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3D-Bauwerksmodellierung

• gewähltes Projekt
• Lusitania - Brücke
• Ponte Sobre el Guadina-
• in Mérida, Estremadura, Spanien
• Entwurf Santiago Calatrava (1988)

Präsentation des 3D-CAD-Modells Dipl.-Ing. (FH)
Márton Szabó postgradualer Studiengang Master
of Science konstruktiver Ingenieurbau und
Computing
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Konstruktion des 3D Modells mit Allplan 2004

• Fachwerk-Bogen
• Bogengeometrie 2D konstruiert
• Querschnitt 2D konstruiert
• 2D Linien in 3D Linien umgewandelt
• gt Systemlinien des Fachwerks
• Querschnitte mit freies Stahlbauteil über
  Systemlinien gezeichnet

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Konstruktion des 3D Modells mit Allplan 2004

• Bogen-Hänger
• Geometrie 2D konstruiert
• Querschnitt 2D konstruiert
• 3D Punkte abgesetzt
• gt Anfang und Ende der Hängerstäbe
• 3D Linien als Systemachse der Hänger gezeichnet

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Konstruktion des 3D Modells mit Allplan 2004

• Bogen-Hänger
• Geometrie 2D konstruiert
• Querschnitt 2D konstruiert
• 3D Punkte abgesetzt
• gt Anfang und Ende der Hängerstäbe
• 3D Linien als Systemachse der Hänger gezeichnet
• Querschnitte mit freies Stahlbauteil über
  Systemlinien gezeichnet

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Konstruktion des 3D Modells mit Allplan 2004

• Bogen-Hänger
• Geometrie 2D konstruiert
• Querschnitt 2D konstruiert
• 3D Punkte abgesetzt
• gt Anfang und Ende der Hängerstäbe
• 3D Linien als Systemachse der Hänger gezeichnet
• Querschnitte mit freies Stahlbauteil über
  Systemlinien gezeichnet
• Hängerfüsse modelliert (mit Rotationskörper)

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Konstruktion des 3D Modells mit Allplan 2004

• Bogen-Kämpfer
• 2D Ansicht konstruiert
• Kontur in 3D umgewandelt
• Fahrweg 3D gezeichnet
• Translationskörper erzeugt
• Hohlräume durch anderen Körper ausgestanzt
• Schrägen mit Ebene getrennt und gelöscht

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Konstruktion des 3D Modells mit Allplan 2004

• Fahrbahn, Hohlkasten, Kragträger und
  Unterplatte
• 2D Querschnitt konstruiert
• Kontur in 3D umgewandelt
• Fahrweg 3D gezeichnet
• Translationskörper erzeugt
• evtl. Hohlräume durch anderen Körper ausgestanzt
• Schrägen mit Ebene getrennt und gelöscht

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Konstruktion des 3D Modells mit Allplan 2004

• Fahrbahn, Hohlkasten, Kragträger und
  Unterplatte
• 2D Querschnitt konstruiert
• Kontur in 3D umgewandelt
• Fahrweg 3D gezeichnet
• Translationskörper erzeugt
• evtl. Hohlräume durch anderen Körper ausgestanzt
• Schrägen mit Ebene getrennt und gelöscht

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Konstruktion des 3D Modells mit Allplan 2004

• Fahrbahn, Hohlkasten, Kragträger und
  Unterplatte
• 2D Querschnitt konstruiert
• Kontur in 3D umgewandelt
• Fahrweg 3D gezeichnet
• Translationskörper erzeugt
• evtl. Hohlräume durch anderen Körper ausgestanzt
• Schrägen mit Ebene getrennt und gelöscht

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Konstruktion des 3D Modells mit Allplan 2004

• Fahrbahn, Hohlkasten, Kragträger und
  Unterplatte
• 2D Querschnitt konstruiert
• Kontur in 3D umgewandelt
• Fahrweg 3D gezeichnet
• Translationskörper erzeugt
• evtl. Hohlräume durch anderen Körper ausgestanzt
• Schrägen mit Ebene getrennt und gelöscht

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Konstruktion des 3D Modells mit Allplan 2004

