城市地下管线三维建模工具开发及应用.pdf

2016 年 7 月 地理空间信息 Jul.,2016 第 14 卷第 7 期 GEOSPATIAL INFORMATION Vol.14,No.7 doi:10.3969/j.issn.1672-4623.2016.07.027 城市地下管线三维建模工具开发及应用 1 1 1 1 张鹏程 ，丘广新 ，陈  鹏 ，张秀英 （1. 广州市城市规划勘测设计研究院，广东 广州 510060） 摘  要：首先对常用的管线三维建模方法进行了归纳总结 ；在分析不同方法的应用范围、综合考虑各种建模方法优缺点的基 础上，基于 DirectX9.0、.NET Framework3.5 运行环境，采用 C++ 语言，集成开发了管线三维建模工具。以广州市现有二维管线 数据库为例，该工具通过对编码、字段、材质、特征、附属物等信息的映射设置，能快速、高效地实现管线的三维建模。 关键词：地下管线 ；三维建模工具 ；自动化建模 ；映射设置 中图分类号：P208 文献标志码：B 文章编号：1672-4623（2016）07-0085-03 随着计算机软硬件、三维可视化技术的快速发展， 建模工具，能基于二维管线数据快速生成三维模型， 地下管线的三维可视化建模、空间分析与辅助决策技 效率高，但模型精细化程度稍差，尤其是对于不规 术已广泛应用于管线规划、设计、审批、施工、运维 则的管线附属设备。②第三方专业建模软件具有强 等日常管理工作中，并将成为当前城市地下管线信息 大的三维建模能力，不仅能构建各种规则的管线段 化发展的新趋势。20 世纪 90 年代以来，国内大多数城 实体，而且能构建各种复杂、不规则的管线附属设备， 市都开展了地下管线普查并同步建立了地下管线综合 但建立好的三维管线模型导入到三维 GIS 后，由于 管理系统，已积累了较为丰富的二维地下管线数据库。 是外部对象，会导致系统运行效率低，尤其是管线 如何在现有二维数据的基础上，研究管线三维建模方 数据量大的时候 ；三维 GIS 软件可直接使用内部对 法，并开发可扩展、可定制、可独立运行的三维建模 象构建规则的管线段实体（一般是方形管或圆形管）， 工具，从而实现管线的快速建模与更新，是城市管线 模型运行效率高，但不规则的附属设备难以构建。 面向三维应用的前提。 ③管线的固态化模型一般是指不规则的管线附属设 备，如水表、阀门、消防栓等，固态化模型一般需 1  管线三维建模方法现状分析 要借助第三方建模软件建模，而参数化模型主要是 1.1  管线三维建模方法概述 指管线段实体、规则的连接设备，这些对象可通过 目前，国内众多城市开展了管线三维建模方面的研 调整参数（管径的大小、三通的位置、旋转角度等） 究，并取得了较好的应用效果。管线三维建模方法从自 来建模。 动化的程度来看，可分为人工建模和自动化建模 [1] ；从 1.2  广州市管线数据现状与建模方法 使用的建模软件来看，可分为使用第三方专业建模软 不同城市应根据管线三维系统的具体应用需求、 件（3ds Max、Sketchup 等）建模和直接使用三维 GIS 现有管线的数据量、数据结构和数据现状等，采用不 软件 [2] （Skyline、CityMaker 等）建模 ；从管线本身数 同的管线建模思路、软件和方法。以广州市为例，自 据结构的角