三维辅助的CAD管线入库与检查系统的实现.pdf

三维辅助CAD管线入库与检查系统的实现是一项融合了二维CAD绘图和三维空间建模技术的研究成果。在管线数据的管理中，传统的二维图形系统已经难以满足复杂的空间关系表达需求。因此，研究人员探索了三维空间辅助的质量检查方法，旨在提高管线数据的质量和准确性。 该系统的实现采用了二三维结合的方法，在二维CAD模块中进行管线的绘制及属性录入工作。通过这种方式，可以在保持作业人员操作习惯的同时，同步地在三维视图中显示管线数据，使得数据的录入错误能够被即时发现。此外，系统还开发了管线碰撞检测功能，该功能能够迅速发现数据库中的空间逻辑错误，并通过三维视图直观地提醒用户。 系统的核心技术涵盖了以下几个方面： 1. 二维管线绘制与属性录入模块：允许作业人员在二维CAD空间中绘制管线并输入其属性信息，录入的数据包括图形与属性，图形包含管点与管线。绘制方式与经典CAD相似，而管线属性则通过对话框输入，并挂接在CAD图形的扩展属性中。 2. 三维管线动态建模技术：为适应动态录入与浏览需求，采用了动态建模技术来实时展示CAD中的管线数据，并同步配合CAD的实时编辑。 3. 数据交互技术：实现二维数据与三维视图的同步更新。 4. CAD与三维显示模块的通讯交互技术：使二维CAD模块中的数据能够实时反映在三维视图中。 5. 管线碰撞检测技术：通过开发管线碰撞检测模块，对数据中的逻辑错误进行快速检查与显示，并以列表形式输出碰撞位置，提示录入人员进行相应的修改。 三维管线建模技术的平台选择了OpenSceneGraph（OSG），它是一个高性能、高可扩展性的三维图形库，通过封装OpenGL的C接口为C++接口，提供了丰富的类库，支持相机渲染、消隐与侦听器、三维模型数据结构等模块。对于三维模型的构建，比如井、井室、附属物（阀门、消火栓、变电箱等设施），其建模方法是加载预定义的模型库，复制模型并放置在对应的位置上。这些模型可以预先在3ds Max等三维建模软件中制作，并导出为OSG支持的IVE数据格式以便使用。 随着国家经济的发展，城市地下管线的管理工作日益受到重视。国内三维管线制作技术的日益成熟为管线数据的三维可视化提供了便利，因此，本文所研究的系统以辅助管线数据生产为目的，实现了一体化的管线录入、浏览与检查系统，这无疑为城市基础设施管理提供了有效的技术支撑。 本文的技术应用可以概括为CAD技术应用、建模分析和专业指导三方面。CAD技术应用体现在二维CAD绘图和三维动态建模的结合；建模分析则涉及到了如何在三维空间中准确地表达地下管线的物理与逻辑关系；专业指导是指系统的设计和开发过程为行业提供了参考，使得其他研究者或者从业者在类似项目中有迹可循。在参考文献部分，本文列举了相关的技术规程和软件工具，为进一步的深入研究和应用提供了理论与实践的依据。