4.2.2 曲面的创建
曲面的创建方法有很多种，常见的创建曲面方法有：
■创建空曲面，给曲面中添加数据。常用的数据有点文件、点编组、等高线、图形对象。
■从道路创建曲面。
■从放坡创建曲面。
上述曲面创建方法，在实际应用中，可根据项目特点和对象的特征选择合适的创建方法。下面就逐一解释创建曲面的不同方法。
1.创建空曲面、给曲面中添加数据
在Civil 3D中创建曲面的时候，首先需要创建一个空的曲面对象，就如同在Auto-CAD中画图一样，要先创建一个空白的AutoCAD文件，然后把数据添加到曲面的定义中，这样就可以生成一个曲面。创建空曲面有两种途径：
图4.2-3 创建曲面对话框
（1）利用工具空间中的曲面对象创建曲面。点击“工具空间”→“曲面”选择“创建曲面”→“创建曲面”的对话框（图4.2-3）。在此对话框中可以定义曲面的类型、曲面所在的图层，以及曲面的名称、描述、样式及渲染材质。
图4.2-4 工具空间
这里的样式指的是曲面的显示样式，后文会详细地介绍如何设置曲面样式。
渲染材质：可以指定曲面的材质，用于在视觉样式里“真实”模式下的显示。
（2）利用功能区中的曲面工具创建。利用功能区面板创建曲面步骤如下：点击功能区中的“常用”→“创建地面数据”→“曲面”→“创建曲面”，弹出“创建曲面”对话框，其设置同前文讲的通过工具空间创建曲面的方法相同。
创建好曲面之后，创建的曲面会显示在工具空间的“浏览”选项卡中的“曲面”集合中，点开“+”及其下的“定义”集合，就可以看到定义下面列出了刚才创建的曲面及很多不同的数据类型（图4.2-4）。可以给曲面中添加一种或者几种数据用来定义完善所创建的曲面。
【特别提示】 在创建曲面的过程中，需要养成定义好曲面名称的习惯，而不是采用默认的“曲面1”“曲面2”这样的名称。定义曲面名称的目的是为了在项目后期和协同设计中更好地管理数据。每个项目都应该定制自己的样板规则。
2.利用点文件创建曲面
如果有点数据文件，则可以将点数据用作曲面数据。Civil 3D可以支持各种数据格式的点文件。
如果曲面添加点文件的命令无法识别点文件的格式，需要手动创建一个点文件格式来支持曲面的创建。通过点文件直接创建曲面，不需要将点文件中的数据转换为Civil 3D中的点，再将Civil 3D中的点数据添加的曲面中，而是直接通过外部的文件数据创建曲面，相对来说所创建的文件中只有曲面数据，而没有点或者点编组的数据，相对来说更加节约系统资源。
【特别提示】 对于大型项目来说，数据量巨大，如何减少对系统资源的占用，也是在软件使用过程中所要重点考虑的因素之一。因此在前期数据输入的时候，能尽量地减少不必要的数据文件，是使用软件的一个良好习惯。
➢在“工具空间”中如图4.2-5所示的位置鼠标右键点击“点文件”。
➢弹出“添加点文件”对话框，点击“+”，选择需要添加的数据文件。
➢选择后的对话框会变化为与从文件创建点一样的对话框，需要指定点文件所对应的格式（如无相应格式，则需自己创建一个格式，方法参见点的创建相关章节）。根据需要可选择是否进行高程平差、坐标转换和坐标数据扩展（图4.2-6），单击“确定”创建曲面。
通过点文件创建好曲面之后，在“浏览选项卡”中的“点文件”前面会出现一个黑色的小点，说明已经给曲面中添加了一个点文件，即此曲面中存在点文件的数据。同样，如果其他定义的对象前面出现小黑点，则表示此对象中已经添加了相关的数据（图4.2-7）。
图4.2-5 点文件位置
图4.2-6 添加数据
图4.2-7 曲面中有数据
3.利用点编组创建曲面
如果一个点文件中包含了不同的点分类，需要根据分类创建不同的曲面，则需要先建立点文件，后创建点编组，再向曲面中添加不同的点编组。
利用点编组创建曲面的步骤：点击“工具选项版”→“定义”→“点编组”。
弹出“点编组”对话框，在对话框中选择需要添加到曲面的点编组名称，点击“确定”即可（图4.2-8）。
4.利用等高线创建曲面
在日常的设计工作中，设计师拿到的地形数据有很多都是.dwg格式的地形图文件。这种的图形文件中通常包含有各种测量对象，例如等高线、高程点、测量图块和标注文字等。可以利用所提供的地形图文件中的相关数据来创建曲面。最常用的数据就是等高线和高程点。下面先介绍如何利用等高线来创建曲面。
图4.2-8 选择点编组
【特别提示】 在利用等高线创建曲面之前，要先对拿到的原始文件进行处理。需要明确哪些数据是所需要的，哪些数据是无用的废数据，需要的精度是多少。通过对于原始数据的处理和过滤，在后期可以很大地提高曲面创建效率，最大程度减少计算机系统性能的占用。
（1）常见地形图数据处理方法。常见的地形图数据处理方法有：整理图层、清理无用对象、将样条曲线转化为多段线。
■整理图层：将原始地形图中的图层进行整合和清理，将属性相同的对象放置到一个图层中，例如等高线、高程点等。
