina«.
Slika 2.40: Opcije vnosa
Nastavili smo si tlorisni pogled in vrsto pogleda na »Žični« ter nato kliknili prvo točko.
Pojavilo se nam je okno (slika 2.41), kjer smo izbrali »Poligoniziraj celoten element«.
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 30
Slika 2.41: Opcije vnosa
Nato smo poligonizirali površino (v našem primeru so tlorisno gledano bili to pravokotniki)
in kliknili »Esc« na tipkovnici. Pojavilo se nam je okno (slika 2.42), kjer smo sedaj morali
določiti naklone nasipov.
Slika 2.42: Določevanje naklonov nasipa in izkopa
Postopek vpisovanja naklonov nasipov je prikazan na spodnji sliki.
Slika 2.43: Postopek vpisovanja naklonov nasipa
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 31
1. vpišemo naklon nasipa (naklon bo veljal za območje med prvo točko in točko 2.)
2. kliknemo na naslednjo vogalno točko pravokotnika
3. vpišemo naklon nasipa (naklon bo veljal za območje med točkama 2. in 4.)
4. kliknemo na naslednjo vogalno točko pravokotnika
5. vpišemo naklon nasipa (naklon bo veljal za območje med točkama 4. in 6.)
6. kliknemo na naslednjo vogalno točko pravokotnika
7. vpišemo naklon nasipa ((naklon bo veljal za območje med točkama 6. in 8./prva
točka)
8. kliknemo na zadnjo vogalno točko pravokotnika (prvo točko)
Končni rezultat konstruiranja nasipov je viden na spodnji sliki.
Slika 2.44: Nasip (v »Žični« vrsti pogleda)
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 32
2.9 Izdelava prečnega prereza konstrukcije
Najprej smo si dodelili prazno risarsko datoteko, ki smo jo poimenovali »Prečni prerez« in
jo nastavili kot »Aktivna«. Poleg tega smo si datoteke, v katerih so zmodelirani
konstrukcijski elementi, nastavili kot »Aktivna v ozadju«. Potek prereza smo naredili z
ukazom Določi potek prereza. Pojavilo se nam je okno »Določi potek prereza«, kjer smo
kliknili na gumb »Lastnosti«. Pojavilo se nam je okno (slika 2.45), kjer smo vstavili »Ime
prereza«, »Zgornji rob« in »Spodnji rob« ter nato kliknili »V redu«.
Slika 2.45: Okno »Arhitekturni prerez«
Nato smo vnesli prvo in drugo točko poteka prereza. Ko nas je program vprašal za naslednjo
točko, smo kliknili tipko »Esc« na tipkovnici in določili globino oz. smer gledanja (slika
2.46).
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 33
Slika 2.46: Določevanje globine oz. smeri gledanja
S tem smo določili potek prereza.
Kot naslednje smo kliknili na ukaz Odpri v odvisnosti od projekta, kjer smo kliknili na
gumb »Struktura zgradbe« in na desni strani okna pod zavihkom »Izpeljave strukture
zgradbe« dodelili datoteko v strukturo »Prerezi« (slika 2.47).
Slika 2.47: Okno »Odpri v odvisnosti od projekta«
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 34
Nato smo z desno tipko na miški kliknili na datoteko in izbrali »Izvorne risarske datoteke za
prerez«. Označili smo vse potrebne datoteke in kliknili na gumb »Ok«. Preden smo
nadaljevali s postopkom, smo si nastavili vrsto izrisa. S klikom na napis »Nastavi…« (slika
2.48) se nam je pojavilo okno, kjer smo pod zavihkom »Vrsta izrisa« definirali novo vrsto
izrisa (slika 2.49).
Slika 2.48: Napis »Nastavi«
Slika 2.49: Okno »Plast«
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 35
Vse plasti smo nastavili kot »Vidna« in kliknili na gumb »Definiraj, modificiraj vrsto izrisa«,
kjer smo nato kliknili »Nova vrsta izrisa«. Pojavilo se nam je okno, kjer smo za ime vrste
izrisa vpisali »Prečni prerez« in nato kliknili »V redu«. Zaprli smo okno »Plast« in kliknili
na ukaz Odpri v odvisnosti od projekta. Ponovno smo z desno tipko na miški kliknili na
risarsko datoteko, vendar smo sedaj izbrali »Nastavitev plasti, vrsta izrisa (Aktualno)«.
