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用三维模型进行城市规划报建是种什么样的体验?

发布于:2017-08-17 13:44:17 来自:施工技术/工程项目管理 [复制转发]
现代城市规划在国际上起源于十九世纪初,我国的城市规划主要在改革开放后开始发展。城市规划作为城市建设和发展的先前工作,越来越受城市的管理和决策者重视。城市规划的方法和内容也在随着城市建设的进程不断进步和细致,在用地规划之后的建筑环境规划,在城市景观艺术性需求的影响下,也提出了新的要求。而用传统的二维结构图和效果图来表达规划对象建筑风格和主色调,受到可视化、直观性、调整性的制约,规划方案完成的效率和成功率差强人意。因此,急需一种能改善和解决二维城市规划模式众多不利的方式和方法。三维城市模型作为计算机、地理信息技术、虚拟现实技术发展的集成体,在新兴城市规划工作上也得到了机遇和机会。

三维模型最早是为了解决工业设计的某些问题而产生的,用在城市管理和地理信息系统上是近些年地理信息技术和硬件技术发展推动的结果之一。

城市三维模型可采用写实和设计等方式表达城市建构筑对象的外观形态和纹理特征,也能较好地表现对象的艺术风格和主观特点,还能准确记录规划设计所必须的精度、拓扑、语义等特性。因此,通过三维模型表现目标对象的不同规划方案,并分别与周边三维环境整合分析,可以较直观、方便、准确地比较不同方案的优缺点,方便方案的优选和决策。换句话说,采用三维模型进行城市建筑对象的规划,与传统二维规划方法相比,在规划设计的效率、精准度、效果、成功率、可比性等方面更有优势。
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规划报建成果示意图

三维模型在规划报建方案中的主要优势
采用三维模型制作立体的全方位的规划方案进行报建,是近几年来在城市规划中流行的新方法。通过把待规划区域真实的现状环境和空间结构进行虚拟还原,再在此基础上置入规划对象的设计方案,或进行多个方案的代替和比较,选择最合适的方案,以完成区域的规划和建设方案设计。通过这种方式,能解决传统二维规划方法的众多不足。如规划对象的可视化更直观;能直接在比选系统中量测规划对象的空间结构和尺寸;与周边现实环境能进行纹理、风格、感观的配合度分析;不同规划方案之间的比较较有依据;通过三维可视化展示系统可对规划区域进行各种空间、物理和环境模拟分析等,均是传统二维图片式规划较难实现的内容。

能直观地表达规划对象的三维细节特征
对象的三维化,与二维表达相比,从视觉感观上来说最大的变化是可视化的形式和内涵有新的特点和形式。对象的三维表达,是从全局和全方位对物体进行设计和建造,并通过全角度的展示工具对物体进行全面的可视化。在此基础上实现对象的规划设计和报建的各项指标比较、分析、调整等。

我们知道,采用二维的线划图、剖面图、效果图来表现规划对象的结构、尺寸、纹理和风格,是规划报建当前主要使用的方式和方法。这种方法是静态的、平面的,它们只能对某个特定的方向或部位进行描述,对特征的表达不直观;在需要调整和进行微观细剖时,不容易实现或效果不理想。而通过物体的三维空间表达,可完整地对规划对象各方位、各角度、总体形态、局部细节、微观特征在同一个可视环境下显示、浏览、分析、比对,以实现各种规划指标的可视化评判,以及各种规划效果和风格的比选。这是规划设计中非常重要的内容,可以让各非专业人员能参与到实质性的规划设计中,提高城市规划方案的认同感和成功率。从结果的可视角度来说,这也是二维地图与三维地图最显著的区别。

能直接在系统中进行规划数值的量测
在城市的规划设计中,规划对象的位置、高度、结构等尺寸可能需要根据规划的指标要求和设计的结构要求进行多次调整,此类调整可能涉及到细部的结构变化。在建筑类的规划设计中,尺寸的变化会引起结构受力的变化,可能影响到建筑的结构安全和使用功能。因此,在对结构进行调整时,需要时刻关注尺寸数值的变化,避免出现超限等不安全状态。在三维系统中,规划对象三维建模后,可直接在系统中对规划对象的高度、平面、表面、斜距、空间等距离、面积、体积数值进行量测,直观地反映对象真实的空间结构细节和尺寸,减小规划设计中尺寸量测的工作量,方便规划物体的结构修改,并可记录修改前后的形态变化量,有效指导规划设计的进行。

