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研究生： 王宏茂
Hung-mao Wang
論文名稱： 台中歌劇院曲面構造製造圖建模程序
Modeling procedure for fabrication drawings of the curved surface construction in Taichung Metropolitan Opera House
指導教授： 施宣光
Shen-Guan Shih
口試委員: 彭雲宏
Yun-hung Peng
梁增耀
Tzeng-yao Liang
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 設計學院 - 建築系
Department of Architecture
論文出版年： 2013
畢業學年度： 101
語文別： 中文
論文頁數： 85
中文關鍵詞： 曲牆結構 、3D 建模 、Script
外文關鍵詞： curved wall, 3D modeling, Script
相關次數： 點閱：366  下載：25 
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    • 曲面構造在構築時的困難及問題，從歷史發展的記錄分析可以得知。在電腦軟、硬體技術的蓬勃發展，使建築工程領域中在設計、施工、製造等技術得以突破。從台中歌劇院之曲牆結構體工程中探討分析，可以發現幾何定形及定位的製造圖建模作業所面臨的問題及困難。
    過程中，利用3D 建模的方式，將幾何定形、組立定位等資訊數據逐一建構及紀錄，從過程中分析產出的數據及作業時產生的問題彙整。再藉由Script 的應用，將繁複的建模程序經由程式化應用作業，並分析比較解決及改善的項目。
    成果顯示在程式化後的作業模式，不但解決建模程序上的效率問題，降低所需要的成本、人力、時間，更重要的是避免在工程進行中可能發生的風險及問題。未來以期在不同的工程階段也能應用技術整合分析，以提升未來在曲面構造上的效益及發展。

    The difficulties and issues faced during the construction of any curvilinear surface are already well documented through the progression of history. However, with the advancement of both software and hardware technology, the realm of architectural construction has witnessed many breakthroughs in the area of design, construction, and manufacturing. Through the exploratory analysis of the Taichung Metropolitan Opera House’s structural body within the curved wall, a discovery was brought to light on the issues and difficulties in the matters of geometrical form and positioning during the modeling process.
    Utilizing methods of 3D modeling to compile and record data during the process of finalizing geometrical form and modular positioning, a list of known issues can be quickly formed during the analytical and operational process. In order to simply the complicated and repetitive nature of the manual modeling process, the utilization of script is applied that has the potential to programmatically convert the modeling process and at the same time comparatively analyze each categories that need to be optimized and fixed.
    The result shows that by programing the manual process of modeling through scripting, not only does it resolve the efficiency issue, it also minimize the cost, human resource, time, and most importantly the risk and unforeseen issues that will occur during the construction phase. It is expected that this applied integrated technical analysis can be used in various phases of construction in the future in order to benefit and progress the making of curvilinear surfaces.

    論文摘要 ............................................................ I ABSTRACT ........................................................... II 誌 謝 ............................................................. III 目錄 ............................................................... IV 表目錄 ............................................................. VI 圖目錄 ............................................................ VII 第一章 緒論 .................................................. - 1 - 1.1 研究背景與動機 ........................................ - 1 - 1.2 研究目的與範圍 ........................................ - 2 - 1.3 研究流程及方法 ........................................ - 2 - 第二章 文獻回顧與技術發展 .................................... - 4 - 2.1 曲面構造實例分析－「雪梨歌劇院」 ........................ - 4 - 2.1.1 歷史回顧 .......................................... - 4 - 2.1.2 曲面構造設計與施工問題彙整 ........................ - 5 - 2.2 數位建築模型技術 ........................................ - 8 - 資訊及數據延續性 ........................................ - 8 - 參數化、程式化設計 ...................................... - 8 - 幾何數據演算的突破 ...................................... - 9 - 施工圖面與數位製造 ...................................... - 9 - 2.3 小結 ................................................ - 9 - 第三章 個案探討-台中歌劇院 .................................. - 10 - 個案探討分析－台中歌劇院連續曲面牆體結構 ................... - 10 - 3.1 曲面牆體構造組成與分區 ................................. - 11 - 3.2 曲面幾何發展分析 ....................................... - 12 - 3.3 結構體描述 ............................................. - 13 - 3.4 曲面定型構造系統分析 ................................... - 16 - 3.4.1 桁架鋼筋之定義 ................................... - 16 - 3.4.2 構造系統定型鋼筋配置分析 ......................... - 16 - 3.4.3 幾何塑形單元組成與定位分析 ....................... - 18 - 3.4.4 構件系統組成及構法分析 ........................... - 19 - 3.5 施工及製造數據分析 ..................................... - 22 - 3.5.1 曲牆幾何形體單元分割分析 ......................... - 22 - 3.5.3 幾何尺寸檢核標準內容 ............................. - 24 - 3.5.4 組立定位數據分析 ................................. - 25 - 3.6 小結 ................................................... - 26 - 第四章 製造圖建模程序 ....................................... - 27 - 4.1 製造圖標準建模程序作業分析 ............................ - 29 - 4.1.1 定型筋幾何曲線作業 .............................. - 29 - 4.1.2 定型筋中心曲線幾何作業 .......................... - 30 - 4.1.3 建構W 筋線段幾何作業 ............................ - 30 - 4.1.4 建構間隔器鋼筋線段幾何作業 ...................... - 33 - 4.1.5 幾何定型鋼筋數據管理 ............................ - 37 - 4.1.6 3D 轉換2D 作業 ................................... - 38 - 4.1.7 幾何定型鋼筋檢核尺寸標註作業 .................... - 41 - 4.1.8 定位座標數據分析及檔案轉換 ...................... - 44 - 4.1.9 標準建模程序彙整分析 ............................ - 46 - 4.2 製造圖建模程式化作業分析 .............................. - 48 - 4.2.1 A 側曲線幾何數據分析 ............................. - 49 - 4.2.2 B 側曲線幾何數據分析 ............................. - 52 - 4.2.3 A 側曲面幾何數據分析 ............................. - 55 - 4.2.4 B 側曲面幾何數據分析 ............................. - 56 - 4.2.5 幾何定型鋼筋模型程式化作業 ...................... - 57 - 4.2.6 幾何定型數據3D 轉換2D 作業 ...................... - 59 - 4.2.7 幾何定位座標數據分析作業 ........................ - 60 - 4.2.8 程式化之作業彙整分析 ............................ - 61 - 4.3 建模程序比較分析 ....................................... - 63 - 4.4 小結 ................................................... - 65 - 第五章 結論與未來展望 ....................................... - 66 - 5.1 結論 ................................................... - 66 - 5.2 未來展望 ............................................... - 67 - 參考文獻 ....................................................... - 68 - 附錄一 A 側幾何曲線數據分析程式表 .............................. - 69 - 附錄二 Ｂ側幾何曲線數據分析程式表 ............................. - 71 - 附錄三 A 側曲面幾何數據分析程式表 .............................. - 73 - 附錄四 Ｂ側曲面幾何數據分析程式表 ............................. - 74 - 附錄五 多工處理作業數據分析程式表 ............................. - 75 -

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