1，概述
隨著道路等級的提高，人們越來越註重道路線形的美學要求與周圍景觀的協調。從過去的二維圖紙到現在的三維模型空間分析，計算機輔助設計將在道路景觀設計過程中占據越來越重要的地位。將最新的計算機技術應用到設計工作中，將有助於更直觀地反映設計內容，提高設計與周圍環境的協調性，同時大大提高設計效率。
道路透視圖是路線計算機輔助設計系統設計的重要組成部分，它能使設計者在設計階段獲得道路的生動全景，檢查路線設計的線形質量和道路與周圍環境的協調性，並以此作為修改設計的依據。利用先進的計算機輔助軟件系統建立公路三維模型的動態透視技術，可以更加方便快捷地檢查和評價公路設計方案，利用動態透視實時漫遊系統可以讓駕駛員提前感受到在公路上行駛的舒適性和安全性。動態透視技術在公路景觀設計中具有廣闊的應用前景。通過使用該技術，可以在高速公路建成之前真實地反映出公路沿線的公路景觀，直觀地展示出行車的舒適性和安全性。對公路設計、交通規劃和標線設計也有參考作用，為領導決策和工程實踐提供依據。
2.動態透視系統的主要內容。
在野外調查中，主要從航測、遙感、UYS等高新技術的綜合應用中收集和處理原始數據。在室內設計方面，主要包括三維數字地面模型的建立、公路CAI的集成技術和道路的三維可視化技術，並將以上技術進行集成，實現勘測設計壹體化。室內設計階段主要包括三維數字地面模型的建立、公路CAD集成技術和公路三維可視化技術等。，並集成上述技術，實現勘測設計壹體化。
動態三維透視的主要工作流程包括原始數據的收集整理、野外調查和野外圖片的采集、計算機輔助系統軟件建立三維模型、渲染和最終合成。
2.1原始數據的采集和數字地形模型的建立
原始數據主要包括公路設計數據、沿線地形數據和沿線景觀資料。收集和處理真實準確的原始數據是制作符合實際情況的動態透視圖的基礎。檢查公路線形的透視，首先要建立設計公路的三維模型，可分為兩類:壹類是單純的設計公路模型；二是帶地形的設計公路模型。第壹類模型的建立:直接進入計算機數字模型管理，創建新的數字模型號，然後從橫斷面數據庫和縱向數據庫中讀取設計公路的數據，構建網絡和模型；第二個模型的建立:在第壹個模型建立的基礎上，將地形圖數據庫中的地形點讀入數字模型，剔除公路邊界內的俄羅斯地形點。然後，應該用網絡中的所有點來建立模型。
2.2動態透視的壹般原理和制作過程中使用的計算機軟件。
道路本身的建模可以在AutoCAl軟件下使用狄威5.6等二次開發軟件完成。上面構建的數模三角剖分也可以輸出N格式，這個功能可以交給第三方渲染軟件比如3I？Max渲染大師(lightscape)提供數據模型數據。為了建立更好的模型，需要采集地物、植物、道路等圖像。，從而建立更真實的素材庫。通常，可以使用圖像編輯軟件如Photoshop、CORELDRAW來處理收集到的圖像數據。
三維模型的建立是動態透視的核心，壹個完整的三維模型應該包括壹個完整的三維場景，包括各種元素的三維模型和相關的支持素材圖。通過相關程序，可以在auto-CAD下快速建立公路三維模型。利用相關專業軟件如HinCADS.6、海天公路軟件、武漢李傑公路綜合設計軟件，可以建立公路的三維模型。李傑平面三維動畫系統經過橫、縱、橫設計整合後，可以根據模板或縱橫地面線文件和路線設計信息自動生成真實的三維模型，自動生成欄桿、車行道、中央分隔帶等結構，隨意設置背景材質，直接將模型轉換成3DMAX渲染軟件進行效果處理，最終生成真實的三維效果圖和動態AVI文件，很快就可以生成路線透視圖和三維全景圖，利用先進的虛擬現實技術實現三維高速公路。可以按照指定的路徑播放三維動畫，從不同的角度和高度觀察道路設計效果，檢查和評價設計結果。中交第二公路勘測設計院開發的公路虛擬景觀實時漫遊系統BID-VRS，直接接收數字攝影測量系統生成的正射影像數據，將影像與數字地面模型、公路路線及立交三維幾何模型、公路橋梁三維幾何模型形成的綜合模型疊加，布置場景，實時動態漫遊公路設計虛擬景觀。動態透視實像與公路設計相結合，真實、動態地反映公路勘測設計成果，為設計成果評價和環境保護提供了全新的可視化手段和工具。