与周边现实环境能进行纹理、风格、感观的配合度分析
在建筑的规划设计中,有一项重要的工作是把规划对象的建筑风格与周边现状建筑或规划建筑的风格进行配合度分析,用多个小局部的修建性详细规划构建成大局部的区域规划,以保证整个规划区的总体规划思路、特色、艺术氛围,准确表达功能分区的内涵,突出总体上的一致和协同,彰显总体规划的特点。传统二维规划在这种需求下力不从心,二维表达的平面视觉感观特点制约了其在全方位可视化需求下的应用。而基于真三维模型的规划设计,高仿真地还原规划区域内的建筑对象和环境,把不同的规划方案置入还原后的虚拟现实环境,使规划对象与周边环境进行纹理、风格、感观等属性的配合度比较,分析规划设计的合理性、有效性、先进性、全面性等。如此一来,可以使规划设计的过程更容易、更高效、更准确,规划设计的结果更优质、更全面、更贴合实际。
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规划报建三维方案的风格设计示意图

不同规划方案之间的比较较有依据
城市的规划设计作为城市未来建设和发展的蓝图,通常需要进行大量的策划、研究、设计、比选、分析、控制和协调,局部的规划方案也需符合总体和区域的规划要求。因此,在规划方案的设计和选定过程中,通常需要进行多个方案的大量规划指标间的比较。此类比较不仅仅是数值的比对,更多的是思想、理念、方向、意愿等无形知识的比较。传统文字、图片的二维表达,用来表现没有实体形态的观念时,较难表示清楚设计者的意图,或对意图的表示较难准确。使用真三维模型表达设计者的规划意图,是一种有效的方法手段。两两规划方案优劣比较的基础,是规划方案的真实意图能否准确完整地展现。三维模型的全方位、多角度、自由漫游、无级缩放等无限制浏览模式,以及完整表达建筑色调、纹理、结构、风格、空间、艺术等特性,能详细记载规划设计对象的详细信息,包括设计者的意图。也能让观看者从各种不同的视角和尺度,剖析、还原、理解、体会设计者的思想,容易形成共鸣。如此一来,各相关人员就容易理解规划方案的本质,也就能对各个规划方案进行比较,选择其认为更优秀的方案,实现提高规划设计成果质量的闭合循环,增加规划方案的成功率及其与环境现状和发展的合拍度。
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不同三维规划方案的对比图

通过三维可视化展示系统可对规划区域进行各种空间、物理和环境模拟分析
城市的规划设计,关系到环境、经济、社会的可持续发展。规划方案的设计过程,需要考虑现有的空间、物理、社会等环境的要求,也要考虑未来各种环境发展的需要。在进行规划方案的设计时,通常要进行各种空间的、物理的、环境的模拟分析,如城市冷热桥分析、噪声分析、光污染分析、可视域分析、日照分析、温度场分析等。此类分析对人们的生活生产有重要的影响,对城市宜居性、土地升值潜力、道路通达性、区域发展趋势预测、城市改造建设可操作性等方面的研究起到支撑的作用。但是,这些分析很难基于传统的二维数据环境得出理想的结果,通常需要规划方案的完整三维空间数据体系,包括平面的、高程的、高度的、结构的,以及相关的物理函数模型等信息。在规划三维可视化系统中,此类空间和物理分析均能较有效地完成。通过系统工具,依托规划方案的三维空间结构特性和语义信息,利用几何分析、缓冲区分析、表面分析、统计分析、网络分析等空间算法,模拟和计算规划区域最合理的环境要素指标,从而调整和形成合适的规划方案,完成规划设计过程,得到理想的设计方案成果。

三维模型在规划报建中所表现的全方位无限制可视化特点,以及支持多种立体化空间分析的性质,为城市的规划设计提供了新的方法和技术,提高了城市规划设计方案的准确性、全面性、适宜性、合理性,为城市规划技术的发展迈出了新的步伐。从当前的二三维规划方案设计实践来看,三维模型在城市规划报建设计中存在必然的优势。

城市规划作为城市建设的基础,规划方案的优秀与否直接影响了的城市发展和人们的生活生产。寻找好的方法,提高规划设计的质量,一直以来是规划行业从业人员的共同使命。通过城市三维建模技术,结合三维可视化规划平台,提高城市规划设计的效率和质量,是在城市规划设计技术发展历程中的一种尝试。



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  • 加倍努力
    加倍努力 沙发
    很好的资料,学习了。
    2017-08-21 08:45:21

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这个家伙什么也没有留下。。。

工程项目管理

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