城市地下管網設施是城市賴以生存和發展的物質基礎。隨著我國加大市政基礎設施信息化建設力度，城市地下管網的三維可視化建模已經成為人們關注的焦點。城市地下管網三維建模由線狀管道和點狀管件建模構成。目前，線狀管道三維模擬一般由直管和彎管組成，直管姿態特點較為單一，三維模擬過程相對容易實現，用空心圓柱體或者方形柱體模擬，而彎管則可以細化成若干直管拼接而成［1，2］。無論彎管還是直管，大多都是基于模型動態繪制的方式進行模擬，即在獲得管道二維空間坐標的基礎上構建管道中心軸線［3］，通過對管點或自身屬性數據，獲得管道起點和終點高程并用插值的方法構成管道中心軸線節點的三維坐標，然后通過OpenGL或Direct3D 三維繪制引擎動態繪制。
點狀管件設施是管道與管道的連接點，由于其種類繁多，形態各異，使得管件的三維模擬比管道更為復雜。針對點狀管件的三維模擬研究較少。毛華慶等人［4］利用簡單三維幾何變換及其基準面旋轉的方法對管道銜接處建模，解決了管道變徑和相鄰管道形狀差異的可視化模擬效果，但是該方法對管件設施的三維模擬考慮不夠。熊自明等人［5］將點狀管件設施用球體三維模型模擬，解決了地下管網三維顯示效率問題，但是該方法的模擬結構單一，使得整個地下管網三維逼真顯示效果不佳。陶國強等人［6］提出先建立地下管件實體模型庫，在管道三維的同時插入相應管件實體模型，通過旋轉與平移實現管道與管件模型的同步模擬，這種方式大大提高了地下管網三維可視化效果，但對于整個城市范圍，由于管件種類繁多，拓撲關系復雜，每個管件都采用實體模型模擬，數據量巨大，頻繁操作會增大系統開銷，影響地下管網三維顯示速度。
針對上述問題，筆者分析了地下管道與管件的姿態特征，對簡單規則的管件采用曲面動態套合的方法模擬，而對不規則、復雜的管件采用模型加載掛接顯示的方式進行模擬。兩種方法的結合能夠提高地下管網三維模擬顯示效率和逼真效果。 | 
