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3D-Darstellung von Leitungsnetzen



Version: 1.1
Datum: 08.04.2020

1 Einführung
2 Installation und Lizenzierung
3 Grundlagen
3.1 Verknüpfung von Haltungen und Anschlussleitungen
3.2 3D-Darstellung des Leitungsnetzes
4 3D-Oberfläche und Bedienelemente
5 Pläne importieren und bearbeiten
6 Objekte verschieben und drehen
7 Rohrsysteme verschieben und drehen
7.1 Rohrbögen und Anschlüsse drehen
7.1.1 Transformationen rückgängig machen
8 Aktuelle Ansicht drucken
8.1.1 WinCan3D-Bericht drucken
8.2 Export von 3D-Daten
9 Einstellungen
9.1 Programmeinstellungen
9.2 Tastaturkürzel

Einführung

Das Zusatzmodul WinCan3D erlaubt eine wirklichkeitsnahe, dreidimensionale Darstellung eines Rohrleitungsnetzwerks sowie der dazugehörigen Anschlusspunkte (Bsp. Schächte). Das Leitungsnetzwerk kann entweder nur aus Hauptleitungen oder aus einem Verbund von Haupt- und Hausanschlussleitungen bestehen. Zur besseren geografischen Orientierung lässt sich ein 2D-Lageplan hinterlegen.
Die Software WinCanVX erlaubt grundsätzlich zwei Möglichkeiten, das Modul WinCan3D einzusetzen:

• Darstellung des Leitungsverlaufs ohne Koordinaten. Der 2D-Lageplan kann in einem beliebigen Bildformat (PNG oder JPG) vorliegen.

• Aufzeichnung des Leitungsverlaufs mit Hilfe von Geosensoren, welche in verschiedenen Kamerasystemen vermehrt eingebaut werden. Dazu benötigen Sie einen speziellen georeferenzierten 2D-Lageplan im DXF-Format.

Beachten Sie zudem die unten stehenden Systemanforderungen für ein problemloses Arbeiten mit dem Modul WinCan3D unter WinCanVX:
Hardware:

• Arbeitsspeicher (RAM): 8 GByte

• Festplattenspeicher: 100 GByte freier Platz

• Bildschirm mit einer einer Farbtiefenunterstützung von mindestens 24 Bit

• Maus mit 3 Tasten und Mausrad

Software:

• Windows 7, 8/8.1 oder 10; sämtliche Systemupdates müssen installiert sein

• Aktuellste Version des jeweiligen Grafikkartentreibers

• WinCan VX, Version 1.2018.2.8 oder höher

Installation und Lizenzierung

Das Modul ist Teil des Installationspakets WinCanVXSetup.exe, welches unter www.wincan.com im Downloadbereich zur Verfügung steht. Auf Ihrem Lizenzdongle muss zudem der nachfolgend markierte SLOT freigeschaltet sein:

Grundlagen

Ohne das 3D-Modul ist es nur möglich einzelne Leitungen über das jeweilige Symbol in der Rohrgrafik (1) oder in der Spalte SAT (1a) von WinCanVX anzuspringen:
1a1
Von der Anschlussleitung zurück zur Haupthaltung gelangt der Benutzer dann über die blau markierte Navigationsschaltfläche (2):
3 2
Das Modul WinCan3D wird automatisch über die Installationsdatei WinCanVX_Setup.exe installiert und kann bei entsprechender Lizenzierung nach dem Öffnen eines WinCanVX-Projekts direkt gestartet werden (3).

Verknüpfung von Haltungen und Anschlussleitungen

In der Eingabemaske für Haltungen und Hausanschlüsse können Sie leicht eine Haltung oder eine Anschlussleitung als solche festlegen: Wählen Sie einfach im Feld Haltungsart (OBJ_Type) den Eintrag Haltung oder Anschlussleitung und der Datensatz wird in die entsprechende Kategorie verschoben:

Zudem kann WinCanVX Anschlussleitungen automatisch über den Befehl Werkzeuge > Automatische Erstellung von Anschlussleitungen (2,3) neu anlegen und diese mit der aktuellen Haupthaltung (1) verknüpfen.
Den Beobachtungszeilen mit dem Text Anschluss… wird dann in der SAT-Spalte ein Verknüpfungssymbol (4) zugewiesen, das den Benutzer mittels Doppelklick zur richtigen Anschlussleitung führt:
43 21
Weisen die Beobachtungszeilen mit dem Text Anschluss… in der SAT-Spalte noch kein Verknüpfungssymbol auf, lässt sich diese mit einem Doppelklick auf den grauen Punkt nachträglich erstellen.
In einem zusätzlichen Dialogfenster haben Sie dann die Möglichkeit die zu verknüpfenden Anschlussleitungen auszuwählen:

3D-Darstellung des Leitungsnetzes

Die in WinCan3D erzeugte dreidimensionale Darstellung des gesamten Leitungsnetzes basiert letztlich auf Daten, welche Sie zuvor in den Haltungs- Inspektions- und Observationsfeldern des WinCanVX-Projekts erfasst haben.
Die einzelnen Anschlussleitungen müssen dabei an der richtigen Stelle mit der Haupthaltung (Hauptkanal) verknüpft sein. Die einzelnen Haltungen wiederum sind über die jeweiligen Schächte miteinander verbunden.
Aktivieren Sie im Dialogfenster für die Programmeinstellungen (Menü Datei > Einstellungen) immer die Option Schächte beim Öffnen des Projekts platzieren. Dadurch erscheinen die Schächte sowie die damit verbundenen Haltungen beim Start von WinCan3D automatisch auf der Benutzeroberfläche.
In vielen Fällen fehlen Koordinatenangaben und die Objekte (Haltungen, Schächte) werden somit als erstes immer nebeneinander angeordnet:

Der Benutzer muss folglich alle Objekte manuell an diejenige Stelle auf dem Lageplan verschieben, wo sie sich in Wirklichkeit auch befinden. Zur Identifizierung der zu verschiebenden Leitungen sind eindeutige Namen (Haltungsnamen) unerlässlich. Gibt der Benutzer im Beobachtungkatalog Werte für die nachfolgenden Parameter ein, werden diese in WinCan 3D bei der Darstellung des Leitungsverlaufs automatisch berücksichtigt:

• Abzweigwinkel: Winkel zwischen Haupthaltung und Anschlussleitung

• Rohrkrümmung: Krümmungsverlauf der Leitung (Krümmungswinkel und –richtung)

• Uhrposition des Anschlusses: Anschlussposition am Hauptrohr (Bsp. 12 Uhr = Anschluss im Scheitelbereich)

Wenn Sie überdies die Schachttiefe sowie alle Felder zu den Schachtbauteilen (Deckel, Oberteil, Konus, Unterteil, Einläufe, Ausläufe) ausfüllen, erscheint eine wirklichkeitsgetreue 3D-Struktur des Schachts sowohl in WinCanVX als auch in WinCan3D.

Starten Sie nun WinCan3D und schauen Sie sich die 3D-Struktur des Schachts an. Die untenstehenden Beispiele zeigen je einen runden und einen rechteckigen Schacht:

Werden keine Schachtbauteile erfasst, erscheint der Schacht in zylindrischer Form (Standarddurchmesser = 1m).
Nachfolgend sehen Sie die Observationen einer 5m langen Haupthaltung (Ø300mm, 10% Steigung) mit einem Satellitenanschluss bei 2,5m:

WinCan3D macht daraus folgende Darstellung:
Die in WinCan aktivierte Haupthaltung erscheint grün und ist in Gegenfliessrichtung aufgenommen worden. Der rote Kegel (Kamera) symbolisiert die aktuelle Position in der Observationstabelle.
Die 4m Satellitenhaltung (Ø200mm, 5% Steigung) hat einen Rohrbogen nach 2m einen Rohrbogen (BCCAY) nach links:

WinCan3D macht daraus folgende Darstellung:
Die Satellitenhaltung wurde in Fliessrichtung aufgenommen.

3D-Oberfläche und Bedienelemente

Für ein effizientes Arbeiten stellt WinCan3D dem Benutzer eine Menüleiste (1) sowie eine in die Oberfläche integrierte Befehlsgruppe zur stufenlosen Bewegung des gesamten 3D-Leitungsnetzes zur Verfügung (2). Zudem erlaubt ein würfelförmig aufgebautes Steuerelement (3) den stufenweisen Wechsel zwischen verschiedenen Blickrichtungen auf die 3D-Grafik:
4321*Ansichtsknöpfe*Knöpfe zur Bewegung im Hausanschlussnetzwerk:

• Vorwärts/Rückwärts

• In den Anschluss

  Open

  

  
  Nachfolgend sind die wichtigsten Befehle dieser 4 Bedienelemente kurz zusammengefasst:

1. Menüleiste:

• Über das Menü Datei lassen sich 3D-Daten exportieren direkt ausdrucken und Programmeinstellungen anpassen

• Das Menü Karte erlaubt den Import eines Plans in den Formaten JPG, PNG, PDF oder DXF. Der Befehl Karte umwandeln ermöglicht dem Benutzer, diesen Plan der Lage des Rohrnetzwerkes entsprechend zu hinterlegen.