■清理无用对象：清除掉文件中的重复、零长度、无引用的块，减小文件的大小。
■将样条曲线转化为多段线：有的地形图文件中的等高线是样条曲线，需要将样条曲线转换为多段线，从而用于曲面的创建。
清理完之后，可以将所需要的数据（例如等高线和高程点）复制到样板文件创建的新图形中再来展开Civil 3D部分的操作。
在将等高线添加到曲面之前，需要首先检查等高线是否有Z值，如果等高线没有Z值，首先要对等高线进行赋值。
等高线赋值的方法：手工赋值，以及利用本地化包中的等高线赋值工具。
■手工赋值：适合等高线比较规则且数量不是很多的情况下，可以通过等高线特性给等高线赋值。
■利用本地化包中的等高线赋值工具：本地化包中提供的赋值工具适用于等高线较为规则的情况。
（2）通过等高线来创建曲面。在所有工作准备好之后，就可以通过等高线来创建曲面了。
首先新建一个空曲面。在“工具空间”→“定义”→“等高线”，用鼠标右键单击“添加等高线”，出现“添加等高线数据”对话框。单击“确定”提示选择等高线，可以利用框选命令选择需要添加的等高线。选择完之后就将等高线添加到曲面中了（图4.2-9）。
图4.2-9 添加等高线
在添加等高线时候出现的“添加等高线数据”对话框中有顶点消除因子、补充因子、最小化平面区域的数量的方法。通过对这些参数的设置，可以提高创建曲面的精度。
（3）“顶点消除因子”可以制订从要素线、地块直线、多段线中删除某些顶点和高程点。其目的是减少等高线生成点的数量。“距离”是指等高线顶点消除的距离。角度是指等高线顶点消除的角度。顶点消除因子将忽略彼此距离小于“距离设置数值”且偏转角度小于“角度设置数值”的顶点。距离和角度越大，忽略的顶点就越多。
（4）“顶点补充因子”则是沿等高线添加顶点。补充距离是顶点之间的最大距离。如果等高线上顶点之间的距离大于“顶点补充因子”所设置的数值，将沿着等高线以相等的间距添加点。距离越小补充的点越多。
中点垂距是指从圆弧中点到该圆弧的弦的距离。中点垂距用于向曲线中添加顶点，以使直线段创建近似于曲线。
【特别提示】 实际上Civil 3D中的圆弧都是由多段线模拟生成的，多段线的长度越短，模拟的圆弧越精确。在实际项目中，如果遇到两个曲面以圆弧的形式相拼接（例如道路转弯处路缘石和绿化带相接处），建议先手动将圆弧修改为多段线，这样创建的两个曲面就会“无缝衔接”。
5.利用图形对象创建曲面
使用AutoCAD对象（例如点、直线、块、文本、三维面、多面）可以将曲面点数据添加到曲面定义中。
图形对象是作为点数据添加到曲面的。将点数据添加到曲面之后，曲面与原始图形对象之间便不再关联。可以选择以下的AutoCAD图形对象以向曲面定义添加点：
■点：使用对象的X、Y、Z坐标来定义曲面点。
■直线：使用对象端点的X、Y、Z坐标来定义曲面点。
■块：使用块插入点的X、Y、Z坐标来定义曲面点。
■文本：使用文本插入点的X、Y、Z坐标来定义曲面点。
利用图形对象创建曲面步骤：
➢在“工具空间”中的“浏览”选项卡上，展开曲面的“定义”集合，单击鼠标右键，然后单击“添加”。
➢在“从图形对象添加点”对话框中，选择“对象类型”列表中的对象类型。
➢如果添加直线、三维面或三维格网面中的点并要保持Au-toCAD对象的边，单击“保持对象的边”，此操作可以避免“Civil 3D优化边”。
➢在“描述”字段中输入对象的描述。
图4.2-10 有高程块
➢单击“确定”。
➢在图形中选择对象，或者使用任意一种标准AutoCAD对象。
在平时的设计工作中，最常用的图形对象就是文本文件和块。这是拿到测绘地形图中除了等高线之外最为有效的数据信息。需要注意，文件中的数字块，有的块是带有高程的可以直接使用（图4.2-10），而有的文件中块是没有高程的，例如“位置Z坐标为0”就是说明块没有高程（图4.2-11）。在给曲面添加对象之前需要先利用曲面修改工具中的“将块移动到属性高程”命令将块移动到相对的高程，以便后续操作。
6.从外部数据导入曲面
将不同文件中的数据交互是用户经常会用到的功能，将外部数据导入从而创建曲面，也是在设计工作中经常使用的方法。
图4.2-11 无高程块
最常用的外部数据格式是LandXML格式，不仅可以导入曲面，也可以将路线、地块、管网等数据导入和导出。LandXML格式也可以支持不同版本的软件之间的数据交互。这部分内容详见协同设计章节内容。
7.利用道路创建曲面
道路曲面是最常用的功能。通过创建的道路曲面可以对道路的三维模型进行观察，也可以对其进行土方量计算。通过道路创建曲面之前，需要先创建道路模型。
8.从放坡创建曲面
从放坡创建曲面与从道路创建曲面基本类似，需要先创建好放坡组才可以创建放坡曲面。同样的，也可以创建与原放坡组不动态更新的拆离放坡曲面。关于从放坡创建曲面的具体操作详见放坡章节。