Pojavilo se nam je okno (slika 2.50), kjer smo označili »Uporabi vrsto izrisa« in izbrali vrsto
izrisa z imenom »Prečni prerez«.
Slika 2.50: Nastavitev vrste izrisa
Z desno tipko na miški smo ponovno kliknili na risarsko datoteko in izbrali »Nastavitve
prereza«. Pojavilo se nam je okno (slika 2.51), kjer smo določili nastavitve in nato kliknili
na gumb »V redu«.
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 36
Slika 2.51: Okno »Nastavitve za izračun skritih robov«
Ko smo vstavili vse nastavitve za prerez, smo z desno tipko na miški kliknili na risarsko
datoteko in izbrali »Izdelaj prerez«. Pojavilo se nam je okno (slika 2.52), kjer smo izbrali
naš prerez (z oznako »A«) in kliknili »V redu«.
Slika 2.52: Izbor prereza
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 37
Risarska datoteka je dobila ime »Prerez: A (Rezultat izračuna skritih robov)«. Kot naslednje
smo zaprli vse risarske datoteke pod zavihkom »Struktura zgradbe« (slika 2.53) in nastavili
risarsko datoteko 2000 Prerez: A (Rezultat izračuna skritih robov) kot »Aktivna«.
Slika 2.53: Okno »Odpiranje v odvisnosti od projekta«
S klikom na gumb »Zapri« zapremo okno »Odpiranje v odvisnosti od projekta«. Nastavimo
si tlorisen pogled in »Žično vrsto pogleda in pojavi se nam prečni prerez (slika 2.54).
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 38
Slika 2.54: Dobljen prečni prerez
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 39
3 VIZUALIZACIJA
3.1 Na splošno o vizualizaciji
3D-vizualizacija pomeni transformacijo tehniške risbe in dvodimenzionalnih podatkov v
tridimenzionalen virtualni model. 3D-podatki so lahko prosto modelirani v 3D programu ali
pa se uvozijo obstoječi CAD-podatki. Določeni elementi, kot tudi pripadajoči parametri, so
pri tem posamično in razvrščeno shranjeni. Tridimenzionalen virtualni model se lahko prosto
spreminja s spreminjanjem parametrov modela. K vizualizaciji je zelo pripomogel hiter
razvoj računalniške tehnologije. Glavni namen vizualizacije je, da s pomočjo računalniške
grafike posredujemo informacije na učinkovit in razumljiv način. [10]
3.2 Zgodovina vizualizacije
Področje vizualizacije izhaja iz začetkov računalniške grafike, ko so s pomočjo računalniške
grafike naredili prve grafe. Največji preskok na področju vizualizacije se je zgodil leta 1987,
ko se je pojavilo poročilo Ameriške znanstvene fundacije (NSF) Visualization in Scientific
Computing avtrojev Maxine D. Brown, Bruce H. McCormick in Thomas A. DeFanti, v
katerem so poudarili potrebo po novih računalniških načinih vizualizacije. Zaradi hitre rasti
računske moči računalnikov in večjih ter kompleksnih numeričnih modelov je bil končni
rezultat velika količina podatkov. Za obdelavo in predstavitev te velike količine podatkov so
bile potrebne napredne računalniške grafične tehnike. Ker se je na začetku vizualizacija
uporabljala le v znanstveni in inženirski praksi za računalniško modeliranje in simuliranje
kot del procesa, so je poimenovali znanstvena vizualizacija. Kasneje se je uporaba
vizualizacije razširila tudi na druga področja (gospodarstvo). V 90-letih prejšnjega tisočletja
se je začelo to novo področje raziskovanja, poimenovali so ga informacijska vizualizacija za
podporo analizi v različnih aplikacijah. [9]
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 40
3.3 Vizualizacija v gradbeništvu
Branje načrtov in risb za naročnika zna biti velikokrat velik problem, predvsem če naročnik
ne deluje v gradbeni stroki, zato je vizualizacija gradbenih objektov zelo dobrodošla, saj nam
tehnika 3D vizualizacije omogoča, da naročnik vidi objekt, še preden je zgrajen in se dodobra
seznani s podobo gradbenega objekta (pri tem se izogne morebitnim neprijetnim
presenečenjem). Vizualizira se lahko kakršen koli objekt v gradbeništvu (od mostov,
kanalizacij, vodovodov, stanovanj itd.).
