管道是工业的神经,从化学化工管路到供热、供气管路,从地下管路到供油管路,工业领域的各个角落都可以看到它的身影。本文对三维管道设计系统进行了研究,并开发了具有能够在三维环境下布置管线和生成管道实体的三维管道布线软件。本课题所开发的三维管道布线软件是以JhSolid三维造型软件为基本框架,采用面向对象的设计方法,运用Parasolid几何造型内核函数构造管道实体,并且利用HOOPS可视化组件绘制渲染图形。本课题的主要目的是开发出简单易用、符合我国工程设计人员使用习惯的三维管道布线软件。在三维环境下布置管线是本课题的核心研究内容,本系统提供两种布置管线的方式,手动绘制管线的功能采用鼠标点击和键盘输入的方式布置管线,这种方法可以快速的、大量的布置管线,给用户提供了极大的灵活性。为了能够进一步提高布置管线的效率,系统还提供给用户自动连接管线的功能,其连接方案包括规则连接、交叉连接和最短距离连接三种,对于管线走向简单的情况,此种方式效率很高。在手动绘制管线的功能中,针对在三维空间中绘制直线时无法控制绘制方向的问题,本课题开发了在绘制起点放置方向控制轴的方法,即绘制的起点处生成指向不同绘制方向的箭头,用户通过点击相应方向的箭头来随时改变绘制方向,这种方法操作简单,使绘制管线的速度大大提高。系统开发的管道修改功能包括：修改管线的节点坐标、修改管道的弯头半径、在管线中插入新的节点、对存在干涉的管线进行绕行修改、修改管道实体的参数、对已生成实体的管道进行路径的修改等。系统中的管道实体是由Parasolid的扫描造型函数构造并由HOOPS可视化组件绘制和渲染而成的。系统采用HOOPS选择对象的方法拾取管道实体、管线、管道节点等几何元素。经过程序编制,调试和反复测试,证实该程序成功地实现了上述功能,验证了其方法的正确性。