城市地下管网参数化三维建模流程与方法

利用 Ｓ ｗ ｅ ｅ ｐ方 法开 展 了管线 三 维 建模 ， 王琦 等研 究 了基 于 Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｇ Ｌ的弯 管 衔 接 建 模 方 法 ， 左 国成 等 研
究 了基 于旋 转 矢量 法的 三维管 线 建模 。本 文结 合 重 庆
术， 开展 ＿ ｒ＿ ＿ ． ． 维管 线建 模工 作 ， 具 体 三维 建模 的 总体 技
地 下管 线 普 查工 作 ， 获取 ＿ ｒ大 量 的二 维 管 线 数 据 ， 在
形 管理 开发 库 ， 主 要 为 图形 图像 应 用 程 序 的 开 发提 供 场景 管理 和 图形 渲染优 化功 能 。它 使用 可移 植 的 Ａ Ｎ ． Ｓ Ｉ ｃ ＋ ＋ 编写 ， 并 使 用 已成 为 工 业 标 准 的 Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｇ Ｌ底 层
线 数据 。
作 者简 介： 詹 勇（ １ ９ ８ ７ 一） ． 男， 硕 ｝ ， １ ： 程帅 ， 研究方 向： 二维地理信息系统原州 及应， Ｅ ｌ ｊ 研究。 基金项 目： 地理空间信息工程 国家测绘地理信息局重点实验室经费资助项 目（ ２ ０ ｔ ５ １ ８ ） ； 重庆市社会 民生科技创新专项 （ （ － ｓ Ｒ ・ ２ ０ １ ６ ｓ ｈ ｎ ｘ １ ２ ０ ０ ０ ５ ｝
渲染 Ａ Ｐ Ｉ 。Ｏ Ｓ Ｇ共 封 装 了 １ ０种 三维 几 何 形状 类 型 ， 与 Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｇ Ｌ相对 应 。在本 文 的管线 三维 建模 中 ， 主要 使 用 了Ｔ Ｒ Ｉ Ａ Ｎ Ｇ Ｌ Ｅ Ｓ （ 三角形 ） 和Ｑ Ｕ Ａ Ｄ Ｓ （ 四边 形 ） （ 如图 １ 所示 ） 两种 儿何 类 型 ， 进行 三维 模 型 几 何 形状 的构 建 ， 利用 Ｇ ｅ ｏ ｍ ｅ ｔ ｒ ｙ类 ， 完成模 型 的组 织 ， 实 现 模 型法 线 、 颜
２ ０ １ ７年 ４月 第 ２期
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ８ ２ ６ ２ （ ２ ０ Ｉ ７ ） ０ ２ — １ ９ － ０ ６
城
市
勘
测
Ａｐｒ ． ２０１ ７
Ｕｒ ｂ ａ ｎ Ｇｅ ｏ ｔ ｅ ｅ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ＆ Ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｙ ｉ ｎ ｇ
Ｎ‘ ） ． ２
中 图分 类 号 ： Ｐ ２ ０ ８ ． ２
wenku.baidu.com文献标识码 ： Ａ
城 市地 下管 网参 数化三维 建模 流程 与方 法
詹 勇 ， 陈 良超
（ 重庆市勘测 院 ， 重庆 ４ ０ ０ ０ ２ ０ ）
摘
要： 二 维管线不能很好 表达管线的空间分布 ， 而三维管线则能够 直观 表达管 线的空 间位 置关 系， 因此 本文结合 重
庆市地 下管线三维建模 实际工作 ， 开展 了三维管线建模研 究 介绍 了城 市地 下管网参数化 三维建模流程 ， 重点 对建模
数据预 处理 、 连接特征三 维建模 、 附属设施建模 、 管线分块以及 管线 Ｉ ， Ｏ Ｄ生成方法 进行 了阐述。最后 ， 本 文开展 了相
关 实验 和应 用 实 践 ， 论 证 了本 文 方 法 的 有 效性 。
普 查 的基 础 上 ， 各 市 通 过 整 合 各 行 业 和 管 线 权 属 单 位 的管 线 信息 数 据 ， 为建立管线系统 ， 全 面掌 握 城 市 地 下 管 线 空 问分 布 状 态 、 运行状况 、 安 全 隐 患 等 情 况
奠 定 ｒ数据 摹 础 。
色或 纹 理 的绑 定 ， 利 用 Ｍａ ｔ ｒ ｉ ｘ和 Ｍａ ｔ ｒ ｉ ｘ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍ 坐 标 变换 类实 现管 线及 附属设 施 模型 的空 间 变换
Ａ Ｄ
地 下管 线普 查 获 取 的 数据 通 常 以二 维 数 据 为 主 ，
但二 维 数据 不够 直观 ， 难 以直 观表 达地下 管 线 ， 特别 足 在 竖 向上 的空 间分布 。三维 管线 能够 直 观表 达地 下 管
线 的空 间位 置 关 系 ， 便 于迅 速 查 询 管 线 相 关 信 息 ， 同 时， 三维 管线 模 型 的建 立 便 于 检 查 管线 采 集 过 程 中 町
术路 线 如 图 ２所示 ：
市 地 下管线 三 维 建模 ＿ Ｔ作 ， 介绍 ＿ ｒ城 市 地 下 管 网参 数
化 建模 流程 ， 重 点对 建模 数据 预处 理 、 连 接 特征 ■维 建
模 以及管线 Ｌ Ｏ Ｄ（ １ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｆ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ） 进 行 了阐述 。
图 Ｉ 基 于 三 角面 片 和 四 边 形面 片 的模 型 构 建
３ 三维 管网建模流 程
结 合重 庆市 地下 三 维 管 线 系 统 建 立 的 实 际 ｌ ｌ 作， 本 文总结 了城市 地 下 管 网 参 数化 建 模 流 程 与 办 法 ， 在
二 维管线 普 查数 据 的基 础 上 ， 利 用 参 数 化 三维 建 模 技
Ｃ
能的错误提高管线数据 的准确性 。
随 着三维 地 理信 息 技 术 已发 展 的 日益 成 熟 ， 利 用 三维 技术 开展 管 线 的 三维 建 模 、 建立 三 维 管 线 系统 的 研 究 和应 用工 作也 越来 越 多。罗 凌燕 等研 究 了城 ｒ ｝ ］ ．
地 下 管线 三 维 快 速 建 模 技 术 ， 周 方 晓 、 周 京 春 等
４ 建 模 数 据 读 取 与预 处 理
４ ． １ 建模 数 据读取
２ 基于 Ｏ Ｓ Ｇ 的 三 维模 型 表 示
Ｏ Ｓ Ｇ（ Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｓ ｃ ｅ ｎ ｅ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ ｈ ） 是 一 个 开 源 的 场 景
收 稿 日期 ： ２ ０ ｌ ６ 一（ ） ７ 一ｏ ４
建模数据渎取的信息包括建模配置信息和管点管
关键词 ： 地下管 网； 参数 化建模 ； 管线 分块 ； 管线细节层次
１ 引 言
城 市地 下 管 线 包 含 城 市 范 围 内 的供 水 、 排水 、 燃 气、 热力 、 电力 、 通讯等管线及其 附属设施 ， 是 保 障 城 市 安 全运 行 的 生 命 线 。２ ０ ｌ ４开 始 ， 全 国 开 展 了 全 国