• Das Menü Ansicht enthält verschiedene Einstellung zur Steuerung der Ansicht des 3D-Hintergrundes.

• Über das Fotosymbol

  erstellen Sie eine Aufnahme der aktuellen Ansicht. Das Listenfeld rechts daneben dient der Einstellung der Auflösung. Die aktuelle Bildschirmauflösung (Eintrag Bildschirm) wird dabei empfohlen.

• Über das Druckersymbol

  starten Sie einen direkten Ausdruck der aktuellen Ansicht.

1. Befehlsgruppe zur stufenlosen Bewegungssteuerung:

Das 3D-Rohrnetzwerk lässt sich von allen Richtungen und beliebigen Blickwinkeln aus betrachten. WinCan3D liefert hierzu eine in die Oberfläche eingebaute Befehlsgruppe zur Bewegungssteuerung. Die Bedeutung der einzelnen Funktionen ist nachfolgend kurz erklärt:
615432

1. Aktivieren Sie diese Funktion und ziehen Sie mit gedrückter linker Maustauste einen Rahmen um ein beliebiges Objekt (Schacht, Haltung, Anschlussleitung), um dieses zu vergrössern.

2. Aktivieren sie diese Funktion und bewegen Sie die Maus bei gedrückter linker Maustaste diagonal über die Oberfläche, um das gesamte Rohrnetzwerk zu vergrössern oder zu verkleinern. (Alternative -> Mausrad drehen)

3. Aktivieren Sie diese Funktion und bewegen Sie die Maus bei gedrückter linker Maustaste horizontal oder vertikal über die Oberfläche, um die Blickrichtung auf das Rohrnetzwerk zu verändern.

4. Aktivieren Sie diese Funktion und bewegen Sie die Maus kreisförmig bei gedrückter linker Maustaste, um das Rohrnetzwerk beliebig zu drehen (Alternative -> Mausrad gedrückt halten)

5. Aktivieren Sie diese Funktionen, um das Rohrnetzwerk im WinCan3D-Arbeitsfenster optimal heranzuzoomen.

6. Zeigt die in WinCanVX erfassten Daten zu allen Objekten oder zum ausgewählten Objekt an.

1. Steuerelement zur abgestuften Änderung der Blickrichtung

Dieses grafische Element in Form eines Würfels erlaubt eine intuitive Steuerung der Ansichten auf das Rohrnetzwerk. Klicken Sie auf eine der Flächen, Kanten oder Ecken des Würfels um die gewünschte Blickrichtung sowie den Blickwinkel auf das Rohrnetzwerk zu erhalten.

1. Aktivierung der Objektauswahl

Mit dieser Schaltfläche ist es möglich, Objekte (Haltungen, Anschlussleitungen und Schächte) anhand einer 2D-Karte massstabgetreu und punktgenau zu platzieren, damit letztlich eine wirklichkeitsnahes 3D-Abbild des aktuellen Leitungssystems entsteht.

