Tímto článkem otevíráme osmidílný seriál, ve kterém se dozvíte, jak správně vymodelovat terén a dále s ním pracovat v softwaru Autodesk Civil 3D. Na úvod je třeba si vysvětlit několik teoretických základů. Další vydané díly najdete zde.
Povrch – teorie
Povrch nebo terén, ať už jej nazveme jakkoliv, je 3D geometrickou reprezentací plochy země nebo je (v případě objemových povrchů) rozdílem či součtem povrchových ploch. Povrchy se skládají z trojúhelníků nebo rastrů, které se vytvoří, když aplikace Autodesk Civil 3D spojí body tvořící data povrchu.
Vytvořit povrch můžeme několika způsoby. Buď si založíme prázdný, čistý povrch a do něj vložíme příslušná data. Nebo můžeme naimportovat existující soubory obsahující informace o povrchu (soubory LandXML, TIN nebo DEM) do nově vytvářeného povrchu.
Za vstupní a základní informace o povrchu lze považovat body nebo vrstevnice, které jsou doplněny o povinné spojnice. U povrchu můžeme definovat hranice a masky, které jistým způsobem omezují jeho zobrazení. U masek dochází pouze skrytí části povrchu. Při použití hranic je situace odlišná. Je třeba si uvědomit, že plochy skryté hranice nejsou zahrnuty do výpočtů, například celkové plochy a kubatury.
Povinné spojnice slouží u povrchů založených na nepravidelné síti TIN k definování lineárních objektů, které nelze pokrýt triangulačními sítěmi. Typickým příkladem jsou retenční stěny nebo vodní toky. Povinné spojnice, jak už název napovídá, vytváří pevné spojnice v místě jasně definovaných vztahů (linie obrubníku, chodníku apod.). Povinné spojnice ovlivňují triangulaci povrchu.
Vrstevnice můžeme definovat v různých intervalech. Vyhlazení se provádí u objektu povrchu jako celku, což umožňuje dosažení lepších výsledků, než by tomu bylo u vyhlazení vrstevnic. Máme-li vytvořený povrch, je možné do něj data dodatečně dodávat nebo je také opravovat. Aplikace AutoCAD Civil 3D obsahuje seznam úprav povrchu pro přehlednější orientaci ve všech prováděných úpravách. Vypnutím a zapnutím operací lze vrátit povrch do předchozího stavu nebo ho upravit na podporu různých analýz typů analýz.
Soubory LandXML
Formát LandXML byl vyvinut společností Autodesk. Jde o rozšíření programovacího jazyka XML (eXtensible Markup Language) pro odborníky z oblasti územního rozvoje, geodety a stavební inženýry. LandXML je veřejný, otevřený datový formát, který popisuje oborově specifická data jako body, parcely a trasy.
Projektová data ve formátu LandXML jsou totiž nezávislá na původním softwaru, takže nemají problém s interoperabilitou.
Povrch – karta Prospektor
Na kartě Prospektor je ve stromové struktuře uvedena položka Povrchy, při kliknutím pravým tlačítkem myši vyběhne nabídka s volbou vytvoření povrchů (vytvořit nový, import, export apod.). Pokud je povrch přidán pro aktuálního výkresu, rozbalím položku Povrchy a zobrazí se názvy povrchů. Ve spodní části karty Prospektor je tabulkový seznam zobrazené položky ze stromové struktury.
Karta Prospektor – Povrch – Definice – Hranice, Povinné spojnice a Vrstevnice – zobrazení dat záleží na volbě typu povrchu.
Povrch – karta Nastavení
Na kartě Nastavení ve stromové struktuře Povrch je ukryto nastavení stylů povrchů, popisků, tabulek a příkazy.
Definice povrchu
Pod pojmem definice povrchu si lze představit souhrn vlastností nastavení, dat a úprav povrchu a rovněž seznam operací, které byly s povrchem provedeny. Typ položek definice dat, které může povrch obsahovat, záleží na typu povrchu.
Karta Prospektor – Povrchy – Definice: zde je přístup k jednotlivým datům a možnost úpravy položek definice.
Tabulka zobrazuje data, která jsou podporovaná jednotlivými typy povrchů. Pokud zde uvedený typ povrchu nepodporuje určitý typ dat, nebudou tato data zobrazena na kartě Prospektor ve stromové struktuře Povrchy – Definice.
V aplikaci AutoCAD Civil 3D můžeme pracovat i s rozsáhlými typy povrchů. Pod tímto pojmem si lze představit povrch obsahující více jak 1 000 000 bodů. Obecně je 1 mil. bodů pro povrch definovaný rastrem nebo snímek povrchu TIN, 2 mil. bodů jsou už pro povrchy TIN.
U takto rozsáhlých dat dochází k zapsání do samostatného souboru, který se uloží na stejné místo jako výkres povrchu.
Poznámka: Pomocné soubory povrchu TIN mají příponu .mms a soubory definované rastrem .grs. Název pomocného souboru povrchu má formát <název výkresu>_<identifikátor povrchu>.mms.
