建筑物三維圖形測繪方法

1、1建筑物三維圖形測繪建筑物三維圖形測繪一、三維建筑圖一、三維建筑圖從平面圖測繪過渡到三維建筑圖（可衍生出平面圖、立面圖、剖面圖、軸測圖、效果圖等）測繪，應(yīng)注意其異同之點，并按其特點采取相應(yīng)的測繪方法。平面圖主要測定地物的“平面特征點平面特征點”：直線兩端點、圓弧起、中、終點、矩形角點等，據(jù)此就可畫出平面圖形，例如測定墻角點，取點不論高低，都能代表外墻的平面特征點。測繪三維圖時，平面圖測定點位的規(guī)則大部分仍應(yīng)遵守，但應(yīng)增加新的測繪規(guī)則，例

2、如有時特征點的取點位置有三維的規(guī)定，除了平面位置，還有高低的規(guī)定，例如墻腳點、屋檐點、門窗角點等，可以稱為“三維特征點三維特征點”。測繪三維建筑圖的目的一般有兩種：（1）簡體三維模型簡體三維模型—測繪建筑物外形，例如外墻、屋檐、女兒墻、斜屋蓋的輪廓線等。由此形成能簡略代表各種建筑物外形的各種立面圖、軸測圖、透視圖、外觀效果圖、數(shù)字化城市的三維地形圖等；（2）精細三維模型精細三維模型—測繪建筑物外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和細部構(gòu)造，除了可以形成上述的

3、各種簡體模型以外，還可以形成建筑物的詳細外觀的三維效果圖、各層平面圖、建筑剖面圖、室內(nèi)效果圖、建筑細部詳圖等，用于個別特殊建筑、歷史性建筑的保護和資料存檔。測繪三維建筑圖必須了解建筑物的基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)和細部構(gòu)造細部構(gòu)造（有關(guān)參考資料如：《房屋建筑工程基本知識》、《建筑施工技術(shù)》、《AutoCAD建筑圖形設(shè)計與天正建筑Arch工程實踐》等），根據(jù)其結(jié)構(gòu)控制和構(gòu)造特點測定其相應(yīng)的特征點，并要求對所采集的點位信息具有一要求對所采集的點位信息

4、具有一定的代表性和可檢核性定的代表性和可檢核性。例如，同一墻面的墻腳點、同一屋蓋的屋檐點應(yīng)為同高，平面和立面上應(yīng)符合結(jié)構(gòu)要求等。二、房屋建筑的結(jié)構(gòu)和特征點測定二、房屋建筑的結(jié)構(gòu)和特征點測定房屋建筑基本結(jié)構(gòu)大致分為：承重墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)。對于承重墻結(jié)構(gòu)，外墻及內(nèi)承重墻為測定的主體；對于框架結(jié)構(gòu)，柱列及外墻為測定的主體。據(jù)此，擬合擬合“建筑軸線建筑軸線”，作為控制和檢核作為控制和檢核。混合結(jié)構(gòu)為承重墻結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)的混合，墻和柱為

5、測定的主體。房屋建筑細部構(gòu)造有：墻壁、柱梁、屋蓋（屋面、屋頂）、門窗、臺階、樓梯、地坪、樓板、天花板、建筑裝飾等，其特征點測定各有規(guī)則。數(shù)據(jù)采集原則為：采集特征信息，避免冗余采集，應(yīng)有必要的檢核。（1）墻壁墻壁有外墻、內(nèi)墻、承重墻、隔墻、窗間墻、山墻、墻墩、女兒墻、圍墻、裝飾墻。外墻的基部有勒腳或裝飾性的須彌座等，外墻外有散水、明溝等附屬結(jié)構(gòu)物。墻壁的角點是建筑物的重要特征點，墻壁的三維表達必須有基底點（墻腳點，墻與室外地坪或散水的墻壁

