规划沙盘模型是将城乡规划、建筑布局、地形环境等要素通过实体或数字模型直观呈现的工具，其制作需结合数据准确性与展示需求。以下从传统制作流程、数字化升级及关键技术要点展开说明，涵盖从前期准备到后期应用的全流程：

一、规划沙盘模型制作全流程：传统与数字化融合

1. 前期数据与需求分析

数据采集：

从规划局获取 CAD 格式的用地红线、建筑坐标、道路标高数据，结合 GIS 导出的等高线（精度≥1:500）或无人机航拍生成的 DSM（数字表面模型），确保地形还原误差≤1%。

收集建筑方案的 SU 模型、BIM 文件或 CAD 图纸，明确建筑层高、材质纹理（如玻璃幕墙、石材立面）。

需求拆解：

用途导向：

房地产营销沙盘：需突出景观轴线、户型分布，可加入灯光聚焦重点楼栋；

市政规划沙盘：强调交通路网、公共设施（学校 / 医院）区位，需标注比例尺与图例。

展示场景：室内展示需考虑灯光角度，室外展示需选用耐候性材料（如抗紫外线亚克力）。

2. 传统实体沙盘制作步骤

① 基底与地形构建

地形制作：

手工雕刻法：按等高线将泡沫板（密度 20-30kg/m³）分层切割，用白乳胶粘贴后打磨坡面，适用于小范围地形（≤10㎡）；

数控雕刻法：将 GIS 数据导入雕刻机（如啄木鸟数控机），自动切割高密度 PVC 板（厚度 5-10mm），拼接后喷涂肌理漆模拟地貌（如砂岩漆表现山地，草粉粘贴表现绿地）。

基底框架：采用铝合金型材（40×40mm）焊接框架，底部加装可调脚杯确保水平，承重≥50kg/㎡（大型沙盘需加钢结构）。

② 建筑与场景建模

建筑单体制作：

3D 打印：将 SU 模型导出 STL 格式，用光敏树脂打印机（精度 200-300μm）制作高层建筑，表面喷哑光漆避免反光；

手工拼装：用 ABS 板雕刻门窗，亚克力板制作玻璃幕墙，微型 LED 灯嵌入顶部模拟室内灯光（电压≤5V，防发热）。

环境细节：

道路：ABS 板切割后喷涂哑光黑漆，用白色即时贴粘贴斑马线；

绿化：采用不同色号草粉（深绿 / 浅绿）分层喷洒，树干用铁丝缠绕纸黏土塑形，树冠粘贴仿真草球。

③ 机电与交互系统集成

灯光系统：

建筑轮廓：0.5mm 直径 LED 软灯带嵌入屋檐，通过可编程控制器（如 Arduino）实现渐变亮灭；

环境灯光：埋地灯（功率≤3W）照射绿化，光纤灯模拟水系波光，开关集成于沙盘侧边控制面板。

动态元素：

车流：微型电动轨道车（时速≤0.5m/s）沿道路行驶，轨道隐藏于路基下方；

水系：微型水泵（流量 5L/min）驱动水循环，透明软管模拟河流，水面覆盖亚克力板并喷涂浅蓝色颜料

关键技术应用：

AR 叠加：在实体沙盘上方架设摄像头，通过 Vuforia 识别标志物，手机 APP 显示虚拟规划方案（如未来建设的地铁线路）；

实时数据同步：接入城市交通流量 API，沙盘上的道路灯光颜色随拥堵程度变化（绿色→红色）；

VR 沉浸式体验：佩戴 VR 头显 “走进” 沙盘，通过手柄操作切换规划阶段（如从 “现状” 到 “2030 年规划”）。

二、不同类型规划沙盘的制作要点

1. 房地产营销沙盘

视觉溢价设计：

放大景观比例：将小区园林面积按 1:100 比例制作（实际按 1:150），种植高大仿真树增强绿化氛围；

灯光聚焦：重点楼栋顶部设聚光灯（色温 3000K 暖光），样板间窗户透出 “室内灯光”（可透视内部装修）。

2. 城市总体规划沙盘

分层信息展示：

透明亚克力分层：底层为地形地貌，中层为现状建筑（灰色调），上层为规划建筑（彩色），通过旋钮切换不同规划阶段；

磁吸式模块：市政设施（如变电站、公园）制作成可替换模块，方便演示不同选址方案。

3. 交通规划沙盘

动态流场模拟：

车流模拟：在道路下方铺设电磁感应线，微型车模按预设路线行驶，通过 PLC 控制器实现红绿灯同步；

物流模拟：货运枢纽区域设置传送带模型（速度 0.2m/s），演示货物转运流程。

三、常见问题解决方案

地形精度不足：

用全站仪实测关键点高程，导入 CAD 生成三角网，再导出为雕刻机路径，确保等高线误差≤0.5mm。

数字沙盘卡顿：

对 BIM 模型进行 LOD（细节层次）优化，远距离显示低多边形模型，近距离加载高精度模型，提升渲染帧率至 60fps 以上。

户外沙盘耐候性：

表面喷涂汽车级 UV 漆（耐候等级≥8 级），金属部件做镀锌防锈处理，电子元件加装防水盒（IP65 防护等级）。

规划沙盘模型的制作已从单纯的视觉展示，发展为融合地理信息、建筑数据与智能交互的决策工具。无论是实体沙盘的精工细作，还是数字沙盘的动态模拟，核心在于根据应用场景平衡精度、成本与功能性，最终实现规划方案的直观化与交互化呈现。