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。     

地下管线竣工验收方法探讨

结合亦庄经济技术开发区再生水管线竣工验收的实际工作情况,分析了使用管线探测仪和地质雷达探测出地下管线位置和埋深的不同,同时对比分析了两种探测方法的优缺点。然后使用RTK测量地下管线三通、折点、变管径点等特殊点在地面投影和井盖的三维坐标,最后将获得的管线信息在CAD软件中展示出来,得到竣工管线的测绘成果。     

地面三维激光扫描在地下管线铺设工程三维建模中的应用

地面三维激光扫描技术通过高速激光逐点扫描测量和摄影的方法,高分辨率地获取被测对象表面的三维坐标数据,真实再现所测物体的三维立体模型和景观。目前广泛应用于各类精密工程测量、三维建模、变形观测等领域。本文结合工程项目,介绍地下管线铺设工程三维建模中地面三维激光扫描技术的应用及流程,总结并分析目前该技术在地下管线测量中的问题和情况。     

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。     

基于ArcEngine的城市地下管网三维建模方法研究

城市地下管网由管线和管件组成,分别介绍了利用3ds Max建模软件构建地下管件三维模型的方法,以及利用Multipath对象模型构建地下管线三维模型的方法 ;并通过实验对研究方法进行了验证。     

基于AnGeo的地下管线三维信息系统设计与实现

地下管线是城市主要的基础设施。地下管线的数字化建设是实现数字城市的重要内容,也是实现管线科学管理的重要技术手段。本文以三维地理信息系统软件AnGeo为平台,以某市地下管线数据及基础地理空间数据作为实验数据,通过对城市地下管线系统的需求分析、总体功能分析设计了城市地下管线三维信息系统,利用地下管线数据采集、数据入库、三维管线建模等技术实现了城市地下管线的三维浏览、查询、统计分析等功能,为城市地下管线的合理管理提供了成熟的解决方案。     

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.     

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。     

城市地下管线三维建模关键技术研究

随着城市地下管线信息化管理、表达和应用从二维向三维延伸,本文结合武汉市地下管线三维模型建设工作,在开展了大量研究与实践的基础上,针对地下管线三维建模的高精度自动化、局部更新快速化和地上地下一体化等关键技术提出了一些新的方法与思路,为国内其他城市开展类似工作提供了参考。     

三维探地雷达在城市地下管线探测中的应用

城市的扩建、旧城的改造以及水生态建设等都离不开对城市原有地下管线的调查,精准探测地下管线的分布情况是保障管线安全和确保市政工程正常运行的重要工作.为提高城市地下管线探测精度,本文采用三维探地雷达在东莞进行管线探测研究.结果表明,三维探地雷达能显示不同方向、不同埋深、不同类型的地下管线,在城市地下管线探测工作中应用效果显...     

地面地下空间信息采集车及试验结果

介绍地面地下空间信息采集车的原理和结构,给出了利用GPS-RTK辅以全站仪和地下管线探测仪实现地下管线勘、测、管一体化的原理,以及获取管线三维坐标的数学模型。通过试验验证了地面地下空间信息采集车的可行性,其精度满足《城市地下管线探测技术规程》的要求。     

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。     

基于ArcEngine的三维城市建模方法

三维城市建模是进行三维城市空间分析的基础,也是构建"数字城市"的重要手段。研究了利用ArcEngine组件对象模型构建三维城市模型的方法,将三维城市建模分为地上地物建模和地下管网建模,分别探讨了通过几何体拉伸、组合等操作构建地上地物模型和通过圆柱体拟合构建地下管线的方法,分析了利用3DMax软件构建三维管件模型的方法,通过实验验证了该方法的可行性,为城市规划部门辅助决策提供依据。     

一种沿公垂线方向投影的城市地下管线高效精准碰撞检测算法

城市地下管线碰撞检测对于管线设计、管线探测、城市安全等具有重要意义。针对当前城市地下管线碰撞检测算法精度低、效率不高且较多依赖现有商用平台的问题,提出了一种沿公垂线方向投影的城市地下管线高效精准碰撞检测算法。该算法将两管段的三维空间关系归结为共面和异面两大类,当管段中心线呈现平行、共线、相交等共面空间关系时,直接利用管段中心线的几何关系及两管半径大小进行判断;当管段中心线呈现空间异面关系时,则首先沿公垂线方向进行投影变换,实现空间降维,然后结合圆与椭圆之间的最值求解方法计算管段之间的最小表面净距,从而实现精准碰撞检测。实验结果表明,该算法对三维空间管线不仅具有精准的碰撞检测结果,而且具有良好的计算效率。     

基于Three.js的地下管线三维建模可视化研究

围绕地下管线的三维建模可视化技术进行分析探讨,针对其跨平台性的不足提出一种基于Three.js的三维管线建模可视化方法。其主要思想是:将地下管线抽象成圆柱体,使用WebGL开源框架Three.js针对从后台获取到的二维管线矢量数据进行批量建模可视化。通过实验对研究方法进行了验证,在普通的浏览器渲染三维地下管线,摆脱了插件和本地应用程序的制约,实现了二维图形窗口与三维图形窗口在同一页面中的整合与交互。     

三维可视化地理信息系统在校园地下管线管理中的应用综述

在分析几种三维建模方法、城市地下管线管理的现状及进展的基础上,结合当前我校校园地下管线的管理状况,以校园地下给、排水管线为研究对象,提出了将三维可视化地理信息系统应用到校园地下管线管理中去的研究思路。     

城市地下管线三维成图组件设计与实现

城市地下管线错综复杂,存在管线种类多、管点各异、三维建模数据量大以及人工建模效率低、成本高和周期长等突出问题.目前的自动化建模主要通过自动调用阀门、水表等点状固态化精细模型,而弯头、多通接合部位则无法精确设计模型,展示效果较差,因此需要提高建模精度和自动化程度.以ArcSDE为空间数据引擎,以PostgreSQL为数据库管理软件,以SkyLine为三维可视化平台,设计了城市地下管线三维成图自动化组件,实现了动态三维建模,达到了更好的展示效果;并能对外提供Web服务接口,通过参数控制覆盖、追加或删除,实现地下管线三维数据的在线动态更新.     

基于Stamp平台三维管线应用系统的研究

为了摸清城市地下管线的分布情况,目前国内许多城市正在开展地下综合管网的普查工作,迫切需要利用管线普查成果建立一个效率高、稳定性强、三维显示效果好、速度快、逼真度强的三维管线系统。本文详细阐述了基于Stamp平台开发三维管线应用系统的研究内容、数据组织方式及系统实现,实现了地下管线的三维可视化管理。     

城市地下管线三维快速建模技术研究及应用

随着城市建设的日新月异,地下管线空间分布越来越复杂,地下管线探测成果的二维图形已无法表达管线之间的复杂空间关系,而三维管线的直观明了正好可以弥补二维成果的不足。在此背景下,提出在AutoCAD平台下利用其自身的三维模块,通过二次开发进行三维地下管线快速建模研究。并将开发成果应用于地铁建设工程,取得较好的实用效果。     

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。