如何在CATIA中开展基于大地坐标系的设计
本帖最后由 寂静回声 于 2017-8-9 15:03 编辑传统水利水电工程地理位置定位一般采用大地坐标系，但是受CATIAv5软件限制，通常在地形导入和生成时，需要对大地坐标系进行平移或缩小使得场址本身的坐标在规定的正常范围（±1km）内，才能保证项目的地形数据能够正常使用，这给CATIA在水利水电工程上的应用造成了一定的影响。另外，通过导入的地形生成可参与实体和曲面设计的精确曲面时，由于数字外形生成算法与实际地形形成存在偏差，从而导致利用数字外形设计模块生成的地形本身与原始地形也存在一定的偏差。另外，数字地形（mesh）转换为精确曲面（surface）采用的转换算法更趋向于工业设计的曲率连续和切线连续，这与原始地形特别是岩质边坡地形存在较大差距；而数字地形又无法直接与采用精确曲面和实体创建的建筑物进行操作运算。为解决以上问题，3DEXPERIENCE CATIA自从2015x版本以来持续增加新的功能以适应水利水电工程应用。以最新的2017x版本为例，3DEXPERIENCE CATIA支持大范围和正常范围在同一产品下的使用，通过大范围模式创建地形和骨架，然后在正常范围模式下创建点状建筑物，在大范围模式下创建条带状建筑物。与此同时，3DEXPERIENCE CATIA利用基于EPSG的坐标定位系统，完成了大地坐标转换的问题；通过更新数字地形（mesh）生成的算法，将原来过于圆滑、无法生成陡崖、河道过于稀疏的点云生成网格出错等问题一一解决；通过更新数字地形转换为精确曲面的算法，让生成的数字地形更规整，生成速度大大提高，形成的曲面更易在开挖回填中应用。3DEXPERIENCE CATIA与CATIAv5内部机制存在巨大差异，因此，在3DEXPERIENCE CATIA使用前需要仔细了解角色、项目设置等基本功能，才能更好地利用该平台完成设计。在开始任何一个项目的设计前，首先需要导入所需的设计资源，并在Data Setup中完成项目的基本资源设置。需要说明的是，只有领导（Leader）角色能够进行全局资源的导入和导出，而项目数据设置（Data Setup）则需要使用所有者（Owner）权限。在进行地形导入前，还要通过ARCGIS等GIS软件或http://www.epsg-registry.org/网站查询项目场址经纬度对应的EPSG编号。根据查询的编号，利用领导（Leader）权限将坐标转换文件（平台自带）导入到平台内；利用所有者（Owner）权限，将所需的几何位置资源导入到资源表并绑定至项目中。在完成以上设置后，切换到领导（Leader）角色或作者（Author）角色，开始场地设置。首先新建一个场地（Site），相当于CATIAv5的产品（略有不同的是这是一个属性定制过的产品）。然后利用“编辑地理位置”功能设置整个场址的地理坐标。继续新建一个“扩展的产品”——地形，在场地下将会插入一个地形文件，并自动创建一个3D零件。一般情况下由于地形范围较大，需要定义其为大范围。再按常规方法将地形数据文件导入到3DEXPERIENCE CATIA中。在完成点云的导入后，通过以下两步即可快速生成需要的地形曲面。首先，利用“创建地形”或“根据轮廓线创建地形”功能，自动生成数字地形（mesh）文件，其参数与CATIAv5的功能基本一致，但其内部算法进行了大幅更新，生成的地形较原来有了明显的改善。接下来，利用“根据地形创建曲面”功能，快速进行地形曲面的创建，其创建速度较CATIAv5有了较大幅度的提高（以同一地形、创建5000个面为例，速度提高50%左右）。生成的曲面为规整的流形曲面，从而让开挖回填出错的几率大幅降低。利用该地形即可开展工程设计工作。在3DEXPERIENCE CATIA中，可直接查询模型元素大地坐标值以及进行坐标转换。总体来说，利用3DEXPERIENCE CATIA，可以有效解决在水利水电工程设计过程中制约大地坐标系使用的关键问题，并通过针对数字地形的算法更新，让地形问题不再成为难点与痛点，大大提升了3DEXPERIENCE CATIA在水利水电工程中的适用性。http://player.youku.com/player.php/Type/Folder/Fid//Ob//sid/XMjkxODIwMzcwMA==/v.swf
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