6、的三維表達必須有基底點（墻腳點，墻與室外地坪或散水的交點）和頂點，因此，墻壁的角點至少測定代表墻頂和墻底的上下兩點交點）和頂點，因此，墻壁的角點至少測定代表墻頂和墻底的上下兩點。一堵墻壁的基底點和頂點必須有多點驗證其標(biāo)高的一致性。同一墻面上的各點應(yīng)驗證其共面性。墻墩為墩與墻的結(jié)合，墩的棱線必須測定。門洞、窗洞、通氣孔為墻體的空缺部分，應(yīng)測定洞口在墻面的角點（矩形的洞口如果不能測定4點則至少測3點），作為門窗等定位的依據(jù)之一。平屋頂?shù)耐鈬?/p>

7、一般有一圈女兒墻，測定的特征點應(yīng)能表達女兒墻的高度和厚度。圍墻和裝飾墻往往有各種附屬的構(gòu)件、透漏或圖案，應(yīng)測定若干特征點作適當(dāng)?shù)谋磉_。墻體的厚度必須作為重要的構(gòu)建參數(shù)測定。墻體測定是構(gòu)建建筑物主體和擬合建筑軸線的重要依據(jù)，因此在測定墻體時應(yīng)有對建3般為整米數(shù)或整分米數(shù)（建筑圖尺寸以毫米為單位，即至少最后兩位數(shù)為“0”），并顧及其布設(shè)的合理性，例如分布的均勻性和對稱性等。擬合所得的建筑軸線網(wǎng)格對建筑物平面圖形的測繪成果起控制和檢核作用，也

8、是進一步對建筑物圖形處理的依據(jù)。如果測繪成果是作為歷史文物保護資料或提供給建筑設(shè)計者作為維修或改造的原始資料，則建筑軸線更是十分必要的。（2）用坐標(biāo)變換建立建筑坐標(biāo)系建筑物為按一定規(guī)則設(shè)計的幾何實體，其布局的依據(jù)為建筑軸線，絕大部分建筑構(gòu)件都平行或垂直于建筑軸線；即使旋轉(zhuǎn)一定的角度，也以建筑軸線為依據(jù)。因此，需要按建需要按建筑軸線旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸，使成為獨立的筑軸線旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸，使成為獨立的“建筑坐標(biāo)系建筑坐標(biāo)系”，這樣便于利用，這樣便于利用C

9、AD的各種作圖手段對的各種作圖手段對建筑實體圖形進行構(gòu)建、加工和修飾。建筑實體圖形進行構(gòu)建、加工和修飾。按照擬合的建筑軸線網(wǎng)格，可以在CAD圖上量測軸線的大地方位角和圖形左下角的整數(shù)大地坐標(biāo)值（“大地”是指這一地區(qū)統(tǒng)一的國家坐標(biāo)系或城市坐標(biāo)系而言），據(jù)此進行坐標(biāo)軸的平移和旋轉(zhuǎn)（坐標(biāo)變換），使建筑軸線的網(wǎng)格平行于坐標(biāo)軸，使坐標(biāo)值去掉大數(shù)部分（整千米、整百米）而得到數(shù)據(jù)的簡化。圖1所示為同濟大學(xué)旭日樓三維建筑圖測繪時擬合的建筑軸線網(wǎng)格，以及

10、根據(jù)建筑軸線而量測得到的坐標(biāo)變換參數(shù)：建筑坐標(biāo)系原點的大地坐標(biāo)值和建筑主軸線的大地方位角（建筑坐標(biāo)系的平面坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)角度）。圖1建筑軸線的擬合和坐標(biāo)變換參數(shù)的量測四、建筑物實體的構(gòu)建四、建筑物實體的構(gòu)建（1）建筑物三維圖形的實體構(gòu)建用全站儀采集空間離散點位進行建筑物三維圖形測繪，關(guān)鍵在于正確構(gòu)建建筑物構(gòu)件的實體圖形。在CAD繪圖中，只有實體（繪圖中，只有實體（Solid）圖形才能進行消隱、著色、渲染、陰影、）圖形才能進行消隱、著色、渲染、