3.4 Vizualizacija v Allplanu
V programu Allplan obstajajo trije moduli za Vizualiziranje konstrukcij (objektov) in sicer:
- modul »Barvanje«,
- modul »Senčenje« in
- modul »Animacija – predstavitev«.
Modula »Barvanje« in »Senčenje« delujeta na podlagi vektorske grafike, medtem ko modul
predstavitev – animacija uporablja grafiko na podlagi »pikslov«. Za vektorske datoteke
pravimo, da so »inteligentne«, saj ko vektorje spreminjamo ali se jim približujemo, le-ti
ostanejo kljub temu matematično natančni. Kot je bilo povedano že prej, temelji modul
predstavitev – animacija na podlagi »pikslov«, kar pomeni, da ne moremo upodobiti
povečane slike tako, da ne bi izgubili kvalitete (slika se nam ob povečavi popači). Pri modulu
predstavitev – animacija se uporabljajo rastrske slike (ang. Bitmaps), ki vsebujejo serijo
posamičnih slikovnih elementov, imenovanih »piksel«. Vsak posamezen piksel je izračunan
ločeno, tako da čim večja je resolucija (večje število pikslov) in čim globlja je barva, tem
dalj časa je potrebnega za izračun in večja je zahteva po močnejši strojni opremi. Z večjo
resolucijo je slika boljše kakovosti, saj je sestavljena iz večjega števila pikslov. Če želimo
upodobiti rastrsko sliko, moramo prej izdelati 3D-model. [5] [6]
Modul »Animacija – predstavitev«
Allplan upodobi naš model na podlagi vseh parametrov, ki smo jih določili za postavitev
kamere, površine in svetila. Efekti, ki jih lahko dosežemo, so zelo odvisni od izbrane metode
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 41
upodobitve. Za vse metode pa velja, da čim boljša je kakovost in čim večje je območje
upodobitve, tem dalj časa poteka proces upodobitve. V Allplanu lahko izberemo dva načina
izračuna senc, in sicer Global illumination {IR} in Global Illumination {IR + QMC}. Med
sabo se razlikujeta v tem, da je prvi način primeren predvsem za notranje prostore (osvetljene
z umetno svetlobo), medtem ko je drugi način primeren predvsem za upodobitev zunanjih
prostorov (osvetljene z naravno svetlobo). GI {IR + QMC} se lahko uporabi tudi za
upodobitev notranjih prostorov. Razlika med načinoma izračuna senc je, da je način GI {IR
+ QMC} natančnejši, zato je potreben daljši čas izračuna. [6]
Modul »Senčenje«
Modul senčenje ponuja orodja, s katerimi lahko ustvarimo slike (za potrebe predstavitve), ki
temeljijo na 3D-podatkih. Pri izračunu senc program Allplan napolni površine 3D-modela z
barvami, upošteva pa tudi osvetlitev in metanje senc. Končni rezultat so vektorske slike. [5]
Modul »Barvanje«
Modul animacija ponuja orodja, s katerimi lahko elementom določimo polnilo, lahko pa tudi
določimo barvo zapolnjeni črti. Poleg tega obstaja ukaz, s katerim lahko naredimo »File
Show«. [5]
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 42
4 VIZUALIZACIJA MOSTNE KONSTRUKCIJE
4.1 Modul »Animacija – predstavitev«
4.1.1 Določevanje teksture 3D-objektom
Ker nismo želeli, da bi bili naši objekti v smislu teksture oz. barve enolični, obstajata dva
ukaza v Allplanu, s katerima lahko določimo teksturo elementom (lastnosti površin), in sicer
Nastavi lastnosti površin in Dodeli proste površine 3D, arhitekturnim elementom.
Preden smo spremenili teksturo mostne konstrukcije z ukazom Dodeli proste površine
3D, arhitekturnim elementom, je bilo potrebno najprej mostno konstrukcijo spremeniti iz
»Modelirnik mostov, nizke gradnje« v »3D-telesa« (to smo storili že pri modeliranju
konstrukcijskih elementov). Ko smo kliknili na ukaz Dodeli proste površine 3D,
arhitekturnim elementom, se nam je pojavilo okno (slika 4.1), kjer smo nato poiskali teksturo
asfalta in betona v katalogu tekstur (Pisarna 30YearEdition Materiali).
