管网三维建模工具
星火管网智绘平台 使用文档
管网数据一键三维化:Shapefile、CAD(DXF)、GeoJSON 等管线数据按管径埋深自动建模,直接生成 3D Tiles
第一次使用?从这里开始星火管网智绘平台快速入门:从普查成果表到 3D Tiles 三维管网登录官网会员账号并激活(没有授权可直接领取社区免费版)→ 新建工程 → 「数据」→「导入数据」→ 确认工程坐标系 → 「建模」→「管线建模」→「生成三维成果」→「导出 3D Tiles」。社区免费版单次建模不超过 5000 个要素,3D Tiles 生成与导出不受限。开始
简介星火管网智绘平台是一款 Windows 桌面软件,把管线普查成果表、CAD 图纸和 GIS 数据在本机转换成三维管网,输出 OGC 3D Tiles 1.1、GLB、OBJ、3DGS 与 Word 成果说明书。工作流是:新建工程 → 导入数据 → 坐标系 → 数据质检 → 管线建模 → 三维浏览与分析 → 成果导出。社区免费版登录即用,单次建模不超过 5000 个要素、最多 3 个工程,3D Tiles 生成与导出不受限。快速入门登录官网会员账号并激活(没有授权可直接领取社区免费版)→ 新建工程 → 「数据」→「导入数据」→ 确认工程坐标系 → 「建模」→「管线建模」→「生成三维成果」→「导出 3D Tiles」。社区免费版单次建模不超过 5000 个要素,3D Tiles 生成与导出不受限。安装与升级星火智绘管网运行在 Windows 10 / 11 x64,依赖 Microsoft Edge WebView2 运行时。登录官网后在下载页获取 Windows 安装包(EXE),按向导安装;首次启动进入会员登录页,登录并激活后进入起始页。升级时下载新版安装包覆盖安装,工程、模型库与授权都会保留;工程存放在你选择的位置,软件自身的数据在 %APPDATA%\cn.spark3d.sparkpiper 目录。界面与操作树星火智绘管网采用 Office 式功能区界面:顶部是标题栏和 9 个选项卡(开始、数据、质检、建模、设施、模型、分析、成果、帮助),每个选项卡按分组排列大图标按钮,中间是当前模块的工作区,底部是状态栏。本篇逐一列出全部 15 个分组、42 个按钮的作用、快捷键和对应文档;标题栏右侧可切换深浅主题并查看授权状态,「开始」→ 视图 → 字号可切换大字号。
账号与授权
登录与激活启动软件后用官网会员邮箱、密码和图形验证码登录;软件读取本单位名下的授权,只有 1 份且本机从未激活时自动激活,多份时选一份点「激活到本机」,没有授权时点「领取免费版并激活」或「申请 14 天试用」。设备名额已满时激活页会列出占用设备,到官网用户中心解绑后重试。离线激活在登录页点「离线激活(内网 / 无登录环境)」,复制本机挑战码;在能上网的电脑打开官网「用户中心 → 离线激活」,粘贴挑战码与授权码,下载 .lic 授权文件;把文件内容(含 BEGIN / END 标记)粘贴回软件,点「导入并激活」。离线授权没有心跳续期,到期即止。授权信息与购买在「帮助」→ 关于 →「授权信息」或点标题栏的授权状态查看授权。授权到期后先进入宽限期(仍可正常使用),宽限期结束转为只读:不能建模、导出和保存,数据不会丢失,续期后立即恢复;在线授权连续无法联系授权服务器超过允许天数也会转为只读,恢复联网后自动解除。软件内「购买 / 升级」支持微信支付和支付宝,支付成功后新授权自动在本机激活。
工程
工程管理工程是一个 .spp 文件,数据、质检结果和三维成果存放在旁边的「<工程名>.data」目录。在「开始」选项卡 → 工程 → 新建工程(Ctrl+N)填写名称、选行业模板和保存位置即可创建;Ctrl+S 保存、Ctrl+Shift+S 另存为,有未保存修改时每 5 分钟自动保存一份快照。「打包分享」把工程打成一个 .sppkg 文件,同事用「打开工程包」解包即可打开。视图与底图「开始」选项卡 → 视图分组有起始页、深浅主题、字号、底图四个按钮,标题栏的月亮 / 太阳图标也能切换主题。底图对话框可选在线地图(默认高德卫星,天地图需要开发者令牌)或内网离线瓦片(填 XYZ 瓦片地址),GCJ-02 / BD-09 底图自动纠偏到 WGS84,还可叠加内网 GIS 平台发布的 WMS / WFS 服务。主题、字号和底图设置都保存在本机。
