GENERACIÓN DE UNA GLORIETA CON ACCESO POR TRES RAMALES

El proyecto aquí descrito consta de 5 ficheros de ejemplo. El primero de ellos contiene el diseÑo en planta y alzado del proyecto a ejecutar, la generación de los ficheros sucesivos está descrita a continuación, paso por paso, hasta llegar al último donde se pueden visualizar vistas 3D estáticas y dinámicas con la topografía modificada por la ejecución del proyecto.

Glorieta_1.ctm

Éste es el fichero de partida. De acuerdo a las necesidades del proyecto se han definido dos ejes de acceso a una glorieta, Eje_principal y Eje2 (ambos en azul), de tal forma que, en el sentido de avance, se entra a la glorieta por el Eje_principal y se sale de ella por el Eje2, pudiendo volver a acceder otra vez a la rotonda por este mismo eje.

El eje de la glorieta, Eje Glorieta, está compuesto por un círculo, dividido en dos arcos, de radio 15 metros. El sentido de avance de esta conexión, detalle importante a la hora de asignar la sección tipo, es destrógiro. Por otro lado, la geometría de los límites de la glorieta (en rojo)se ha diseÑado a partir de círculos tangentes entre sí y tangentes también a las líneas paralelas de los ejes que, en este caso, definen el final de los arcenes. Esta conexión recibe el nombre de Glorieta.

Debe tener en cuenta que una correcta definición en planta del trazado junto con la glorieta, con todos los elementos tangentes entre sí, es fundamental para que los taludes de desmonte y terraplén sigan la geometría del trazado e intersecten correctamente con el terreno, sin que den lugar a sobreposiciones entre ellos.

Así pues, la planta del proyecto está totalmente definida. Las vías de acceso a la rotonda son de 9 metros de ancho (calzada más arcenes) y en cuanto a la glorieta no se van a definir arcenes, por lo que el espacio comprendido entre el Eje Glorieta y la conexión Glorieta, será únicamente calzada. En el interior del círculo de 15 metros se diseÑará una fuente o un parterre para plantas, con una acera alrededor.

Definida la planta, se procederá a definir el alzado. En este fichero los tres ejes ya tienen una rasante asignada de forma que, tanto la glorieta como sus accesos están situados horizontalmente sobre la cota 285; esto facilitará los posteriores cálculos, aunque si se desease una glorieta en pendiente, la forma de trabajar sería exactamente la misma. Por el mismo motivo, en este ejemplo tampoco se han asignado peraltes ni subrasante a las secciones tipo. No obstante, y como se verá más adelante, el proceso a seguir en caso de querer asignarlos no difiere del aquí explicado.

Glorieta_2.ctm

El primer paso consistirá en diseÑar la sección tipo del Eje_principal y del Eje2. En el diseÑo de la glorieta se ha tenido en cuenta que la anchura de las dos vías fuera de 9 metros, por lo que la sección tipo se diseÑará con un ancho de 3.5 m para la semicalzada y 1 m para los arcenes, como no se van a asignar peraltes la pendiente será nula. El paquete de firmes tendrá un ancho de 1 metro y una pendiente de -50%. Se diseÑará una cuneta para las zonas en desmonte formada por tres tramos, cada uno de ellos de 0.5 m y con pendientes de -75%, 0% y 75% respectivamente. Seguido al último tramo de cuneta irá el talud de desmonte con una anchura de 100 m y una pendiente del 100%. El talud de terraplén será del mismo ancho y del –75% de pendiente. Todos estos tramos irán enlazados entre sí, es decir en el final de uno tendrá el principio el tramo contiguo. Es recomendable definir sólo una mitad de la sección tipo y completarla mediante la opción “Sección espejo”. Esta sección se asignará a los ejes Eje_principal y Eje2 y se calcularán QUADs con una equidistancia de 2 m y en puntos singulares del trazado.

El siguiente paso será crear las zonas de influencia de ambos ejes (cada una en una conexión) y, tras crear una nueva capa llamada Basura Ejes, traspasar los puntos de la capa Levantamiento situados dentro de las zonas de influencia a la nueva capa. Hecho esto, se volverá a crear otra capa nueva llamada Replanteo ejes y, mediante la opción Genera puntos en sección del menú Perfiles se generarán puntos en ambos ejes con la misma distribución que se usó para calcular QUADs.