Hard3D是Xi安海地計算機軟件開發有限公司開發的壹套實時三維圖形生成和渲染系統，專門用於公路三維模型制作和動態播放。具有使用簡單、制作效率高、畫面清晰的優點，生成的動畫具有可操作性，能夠真實可靠地反映設計意圖。在實時動態回放的過程中，系統可以逐壹顯示該路段的所有技術指標(包括路段填挖面積、填挖高度、路基寬度、超高、大地坐標等技術指標。)，方便觀眾隨時掌握各板塊信息。在動態回放的過程中，用戶可以隨時抓取精彩的圖片(原始bmp文件)保存在硬盤上，用於制作工程效果圖。系統還可以連續錄制動畫，錄制包括背景音樂和設計師講解的聲音，系統自動合成音頻和視頻(生成avi文件)。它具有動畫的可操作性，各種路線信息的動態顯示，此系統可廣泛應用於公路工程項目的三維演示、效果圖制作、項目評審、工程設計投標過程中，展現妳的實力，為項目的合理優化提供有力的可視化支持。由於Hard3D所基於的3D圖形引擎提供了強大的動態建模、動態渲染和模型管理功能，並受益於微軟對DirectX圖形驅動性能的不斷升級，Hard3D在圖形的動態渲染和模型的動態測試方面達到了國內絕對領先的水平，徹底擺脫了先渲染再玩3DMAX的傳統做法，使公路3D進入了壹個全新的階段。
2.3三維模型的渲染
3D模型在3DS系列軟件3DS}MAX}VIZ}中渲染，具體內容包括:設置燈光、設置相機、粘貼材質、設置背景，最後渲染成靜態全景透視。
2.4渲染圖的後處理
後期處理對於制作高質量的效果圖非常重要。
2.5動畫和視頻輸出
除了與靜態渲染相同的要求外，還需要設置相機路徑，並逐幀渲染。渲染後的畫面以每秒壹定幀數播放(可根據汽車移動速度決定)成為動態全景透視。最後壹步是通過相關軟件對動畫片段進行編輯、合成、配音，最終得到成品。
3.實際應用
依托西藏自治區那曲地區布龍至如東縣輸油管道工程，開展了全線動態透視研究，完成了全線三維模型和約10Km關鍵路段的動態三維透視。在初步設計階段和施工圖設計階段，生成復雜路段的全景透視效果圖和模擬汽車行駛的道路動態透視圖，對方案的比較、視距的好壞和縱橫組合的恰當性起到指導作用。
建模需要的文件:橫斷面帽子文件和地形點數據。其他文件包括:結構文件、橫斷面文件、超高文件、超高圖文件、地質剖面文件、特征點文件、平面線文件、平面曲線文件、橫斷面文件。限於篇幅，這裏不介紹利用公路設計和平面三維動畫系統制作動態透視圖的詳細過程。現對壹般制作流程描述如下:(1)建立數字地面模型(2)建立路線真實三維模型(03)生成標誌結構等。(4)設置顏色和材質(5)輸出3DS文件(6)形成3D動畫。
4.結論
動態透視原理為生動展示三維虛擬現實場景提供了壹種全新的方法。它可以通過處理從真實場景獲得的圖像，自動生成交互式三維全景圖，使用戶可以方便地從多個角度交互式觀看三維全景圖，並為虛擬現實圖形和可視化項目記錄提供壹套全面的解決方案。動態透視技術系統可廣泛應用於公路工程項目的三維演示、渲染、項目評估、工程設計招投標過程中，為工程建設項目的展示和記錄賦予新的活力。
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