道路路线CADPPT课件

.1，道路路线CAD技术和应用，同济大学交通大学，陈玉仁tel。65982276 email : chenyr ，2，主要内容，1-2小时，3-4小时，5-6小时，7-8小时，9-10小时，11-12小时，13-14小时，15-16小时道路路径选择和中线设计、水池边坡和纵断面设计、横断面设计技术、效果图性能和应用、道路3d模型技术、互通式3d设计技术、图表输出技术、3，概述，第一，道路CAD总体概述，ComputerAidedDesign最近30年开发，现在广泛应用于所有行业，可以缩短工程周期，减少工作强度，提高工程质量。土木工程领域主要分为以数学和力学为主的两个CAD系统类别，另一个主要以延伸到场地包含很多地形和图片的直线建筑为服务对象。道路CAD的特征：与自然数据(例如1，地形地物)密切相关，必须适应多种数据收集方法。2、设计过程中图形交互作用强。3、输出产品主要是图表。4，概述，2，道路CAD总体结构，5、概述、3、硬件和软件环境、1、航空地图设备、全站仪和GPS等。2、电脑、绘图机等。3、系统软件4、扫描矢量化软件、卫星图像分析软件等辅助软件。5、专业软件，6，概述，4，开发概述，1，国外软件系统美国InRoads，德国卡/1，英国MOSS系统。2、国内软件系统同志大学、东南大学、西安一员、武汉阳原、海德、月球社等。7，概述，5，TJRD介绍，TJRD是同济大学80年代开发的道路路线CAD系统，主要进行道路路线的计算机辅助设计，经历了很多曲折，现在是3.0版，新版本还没有完全开发，增加了很多新功能和新方法。TJRD完全按照UML技术进行系统设计和集成建模，严格使用COM技术进行软件开发，每个功能部分都单独增强，可以根据需要进行，并准备提供API界面以满足用户扩展功能的需要。8，TJRD软件工程设计，第一，软件工程设计是使用软件工程原理规划和分析软件系统。软件工程是指导计算机软件开发和维护的领域，采用工程的概念、原理，结合当前最佳方法和技术，在软件系统开发过程中占有非常重要的地位。解决了软件开发和维护中出现的软件危机。二是软件工程设计方法概述，一是软件生命周期方法。2、原型(protoyping) 3、面向对象的技术(ObjectOriented)4、独立建模语言UML(UnifiedModelingLanguage)5、面向对象的开发语言(VC)，9、软件生命周期法(SoftwareLifeCycle)、软件生命周期是指从软件的项目开发到软件最终消亡的整个过程。主要包括可行性研究、需求分析、总体设计、详细设计、编码、测试、执行和维护等多个阶段。传统的瀑布模型是这种方法的管理模型。每一阶段结束后，必须将确定的文件资料作为下一阶段的依据提交。遵循的设计准则：了解抽象、模块化、信息掩码和本地化、结构化编程以及软件规格。灵活性不足，难以正视和处理软件开发中存在的各种风险，根据现代工业的工程化生产方式，规定了严格的开发过程和阶段，忽视了软件开发本身的特殊性，过分理想化了。10、原型方法(Prototyping)，首先根据基本要求快速构建系统原型，运行原型系统，进行评估，提出修改意见，根据新要求实施新一轮系统原型，重复上述步骤，直到满意的最终系统实现。与传统瀑布法不同的是，在开发过程中引入用户评价。原型不是完整的最终系统，但它是系统的重要特征，即系统功能、系统复杂性、用户界面、简化的数据结构、原型性能、稳健性、硬件和工具集的简化表示。11、面向对象技术(ObjectOriented)的思维方法、面向对象的方法是应用当前广泛使用的方法，其含义基于现实世界，形成了面向对象的软件开发方法。主要特征是抽象、封装、继承、关联。什么是对象，什么是类？这是一个重要问题。例如，如果公路、城市道路、其他道路等是道路，前者是对象，后者是类，并且定义了名为roads的类，则可以继承所有其他子类。12，统一建模语言统一建模语言(UML)，UML是面向对象分析和设计的标准，是可视建模语言，而不是可视编程语言。