Seguidamente se procederá a diseÑar la sección tipo de la glorieta. En este ejemplo se ha diseÑado para su centro un parterre rodeado por una acera a la que le sigue la calzada. Los datos a utilizar son los siguientes:

Nótese que el tramo Calzada tiene como final la proyección 2D sobre la conexión Glorieta, esto quiere decir que este tramo se alargará hasta que su final intersecte con dicha conexión. De esta forma, se conseguirá que toda la zona comprendida entre las conexiones Glorieta y Eje Glorieta esté formada por QUADs de Calzada. Los QUADs deben ser generados con una equidistancia pequeÑa para que se ajusten a la curvatura de la glorieta. En el ejemplo se han calculado cada 0.2 m.

Al igual que para los dos ejes anteriores, se creará una nueva capa llamada Basura glorieta y se traspasarán a ella todos los puntos de la capa Levantamiento situados dentro de la glorieta. En este caso, no será necesario crear la zona de influencia puesto que ésta queda delimitada por la propia conexión Glorieta. Se creará también la capa Replanteo Glorieta y, al igual que antes, se generarán puntos en sección con la misma distribución usada en el cálculo de QUADs.

Glorieta_3.ctm

En este fichero se han calculado los taludes de desmonte y terraplén correspondientes a la glorieta. Para ello, lo primero que se debe hacer es generar las conexiones que servirán de ejes para las nuevas secciones tipo. Los nuevos ejes no serán más que los tramos circulares de la conexión Glorieta. En el fichero se han creado tres nuevas conexiones con los nombres de Eje talud dcho1, Eje talud dcho2 y Eje talud izdo. En la primera de ellas se han copiado los ítems circulares comprendidos entre el Eje_principal y el Eje2 situados a la derecha del Eje_principal. En la segunda conexión se han copiado los arcos de la conexión Glorieta situados entre los dos vértices del Eje2 y en la tercera, los situados entre el Eje_principal y el Eje2 dispuestos a la izquierda del Eje_principal.

En este caso, puesto que se han omitido peraltes y situado la glorieta horizontalmente, la rasante de los ejes de los taludes también será horizontal y estará situada a la misma cota de la glorieta, 285 m. De no ser así, la rasante de los ejes de los taludes deberá reflejar la variación en las cotas debida a la pendiente y/o los peraltes y para ello deberá proceder de la siguiente forma:

La solución pasa por pedir información de los QUADs generados en la glorieta mediante la opción “Información de trazado” “QUAD” de la pantalla de Información (o bien generando un listado de QUADs). Normalmente, y si la pendiente y el peralte de la glorieta son constantes, bastará con anotar la cota de los QUADs generados en los cambios de trazado de la conexión Glorieta y, tras calcular la correspondencia de los PKs de estos puntos con los mismos en las conexiones de los ejes de los taludes, introducir las rasantes por PK y cota.

Si la glorieta no estuviera afectada por una pendiente constante, a la hora de introducir las rasantes también se deberán introducir los PKs de cambio de pendiente. Para calcular qué PK perteneciente a los ejes de los taludes es el que corresponde al cambio de pendiente se partirá del PK de cambio de pendiente del Eje glorieta. En la pantalla que aparece tras ejecutar la opción “Información de trazado” “Punto Kilométrico” se introducirá el PK y como conexión el eje de la glorieta y la distancia a la que se encuentra el eje de los taludes de ese punto. Pulsando “Aceptar” se obtendrán las coordenadas X e Y. Si se desconoce la distancia a la que se encuentra el eje de los taludes del punto de cambio de pendiente, puede introducirse una distancia de cero y, con la opción “Información de distancia y acimut” “Punto à Eje”, seÑalar el eje de los taludes y realizar un ajuste manual sobre un punto cualquiera (“clic” + tecla “Alt”) aparecerá una pantalla donde en el apartado “Resultado” introducirá las coordenadas obtenidas anteriormente. Pulsando “Aceptar” obtendrá el PK de cambio de pendiente respecto al eje de los taludes.

