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CATIA Composer在土木工程行业的应用
发布时间: 2020.11.17  点击:74 次
CATIA Composer是达索公司出品的一款能快速上手使用现有3D数据来制作交付物的软件。它能够对模型及场景进行轻量化编辑处理,出版多种格式的技术文档及动画,消除语言及文字沟通带来的交流障碍,一步步演示施工工艺场景。

根据以往使用CATIA Composer软件制作工艺动画的理解,基本的制作流程如下图:

下面我们逐步来看一下详细的制作过程。

一、选取文字稿作业指导书
施工作业指导书是施工单位针对特殊过程、关键工序向操作人员交代作业程序、方法以及注意事项而制定的指导性文件。

目前施工单位作业指导书都为文字与图片编制而成的纸质文档,内容包括资源条件及工作环境、标准、具体步骤与方法、注意事项及管理要求和作业中的安全提示等,存在着以下缺点:
1. 文字表达不够直观;
2. 方案修改后容易造成文字内容的遗漏;
3. 对接收人员专业要求高,需要快速读懂专业工艺工序知识;
4. 交付成果单一;
通过选取提炼作业指导书中关键内容,来准备必要的资源文件。
资源文件为对应基础模型,如模拟满堂支架法现浇混凝土连续梁,则为梁的BIM模型,满堂支架模型,混凝土车辆,工装设备等模型。
资源文件所需的BIM模型,CATIA Composer支持多种格式文件导入,如CATIA V4/V5、ProE、3dxml、cgr、stp、igs、Sat、3ds、obj、stl、wrl、u3d等;
在导入的同时会自动将原格式轻量化处理成Composer的smg格式,数据轻量化比例为500:1。

二、梳理质量控制点和安全控制点
工程建设具有工作内容繁多、涉及的人员及专业多等特点,因此对于工程质量和安全的影响因素也众多,对于所有因素的控制都是必要和现实的,但总的来说就是对施工方案、人员、材料、施工机械的具体控制。

质量控制点则是对工程质量的性能,安全,寿命,可靠性等有严重影响的关键部位或对下道工序有严重影响的关键工序,这些点的质量得到有效控制,工程质量就有保证。
文字版的施工作业指导书中对这些都有详细而严谨的规范与要求。
在CATIA Composer中制作的3D作业指导书中,这些控制要点如何精确表达,是需要制作人员与项目总工,工程管理人员一起梳理的,具体每条是以3D动画展现或是以文字图片高亮展现等。
如下图中每条安全控制点的表达方式。



三、梳理工艺流程中所有要表达的工序
梳理工艺流程中所有要表达的工序即为按照工序流程步骤,将每一步所需表现的内容形式,分解成一个个动画片段,在片段中考虑如何将资源文件与工序要求文字相结合。
在CATIA Composer中支持新建2D文件,也支持将现有工序文件以图片,PDF等格式导入,在动画过程中使用。




每个工序在CATIA Composer即为对应一段动画,梳理工序即将实际施工工序在3D软件中做到一一对应,也是方便动画的制作与修改。

四、工艺视频表达
在工艺视频表达中又分为工艺视频内容的准备与视频动画编辑两部分:
内容的准备主要包括以下几点:
1.模型的颜色、纹理、贴图处理
我们首先要对模型的颜色进行细致的调节,这一步也是非常关键的,搭配合理的颜色来尽量再现模拟施工工艺过程的真实场景:


                  图:颜色属性调整


其次是模型纹理的处理,模型的纹理贴图是完全可以进行自定义处理的,对于常见的一些金属零部件,也有软件自带的材质库。




2. 模型的分组
完成以上准备之后,我们还需要对某些成组的组件在CATIA Composer中进行组合利用创建选择集来选择成组的零部件,这样方便后期动画中多对象的选择。

                    图:模型分组


完成所有准备工作之后可以开始每个工序的视频动画编辑工作。

动画制作的过程在CATIA Composer中非常的简单,我们只需要根据工序的过程特性进行拖放、旋转等操作,必要的时候需要进行一些链接、枢轴的重新设定等等,并且在尊重原模型的基础上进行动画创建,机构的合理性得到了保证。

某些特殊的时间点,可能需要进行一些特效的处理,例如渐变、热点、添加局部放大等操作在CATIA Composer中仅仅需要点击一些命令即可。

动画制作的所有命令都在变换工具栏内,熟悉这些命令的特点并和关键帧结合起来使用,我们会发现CATIA Composer的的确确非常适合快速制作工序级过程模拟动画。

理解并熟练运用位置,属性,视口,照相机,局部放大关键帧即可快速做出想要的效果动画。


五、文字脚本编写
文字脚本分为三个阶段,开头,中间展开以及结尾。其中开头要吸引人,可以稍微做一点总结。中间展开就要突出主题,展现3D作业指导书的完整流程,一般的规律就是循序渐进,逐段深入,层次溃楚,段落分明,详略得当,快慢适宜,过渡自然,前后照应。最后就是结尾,快速总结本3D作业指导书的目的。总之无论是开头还是结尾都要好,中间部分要过渡自然,各工序展示衔接自然,语速与动画时长相一致,这样整个动画对施工现场人员使用才能发挥价值。


六、成果输出和动画后期处理

当工序动画制作完成后,我们需要将动画发布成媒体格式。

CATIA Composer还为我们提供了多种发布格式,PDF、AVI、HTML、可执行程序等,可执行程序也就是我们通常所说的.exe格式文件,这种文件方便携带、方便传输,并且在不需要任何软件的情况下就可以在windows操作系统中打开查看:



通常我们将制作好的工序动画保存成Video视频格式:
目前视频支持Mp4,AVI,FLV,MKV四种格式。
另外好的动画视频光有工序流程是远远不够的,我们需要给动画添加片头、字幕、音乐等等,以此让我们的工序动画效果达到尽可能还原真实施工工艺的效果。

关于上海江达
上海江达是达索系统全球知名的合作伙伴,专注于PLM领域的信息化咨询和实施服务,具有百余人的专家顾问实施团队和二十余年的项目经验。具备汽车与轨道交通、建筑与能源(BIM)、工业装备、航空航天、船舶、高科技电子等多个行业的应用案例和最佳实践。

供稿来源:技术部


关键词:CATIA Composer、土木工程、工业装备、达索系统


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