Pläne importieren und bearbeiten

Pläne lassen sich einscannen und als JPG oder GIF-Datei abspeichern. Eine nachträgliche Skalierung solcher Dateien ist immer möglich. Gewisse Auftraggeber liefern Pläne im DXF-Format mit integrierter Georeferenzierung.
Eine gleitende Echtzeit-Darstellung hängt stark von der verwendeten Grafikkarte ab. Die Grösse der Bilddatei kann die Grafikkarte ebenfalls an Ihre Leistungsgrenze bringen. Nötigenfalls wird das Planbild in einem solchen Falle herunterskaliert, was natürlich einen Qualitätsverlust mit sich bringt.
Plandatei importieren und der 3D-Grafik hinterlegen.
Plandatei aus dem WinCan 3D – Fenster entfernen
Drehung im Uhrzeigersinn; CONTROL - : Drehung im Gegenuhrzeigersinn
Plan in X- und Y-Richtung skalieren, um das 3D-Rohrnetzwerk massstabgetreu über die Planskizze zu schieben lässt.
Die Skalierung erfolgt entweder über eine auf dem Plan eingezeichnete Bezugslinie mit vorgegebener Meterzahl oder über die reale Vermessung einer Distanz zwischen 2 auf dem Plan befindlichen Gebäudepunkten. Es erscheint dann folgende Meldung:
Bestätigen Sie diese Meldung mit OK, klicken Sie auf den Anfangspunkt (1) und anschliessend auf den Endpunkt der vorgegebenen Gebäudedistanz (2). Geben Sie zuletzt die vermessene Distanz (3) ein.
Klicken Sie auf diese Schaltfläche und verschieben Sie den Plan mit gedrückter linker Maustaste. Lassen Sie die Maustaste los, lässt sich der Plan nicht mehr verschieben: Sie müssen die Schaltfläche erneut aktivieren.
Dieses Symbol markiert den Nullpunkt (0/0/0) des Koordinatensystems und beim DXF/DWG als Bezugspunkt für eine Koordinatenverschiebung. Halten Sie sich beim Verschieben des Plans immer an diesen Bezugspunkt.

Objekte verschieben und drehen

Aktivieren Sie zuerst die Schaltfläche Auswählen und klicken Sie dann auf das gewünschte Objekt (Haltungen und Anschlussleitungen): mit Hilfe des eingeblendeten Achsensystems können Sie nun das markierte Objekt in X, Y oder Z-Richtung bewegen:
Wurde eine Haltung markiert, können Sie diese mit Hilfe zusätzlich eingeblendeter Rotationsbögen entweder der horizontalen oder in der vertikalen Ebene drehen:

Rohrsysteme verschieben und drehen

WinCan8 liefert keine Informationen über die genaue Position einer Haltung auf einem hinterlegten Plan. Deshalb sind bei jedem Erststart von WinCan3D alle Haltungen vom Nullpunkt ausgehend standardmässig der X-Achse entlang ausgerichtet.
Rohrnetzwerk bezüglich dem Nullpunkt verschieben. Dies ist dann wichtig, wenn ein bekannter Referenzpunkt aus einem geografisches Informationssystem (GIS) mit einem Schacht unseres Netzwerkes nicht übereinstimmt.
Hauptleitungen am tiefsten oder am höchsten Punkt drehen, um sie auf einem Plan auszurichten:
Drehung der Haltung 11 am tiefsten Punkt im Zentrum des Schachts
Standardmässig behalten die stromaufwärts gelegenen Haltungen 12 und 13 ihre Richtung bei.
Halten Sie beim Drehen die STRG-Taste gedrückt, werden auch alle stromaufwärts gelegenen Haltungen mit gedreht.
Diese Option ist nur möglich bei einer Drehung am unteren Punkt.
Satellitenhaltungen werden immer mit gedreht.

Rohrbögen und Anschlüsse drehen

Rohre entweder am Rohrbogen (Rohrkrümmung) oder am Abzweiger (Position des Anschlusses) drehen.
Verschieben Sie das Kamerasymbol an die gewünschte Stelle (Angelpunkt), wo Sie das Rohr um einen bestimmten Winkel drehen wollen. Das unten stehende Beispiel zeigt, wie ein Hausanschluss gedreht wird:
Kehren Sie mit der Kamera zurück zur Haupthaltung, ansonsten kann der Anschluss nicht gedreht werden!Bewegen Sie die Kamera bis zur Stelle, wo sich der Hausanschluss befindet. Die Drehung des Anschlusses erfolgt von der Haupthaltung aus!
Das nachfolgende Beispiel zeigt die Veränderung der Rohrkrümmung durch Drehung:
Alle angeschlossenen Unterhaltungen, die sich stromaufwärts befinden, werden mit gedreht.
Bei diesen Drehungen wird der Wert NUR im technischen Feld SO_BendAngleDeg geändert.

Transformationen rückgängig machen

Planskalierung und –verschiebung sowie Rohrverschiebung und -drehung rückgängig machen.
Jede Änderung in der 3D-Ansicht, welche Sie über die Bedienelemente für das aktuelle Rohrnetzwerk vornehmen, wird fortlaufend gespeichert und bleibt bei einem Neustart des WinCan-Projekts erhalten.

