钢结构节点设计是钢结构设计的重难点,采用传统的CAD(Computer Aided Design,计算机辅助设计)技术,很难灵活地进行钢结构节点设计。为此,将虚拟装配引入到钢结构节点设计中,构建了同时支持鼠标交互(包括拾取)和参数式交互的虚拟装配环境,并用XML(Extensible Markup Language,可扩展标记语言)表达装配模型,基于面片对型钢、板件、螺栓等零件进行参数化造型,从而实现了高精密度的三维实体造型、交互式的三维操作、可视化的三维视图的统一。将钢结构节点的虚拟装配过程从微观上划分为两个阶段:虚拟装配初始阶段和虚拟装配后继阶段。两个阶段采用各自针对性的处理方法:在虚拟装配初始阶段,交互式地、逐个零件地进行基于面片的虚拟装配,灵活地装配出最终产品所用到的常用装配体;在虚拟装配后继阶段,采用重用技术和重构技术,对初始阶段中已装配出的装配体进行再利用实现装配体的自动装配。重用是自动装配实现的基础,包括即时复制和导入与导出两种形式;重构是自动装配实现的关键,它的核心步骤是:以参照钢结构节点为依据,在拾取点和关联面的共同作用下对型钢的初步位姿进行自动的修正。此外,本文还研究了钢结构节点的三视图及自动的尺寸标注等功能。在自动标注中,标注符号与标注文本、标注实体之间、标注实体与视图中的图素都不会发生干涉。Java 3D?是一个三维图形API(Application Programming Interface,应用编程接口)。基于Java?语言和Java3D对相关研究进行了程序编码,装配出了各种类型的钢结构节点,并且由这些钢结构节点可以进一步装配出钢结构框架,实现了验证性的钢结构设计。