Pořadí dat pro operaci definice dat
Při přidávání bodů do povrchu TIN je třeba si dávat pozor na to, že výsledný DTM je závislý na tom, jak AutoCAD Civil 3D zpracovává postupně body. Toto pořadí zpracování samotnou aplikací nelze řídit – body jsou na povrch přidávány tak, aby byl minimalizován čas provedení vytvoření povrchu. Existují však dva postupy, jak pořadí zpracování můžeme ovlivnit:
- Pořadí může ovlivnit výsledek, když jsou 4 body spojené kružnicí (kružnice definována 3 body prochází čtvrtým). V této situaci existují dva způsoby vytvoření Delaunayovy triangulace ze 4 bodů a dvě triangulace mohou vytvořit odlišné vrstevnice povrchu. S použitím Delaunayovy triangulace neleží žádný bod uvnitř kružnice určené vrcholy libovolného trojúhelníku. Oprava tohoto problému – příkaz Vyměnit hranu.
- Druhý způsob je, když jsou dva nebo více bodů blízko u sebe (vzdálenost menší než 0,0001 jednotky). Aplikace zpracuje tyto dva blízké body jako jeden bod, a tedy druhý bod není do povrchu TIN přidán. Jestliže tyto dva body mají rozdílné výšky – bude mít pořadí bodů vliv na výsledný povrch. AutoCAD Civil 3D odešle zprávu do nástroje Prohlížeč událostí. K přiřazení správné výšky body použijeme příkaz Upravit bod.
Vliv pořadí seznamu operací
Pořadí, ve kterém jsou prováděny operace povrchu, mohou ovlivnit výsledný povrch. Kvůli tomu, že operace vytváření nebo opravy povrchu jsou prováděny dle pořadí, je toto pořadí velmi důležité. Samotné pořadí lze změnit v dialogu Vlastnosti povrchu. Doporučené pořadí:
- Přidání dat povinných spojnic a vrstevnic.
- Přidání dat bodů.
- Přidání potřebných hranic, nejdříve ty nejvíce na okraji.
- Provedení operací úprav.
Přidávání a úpravy dat povrchu
Data lze samozřejmě do povrchu přidávat i po jeho vytvoření. Způsob tvorby povrchu v Civil 3D můžeme označit za přírůstkový. Karta Prospektor – Povrchy – Definice: zde jsou uvedeny kategorie dat popisujících povrch:
- Hranice – uzavřené polygony, které definují typy hranice jako Vnější, Zobrazit, Skrýt a Oříznutí dat.
- Povinné spojnice – obsahují standardní, aproximační, nedestruktivní a povinné spojnice stěny. Povinné spojnice lze definovat z objektů ve výkresu nebo je importovat ze souboru.
- Vrstevnice – zahrnuje data vrstevnice, které lze definovat z objektů 2D nebo 3D křivek.
- Soubory DEM – obsahují soubory USGS Digitální elevační model DEM. Pro použití souboru SDTS je třeba nejdříve převést na soubory DEM.
- Objekty výkresu – zahrnují úsečku, bod, blok, text, 3D povrchy a síťové plochy. Použité pro vytvoření bodů povrchu z entit aplikace AutoCAD.
- Soubory bodů – obsahují soubory bodů ASCII.
ASCII
ASCII je anglická zkratka pro American Standard Code for Information Interchange („americký standardní kód pro výměnu informací“). V podstatě jde o kódovou tabulku, která definuje znaky anglické abecedy a jiné znaky používané v informatice. Jde o historicky nejúspěšnější znakovou sadu, ze které vychází většina současných standardů pro kódování textu přinejmenším v euro-americké zóně.
Tabulka obsahuje tisknutelné znaky: písmena, číslice, jiné znaky (závorky, matematické znaky (+ – * / % atd.), interpunkční znaménka (, . : ; atd.), speciální znaky (@ $ ~ atd.)) a řídicí (netisknutelné) kódy, které byly původně určeny pro řízení periferních zařízení (např. tiskárny nebo dálnopisu).
Kód ASCII je podle původní definice sedmibitový, obsahuje tedy 128 platných znaků. Pro potřeby dalších jazyků a pro rozšíření znakové sady se používají osmibitová rozšíření ASCII kódu, která obsahují dalších 128 kódů. Takto rozšířený kód je přesto příliš malý na to, aby pojal třeba jen evropské národní abecedy. Pro potřeby jednotlivých jazyků byly vytvořeny různé kódové tabulky, význam kódů nad 127 není tedy jednoznačný. Systém kódových tabulek pro národní abecedy vytvořila například organizace ISO.
- Skupiny bodů – obsahují již definované skupiny bodů.
- Dotazy zaměřené na body – dynamické odkazy na body, které jsou obsaženy v dotazech zaměření.
- Dotazy zaměřené na polygony – dynamické odkazy na polygony.
Čerpáno z Autodesk Civil 3D 2019 – Nápověda. Autodesk Civil 3D 2019 – Nápověda [online]. Dostupné z: https://help.autodesk.com/view/CIV3D/2019/CSY/