• Fahrbahn, Hohlkasten, Kragträger und
  Unterplatte
• 2D Querschnitt konstruiert
• Kontur in 3D umgewandelt
• Fahrweg 3D gezeichnet
• Translationskörper erzeugt
• evtl. Hohlräume durch anderen Körper ausgestanzt
• Schrägen mit Ebene getrennt und gelöscht

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Konstruktion des 3D Modells mit Allplan 2004

• Fahrbahn, Hohlkasten, Kragträger und
  Unterplatte
• 2D Querschnitt konstruiert
• Kontur in 3D umgewandelt
• Fahrweg 3D gezeichnet
• Translationskörper erzeugt
• evtl. Hohlräume durch anderen Körper ausgestanzt
• Schrägen mit Ebene getrennt und gelöscht

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Konstruktion des 3D Modells mit Allplan 2004

• Brückenpfeiler
• Kontur 2D konstruiert
• Kontur in 3D gewandelt und rotieren lassen
  (Rotationskörper erzeugt)
• Rotationskörper asymetrisch verzerrt
• 2 Rotationskörper ineinander gestellt und
  vereinigt
• Unterplatte mit Kontur und Translationskörper
  erzeugt

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Konstruktion des 3D Modells mit Allplan 2004

• Gelände
• Querschnitt 2D konstruiert
• 3D Punkte darauf abgesetzt
• 3D Punkte in die Tiefe mehrfach im Raster 1m
  kopiert
• 3D Punkte teilweise etwas verschoben
  (Zufallsprinzip)
• 3D Punkte mit Modul digitales Geländemodell
  vermascht
• DGM in 3D Körper umgewandelt
• Wasser mit Quader erzeugt

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Konstruktion des 3D Modells mit Allplan 2004

• Gelände
• Querschnitt 2D konstruiert
• 3D Punkte darauf abgesetzt
• 3D Punkte in die Tiefe mehrfach im Raster 1m
  kopiert
• 3D Punkte etwas modifiziert (Zufallsprinzip)
• 3D Punkte mit Modul digitales Geländemodell
  vermascht
• DGM in 3D Körper umgewandelt
• Wasser mit Quader erzeugt

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Konstruktion des 3D Modells mit Allplan 2004

• Gelände
• Querschnitt 2D konstruiert
• 3D Punkte darauf abgesetzt
• 3D Punkte in die Tiefe mehrfach im Raster 1m
  kopiert
• 3D Punkte etwas modifiziert (Zufallsprinzip)
• 3D Punkte mit Modul digitales Geländemodell
  vermascht
• DGM in 3D Körper umgewandelt
• Wasser mit Quader erzeugt

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Konstruktion des 3D Modells mit Allplan 2004

• Gelände
• Querschnitt 2D konstruiert
• 3D Punkte darauf abgesetzt
• 3D Punkte in die Tiefe mehrfach im Raster 1m
  kopiert
• 3D Punkte etwas modifiziert (Zufallsprinzip)
• 3D Punkte mit Modul digitales Geländemodell
  vermascht
• DGM in 3D Körper umgewandelt
• Wasser mit Quader erzeugt

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Konstruktion des 3D Modells mit Allplan 2004

• Gelände
• Querschnitt 2D konstruiert
• 3D Punkte darauf abgesetzt
• 3D Punkte in die Tiefe mehrfach im Raster 1m
  kopiert
• 3D Punkte etwas modifiziert (Zufallsprinzip)
• 3D Punkte mit Modul digitales Geländemodell
  vermascht
• DGM in 3D Körper umgewandelt
• Wasser mit Quader erzeugt

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Konstruktion des 3D Modells mit Allplan 2004

• Gelände
• Querschnitt 2D konstruiert
• 3D Punkte darauf abgesetzt
• 3D Punkte in die Tiefe mehrfach im Raster 1m
  kopiert
• 3D Punkte etwas modifiziert (Zufallsprinzip)
• 3D Punkte mit Modul digitales Geländemodell
  vermascht
• DGM in 3D Körper umgewandelt
• Wasser als Quader erzeugt