数据
导入数据导入入口是「数据」选项卡 → 数据源 → 导入数据(另有 Excel 表、MDB 库、DWG 图三个快捷入口)。支持 Excel / CSV、MDB / ACCDB、DWG / DXF、Shapefile、GeoJSON、GeoPackage / SpatiaLite、KML / KMZ,不支持 FileGDB。向导按「选择文件 → 确认结构 → 导入」三步完成,每个文件成为工程里的一个数据源,副本存放在「<工程名>.data」目录,原始文件不会被修改。普查表导入普查成果按「管点表 + 管线表」导入:含点号、X、Y 的表识别为点表,含起点、终点点号的表识别为线表,同专业自动配对。字段按中文名、简称、拼音首字母、英文代码自动对应,可在向导中逐项修改。管径支持 300、DN300、Φ600、400×300 等写法,大于 10 的数按毫米处理;管线高程优先取测量高程,否则用「地面高程 − 埋深」,再按「排水测管内底、其他测管顶」换算到管中心。CAD 与 GIS 数据DWG / DXF 按 CAD 图层导入,块参照、点、圆成为点要素(保留块名、块属性、扩展数据),直线、多段线、圆弧成为线要素(弧线按 5° 离散),文字成为注记;在向导「选择图层」中勾选图层并指定专业。Shapefile、GeoJSON、GeoPackage、KML / KMZ 保留全部属性,.prj、GeoPackage 的 EPSG 和 KML 的 WGS84 会作为坐标系线索。FileGDB 不支持,请先导出为 Shapefile 或 GeoPackage。数据浏览与编辑数据视图由左侧数据源树、中间平面图、下方属性表和右侧属性面板组成。勾选框控制图层显隐,点图层名切换属性表;属性表可按任意字段筛选、点表头排序、每页 100 条;「批量改值」可作用于选中要素、筛选结果或整个图层。改值和坐标变换可用 Ctrl+Z / Ctrl+Y 撤销重做(每个数据源最多 20 步),也可一键「还原为导入时的数据」。
坐标
坐标系在「数据」选项卡 → 坐标 → 坐标系 中设置工程坐标系,三维成果按它定位到地球;普查数据常用 CGCS2000 3° 带(如 EPSG:4526)。数据源坐标系不确定时点「自动识别坐标系」,按坐标范围给出最多 12 个候选并打分;不带带号的高斯坐标需填「参考经度」。数据源与工程坐标系不同时点「转换到工程坐标系」,只换算平面坐标,高程不变,可撤销。控制点校准地方坐标系或独立坐标系与工程坐标系之间没有公开参数时,用控制点校准:在控制点表中录入每个点的源 X(北)、源 Y(东)与目标 X(北)、目标 Y(东),选择四参数(至少 2 点)或仿射六参数(至少 3 个不共线点),设置残差限差(默认 0.05 米)后点「计算参数」,超限点标红。满意后点「校准应用到「数据源」」,可导出 Excel 残差报告,并把参数保存到地方坐标系参数库供其他工程直接套用。
质检
数据检查在「质检」选项卡 → 检查 → 数据检查 打开质检页,勾选数据源与规则后点「开始检查」。内置 19 条规则(完整性 7 条、拓扑 9 条、高程 3 条),默认参数为容差 0.05 米、过短 0.3 米、过长 300 米、埋深 0.3–15 米、倒坡容差 0.01 米。问题可逐条定位并标记「已修改」或「忽略」,重新检查时保留处理状态;「导出 Excel」需个人版及以上。质检报告完成数据检查后,在质检页顶部点「导出 Word 报告」得到 .docx,点「PDF 报告」打开与 Word 版式一致的打印预览,再点「打印 / 另存为 PDF」。报告共七部分:项目概况、检查依据与参数、问题统计、问题分布总览、问题清单(最多 500 条)、典型问题截图(最多 12 张)、结论。质检报告导出需要个人版及以上。
设施与模型
