图 2.2.1 CRTSⅡ型板式轨道结构图

（2）桥梁上的Ⅱ型板式轨道。主要由钢轨、轨道板、砂浆调整层、侧向挡块、钢筋混凝土底座等组成。

（3）隧道内的Ⅱ型板式轨道。它的组成和路基上的Ⅱ型板式轨道的组成相同。

图 2.2.2 CRTSⅡ型板式轨道图

Ⅱ型板式轨道的特点：

（1）结构层次分明，轨道板加工精确。

（2）轨道各部分分工明确，耐久性好。

（3）轨道板的主要结构是先在工厂预制的，所以Ⅱ型板式轨道在路基、桥梁、隧道上的结构组成并不是完全一样的。[11]

2.3双块式轨道和Ⅱ型板式轨道的区别

双块式轨道和Ⅱ型板式轨道的主要区别在于：

（1）Ⅱ型板式轨道的轨道板与支承层之间要铺设砂浆层，但双块式轨道的轨道板是直接铺设在支承层上的。

（2）双块式轨道在路基、桥梁、隧道上的结构形式都是相似的，但Ⅱ型板式轨道的却略有不同。

3 基于Python语言的无砟轨道三维可视化流程

本章介绍了三维可视化的机理、Python语言和Python实现三维可视化的模块，从而引出完成此次毕设关键性的工具——VPython。在此基础上，确定了无砟轨道三维可视化流程。

3.1 三维可视化概念

三维是由分别表示左右、前后、上下的单个方向向量交错叠合在一起的空间系，三维坐标，也就是我们通常说的空间坐标系，其中的X轴、Y轴和Z轴分别表示左右空间、上下空间和前后空间，这给人们形成了空间立体感。

图3.1 三维坐标系

可视化是把数据转换成图形或图像，并使之呈现在屏幕上的一种科学手段，分为二维可视化和三维可视化，二维可视化呈现的图形或图像是平面的，所以也被称作平面可视化；三维可视化呈现的图形或图像是立体的，所以它也被称作立体可视化。建模和渲染是可视化的主要过程。建模就是建立模型，即把数据转换成图形单元，渲染就是实现三维可视化的最后一步，即把分散的图形单元组合成三维图形。就像绘画一样，在适当的位置加上阴影，画纸上的平面图形就变得立体了，渲染是使图形具有真实感的点睛之笔，物体的真实感能通过它表面的颜色和明暗程度表达出来。 

3.2 Python语言介绍

1989年，Guido van Rossum（吉多•范罗苏姆）再在设计ABC语言的过程中，发现了许多不足，比如说可扩展性差、语法不是那么的成熟流畅、学习起来也不是那么容易等等。于是，他就开始编写Python语言的编译/解释器，希望能弥补ABC语言的不足。Python是一种高级的计算机语言，它能在Linux、Mac和Windows上通畅地运行，并且对于同一个任务，Python需要写的代码比C语言和Java都精简了许多，但运行时间相对较长。除此之外，Python还可以进行科学计算，与MATLAB相比，它更简单易学、更严谨。Python"优雅"、"明确"、"简单"的设计定位以及下载使用全过程免费、可以升级、容易维护等的优点使得它收到广大群众的欢迎，它可以做网络游戏的后台、可以编写网站（比如著名网站You Tube)，还可以进行数据库编程。[12]

Python中模型的颜色通过“color（）”命令来调节，color（1,0,0）代表的是红色，color（0,1,0）代表的是绿色，color（0,0,1）代表的是蓝色，白色则是color（1,，1，1），其他颜色就要根据红、绿、蓝的比例来调和，如果不在代码中输入“color（）”命令，程序则默认为为白色。

3.3 Python的三维可视化

Python包含许多模块，分为内建模块的第三方模块。常用的内建模块有获取时间和日期的datetime、可用来解析HTML的HTM Parser以及操作迭代函数的itertools。常用的第三方模块有virtualenv（为一个应用创造单独的环境）、通过Python自带的Tinker进行GUI编程（注：GUI就是图形用户界面）。[13] Python无砟轨道结构三维可视化关键技术及应用研究(5):http://www.chuibin.com/guanli/lunwen_205480.html