Slika 4.1: Dodeli proste površine 3D-elementom
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 43
Za določene konstrukcijske elemente pa smo si ustvarili lastno površino, in sicer s klikom
na gumb »Nova površina«. Pojavilo se nam je okno (slika 4.2), kjer smo določili parametre
(barva, tekstura, difuzno zrcaljenje, prosojnost itd.).
Slika 4.2: Nova površina
Ob kliku na pravokotnik ob napisu »Barva« smo izbrali barvo elementu (izbrali bi lahko
med več kot 16 milijoni odtenki barv RGB), Allplan je nato uporabil izbrano barvo za
prikaz površine v animaciji in upodobitvi. Določili smo difuzno zrcaljenje (svetloba, ki jo
površina absorbira - 100 % pomeni, da površina svetlobe ne absorbira, 0 % pa, da površina
absorbira celotno svetlobo). Naslednji parameter je bil prosojnost. Prosojnost v % pomeni
odstotek svetlobe, ki lahko prodre skozi površino (100 % prosojnost pomeni, da je objekt
neviden).
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 44
4.1.2 Izdelava filma
Za izdelavo filma moramo najprej določiti pot kamere. To smo naredili s klikom na gumb
Odpri v odvisnosti projekta, kjer smo najprej dodelili ime prazni datoteki (poimenovali
smo jo »Pot kamere«) in jo nastavili kot »Aktivno« ter kliknili »Zapri«. Najprej smo si
nastavili tlorisni pogled (kliknili smo na gumb Projekcija v orodni vrstici ter izbrali
»Tloris«). Kot naslednje smo kliknili na ukaz 3D črta (Moduli Dodatni moduli
3D-modelirnik 3D črta). Izbrali smo 3D mnogokotnik, določili koordinate točke na
sredini, nato smo določili še koordinate smerne točke in naslednje vogalne točke poligonalne
površine ter na koncu vpisali še število vogalov našega mnogokotnika in vogalno
točko/vogalni radij. Če bi želeli, da bi se višina pogleda v animaciji spreminjala, bi uporabili
ukaz Zavrti 3D elemente in bi zavrteli našo pot kamere. Ko smo narisali pot kamere, je
bilo potrebno postaviti potek kamere. Najprej smo si nastavili 2 + 1 okno z animacijo. Nato
smo kliknili na ukaz Postavi potek kamere (slika 4.3).
Slika 4.3: Potek kamere
Ker še nismo imeli nobenega poteka kamere, smo kliknili na gumb »Novi potek kamere«.
Določili smo »Ime kamere« in nastavili »Velikost ikone« za kamero na »Velika«, nato pa
smo kliknili na gumb »Izvedi«. V izometriji od spredaj/levo smo kliknili na eno od stranic
mnogokotnika (narisanega v prejšnjem koraku). S tem smo določili položaj prve kamere,
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 45
nato pa smo v tlorisu prestavili točko na objekt in jo primerno pozicionirali. Postopek smo
ponovili za vse položaje kamere in na koncu kliknili »Esc« na tipkovnici. Za preverbo
pozicije posamezne kamere smo se z miško približali številki pozicije kamere (katero smo
želeli preveriti) in kliknili Prikaži položaj kamere v aktivnem oknu. Ker sta prva in zadnja
kamera enaki (imata enake nastavitve), smo najprej za prvo kamero uporabili ukaz
Prikaži položaj kamere v aktivnem oknu, za zadnjo kamero pa smo uporabili ukaz
Prevzemi nastavitve kamere iz aktivnega okna prva in zadnja kamera imata enake
nastavitve. Če bi želeli vstaviti še več kamer bi morali klikniti na gumb »Vstavi nove
kamere«. Če pa bi želeli izbrisati celoten potek kamere, bi morali klikniti na gumb »Izbriši
potek kamere«. Spremenili bi lahko tudi položaj posamezne kamere, in sicer tako, da bi
kliknili na določen položaj kamere. Odprlo bi se nam okno »Uredi kamero«, kjer bi lahko
kamero premaknili z ukazom »Premakni kamero«. Lahko bi jo zavrteli z ukazom »Zavrti
kamero« ali pa bi jo izbrisali z ukazom »Izbriši kamero«. Potek kamere smo shranili s klikom
na gumb »Shrani med priljubljene«. Ko smo nastavili vse kamere pravilno, smo kliknili »V
redu«, da smo zaprli okno »Uredi potek kamere«, na koncu pa smo še kliknili na gumb
»Zapri«, da smo zaprli okno »Potek kamere«.
