地铁管线三维建模与碰撞分析软件系统

何 林 沈未名 蔡世君

（1.武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，430079，武汉；2.国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心，450000，郑州∥第一作者，硕士研究生）

地铁车站由各个不同的专业部门进行设计，而在后期的施工过程中，经常会有不同结构设施需要建设在同一空间位置，导致设计图纸需要修改，进而造成工程上的返工和延期。为了减少工程上的返工、提高施工效率，本文研究开发了“地铁管线三维建模与碰撞分析软件系统”。该系统主要用于提前发现设计图纸中存在不同结构发生的交叉碰撞等问题，使工程设计人员可以在施工前修改图纸，以避免延误工程的进度。

1 软件系统设计

地铁站建筑施工时，施工人员一般是根据二维CAD（计算机辅助设计）图纸施工的。但二维图纸只显示平面结构，无法显示各结构的立体图。因此，本系统首先需要对二维的CAD图转换成三维立体图，然后再利用碰撞检测算法对三维立体图进行碰撞分析，最后显示出碰撞部分并输出详细碰撞坐标。

1.1 三维建模与显示

VRML（虚拟现实建模语言）是基于 WWW（全球资讯网）的三维互动网站的主流语言，但又突破了传统的WWW的模型。VRML有较强的3D交互式特点，将人的行为参与进来，用于建立真实世界或者虚拟三维世界的场景模型［1］。

实际的地铁管线可分为规则的立体图和不规则的立体图。规则的立体图大多是长方体、圆柱体，像柱子、通风管道等；而不规则的立体图大多也是斜面体、环等。……