面向城市设计的参数化三维建模方法初探

２０１４年６月　第３期　文章编号：１６７２—８２６２（２０１４）０３—７２—０３　城市勘测　Ｊｕｎ．２０１４　Ｎｏ．３　Ｕｒｂａｎ　Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ＆Ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ　中图分类号：Ｐ２０８．２　文献标识码：Ａ　面向城市设计的参数化三维建模方法初探　唐相桢　（重庆市勘测院，重庆摘４０００２０）　要：城市设计作为一种三维空间设计，三维形态可直观反映设计者意图。本文将基于规则的三维建模方法与城市　设计相结合，以重庆市大渡口钓鱼嘴片区为试点，建立了可交互调整的钓鱼嘴三维城市设计成果，总结出一套基于规　则的三维城市设计建模综合流程。　关键词：规则；城市设计；三维建模　１　引　言　城市设计贯穿于城市规划的全过程　Ｊ，是对城市　空间形态和环境所做的整体构思和安排。如何将规划　设计师的设计意图在三维空问中直观形象地表达，同　“生态文化之区，山水宜居之城”。规划中，按照南北　把钓鱼嘴分成４个片区、７个中心，包括太阳城、中心　广场、月亮湾广场、会议中心、白居寺公园、钓鱼嘴公　园、滨江公园。　时提供高效、实时的评估分析及反馈机制，成为目前城　市设计领域在传递设计意图、优化设计成果方面亟待　解决的问题　。　目前城市设计三维模型多是采用３ｄｓ　Ｍａｘ、Ｍｕｌｔｉ—　一根据设计方提供的片区设计总平面图，对不同设　计要素进行详细分析，了解片区设计理念与定位，为下　步的实现设计方案三维可视化打下基础。　结合传统城市设计三维建模流程及方法，通过对　道路、建筑、景观等对象的结构特点进行分析，制定相　２．２建模流程　ｇｅｎ　Ｃｒｅａｔｏｒ等三维建模软件制作。这种模式存在的问　题是：①耗费大量的人力，并对人员对建模软件的熟悉　度有要求，需要投入大量建模学习成本。②三维设计　方案可调节性低，灵活性差，更新频率得不到保证。③　功能较单一，未真正在城市设计过程中起辅助决策作　应的形状文法规则＿５　Ｊ，并将规则应用于点、线、面等　场景形状，即可实现城市设计三维空问形态化。　将城市设计三维建模流程全过程分为６大步骤，　详述如下：　用，这些问题大大制约了三维地理信息技术在城市设　计的应用与发展。　Ｅｓｒｉ　ＣｉｔｙＥｎｇｉｎｅ＿３　作为国际上优秀的三维城市建模　第一步，提取出总平面图中道路中心线，通过道路中　心线生成ｔｉｎ网格，经格式转换为地形ｔｉｆ文件；导入ｔｉｆ　地形到ＣｉｔｙＥｎｇｉｎｅ，为城市设计三维模型提供高程参考。　第二步，提取出总平面图中居民地、植被、水系，分　层导出为ｓｈｐ文件。其中建筑底面的ｓｈｐ文件中属性　软件平台，广泛应用于数字城市、城市规划、游戏开发和电　影制作等多个领域。在城市设计中，ＣｉｔｙＥｎｇｉｎｅ可以利用　二维数据快速创建三维场景，并能实现“所见即所得”的　交互式规划设计。本文以重庆市大渡口钓鱼嘴片区三维　城市设计全过程为例，基于ＣｉｔｙＥｎｇｉｎｅ实现了城市设计成　果参数化三维建模，为大规模、高重复度的城市设计三维　空间形态化提供了一种行之有效的新思路。　字段需含有建筑高度。　第三步，通过道路中心线构建道路路网，同时生成　街区地块。　第四步，建立不同风格的建筑和景观、道路规则。　第五步，分类导人ｓｈｐ文件到场景，确定片区建　筑、景观平面位置。　２　工作方法　２．１前期调研　第六步，将已建立的规则应用到对应的场景形状，　即可实时生成建筑、道路和景观三维模型。　第七步，优化城市设计三维场景，包括场景整体色　重庆市大渡口钓鱼嘴片区是重庆市主城区唯一尚　未开发的江岸半岛，片区约７．９　ｋｍ　，将建设成为一个　收稿日期：２０１３～１１—０１　彩和谐度、街区地块形状优化。　作者简介：唐相桢（１９８３一），女，工程师，主要从事三维地理信息系统研究与开发。　基金项目：“十二五”国家科技支撑计划重点项目（２０１１ＢＡＨ１２Ｂ０７—０４）；住房和城乡建设部２０１２年科学技术项目（２０１２一Ｋ８—１０）