En cualquier caso, es conveniente comprobar por otro método que los PKs y las cotas que se introducirán en la rasante corresponden realmente a los puntos de interés (cambios de trazado o pendiente). Una forma de comprobarlo es visualizar perfiles transversales con datos en la guitarra de PK, cota, peralte, pendiente, generados únicamente en puntos de cambio de trazado o pendiente.

Asignadas las rasantes a los ejes de los taludes se procederá a generar y asignar la sección tipo, compuesta por el paquete de firmes, cuneta y taludes. Para ello, puede copiar la “sección1”, correspondiente a la aplicada a los ejes principal y secundario, y eliminar todos los tramos excepto paquete, cuneta y taludes derechos. También deberá cambiar a cero la distancia al origen del tramo correspondiente al paquete de firmes. A esta sección puede llamarla Talud dcho. Dependiendo del sentido de avance asignado a las conexiones que funcionarán como ejes de los taludes, también necesitará generar una sección tipo igual que la anterior pero con taludes a la izquierda del eje. En este ejemplo se ha llamado Talud izdo y se ha asignado únicamente a la conexión Eje talud izdo, mientras que la sección Talud dcho se ha asignado a las conexiones Eje talud dcho1 y Eje talud dcho2.

Puede calcular los QUADs de los tres ejes de los taludes con la distribución usada en el cálculo del Eje Glorieta y, tal y como ya ha se ha hecho con los ejes anteriores, generar las zonas de influencia (en conexiones diferentes) y traspasar los puntos situados dentro de ellas a la capa Basura glorieta. Con esta misma distribución genere puntos en sección de los ejes de los taludes dentro de una capa nueva llamada, por ejemplo Replanteo Tal-Glorieta.

Glorieta_4.ctm

En los dos ejemplos anteriores se han generado puntos que definen la nueva forma del terreno y se han pasado a otra capa aquéllos que estaban en la zona de influencia del proyecto. El siguiente paso será calcular el modelo digital del terreno. Antes de hacerlo, hay que tener en cuenta que la distribución de los puntos que formarán parte del MDT no es la de una nube de puntos habitual, más o menos reticulada. Ésta presenta un conjunto de puntos muy próximos entre sí y, además, distribuidos de forma alargada sobre un área con puntos más separados y uniformemente dispuestos. Esto puede provocar problemas de cálculo en el MDT y una forma de evitarlos es calcular el MDT en diferentes etapas. Primeramente, se calculará el MDT sólo con los puntos de la capa Levantamiento, el MDT así creado servirá de apoyo para el siguiente cálculo, donde se incluirán, además de la capa Levantamiento, las capas Replanteo Ejes, Replanteo Glorieta y Replanteo Tal_Glorieta. A la pregunta del sistema de si se desea conservar la triangulación existente se contestará que sí. Con este último cálculo se habrá conseguido un MDT casi definitivo aunque es probable que el sistema haya omitido puntos en el cálculo con la finalidad de no crear triángulos con aristas demasiado pequeÑas. Para incluir estos puntos en el MDT se volverá a calcular otra vez con las cuatro capas anteriores, volviendo a contestar que sí a la pregunta de si se desea conservar la actual triangulación. El sistema incluirá nuevos vértices a la triangulación, aumentando el número total de triángulos.

Glorieta_5.ctm

Una vez calculado el MDT definitivo, los siguientes pasos irán encaminados a obtener una vista tridimensional de la glorieta así como realizar un recorrido virtual por sus ejes.

El primer paso será generar las texturas que después se aplicarán a los diferentes tramos de la sección tipo. Para ello, en la pantalla de Edición de Texturas, a la que se accede por el menú de Auxiliares mediante la orden Texturas 3D, se crearán texturas con los nombres de Calzada, Arcén, Paquete, Cuneta, Desmonte, Terraplén, Bordillo, Acera, Parterre e Interior y cada una de ellas con el color con el que se desee visualizar, por ejemplo la calzada en gris oscuro, el talud de desmonte en marrón Seguidamente, y en la pantalla de Secciones Tipo   se asignará a cada tramo de cada sección su textura correspondiente.

