三维技术辅助设计地下管道内套新管的应用研究

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• 作者：王涛张毅徐莹
• 会议时间：2014-09-24
• 关键词：地下管道工程 ; 内套新管 ; 辅助设计 ; 三维建模 ; 碰撞检测 ; 最大管径
• 作者单位：王涛,徐莹(天津市测绘院,天津 300381)张毅(武汉大学测绘学院,湖北 武汉 430079)
• 母体文献：2014中国地理信息产业大会论文集
• 会议名称：2014中国地理信息产业大会
• 会议地点：成都
• 主办单位：中国地理信息产业协会
• 语种：chi
• 分类号：TP3;U48

摘要

管道几何设计在给排水、石油化工、航空航天等领域有着广泛的应用。管道几何设计的元素包括管道路径和截面形状尺寸,流程主要有初步设计、碰撞检测及修改三步,即先进行初步几何设计,管道三维模型生成后进行碰撞检测,检测出碰撞后修改路径和管道形状,通常采用多次迭代的方式。研究采用三维技术辅助既有地下给排水管道内套新管的设计.既有管道由于自身弯曲和多处沉降导致其三维模型十分复杂,常用的三维管道设计软件不可用,若以测量的纵断面图为依据进行平面层次的设计则存在极大的不可靠性,因而只能利用计算机三维图形技术解决.本文利用三维碰撞检测算法来趋近获取最大管径,并采用基于四元数的球面线性插值法进行三维圆弧的拟合,从而实现对复杂管道的三维建模.采用基于三角形单元的碰撞检测方法,具有简便、适用的特点.基于高效三维引擎OpenSceneGraph开发了三维建模及碰撞检测演示软件并对某设计项目进行察看、验证,证实了此方法的正确性.