不是工具或知识库中的规格说明，而是一种建模语言规格说明，不是过程，不是方法，而是可以在所有过程和方法中使用它的标准。类别图表(ClassDiagram)说明类别和类别之间的静态关系。与数据模型不同，它不仅显示信息的结构，而且说明系统的行为。类图是定义其他图的基础。基于类图，状态图、合作图等进一步说明了系统其他方面的特性。类和对象与我们对客观世界的理解有关。我们一般使用对象来描述客观世界的特定实体。类是具有相同特性的对象类的说明。物件是类别的实体。创建类模型时，要使模型更加客观、修改和理解，并尽可能地与应用领域的概念相匹配，以便于沟通。13，面向对象建模语言(VC)，工作阶段：OOP思想建模模型- UML是VC开发语言实现功能-，14、数据模型和数据结构、数据模型和数据结构是道路CAD的重要基础，必须设计相应的模型和结构以使CAD系统灵活高效。在三维设计和虚拟现实可视化应用中发挥适当的效果尤为重要。基于多年的实践和应用，现在我们定义了一套高效的道路计算机辅助应用数据模型和数据结构。这些研究正在围绕a地形曲面数据、b道路三维设计数据、c管件结构设计数据、d其他相关数据进行开发和改进。我将简要介绍其中的一些模型和结构。15，A地形表面数据-DTM，数字高程模型(DigitalElevationModel缩写为DEM)，1956-1958年在美国马萨诸塞州技术学院ChairsL。米尔特教授提出后，理论研究和应用实践取得了很大进展。您可以使用DEM资料直接产生等高线地图，确定地面点的一般情况，并绘制一般视图、坡度、地形透视、地形横断面视图和计量计算。结合农业、林业、交通等数据进行土地评价、道路选线、导航控制、生产影像地图、遥感地图等。16，A地形表面数据-DTM，17，A地形表面数据-DTM，18，A地形曲面数据-DTM，classDLLaTinPoint/DTM中的数据点public:doubleX，Y，Z；BOOLIsCanBeSeenATinPoint()；virtual aTinPoint()；，classDLLaTinFace/DTM的面public:longP1，P2，P3 p2，P3；BOOLIsCanBeSeenATinFace()；virtual aTinFace()；，19、Dtm。MDB数据库，20，B道路3d设计资料，21，B道路3d设计资料，22、B道路3d设计资料、道路3d资料包含三个方面(平面、垂直、横向)和其他主要介绍前三个资讯的资讯。，classdllroadproject public : csringmdbbasename；Kara routes；boolopenroadpproject(cstring databasename)；road project()；virtual road project()；，1，道路项目管理一个道路项目包含一条或多条道路(例如立交)，要管理好这些道路，必须在项目的概念下管理另一条道路，在项目的概念下管理另一条道路。23，1，道路项目，classdllroadproject public : csringmdbbasename；Kara routes；boolopenroadpproject(cstring databasename)；road project()；virtual road project()；，24，2，单一道路，class dllaroute public 3360 double cap _ 1(doublesta，inti)；doublegetdesignhgfromstation(doublesta)；intgetstatonindxfreek(double sta)；a3 dpointxyfromstation(doublesta)；取得/x，y，f/intgetstationnderxfreek(double sta)。