Aktuelle Ansicht drucken

Mit dem Werkzeug können Sie ein Bild von der aktuellen WinCan3D-Ansicht aufnehmen. Folgende Einstellungsmöglichkeiten stehen im Dialogfenster zur Verfügung:

Der angegebene Dateiname bildet die Legende zum entsprechenden Bild, sobald dieses als Projektbild (1 Bild oder 2 Bilder pro Seite) zusammen mit den Inspektionsberichten gedruckt wird:

• Das Seitenverhältnis der Bilddatei entspricht demjenigen der aktuellen Bildschirmansicht.

• Für eine gute Druckqualität sollte die Bildauflösung grösser sein, als die aktuelle Bildschirmauflösung. Mit dem Bildskalierungsfaktor können Sie die Auflösung erhöhen.

• Die Bilddatei wird standardmässig im Unterordner …WinCan3D\Pictures gespeichert.

Mit der Schaltfläche können Sie zudem die aktuelle Ansicht von WinCan 3D aus direkt drucken. Dabei wird standardmässig eine Druckauflösung von 600 Punkten pro Zoll (2.54cm) verwendet. Verwenden Sie eine Grafikkarten mit niedriger Leistung, können Sie die Druckauflösung über die Programmeinstellungen verringern.

WinCan3D-Bericht drucken

Aktivieren Sie im WinCan8 Docu-Center die Optionen Alle Haltungen und WinCan3D Bericht. Für JEDES im Unterordner …WinCan3D\Pictures gespeicherte Bild wird nun eine Seite erstellt. Der Bildname ohne Dateiendung dient dabei als Legende:

Export von 3D-Daten

WinCan3D ermöglicht den Export des dreidimensionalen Rohrsystems (ohne Plan) in den Dateiformaten DXF und DWG. Diese beiden Formate erlauben eine Weiterbearbeitung der Daten in AutoCad, dem bekannten CAD-System der Firma Autodesk.
Wenn Sie auf die Schaltfläche klicken öffnet sich folgender Dialog:
Beim Offset der Weltkoordinaten (Verschiebung in m) können Sie die Koordinaten für den Export verschieben. Diese Verschiebung bezieht sich auf den Nullpunkt des Projektes.In der Ebenengruppe können Sie festlegen, welche Ebenen Sie exportieren möchten. Diese Ebenen entsprechen den Ebenen, die Sie im Kontextmenu ein- und ausschalten können.In diesem Listenfeld wählen Sie das gewünschte Exportformat (DXF oder DWG), sowie dessen Version. Geografische Informationssysteme (GIS) sollten das DXF-Format in jedem Falle erkennen.
Alle diese Informationen müssen Sie mit den Ingenieur absprechen der die exportierte Datei importieren muss.
Eine exportierte DXF- oder DWG-Datei kann z.B. mit dem gratis Viewer (DWG TrueView) von Autodesk betrachtet werden:

Einstellungen

Programmeinstellungen

Die Farben und Beschriftungen der einzelnen Leitungen des Hausanschlussnetzwerks lassen sich über den Menübefehl Datei > Einstellungen anpassen:

Klicken Sie auf Standard1 und bestätigen Sie anschliessend die gewählten Einstellungen. Eine zweite Möglichkeit von Einstellungen können Sie über die Schaltfläche Standard2 festlegen. Beide Standards lassen sich von nun an auf alle bestehenden und neuen Projekte anwenden.

Tastaturkürzel

[Leertaste] Zoomt die Kamera und verschiebt alle Zeichnungsebenen (Plan und Rohrnetzwerk) automatisch in die Mitte des WinCan3D-Fensters.
[Cursor nach oben]Vorwärts in Gegenfliessrichtung
[Cursor nach unter] Rückwärt in Fliessrichtung
[Cursor nach rechts]In den rechten Abzweiger wechseln ODER nächsten Schachteinlauf wählen
[Cursor nach links]In den linken Abzweiger wechseln ODER vorherigen Schachteinlauf wählen
[R]Rohrdrehung aktivieren
[T]Rohrverschiebung aktivieren
[STRG-Z]Plan- oder Rohrtransformation rückgängig machen
[F9]Darstellungsmodus ändern
[F10]Umgebungskubus anzeigen
[STRG-ALT-D] Startet die Autorotation
[ESC] Stoppt die Autorotation
[UMSCHALT-STRG]Mausrad drehen: +/- 1%
[UMSCHALT-ALT]Mausrad drehen: +/- 0.1%
[STRG- ] Zeigt NUR die aktuelle Haltung eines Rohrnetzwerks an