Naslednji korak je bil snemanje filma. Film smo posneli z ukazom Posnemi film. Ob kliku
na ukaz se nam je odprlo okno, kjer sta bili za nas predvsem dve zanimivi možnosti, in sicer
»Iz poteka kamere« in »Študija osončenja«. Izbrali smo gumb »Iz poteka kamere«. Najprej
smo določili potek kamere, ki smo ga želeli spremeniti v film. Film smo shranili tako, da
smo kliknili v pravokotnik ob napisu »Ime« in shranili AVI-film na naš računalnik. Izpolnili
smo še druge parametre (za izračun lahko uporabimo Animacija in »Render«). Kliknili smo
na gumb »V redu« in film se nam je posnel.
4.1.3 Študija osončenosti
Študijo osončenosti smo naredili z upodobitvijo slik. Najprej smo si nastavili lokacijo, čas
in datum upodobitve. To smo naredili z ukazom Okolica (slika 4.4). Upodobitev smo
naredili za 1.julij (9h, 13h, 17h in 20h).
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 46
Slika 4.4: Okolica
Nato smo kliknili na ukaz Upodobi posamezno sliko (render) in pojavilo se nam je okno
(slika 4.5). Za ločljivost smo izbrali eno izmed »Pred-nastavitev«, in sicer »1280x720 (16:9)
HD«. Izbrali smo način izračunavanja senc GI {IR + QMC}, za kakovost upodobitve pa smo
izbrali »Srednja« (izbrali bi lahko še tri različne »Pred – nastavitev« za kakovost upodobitve
ali pa bi si jo sami ustvarili s klikom na »Po meri«). Za kakovost upodobitve smo izbrali
»Srednja«. Ko smo določili vse nastavitve, smo kliknili na gumb »Upodobitev (render)«.
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 47
Slika 4.5: Upodobitev (render)
Preden smo shranili upodobitev, lahko določimo še nasičenost barv, svetlost in kontrast. S
klikom na gumb »Kot rastrska slika« smo shranili sliko na željeno mesto. Rastrsko sliko
lahko kasneje tudi obdelamo z ukazom Obdelaj rastrsko sliko.
Končni izdelek študije osončenosti je prikazan na spodnjih slikah.
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 48
Slika 4.6: Študija osončenosti (1.julij ob 9h)
Slika 4.7: Študija osončenosti (1.julij ob 13h)
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 49
Slika 4.8: Študija osončenosti (1.julij ob 17h)
Slika 4.9: Študija osončenosti (1.julij ob 20h)
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 50
4.1.4 Upodobitev mostne konstrukcije
Mostno konstrukcijo smo upodobili z ukazom Upodobi posamezno sliko (render).
Ločljivost upodobitve smo nastavili na »1920x1080 (16:9) Full HD«. Za izračunavanje senc
smo izbrali GI {IR +QMC}, kakovost upodobitve pa »Srednja«.
Slika 4.10: Upodobitev mostu
Slika 4.11: Upodobitev mostne konstrukcije
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 51
4.2 Modul »Senčenje«
Najprej smo si aktivirali vse datoteke, v katerih so zmodelirani elementi konstrukcije. Kot
naslednje smo si določili točko razgleda. To smo naredili z ukazom Način premikanja
ali z ukazom Prosta projekcija. Z ukazom Okolica smo si nastavili lokacijo in čas.
Nato smo kliknili na ukaz Nastavitve za izračun slike. Odprlo se nam je okno, kjer smo
določili nastavitve, ki so vidne na sliki 4.12 in kliknili »V redu«.
Slika 4.12: Okno »Parametri za izračun slike«
Potem smo kliknili na ukaz Izračunaj sence, pojavilo se nam je okno, kjer smo določili
nastavitve (slika 4.13) in kliknili »V redu«.
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 52
Slika 4.13: Okno »Izračunaj sliko«
Potem smo določili dve prazni datoteki, kamor sta se nam shranili ciljni datoteki. Nato se
nam je pojavilo okno »Opcije vnosa«, kjer smo kliknili na gumb »Vse«. Program nam je
nato izračunal sence na objektu. Končni rezultat je viden na sliki spodaj.