askpointgetxyzfromstation(doublesta)；/x，y，导入zvoidreask(cstring MDB name，int filen)；Voidrealip (cstring mdbname，intfilen)；/voidgetpointsarrayfromiastpoints(doubled is，carraypointxsys)；CStringRouteName卡拉yascott；Kara jdpoints；/平面数据CArrayaLipPoints/纵断面数据/CArrayaVSZPoint；ARoute()；virtual aRoute()；ARoute，25，2、中心线定义和道路线三个基本直线元素：直线、圆曲线和回旋线可以统一表示为K(S)=aS b。其中，K(S)是起始曲线长度中S的曲率，正向和负向分隔沿道路行进的方向，曲线中左侧转弯的曲率为正(K0)，右侧转弯(K0)，右侧转弯为负(k-初始设计方案-修改人机交互-纵断面设计结果-纵断面，56，道路纵断面设计技术，57，道路横断面设计技术，横断面设计主要通过自动“封口”完成边坡设计并手动修改，在此表示标准横断面比较困难。58、道路横断面设计技术，59，道路3d和虚拟现实技术，1，目的和重要性6，3d道路设计技术2，主要应用简介7，AutoCAD高级开发技术3，道路3d建模技术8，OpenGL/VC技术4，渲染和动画技术MultigenCreator和veventor，60，1，目的和重要性，虚拟现实技术是道路工程高新技术的重要组成部分。虚拟现实(有时称为灵界)是可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。虚拟环境是在计算机上创建的，通过视觉、听觉、触觉等，作为身临其境感觉的交互式视觉模拟。因此，身临其境的虚拟环境系统是由计算机图形、图像处理和模式识别、智能接口技术、人工智能技术、多传感器技术、语音处理和视听技术、网络技术、并行处理技术和高性能计算机系统等多种功能、水平子系统组成的大型集成环境与现有模拟的不同之处在于，受试者不再通过实际世界中的人机界面观察分析研究对象的参数，而是沉迷于计算机创建的一种虚拟世界，在这里像实际一样与周围的虚拟环境事物进行交互，因此虚拟现实技术是在军事、土木、医学、设计、艺术、娱乐等多个领域广泛应用的综合性尖端信息技术。道路虚拟现实技术，61，道路规划设计项目的技术论证，道路设计，道路安全，环境影响评价。此外，虚拟现实技术还可以广泛应用于道路建设、交通诱导、交通管理、驾驶员训练、事故再现等领域，其技术和经济效益都具有重要意义。以道路设计为例：道路设计的目标是满足道路经济性、安全性和方便性的要求，当前道路CAD系统仅在特定工作级别(计算、制图)进行设计，无法对设计过程进行分析和评估，并且对设计过程缺乏支持。道路设计方案必须通过道路虚拟模型与汽车动力学模型、驾驶员模型、道路环境模型相结合，反复进行虚拟研究。，1，目的和意义，道路虚拟现实技术，62，(1)数据收集技术是指利用研究领域的基本数据，通过现场测量、地形图数字化、所有数字摄影测量等方法获取研究领域的地理数据，包括数字高程模型、建筑外观结构和纹理数据。3d源数据的数据模型和数据存储格式与获取方法、应用程序软件系统相关。(2)三维实体快速建模技术是指根据收集的数据在虚拟现实系统(例如地形、建筑、道路、水面、树、草等)中使用建模软件构建各种地理实体。(3)仿真技术构建了虚拟仿真环境，实现了研究领域实际环境的再现和计划环境的预测。(4)接口技术包括DEM数据、矢量数据转换。虚拟现实系统的数据格式以国家空间数据标准格式和国家空间数据标准格式迁移到虚拟现实系统。(5)集成技术集成了遥感、GIS、科学计算可视化系统和VR系统。1，目的和意义，道路虚拟现实技术，63，虚拟驱动器-小型试验车的简要说明，道路虚拟现实技术，2，主要应用简介，64，虚拟驾驶-驾驶行为的初步模拟，道路虚拟现实技术，2，主要应用简介，65，虚拟驱动器-汽车碰撞模拟，道路虚拟现实技术，2，主要应用简介，66，虚拟驱动器-交通标志和树性能，道路虚拟现实技术，2，主要应用简介，67，虚拟驱动器-映射处理，道路虚拟现实技术，2，介绍主要应用程序，68