CityEngine案例——马赛城市规划项目

CityEngine是一个快速创建城市建模的实用工具,使用它仅需一个半月即可实现10平方公里的城区规划，并完成整个项目的建模工作。
  　　
项目目标：通用的城市规划模式
 　　法国大型建筑工程公司-埃法日集团创建了引人注目的总体规划和三维可视化场景，从而展示了整个城市规划项目，并满足了如下的生产要求：
 　　1.在参与方（建筑师、生产商和CGI美术师）的共同协作下设计出了城市轨道规划和典型建筑模型，并可快速的以三维的形式呈现出来。
 　　2.最终规划方案将广泛应用在城市规划布局中，之后将很快在不同地势和空间环境的其它城市得到普及。换而言之，所制定的城市总体规划灵活多变，没有局限性，但是也有一些具体规定和原则，比如不同建筑物类型的比例是特定的。
 　　3.建筑设计源于建筑师对建筑物强大的概念类型设计。本文中，建筑师概略地描述了七种建筑类型，相关的几种结构和规划性原则包括：
       • 每个建筑类型底面的基本形状原则：三角、多边形、树状、多米诺或小方形。
       • 树状型的底面拉伸为柱状，并且要适应不同的地形地貌。
       • 每个建筑物应具备限制性的容积率特征（具体根据地面面积而定）。
       • 通过距离的定义和方位限制来确定街道的邻近关系和主轴。
       • 每个建筑类型都具有不同的外观设计，设计过程中必须遵守设计规则，比如向阳性，与邻近建筑物距离等。 
 

解决方案：CityEngine参数设计
 　　显而易见，我们不可能完全按照建筑师所提出的规划设计原则和限制条件来试图使用标准的CAD或DCC工具手工建立整个三维城市的模型。也就是说，还必须使用程序技术将设计原则和限制条件转化成规则和参数的设计。因此，CityEngine是城市环境建模的理想辅助软件。
 　　CityEngine是一种由高度抽象化的CGA脚本语言所驱动的专业工作流工具。CityEngine中所有工具均是以城市或建筑为对象。使用者可通过简单而强大的脚本操作来实现建筑的定义：在CE中，您无需处理多边形、顶点等问题（以及无需进行复杂的数学运算），但是必须以布局、规律、图形逻辑和空间分区作为重点研究内容。城市或建筑建模过程是一种自然的思维设计过程，如同你在编写一段DNA结构一样，它可以很好的适应其所在的位置。CGA语言最大的特点是非常的简单：如果一个人使用布局、规律、切分和重复次数等术语来描述一座建筑物或城市，则其就具备编写CGA规则的能力。
 　

应用生产工作流程
 　　对于大规模城市环境的程序化建模，来自VFX工作室的Romain Janil实施并应用了以下工作流程：
 　　1. 创建真实世界的数据并保存为矢量文件。
 　　2. 导入约束、障碍或属性图层到CityEngine中，比如海洋，公园，桥等。
 　　3.道路网络按照设计原则程序化增长，也可手工编辑特定地点。
 　　4. 地块按照设计原则可以进行细分，比如每个建筑物区域有最小或最大面积的限制。
 　　5.  树状建筑类型以CGA循环规则实现程序化自动增长。
 　　6. 其他类型以随机或定向/区域为基础的求导规则程序化扩展。
 　　7. 根据设计要求来定义立面风格的程序化脚本，比如南面立面带有遮阳伞，北面是阳台，开放式窗户和窗帘的随机分布等。
 　　8. 分配和摆放城市的基础设施，比如长椅、路灯、树木、公园小路等。
 　　然后，使用CityEngine可直接在3D试图下交互生成模型。整个区域生成了1400万个面的三维模型，并且仍可以在场景中漫游和更改参数等。然后将所有模型导出为Collada格式，并在3eme Oeil中形成了最终的渲染效果图和动画。
 
实际情况： 1.5人/月,15000栋建筑物
     • 使用的软件：Global Mapper, CityEngine, Maya, Lightwave 3D
     • 所有的程序生产时间：1.5人/月
     • CiryEngine中整个区域的建模时间：5分钟
     • 建模面积：10平方公里
     • 总面数：1400万
     • 建筑物和要素个数：15000