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2009年11月5日 星期四

Civil 3D 土方計算程式的討論(一)

這陣子剛將一個圾垃掩埋場復育計畫的案子忙到暫告一個段落,在這個案子中算是頗深度的使用 Civil 3D 裏的整地及地勢線工具列、土方計算程式的功能。當然了,道路定線、縱斷面及橫斷面的快速生成自然是不在話下。在接下來的幾篇文章,會陸嬻將本次實作的一些心得發佈上來,分享一些經驗。

先來著墨於土方計算程式,這是一個眾人皆知,老手愛用的加值程式。該程式介面簡潔、使用的程序上是相當的簡單,不過是否每個人均有發現其中的一些問題可就不得而知。

從該土方程式的"建議使用程序"說起吧,主要程序如下
1. 指定原始地形(基準地形)
2. 指定設計地形(比較地形)
3. 選擇計算方法:精確算法、手工算法(三角稜柱/四角稜柱)
4. 選取網格間距 (附圖中使用網格間距 X = Y = 20)
5. 選取網格原點
6. 選取設計邊界 (附圖中的白色聚合線)
最後點按產生土方施工圖,等一段時間後就給出一個"大家都愛"的結果。

問題就在這裏發生了。本人在此要討論的是步驟6 的問題。

問題一
以本案為例按6個步驟操作後結果如附圖中左側"三角稜柱法(有指定邊界)"。是否發現其中有網格並未有土方體積計算結果的標示,以附圖為例則僅有一個筆者標示為"?"的網格被遺漏計算?
若按程序但省却指定設計邊界,則產生結果如附圖中右側"三角稜柱法(無指定邊界)"。是否發現原被遺漏計算的網格內有"補上資料"了?
各位朋友是否馬上問這個接續的問題:這補上的資料是"對"的嗎?

問題二
若將本案的設計地形以地形的公用程式裏的體積分析工具去計算土方的話:cut = 9415、fill =16332。
由附圖中兩型的填方/挖方 累計結果,看來是在"有指定設計邊界"時結果是較合理的。
若仔細端詳無指定邊界的各網格計算值,會發現在最右側那一列(附圖中列位編號為10)的所有網格,有嚴重誤算的情形。(因筆者所製的地形模型的現況地面及設計地面在邊界處是具有相同高程的。)而該列左側那一列的計算值亦有誤算的情形。換言之,在無指定設計邊界時的計算結果,最右側的二列網格的計算值是很有問題的,其它在邊界線穿越的網格則還是有不規律出現誤算的情形。
然而,在無指定邊界時所繪製的網格線,又似乎是一般比較希望看到的結果。

問題三
回到那一個有"?"標示的網格,是否能將"無指定網格"時所計算結果,直接貼附補上在"有指定網格"的圖面呢?要如何知道那一網格的挖填方量?(其實很簡單,留給各位去想想。Hint:邊界線)
那麼如果有很多網格的話,要如何處理?一格一格作嗎?(好像只能如此,懇請到訪的朋友賜教高招。)

這個"現象",無論是精確算法或是手工算法都會發生,朋友們不妨自行試試。

看來好像那程序的第6個步驟"指定設計邊界"是省不得的。
但是,如附圖中所示僅算至第10列的網格,朋友們若仔細看的話,其實第11列還是有兩個小網格存在的,但卻被忽略計算了。

這個"問題",存在於 C3D 2008/2009 版中,2010 版筆者未試。
朋友們,自行謹慎使用這個"土方計算"加值程式吧!

Civil 3D 土方計算程式的討論(二)

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