明清古建筑参数化三维构件库研究

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中国古代建筑,尤其是明清古建筑外形古朴、华美,但形制结构非常复杂。一座单体建筑,往往由成千上万个构件组成,木构件之间通常是榫卯交接;其屋面曲线除多呈抛物线外,还常有很多种兽形饰件,这就使从古建图纸的绘制到三维模型重建都很复杂,然而明清古建筑具有明显的形制化和模数化特征,大到开间、进深的尺寸,小到构件,卯榫的尺寸,均有一定的制式和规则,这些制式和规则使古建筑构件的参数化成为可能,进而可以通过建立参数化古建筑构件库来实现古建筑三维模型的精确重建,实现古建筑的数字化存档,为古建筑工程的复原、修复提供技术支持。本文结合陕西省教育厅项目“基于BIM技术的古建筑参数化3D信息构件库研究”项目(11JK0944)和教育部虚拟现实工程研究中心开放实验室项目(MEOBNUEVRA200902),针对古建筑构件具有形制化和模数化的特点,研究了明清古建筑的组成及组成构件的特征和装配规则,基于ObjectARX技术实现了古建筑参数化三维构件库的建立。论文主要研究成果如下:1.对古建筑的特点进行分析,研究古建筑构件参数化的可行性并对明清古建筑的构成进行了详细的归纳总结。2.在研究明清古建筑构成的基础上,对构件库进行了总体设计,确定了构件库的功能目标,设计了构件库的框架结构及层次结构。3.对台基、斗栱、檐柱、阶基和庑殿式木构架构件的特征和装配规则进行了详细分析,对它们的参数设定进行研究,设计构件模型的程序实现算法并利用ObjectARX技术在VC++中编程实现,再结合MFC界面编程技术设计构件相应的参数化设计界面。4.实现了基于AutoCAD平台对构件库的菜单管理和调用。
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