第五章 SRC 互動模型之建構
6.5 混凝土澆置
現在 SRC 模型已完成鋼樑、鋼柱、主筋、箍筋等細節,接著就是混凝土的澆 置工作,由於本模型省去了關於新樓層樓板及牆壁元件的呈現,故當完成時只會 顯現梁與柱的部份。圖 6-22 顯示混凝土包覆在鋼樑和鋼柱的外側,一開始混凝土 外觀為半透明代表尚未硬固,當經過一段時間後,混凝土外觀開始變得不透明,
圖 6-23 為表現出混凝土隨著時間經過而硬固的效果。同時在第二層柱底也開始堆 放新一批柱箍筋,代表整個過程將開始進行循環。
6.6 自由觀察模式展示
動態模型展示過程到此即告一段落,接下來使用者可以對完成組裝的 SRC 梁 柱進行各角度的觀察,各功能鍵之位置可參照圖 5-38 使用者介面說明。
在組裝時,按下控制速度的功能鍵後,模型便會依所選取的速度進行組裝,
同時這也影響到了攝影機移動的速度,當選取 0.5 倍速時,攝影機會以較慢的速 度移動,反之若是選取 2 倍速,則使用者移動視角,也會以較快的方式進行。
而攝影機置中按鈕的作用,為當使用者想要將攝影恢復到初始位置時供使 用,按下之後視點將回到一開始的位置,如此對於觀察將更為便利。
在攝影機移動控制方面,圖 6-24 為初始畫面,圖 6-25 為使用者按下 Z 鈕後,
距離拉近之畫面。圖 6-26 顯示按下 C 鍵後攝影機向左平移之畫面,其餘操作按鈕 說明可以參照表 5-1 所示。在這裡若是使用畫面上的方向鍵符號控制攝影機,由 於移動速度較慢,對於想要觀察特定物件時使用,將會有較鍵盤控制更好的效果。
若覺得按鈕會妨礙觀看時,也可以使用隱藏按鈕的功能,使用 Hide 鈕後主要 的按鈕會消失,比較圖 6-24 與 6-27 即可看出差異性,可發現圖-6-27 中的物件不 會被按鈕圖示所遮蔽,而若要再次顯現按鈕只需按下旁邊的 Show 即可。此外還 有隱藏物件的功能,當使用者點擊 Hide Object(On)後,接下來只要點擊模型中的 物件,則該物件就會消失,或是使用者可以點擊不想觀看的項目,而只留下要觀 看的對象,利用此功能則可更清楚觀察該指定物件。
圖 6-28 為點擊隱藏部分混凝土的觀看畫面,可發現原本包覆於鋼骨外側的混 凝土消失,直接露出鋼骨與鋼筋部分。圖 6-29 為將鋼柱以及部分箍筋、主筋利用 隱藏功能,使其在畫面中不顯示,以利於使用者觀看中心連續板以及梁主筋配置 情況示意圖。圖 6-30 為點選隱藏梁之混凝土、主筋、箍筋、部分螺栓、鋼承板,
而只顯示 H 型鋼梁與箍筋孔位之示意圖。
除了觀看功能之外,還加入了物件相關資訊的查詢功能,當使用者直接點選
模型中任何物件時,在螢幕左上角即會顯示出關於該物件的相關資訊,如圖 6-31 即為點擊 H 型鋼樑後,螢幕左上角即顯示鋼樑相關訊息。
6.7 模型元件衝突展示
本模型除展示 SRC 組裝過程之外,同時於第一章也提及到希望能在建模過程 中即發現設計上的錯誤,並且能在施工前與以修正,節省不必要的工程費用支 出。在此將模擬一個設計錯誤之例子,使用者可透過觀察模型組裝過程中,輕易 的發現到問題所在,而狀況為假設繪圖時尺寸標示發生錯誤,導致某根箍筋與主 筋位置重疊。圖 6-32 為梁柱接頭近距離觀察圖,在圖中可以看到梁主筋與柱箍筋 位置有些許重疊,這意味著當實際施工時,必定會有一個物件無法順利安放到指 定位置。若是以往從傳統平面圖要找出此一錯誤的話,勢必要檢核許多相關數 據,同時在繁雜的圖面中挑出這微小錯誤必將浪費不少時間。相較於使用 3D 模 型觀察,使用者可以立即的從電腦畫面中發現該處有異常,而只需對該問題點週 遭箍筋間距的數據進行檢核,節省了不少偵錯的時間。
有時在一開始清圖過程中使用 2D 平面圖檢核,由於圖面資訊過於複雜,檢 查人員可能會漏掉一些細節而沒有在第一時間發現,而在本例中使用 3D 模型檢 查,將可以更清楚發現問題所在。現今大型工程已有越來越多使用營建虛擬施工 技術用以檢核之實例,相信未來此技術使用範圍會逐漸擴大。
6.8 SRC 模型展示評估
本小節針對模型整體優缺點進行討論,同時也對於缺點部份提出一些未來可 進行改進的方向。
本模型的優點:
1. 傳統虛擬實境的最大問題,就是在場景中無法顯示大量文字的敘 述。這點在娛樂方面的應用也許無礙,但若在工程領域中,對於要
解了解一個物件來說將是一大致命傷,一但缺乏文字提供的解說,
