CityEngine
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CityEngine是一款Esri苏黎世研发中心(原Procedural公司)开发的三维建模软件应用,特别适合于三维城市环境的生成。利用程序化建模(procedural modeling)方法,CityEngine可支持细节丰富、大尺度三维城市模型的创建。
概述
- 基于规则批量建模编辑: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。基于规则的建模的思想是定义规则,反复优化设计,以创造更多的细节。当有大量的模型创造和设计时,基于规则建模可以节省大量的时间和成本。最初,它需要更多的时间来写规则文件,但一旦做到这一点,创造更多的模型或不同的设计方案,比传统的手工建模更快。
- 与ArcGIS集成编辑:CityEngine提升了ArcGIS三维建模能力,充分使用GIS数据快速创建3D内容,为ArcGIS三维数据的获取提供保障,使得ArcGIS三维解决方案更加完善。
应用
- 城市规划与城市设计:
- 城市研究:
- 电影制作:疯狂动物城、超能陆战队均利用CityEngine来构建大尺度的城市模型;
- 游戏开发:
上手
用户界面
- 主要窗口类型:导航栏、场景编辑器、CGA规则编辑器、三维视窗、平面图(顶视图的三维视窗)、监视窗口、控制台输出、消息记录
基本流程
- 新建场景:在创建CityEngine项目之后,可创建新的场景(scene);
- 创建布局:城市布局(layout)由街道(street)、街坊(block)、地块(lot)构成,最简便的创建城市布局的方法,是使用Graph菜单下的“街道生成向导”(Street Creation Wizard);也可导入由AutoCAD导出的DXF文件、由OpenStreetMap导出的OSM文件来生成街道网络;
操作 | 数据形式 |
---|---|
前期数据准备 | 地理或控制地图,属性图层(图像) |
街道网络创建与编辑 | 街道网络,graph图形(中线) |
基本的地块/街道机和编辑及街块细分 | 地块与街道,shape形状(二维多义面) |
用形状语法进行几何体生成 | 三维城市,模型(带贴图的三维体块mesh) |
后续模型处理 | 导出标准工业格式的模型文件 |
CGA规则语法
CGA(computer generated architecture)规则可在整个城市的尺度上,控制大量的几何形、比例、建筑或街道风貌肌理。规则文件由规则、属性、自定义函数以及注释等构成的集合。
- 形状(Shape):形状是CGA规则语法的核心要素,形状的名字被称为“模型标识”(shape symbol),由几何体构成,并具有被称“范围”(scope)的包围盒(oriented bounding box)。
- 规则(函数)
规则类型 | 形式 | 特点 |
---|---|---|
标准规则 | PredecessorShape --> Successor |
与无参函数比较类似,其结果返回给模型标识 |
带参规则 | PredecessorShape(Parameters) --> Successor |
与有参函数比较类似,根据需要传递改变后继模型外观的信息 |
随机规则 | PredecessorShape --> percentage%: Successor1 percentage%: Successor2 ... else: SuccessorN |
用以随机生成不同外观的模型 |
条件规则 | PredecessorShape --> case condition1: Successor1 case condition2: Successor2 ... else: SuccessorN |
与函数中的条件语句比较类似,条件规则的关键字是case、else,根据不同的条件生成不同外观的模型 |
递归规则 | PredecessorShape --> case condition1: Operations PredecessorShape case condition2: Successor2 ... else: SuccessorN |
与函数中的循环语句比较类似,适用于满足一定条件时重复执行相同的操作 |
常用函数
-
t(x,y,z)
:移动(复制),Translate?; -
t(x,y,z)
:缩放,Scale?; -
i("example.obj")
:插入(替换),Insert?,;
-