通过机器人携带检测装置进入管道进行检测,是目前管道无损检测正在发展的重要检测方式,多机器人协作检测能够提高检测效率,由于城市地下管道密集复杂,在管道检测机器人系统设计阶段,就需要大量的实验验证来保证协作的高效性。验证需要足够大的管网规模,且需要各种不同的管网结构,若构建实体管道或在真实管道中进行实验,所耗费的人力物力无疑是巨大的,建立城市地下管网三维可视化仿真平台,是实现机器人管道检测仿真的基础。本文以适用于燃气管道机器人队列检测的管网仿真为研究内容,对树状管网结构的生成策略进行了研究,提出了一种能够根据用户对管网复杂度需求,设置关键类型节点数量的管道随机生成策略,该随机生成策略满足受控生成且管网结构多样的实验需求。同时对三维管网的构建方法进行了研究,通过对三维直管道坐标变换,按照随机生成的管网结构进行拼接,形成三维管网。研究了十字管道、弯管道、T型管道、缓型弯管多种类型接口的处理方式,该处理方式实现了管道的自然衔接,且不影响管网总长度。出于大规模三维管网绘制实时性的考虑,采用了可见性剔除技术绘制管网,并对管道内部遮挡剔除算法进行了改进。同时利用GPU并行计算能力并行处理Phong光照模型,加快光照处理速度。考虑了平台的参数交互需求,介绍了文本格式管网地图数据导入处理流程,以及各项输入输出参数的设置。最后对仿真平台进行了构建,实现了管道三维可视化仿真。仿真了金属和PE两种常见材质的管道的纹理效果,并在系统中加入自动漫游和手动漫游功能。自动漫游旨在模拟机器人管道内部漫游视角,实时展示管道内环境,且可通过设置切换不同机器人视角。手动漫游通过键盘和鼠标对视角进行控制,能够全局观察管网结构,也可调近视角做局部观察。系统针对燃气管道机器人检测队列仿真对管网平台进行的三维构建,考虑了功能要求和实时性要求,所构建管网能够满足后续仿真需求。