一种新的三维地下管线衔接模型算法研究

在城市地下管网中,管线通过管件实现相交、衔接和连通等操作,然而地下管线连接方式种类繁多,管件在面对地下管线复杂多样的连接方式时存在无法完全表达的问题。文中主要研究在三维地下管网建模过程中,管件在不能完全表达管线连接方式时的衔接模型,按衔接管径不同将管线衔接建模分为等径管线衔接建模和异径管线衔接建模两类;提出采用圆管—圆球—圆管的组合进行等径管线衔接建模方法;重点研究异径管线衔接建模,提出一种利用ArcEngine组件对象构建多片圆柱体,圆柱体模拟圆环体,若干首尾相接的渐变径圆环体拟合弯管的算法。研究方法能够高效逼真地构建出等径弯管模型和异径弯管模型,解决了地下管线三维模型衔接处的光滑建模问题。     

基于Skyline的地下三维管线自动生成技术研究

从地下管线数据制作标准以及管线三维自动建模两方面,系统地阐述如何使用Skyline三维系统平台,以参数化的形式,实现在大场景中地下三维管线的自动化生成,提出解决相邻管线之间特征点(弯头、变径、多通等)建模问题的方案。实践表明,此方案具有较好的可行性与实用性,可为城市规划提供准确的基础数据。     

基于ArcGIS Engine的综合管线三维可视化研究

利用AreGIS Engine强大的三维显示和渲染功能,介绍基于AtcGIS Engine平台进行综合管线三维可视化的方法,包括直管和弯管建模.算法效率高、模拟效果好,而且建模后的数据可以保存为GeoDatabase格式,能和其他矢量、栅格数据动态叠加显示.利用该方法开发的三维综合管线系统可以与已有的二维管线系统相互兼容,实现优势互补.     

基于Android的地下管线三维可视化关键技术研究

针对基于二维地图的地下管线移动GIS应用难以准确描述地下管线复杂空间关系的缺陷,研究了基于Android实现地下管线三维建模及可视化的关键技术;设计了基于矢量空间数据的地下管线直管构造算法和弯管衔接算法;实现了Android地下管线三维可视化原型系统,以验证算法的可行性。     

基于GPU的三维地下管网实时构建与可视化

城市地下管网是城市地下空间表达不可或缺的一部分。然而,传统基于CPU的大规模地下管线实时建模再送入显卡进行绘制的模式,效率非常低,并且在管线精细建模时,绘制帧率往往达不到实时渲染的需求。对此,本文提出了一种基于GPU的三维地下管网实时构建与可视化策略,该策略以传统二维矢量管线为数据基础,对CPU端进行实时切块,把需要实时构建的管网的管径和管线节点坐标传入GPU,利用GPU提供的几何着色器完成顶点坐标的计算、管线顶点数据自动生成及管线三角网的自动构建。实验结果表明,该策略能够在保证管网拟合逼真度的基础上达到实时构建及多尺度的表达。     

基于skyline的城市地下三维管线建立研究

传统二维管线系统难以直观地反映各管线之间的立体空间位置关系。旧管线更新、新管线规划、管线设计施工、土建工程的破土动工等都需要准确掌握地下管线的现状信息,如果盲目开挖就可能引起自来水管爆裂、煤气泄露、停电、通信信号中断等事故。以地下管线为研究对象,以skyline为平台,C#为开发语言建立城市三维管网系统,在地下错综复杂的条件下,展现各管线之间以及管线与周边地物之间的空间位置关系,实现管线的查询和分析功能,有利于决策者做出更好的决定。     

基于时空数据库的管网三维场景构建方法研究

结合三维地理信息系统和虚拟现实技术,研究综合管线时空数据库设计及基于综合管线时空数据库的管网三维模型自动生成和显示技术,实现高效的城市综合管线三维模型建模及管理。     

三维地下管线建模及系统实现研究

城市地下管线探测成图已由二维进入三维时代,但是目前探测使用的数据标准仍然沿用传统数据标准,难以满足管线三维成图需求。本文分析了原数据标准在三维成图方面的不足,在传统管线数据标准的基础上,针对管线点数据方面的不足进行了设计和扩充,特别是对井室数据的调查和建模进行了详细探讨,最后通过软件开发,实现基于规则的三维地下管线模型自动建立,真实再现三维地下管线场景。     

城市地下管线三维模型的实现

本文阐述了地下管线的数据模型和数据结构,介绍了地下管线三维几何实体模型的构建方法,提出了由管线数据库快速建模的新思路,基于Autodesk Map利用Visual LISP和VBA编程,实现了地下管线三维实体模型的自动生成,取得了较好的效果.     