Aplicadas las texturas es posible visualizar una primera vista tridimensional, aunque sin la malla de triángulos. Para ello, se elegirá la opción Vista 3Dimensiones del menú de Gráficos y se introducirán los siguientes datos:

Posición del observador

X= 4800, Y= 9550, Z= 300

Posición del punto visado:

X=4970, Y=9792, Z=290

Calidad de Presentación:

Sólido Simple

Elija no mostrar la malla de triángulos y asegúrese de que el indicador “Dibujar” esté activado. Podrá visualizar una vista tridimensional de todos los QUADs calculados, cada uno con el color de la textura asignada al tramo de sección al que representan. Como puede intuir, esta vista 3D es posible hacerla en cualquier momento del trabajo y así, comprobar en cualquier momento que los QUADs se han generado correctamente; basta para ello haber asignado texturas a la sección tipo. En cualquier momento, si los colores de las texturas no le satisfacen, puede acceder otra vez a la pantalla de Edición de texturas y modificarlas, la vista 3D se actualizará con los nuevos colores elegidos.

Para observar una vista en la que también aparezca la malla de triángulos en las zonas no afectadas por el cálculo de QUADs, es preciso primero ocultar los triángulos de las zonas de influencia. Una opción para ello es, tras pulsar F4, pulsar las teclas Ctrl+May+C y hacer clic con el botón izquierdo del ratón cerca de uno de los puntos generados en la capa Replanteo Ejes. Con esta opción se ocultarán todos los triángulos que tengan todos sus vértices en puntos de esa capa. Deberá ejecutar esta misma opción con un punto de la capa Replanteo Glorieta y con otro de Replanteo_Tal Glorieta. Los triángulos que no se hayan ocultado por no tener todos sus vértices en la misma capa se podrán ocultar de uno en uno manteniendo pulsada la tecla Ctrl y haciendo clic dentro de ellos, o bien por zonas haciendo clic y arrastrando el ratón con esta misma tecla pulsada.

Ahora puede volver a seleccionar la vista 3D eligiendo mostrar la malla de triángulos con un color verde. Podrá observar una vista en la que los QUADs de los taludes de los ejes están inmediatamente seguidos por la malla de triángulos del MDT.

Note que para mejorar el acabado, en este fichero de ejemplo se ha optado por dejar visible la malla de triángulos situada en el interior del Eje Glorieta, tras los QUADs del tramo Interior.

Para poder realizar una vista animada del proyecto es preciso tener un eje con una rasante coherente situada por encima del terreno, sobre este eje se irán trasladando el punto de vista y el punto visado. Las conexiones Eje_principal y Eje2 servirían para tal fin, pero en este ejemplo se ha diseÑado un nuevo eje, paralelo al Eje_principal en su inicio, que recorre todo el proyecto. La nueva conexión recibe el nombre de Animación y su rasante es la unión de las rasantes de los tres ejes utilizados en el proyecto. Para introducir los parámetros de la vista animada seleccione la opción Vista animada 3D del menú Gráficos y en la pantalla que aparecerá introduzca los siguientes datos:

Ruta de la cámara: Animación

Distancia eje: 0

Altura: 8

PK inicial: 0

PK final: 1300

Distancia de avance: 10

Ruta del punto visado: Animación

Distancia eje: 0

Altura: 4

PK inicial: 20

PK final: 1300

Distancia de avance: 10

Al pulsar “Aceptar” se irán sucediendo una tras otras las vistas tridimensionales. Este proceso, pero, puede resultar un poco lento puesto que cada vista exige un redibujado completo de la pantalla. Si lo que desea es realizar un recorrido totalmente dinámico y, además, poder desplazarse por cualquier punto de la vista cambiando el punto observado debe generar un fichero de CARTOMAP Realidad Virtual. Los parámetros utilizados en el fichero de Realidad Virtual son los que se establecen en la anterior pantalla Vista animada 3D, por lo que si quiere generar el fichero con esos datos puede seleccionar la opción Importar/Exportar del menú Archivo y en la pantalla que aparecerá seleccionar ANEBA Geoinformática, S.L. como “Fabricante” y CARTOMAP Realidad Virtual como “Modelo”. Seleccionando “Exportar” generará el fichero que posteriormente podrá abrir dentro de la aplicación CARTOMAP Realidad Virtual. Dentro de esta aplicación, podrá manipular la representación parándola y modificando la posición de la cámara.