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 53
Slika 4.14: Osenčena konstrukcija
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 54
5 SKLEP
V projektni nalogi je bila zmodelirana mostna konstrukcija (nadvoz Cirknica) v programu
Allplan. Za samo modeliranje je bilo potrebno poznavanje konstrukcije in njenih detajlov.
Kljub zahtevnosti konstrukcije, pa samo modeliranje v Allplanu ni bilo tako zahtevno
(potrebno je bilo dobro poznavanje programa). Zaradi zahtevnosti mostne konstrukcije je
bilo model nemogoče izdelati z osnovnimi konstrukcijskimi elementi (stene, plošče), zato
je bil model zmodeliran z Allplanovim modulom »Mostovi in nizke gradnje«, ki zadevo
zelo olajša. V sklopu projektne naloge je bil izdelan tudi DMT, konstruirani pa so bili tudi
nasipi. V nadaljevanju projektne naloge je bil izdelan prečni prerez konstrukcije. Izdelava
prečnega prereza v programu Allplan ni bilo zahtevno, saj je bilo potrebno nastaviti le
potek prereza, vrsto izrisa, določiti izvorne risarske datoteke za prerez in nastavitve
prereza. Na koncu je bila izvedena tudi vizualizacija mostne konstrukcije. V sklopu
vizualizacije je bila opravljena študija osončenosti, izračun senčenja, upodobitev mostne
konstrukcije, izdelan pa je bil tudi film (animacija).
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 55
6 VIRI IN LITERATURA
[1] Niedermaier, Bäck, 1. izdaja, december 2014, Allplan 2015 Step by Step: Allplan
BIM Compedium Theroy and Practice
[2] Allplan 2015 Step by Step: Bridge and Civil Engineering, 1. izdaja, december 2014
[3] Allplan 2015 Step by Step: Geodesy, 1. izdaja, december 2014
[4] Allplan 2015 Step by Step: Railing, 1. izdaja, december 2014
[5] Allplan 2015 Step by Step: Presentation 1 – Shadow, Paint, 1. izdaja, marec 2015
[6] Allplan 2015 Step by Step: Presentation 2 – Animation, Scan, 1. izdaja, marec 2015
[7] Allplan 2015 E-learning: Rendering using CineRender, 1. izdaja, december 2014
[8] Building Information Modeling, Wikipedia. Dostopno na:
<https://en.wikipedia.org/wiki/Building_information_modeling> [1.9.2015]
[9] Vizualizacija podatkov, Wikipedija. Dostopno na:
<https://sl.wikipedia.org/wiki/Vizualizacija_podatkov> [21.8.2015]
[10] 3D Visualisirung, Wikipedia, Dostopno na:
<https://de.wikipedia.org/wiki/3D-Visualisierung> [21.8.2015]
[11] Allplan, Wikipedia, Dostopno na:
>https://de.wikipedia.org/wiki/Allplan> [1.9.2015]
[12] Lineal, Projekt Gradnja II. tira Maribor – Šentilj in nadgradnja obstoječega tira, št.
projekta 1204, julij 2015
[13] Gravitas, Načrt gradbenih konstrukcij, št. načrta 1204-3-C/2, julija 2015
[14] Allplan 2015 Architecture Tutorial, 1. izdaja, avgust 2014
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 56
7 PRILOGE
7.1 Seznam slik
Slika 2.1: Struktura zgradbe .................................................................................................. 3
Slika 2.2: Okno »Modificiraj parametre elementov« ............................................................ 4
Slika 2.3: Postopek določevanja povezanega elementa ........................................................ 5
Slika 2.4: Okno »Modificiraj povezani element« .................................................................. 6
Slika 2.5: Okno »Uvozi, izvozi datoteko s točkami« .............................................................. 6
Slika 2.6: Določevanje vzporednic povezanemu elementu .................................................... 7
Slika 2.7: Določevanje prečnih naklonov voznih pasov ........................................................ 8
Slika 2.8: Določevanje prečnih naklonov bankin .................................................................. 9
Slika 2.9: Trasa ................................................................................................................... 10
Slika 2.10: Okno »Prerez profila« ....................................................................................... 10
Slika 2.11: Določitev osi ceste ............................................................................................. 11
Slika 2.12: Del vzdolžnega profila ceste ............................................................................. 11
Slika 2.13: Okno »Uvozi, izvozi datoteko s točkami« .......................................................... 12
Slika 2.14: Modelirnik mostov in nizke gradnje .................................................................. 13
Slika 2.15: Uvoz trase .......................................................................................................... 14
Slika 2.16: Določevanje parametrov širin, višin in naklonov glavne nosilne konstrukcije 15
Slika 2.17: Presek glavne nosilne konstrukcije mostu ......................................................... 16
Slika 2.18: Definiranje referenčne točke ............................................................................. 16
Slika 2.19: Definicija preseka robnikov, robnega venca in hodnika .................................. 17
Slika 2.20: Definicija asfalta ............................................................................................... 18
Slika 2.21: Definicija hidroizolacije .................................................................................... 18
Slika 2.22: Definicija prednapetih kablov ........................................................................... 19
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 57
Slika 2.23: Prečnik .............................................................................................................. 19
