近年来,BIM的快速发展给土木工程建设带来了革命性的影响,工程项目的设计与施工也由传统的二维逐渐过渡到三维。同进,BIM的数据共享的思想使得工程建设参与各方能够更好地交流、沟通与协调。显著提高了工程项目建设的效率,减少了在设计与施工过程中出现错误的概率,给项目建设方带来了巨大的经济效益。在本文中,我们将对如何使用BIM数据库提供的来自于不同的专业、不同的设计部门的三维管线模型的综合性的碰撞检测作深入的研究与探讨。并通过结合MFC应用程序框架、OSG三维渲染引擎与Bullet Physics物理引擎的功能来实现三维管线间的碰撞检测功能。本文首先介绍虚拟现实技术的背景与将碰撞检测功能应用于BIM的现实意义,以及物理处理引擎的发展现状。接着对BIM的概念以及三维管线的设计作简单的概述。然后,我们将针对于三维场景的渲染与管理以及碰撞检测的算法以及物理引擎作深入的探讨。三维场景的渲染与管理的章节主要探讨了三维图形渲染管线的基本知识与着色器的基本概念与用法,以及OSG图形渲染引擎的基本的图形渲染与场景管理知识。碰撞检测的章节主要探讨了两阶段划分理论与在各阶段适用的算法分类,碰撞检测算法的基础包括包围体概念、图元测试、包围体层次、空间划分与BSP树、凸体测试等,以及Bullet引擎的相关知识。最后,本文通过结合OSG引擎与Bullet Physics引擎设计出一个具有基本的三维图形渲染与场景管理功能与碰撞检测功能的应用系统。系统着重讲述了场景数据的读写与管理、场景的组织与渲染、场景与用户的交互实现、碰撞检测的实现与结果的组织等内容。本系统在个人计算机上具有很好的稳定性,在处理大量的三维管线数据模型的渲染与碰撞检测时具有较快的速度与较高的效率。