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Konstruktion des 3D Modells mit Allplan 2004

• Gelände
• Querschnitt 2D konstruiert
• 3D Punkte darauf abgesetzt
• 3D Punkte in die Tiefe mehrfach im Raster 1m
  kopiert
• 3D Punkte etwas modifiziert (Zufallsprinzip)
• 3D Punkte mit Modul digitales Geländemodell
  vermascht
• DGM in 3D Körper umgewandelt
• Wasser als Quader erzeugt

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Konstruktion des 3D Modells mit Allplan 2004

• Gelände
• Querschnitt 2D konstruiert
• 3D Punkte darauf abgesetzt
• 3D Punkte in die Tiefe mehrfach im Raster 1m
  kopiert
• 3D Punkte etwas modifiziert (Zufallsprinzip)
• 3D Punkte mit Modul digitales Geländemodell
  vermascht
• DGM in 3D Körper umgewandelt
• Wasser als Quader erzeugt

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Konstruktion des 3D Modells mit Allplan 2004

• Gelände
• Querschnitt 2D konstruiert
• 3D Punkte darauf abgesetzt
• 3D Punkte in die Tiefe mehrfach im Raster 1m
  kopiert
• 3D Punkte etwas modifiziert (Zufallsprinzip)
• 3D Punkte mit Modul digitales Geländemodell
  vermascht
• DGM in 3D Körper umgewandelt
• Wasser als Quader erzeugt

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Konstruktion des 3D Modells mit Allplan 2004
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Rendering des 3D Modells mit Cinema 4D

• Modell in Allplan mit Texturen belegt
• Wasser mit Spiegelung und Transparenz
• Sonne und Schatenwurf eingestellt
• Renderzeit des 1.Bildes in Allplan bei 3000x2000
  Pixel
• gt 5 Stunden
• deshalb Rendern in Allplan abgebrochen
• Modell nach Cinema 4D exportiert (wird von
  Allplan sehr komfortabel unterstützt)
• In Cinema ist die komplette Strukturaufteilung,
  Texturen, Lichter und Kameras erhalten geblieben
• In Cinema nur noch Texturen verfeinert,
  Schatteneinstellungen verbessert (weiche
  Schatten) und Spiegelung des Wassers
  realistischer gemacht
• außerdem ein Himmelobjekt erzeugt
• Renderzeit bei 3000x2000 Pixel Auflösung ca. 1
  Stunde pro Bild

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Rendering des 3D Modells mit Cinema 4D
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Rendering des 3D Modells mit Cinema 4D
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Diskussion Systemperformace

• Allplan 2004
• Positiv
• extreme Vielfalt an Modulen, die alle miteinander
  kompatibel sind
• für Ingenieurbauten sehr gut geeignet
• läuft sehr stabil, große Modelle sind noch gut
  verarbeitbar
• Negativ
• lange Einarbeitungszeit
• langsamer, einfacher Renderer
• teuer
• für AutoCAD Nutzer völliges Umdenken erforderlich
• riesiges Paket, man braucht nicht alles

• Palladio X
• Positiv
• kostengünstig
• deckt die meisten Architekturanwendungen ab
• für AutoCAD Nutzer sehr leicht zu erlernen
• wenn man Palladio X kann, dann ist Umstieg auf
  Allplan leichter
• Negativ
• für Ingenieurbauwerke weniger geeignet,
  hauptsächlich auf Gebäude ausgelegt
• bei großen Gebäuden lässt Performance extrem nach
  (Arbeitsspeicherintensiv)
• langsamer, einfacher Renderer

• Cinema 4D
• Positiv
• alle mögl. 3D Formen erzeugbar
• Eingabe math. Funktionen (Schraubenfunktion,
  Sattelfläche etc.) möglich
• Extrem photorealistische Visualisierungen möglich
• 64bit Version
• große komplexe Modelle ohne Probleme verarbeitbar
• sehr schneller Renderer mit Netzwerkunterstützung
• Negativ
• Für AutoCAD oder Allplan Nutzer völliges Umdenken
  erforderlich
• Reines 3D Modellierungstool, kein Planungsprogramm

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Schluss
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!