使用者只能獲得圖像上直接的視覺資訊,其他更重要的情報只能靠 自行臆測,例如尺寸、材料類型等等。自行猜測對於整體結構的理 解效果幫助將十分有限,甚至還有理解錯誤的反效果。本模型雖未 能完全將 SRC 相關細節以文字的方式加在場景之中,但利用資料 連結物件的功能,令使用者可以在點擊該物件時,顯示出相對應的 資訊,而此資訊是可以透過簡單方式新增的。
2. 藉由網際網路的連結,使用者可以在任何有電腦及網路的環境下瀏 覽本模型,對使用者來說將十分方便,同時這也提供了更多的學習 機會,藉由讓更多使用者透過操作本系統而對 SRC 構造有更進一 步的了解。但是同樣的,使用者在家中也比較無法使用到本機上的 一些顯像設備,對於立體效果的呈現將有些許影響。
3. 本模型中,使用者擁有高度的控制權,以自由導覽,自我步調的方 式主動獲取相關資訊,同時透過逐步組裝的過程,令使用者對於 SRC 構造組成元件與施工都有更進一步的認識。
4. 大部分的動態展示若使用了暫停功能畫面將靜止,將不能對攝影機 進行移動控制,例如在播放 flash 中按下暫停的完全靜止效果。本 模型透過 Building Block 的組合,即使在展示組裝到一半的時候按 下暫停鈕,仍可對攝影機進行移動縮放等操作,對於使用者的觀察 將更增方便性。
本模型的缺點:
1. 模型細節仍待加強,由於本模型建構不是參照完整連貫的設計圖,
故許多地方之元件細節沒有交代清楚,或是在尺寸及配置方面有些 出入,如箍筋間距、梁之主筋接續、鋼柱基腳、鋼柱接續等等。
2. 模型面數未最佳化處理,如箍筋、螺栓等模型皆有使用面數過多的
情形,對於電腦處理有一定的影響,若是在 CPU 或是顯示卡配置 較低的電腦上進行播放,將會出現延遲的現象,影響流暢性,同時 降低使用者的沉溺度,降低面數將可令本模型在硬體配置較低的電 腦上仍保有不錯的流暢度。
3. 模型尺標之參照,本模型未在各物件上標明尺寸,必須透過物件資 訊查詢才能獲能該資料,例如使用者想獲知箍筋間距為多少時,在 2D 圖面中可直接獲得該數據,但在本模型中需要點擊箍筋才會顯 示出來,當需要多筆數據時反而較為麻煩。
4. 操作介面加強,可以加入更多功能如設計圖、規範參照或是不同顏 色顯示出發生衝突的物件等等。
5. 加強資料輸入方式,本模型的資料查詢內容,必須在 Virtools 編輯 中完成製作,同時當播放中不能對其進行修改,未來可以嘗試強化 物件與資料連結功能,增加物件與資料連結的便利性。
第七章 結論與建議
7.1 結論
本研究之目的在利用 3D 建模與 3D 互動內容製作工具,製作出 SRC 互動模 型,藉由結合虛擬實境與網際網路的方式,令使用者能比透過書籍與圖片,更加 快速的獲得 SRC 的相關資訊。同時本模型使用了動態展示的效果,相較於靜態的 3D 展示,動態的效果更能清楚展現 SRC 結構整個組裝的流程。本研究在經過模 型建構與驗證之後,以下是研究心得與結論:
1.以虛擬實境方式表達一工程概念,相較傳統觀看平面圖樣更加容易理解。
使用新的電腦繪圖技術,產生的不只是單純圖形,更可以包含許多不同種類 資訊。同時電腦虛擬模型的應用範圍也較為廣泛,舉例來說非土木專業人員可透 過虛擬模型看到色彩豐富、同時具互動性的建築物,而專業人員卻也可透過同一 模型獲得工程實務上所需要的數據資料。換言之,建構電腦 3D 模型可同時滿足 多種不同的需求。
2.電腦 3D 模型如能結合時間要素,進一步成為 4D 模型,將更能增加其應用性。
在本論文中為利用時間進程簡單展示了 SRC 的組裝流程。4D 模型由於增添 了時間因素,也就表示電腦虛擬物件能因為在不同時間點中而擁有不同的資料,
因此只要以時間來區格將可容納更多的資訊,如現在正逐漸被應用的
BIM(Building Information Modeling),也具有生命週期管理的功能,即說明了整合時 間因素將更具實用性。
3.加強虛擬物件與資料的連結可有效提升應用性。
以圖像展示仍需要輔以文字說明以加強細節,本模型是以直接顯示文字的方 式來表示物件關資訊,不過也可以連接如其他圖片、文獻、規範、網頁資料等輔 助說明,幫助使用者暸解更多想獲得的相關細節。
4.透過網際網路,使用者可以不限時間、地點的對此資訊進行了解,同時以虛擬 實境傳遞資訊,可令使用者比透過傳統媒介更感興趣,結合這兩種特性,未來 也可應用到教學等方面。
7.2 建議
最後,針對本論文的內容提出建議與可改進事項,作為日後發展的參考。
1. 互動功能的擴充
本論文所製作之互動模型,仍有許多不便於操作的因素,如何製作出更人性
本論文所製作之互動模型,仍有許多不便於操作的因素,如何製作出更人性