符号统计在「设施」选项卡 → 实例化 → 符号统计 中,软件扫描工程全部数据源里的 CAD 块名与附属物 / 特征代码,列出数量、所在图层和当前匹配到的模型。在「绑定模型」列选模型后点「保存绑定」,规则写入映射方案(内置方案会先另存为「工程名 方案」)并设为本工程方案,重新建模即生效。保存绑定需要个人版及以上。映射方案映射方案决定数据中的块名、符号代码和字段值对应到哪个三维模型。入口为「模型」选项卡 → 管理 → 映射方案。匹配顺序固定为块名规则 → 代码规则 → 字段条件,同类规则按优先级从小到大尝试,命中第一个可用模型即停止。内置方案只读,需「另存为」后修改;自定义方案可添加规则或从 Excel 对照表导入,需要个人版及以上。模型中心模型中心入口为「模型」选项卡 → 管理 → 模型中心,按专业和分类管理井室、阀门、消防栓、路灯等三维模型,内置给水、排水、燃气、电力、通信、热力、道路设施 7 个专业各 10 个模型。可导入 GLB(推荐)或 OBJ 自建模型(单个不超过 512 MB,需个人版及以上),设置插入点、贴合方式、朝向和按字段驱动的参数化尺寸。被映射方案引用的模型只能停用不能删除,删除的模型在回收站保留 30 天。模型包模型包是扩展名为 .spmodel 的模型与映射方案合集,入口为「模型」选项卡 → 共享 → 模型包。官方模型包在「官方在线」中一键安装(需本机在线激活、个人版及以上),离线授权导入随合同提供的 .spmodel 文件;团队共享包用「导出团队包」把自建模型和映射方案打包给同事,导出和导入团队包都需要团队版及以上。
建模与浏览
管线建模入口是「建模」选项卡 → 生成 → 管线建模。勾选参与建模的图层、选映射方案,按需调整参数(默认管径 0.3 米、默认埋深 1.2 米、圆管分段 12、分块 200 米),选择高程模式后点「生成三维成果」,得到四叉树分级的 3D Tiles 1.1 成果。工程必须先设置坐标系,社区免费版单次建模不超过 5000 个要素。批量建模在「建模」选项卡 → 生成 → 批量建模(或建模视图左上角「批量建模」)中添加多个工程,点「开始批量建模」,软件按左侧当前的建模参数和映射方案逐个生成成果,每个工程用自己的坐标系和全部数据源,成果写入各自的工程目录。单个工程失败不影响其余工程。批量建模需团队版及以上。三维浏览生成三维成果后,在管线建模视图中间的三维窗口浏览。工具条从左到右是地下模式、附属设施、专业开关、开挖(10 / 20 / 50 米见方)、漫游、量测、汇报和搜索框。漫游用 W / S 前后、A / D 左右、Q / E 升降、Shift 加速、按住左键拖动转向;单击管线或设施在右侧查看属性。
分析
量测平面量测在「分析」选项卡 → 量测 → 量测,在平面图上依次单击各点,下方显示每段长度和总长(米,按工程坐标系平面距离计算);三维量测在管线建模视图工具条勾选「量测」,单击两点得到水平距离、高差、空间距离和坡度(‰)。软件目前没有面积量测。横断面与纵断面横断面:「分析」选项卡 → 剖切 → 横断面,在平面图上依次单击两点画切线,下方显示切线穿过的各条管线的位置、断面和埋深。纵断面:「分析」选项卡 → 量测 → 纵断面,输入起点、终点点号后点「开始分析」,软件沿管网按最短路径生成断面图和数据表(点号、地面高程、累计距离、管底高程、坡度 ‰、管径)。净距与碰撞检查入口是「分析」选项卡 → 剖切 → 碰撞检查。平面上相交的两管检查垂直净距,平行敷设的两管检查水平净距,默认值参考 GB 50289-2016(未列出的专业对默认水平 0.5 米、垂直 0.15 米),可逐项修改后点「开始分析」,结果按碰撞、垂直净距不足、水平净距不足列出并可在图上定位。该功能需团队版及以上。
成果
成果导出生成三维成果后,在管线建模视图右侧成果面板导出:「导出 3D Tiles」复制整套 tileset.json + tiles 目录(全部套餐可用),「导出 GLB」「导出 OBJ」「导出 3DGS」输出局部坐标的单文件模型(个人版及以上),「导出成果说明书」生成 Word 文档。3D Tiles 为 OGC 3D Tiles 1.1、内容为 glTF,自带地理定位和属性表,可直接给 Cesium、SuperMap 等平台加载。汇报与发布在「成果」选项卡 → 导出 → 汇报与发布(或三维工具条的「汇报」)打开汇报面板:「记录当前视角」保存书签,两个以上可「按顺序飞行」,「截图」保存 PNG。面板底部「局域网发布 端口」默认 8890,点「开始发布」后显示 http://本机IP:端口/tileset.json,内网平台可直接加载;只开放三维成果文件,点「停止发布」或关闭程序即停止。
