基于CGA规则快速建立虚拟城市盱眙研究

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毕业论文

1引言.4

2基于CGA规则建模简介.4

3模型的设计.5

3.1建立Shapes与贴图...5

3.2地形与地面的建立.6

3.3建立街道网络...10

3.4利用CGA规则生成街道...13

3.5基于CGA生成建筑模型...15

3.6CGA生成城市模型..18

3.7关于特殊建筑模型的导入...19

4CITYENGINE的输出应用..20

结论.21

参考文献.22

致谢.23
1 引言随着互联网络的发展，虚拟数字城市也得到了快速的发展。其优秀的可视化效果，直观的设计画面，给人身临其境的感觉。三维城市的建立关键在于大规模批量建模，若不是找到一个好的平台，而依靠传统的建模模方法，其难度可想而知。CityEngin e 软件是一款由 Esr i 公司研发的计算机辅助设计的软件。 CityEngin e可以直接批量生成大范围城市景观，它也可以通过二维数据高效率地创建出大批量三维场景模型。 CityEngine 可以与 Esri 其他软件进行无缝连接。在通过导入详细的 GIS 数据来进行城市真实场地现状的生成，通过对建筑形态、空间状态、交通组织的程序代码编写，再通过对城市空间控制规则的设定，完成城市规划的生成。这种城市规划的生成过程是一种人脑思考过程的程序化呈现。这种设计过程的呈现与以往的设计成果的呈现不同，也给城市设计带来了巨大的变化。
CGA （ Computer Generated Architecture ）是 ERSI 公司旗下 CityEngine 软件规则建模语言。 CityEngine 作为建模软件的新成员，它不仅可以利用现有 GIS 数据简单快速创建三维场景 , 还能高效地进行规划设计 , 而且完全支持 ArcGIS 。这使得大量现有的基础 GIS 数据 ( 如宗地、建筑物、城市道路中心线等 ) 在不需转换的情况下可直接使用 , 从而可以实现快速三维建模 , 减少系统再投资成本 ,CGA 语言可以批量建模。规则定义了一系列的几何和纹理特征决定了模型如何生成。本文选取了 Esri CityEngine 作为研究平台，利用 CGA 语言建模讨论如何快速建立整个城市的三维模型。2 基于 CGA 规则建模简介CityEngine 的 CGA （ Computer Generated Architecture ）源'自:751-/论|文'网"]www.751com.cn是一种独特的编程语言，用来生成建筑 3D 内容，它是 CityEngine 软件快速建模的核心部分。一个CGA 文件可以有多条规则组成，这些规则定义了真实的建筑几何如何生成。在一个 CGA 文件被赋予一个 shape 之后，建筑模型开始生成。语义建模的思想是定义规则，通过迭代精炼设计，从而创建细节完成内容。这些规则操作由几何组成的形状（ shapes ）。CityEngine 依托要素、属性和规则三个方面进行创建模型。建模者为场景中的每个元素提供更为细致的属性信息，借此就能建立起更复杂且贴近真实世界的三维场景。基于规则的建模的思想是定义建模规则，不断地优化模型外观设计，以创造更多的表现细节。图 1 基于 CGA 模型的建立与优化3 模型的设计3.1 建立 Shapes 1 与贴图从几何学上讲， Shape 就是简单的多边形。 Shape 是 CGA 生成模型的起点。