Slika 2.24: Podporni zid ...................................................................................................... 20
Slika 2.25: Modelirnik ograj ............................................................................................... 20
Slika 2.26: Lastnosti polja ograje ....................................................................................... 21
Slika 2.27: Temeljna blazina ............................................................................................... 22
Slika 2.28: Ovalni steber ..................................................................................................... 23
Slika 2.29: Lončno vzdolžno pomično ležišče ..................................................................... 23
Slika 2.30: Krajni opornik ................................................................................................... 24
Slika 2.31: Ležišče, ovalni steber, temeljna blazina in pilota ............................................. 24
Slika 2.32: Uvoz AutoCAD podatkov .................................................................................. 25
Slika 2.33: Allplanovo opozorilo ......................................................................................... 26
Slika 2.34: Teren ................................................................................................................. 26
Slika 2.35: Razdeljen teren .................................................................................................. 27
Slika 2.36: Izbran del terena ............................................................................................... 27
Slika 2.37: Dodajanje DMT elementov k datoteki z že obstoječimi DMT-elementi ............ 28
Slika 2.38: Podvajanje točk ................................................................................................. 28
Slika 2.39: Število izbrisanih dvojnikov .............................................................................. 29
Slika 2.40: Opcije vnosa ...................................................................................................... 29
Slika 2.41: Opcije vnosa ...................................................................................................... 30
Slika 2.42: Določevanje naklonov nasipa in izkopa ............................................................ 30
Slika 2.43: Postopek vpisovanja naklonov nasipa............................................................... 30
Slika 2.44: Nasip (v »Žični« vrsti pogleda) ......................................................................... 31
Slika 2.45: Okno »Arhitekturni prerez« .............................................................................. 32
Slika 2.46: Določevanje globine oz. smeri gledanja ........................................................... 33
Slika 2.47: Okno »Odpri v odvisnosti od projekta« ............................................................ 33
Modeliranje in vizualizacija mostne konstrukcije Stran 58
Slika 2.48: Napis »Nastavi« ................................................................................................ 34
Slika 2.49: Okno »Plast« ..................................................................................................... 34
Slika 2.50: Nastavitev vrste izrisa ....................................................................................... 35
Slika 2.51: Okno »Nastavitve za izračun skritih robov« ..................................................... 36
Slika 2.52: Izbor prereza ..................................................................................................... 36
Slika 2.53: Okno »Odpiranje v odvisnosti od projekta« ..................................................... 37
Slika 2.54: Dobljen prečni prerez........................................................................................ 38
Slika 4.1: Dodeli proste površine 3D-elementom ................................................................ 42
Slika 4.2: Nova površina ..................................................................................................... 43
Slika 4.3: Potek kamere ....................................................................................................... 44
Slika 4.4: Okolica ................................................................................................................ 46
Slika 4.5: Upodobitev (render) ............................................................................................ 47
Slika 4.6: Študija osončenosti (1.julij ob 9h)....................................................................... 48
Slika 4.7: Študija osončenosti (1.julij ob 13h)..................................................................... 48
Slika 4.8: Študija osončenosti (1.julij ob 17h)..................................................................... 49
Slika 4.9: Študija osončenosti (1.julij ob 20h)..................................................................... 49
Slika 4.10: Upodobitev mostu .............................................................................................. 50
Slika 4.11: Upodobitev mostne konstrukcije ....................................................................... 50
Slika 4.12: Okno »Parametri za izračun slike« ................................................................... 51
Slika 4.13: Okno »Izračunaj sliko« ..................................................................................... 52
Slika 4.14: Osenčena konstrukcija ...................................................................................... 53