使用3D程式自動計算混凝土及模板數量的嘗試

使用3D程式自動計算混凝土及模板數量的嘗試

自從Google為了推展讓個人能在其Google Earth建立3D模型(就是您家啦!)，於2006年收購了AtLast公司所發展的SketchUp程式，並將其推廣於Google的網路工具包內，並且區分出Free版及PRO版的運用方式，提供個人及商業組織以相對簡潔及使用者親和的方式來建立3D數位模型，而相當合理的所建的虛擬3D模型就可以發佈於虛擬的Google Earth上(換句話說就是您在替Google作義工，幫忙充實那個虛擬地球的內容)，而商業用SketchUp PRO版則加附增強功能及Layout程式，可以輸入及輸出工程圖及3D效果圖。

2011年Google SketchUp 8的發佈，才算是將整個程式提昇到真正的3D的維度，整個建模的思維就突破之前版本之以「面為主」的限制，而進入以「體為主」的架構，大幅地增加模型建置的機動性及效率，而對我們工程師最具有時代意義的是可以自動計算「體積」。

簡單說Google SketchUp 8是透過一組實體工具(PRO版才有)，來進行布林運算(其實就是3D實體交集及聯集)，而Google也很體貼地開放一個「外層」給Free版的SketchUp使用，其實也滿夠用了(就是牆上開洞較費時費工)，所謂的「外層」指令(Outer Shell)就是3D實體的聯集，並自動會消去「包絡體」(enveloping solid)內多餘的線及面，以及計算出此「包絡體」的體積(圖一)。

當然PRO付費版另外提供五個處理重疊幾何實體(overlapping geometrical solids) 的工具，能更全面性操作3D實體的相互關係。不過就光使用「外層」指令，足以製作一般土木建築構造物的3D模型。以下玆以一個普通建築物樓層的建模為例，建模順序為柱à樑à板à牆à開洞à樓梯，逐步以「外層」指令將各3D實體「包絡」在一起，並確認每次的「外層」指令操作，都能獲得實體的體積計算值（即「磁碟區」），以確保下一次「外層」指令能繼續操作下去。經過比對平、立、剖面建築圖，完成了一個建物單層的3D模型，按上述的建模思路，就一定能獲得體積的量度，也就是我們想得知的混凝土體積了！(圖二)

如果想進一步獲得「模板」的面積數量(甚至泥作數量)也是可以藉於SketchUp中的「塗色油漆桶」將顏色塗在各面之上，再籍由統計各種顏色的面積(圖三)可以獲得！但是要就模板的存在性研討，將不須要的「面」逐一消除。

其實SketchUp的「塗色油漆桶」貼圖功能也可以將泥作工程，如磁磚、抿石子、石材等材料以照片檔案(JPG、PNG、TIFF、BMP等)貼上，雖然沒辦法作到光影之擬真模擬效果，但己足以供現場施工所須(圖四)，避免作錯又可提供材料數量預佑，真是一舉數得，十分受到各層面的工程人員歡迎！

這兩年來因平版電腦(如iPad、Tablet)及智慧型手機(如iPhone、SmartPhone)，兩大作業系統（iOS、Andriod）足以對複雜的工程圖檔，甚至3D數位模型，進行展示、量測及標註，其中最有代表性的是AUTODESK所推展的AutoCAD WS(圖五)。

最近所發AutoCAD WS最新版本(v1.4)己可以處理3D的DWG圖檔，經上網查知SketchUp PRO可以輸出3D的DWG圖檔，以下就利用下載的PRO評估版(可用8小時)輸出前面所嘗試建置的建築物3D SketchUp模型轉出3D的DWG圖檔，其效果尚可，撘配之前己可流暢運作的2D AutoCAD圖檔，就可以拿到工地現場檢視(圖六)，不用帶工程圖紙就可以檢查工地，滿酷的！