地形三维建模中特殊地物的处理方法

在三维建模领域,空中三角测量通过少量的控制点,按一定的数学模型加密解算出所需要的全部控制点及每张像片的外方位元素并由此进行三维重建工作;若遇到一些特殊地物(如桥梁、铁塔、水域等)时,往往会出现模型错乱、模糊不清、有漏洞或无法正确显示等一系列问题。本文采用倾斜摄影测量建模的方式,对一些特殊地物进行信息采集,再利用专业软件进行加工处理,用3dsmax类建模软件对采集的信息进行精细建模,用skyline类软件进行三维场景编辑及漫游,从而能够实现基于原本样貌重建特殊地物的三维模型。     

激光跟踪仪在核电站主管道安装中的应用

目前,核电站的主管道焊接越来越多的采用了自动焊技术,这有利于提高焊接质量效率,还可以压缩建设成本。然而,主管道自动焊对焊缝的限差较现有工艺要求更高,高精度的测量是实现主管道自动焊的必要条件之一。本文针对主管道自动焊管口组队高精度的技术要求,提出采用激光跟踪仪对主管道自动焊相关的设备进行更为精密的三维工业测量,通过理论技术评定测量精度,然后选择测量仪器和编制具体的测量方案,最终保证了主管道自动焊精确组对的实现。     

一种真三维地下管线井室自动建模方法

针对城镇地下管线信息化建设中对大批量井室高效建模的要求,提出了地下管线井室的分类方法,在此基础上设计实现了真三维井室三维数据模型和自动化建模方法,并将该方法与传统3DMax建模方法在效率与效果上做了对比实验。实验表明,真三维井室自动化建模方法能极大提高井室三维建模的效率和精度。     

利用Sweep造型法进行管网精细化三维建模

管网三维建模中的一个重要问题是如何根据管线中心线坐标计算得到管网实体表面顶点的坐标,特别是管段与管点衔接处的表面处理。利用扫描(Sweep)造型法,根据实体之间的拓扑连接关系,将一条管线看作是整张连续的曲面,自动建立管线和管点的三维模型,可不必再做拼接处理。此方法通过对管线进行倒圆角及分段处理,在管线中心线各分段点上建立连续标架,计算得到分段点对应的管网实体表面顶点的坐标,并采用布尔并集运算合成管点模型的方法来建立各管网实体的精细化模型。实验结果表明,管网实体表面顶点坐标正确、光滑连续,建模程序简化,性能提高,效果良好。     

浅谈城市地下管网的三维建模及应用

本文简要介绍了地下管网三维可视化的必要性,并通过镇江新区(大港)地下管线的三维建模,简述了三维仿真管线系统在城市规划建设管理中的应用。     

DXF与OpenFlight API虚拟三维管网自动建模技术研究

通过分析DXF文件数据结构与三维管网模型,从DXF文件中提取二维管网数据,通过OpenFlight API构建三维图形并写入FLT文件,直接生成地下管网三维模型,实现了大场景地下管网的自动、快速建模。     

基于Android的地下管线巡检系统的设计与实现

近年来,城市地下管线事故频繁发生,造成了巨大的人员和财产损失。为了保障城市地下管线的安全运行,加强对城市地下管网的全方位掌控,本文基于Android平台,结合GIS技术、三维建模技术、GPS技术和3G无线通信技术,采用Java语言设计和开发了一款地下管线巡检终端。此外,通过在远程服务器上部署一套巡检管理系统,成功实现了与移动端的信息交互。分析表明,该巡检系统具有直观显示城市地下管线的空间层次和位置,精确、迅速定位事故地点,以及控制地下管线事故风险等特点,适合大规模推广利用。     

Skyline-based registration of 3D laser scans

Acquisition and registration of terrestrial 3D laser scans is a fundamental task in mapping and modeling of cities in three dimensions. To automate this task marker-free registration methods are required. Based on the existence of skyline features, this paper proposes a novel method. The skyline features are extracted from panoramic 3D scans and encoded as strings enabling the use of string matching for merging the scans. Initial results of the proposed method in the old city center of Bremen are pre-sented.