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基于CityEngine的城市建筑群三维震害模拟研究

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地震工程与工程振动 2018年第4期38卷 93-99页

作者：陈相兆孙柏涛李芸芸张桂欣中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080

对北川县城851栋建筑物的震害资料进行了现场调查,建立了建筑物震害数据库。提取了建筑物不同部位的纹理特征,建立了纹理特征数据库,编写了建筑物三维建模的流程和规则。基于CityEngine平台快速批量地建立了北川县城851栋建筑物的三维... 详细信息

对北川县城851栋建筑物的震害资料进行了现场调查,建立了建筑物震害数据库。提取了建筑物不同部位的纹理特征,建立了纹理特征数据库,编写了建筑物三维建模的流程和规则。基于CityEngine平台快速批量地建立了北川县城851栋建筑物的三维模型。采用遥感影像和DEM数据建立了北川县城区域的三维地形,结合建筑物三维模型构建了汶川地震前北川县城的场景。采用建筑物单体震害预测方法,计算分析了不同结构类型建筑物在不同地震烈度(Ⅵ~Ⅺ)下的震害指数和破坏等级。在CityEngine平台中用不同颜色渲染建筑物描述其破坏等级,建立了北川县建筑群三维震害场景。结果表明CityEngine三维快速建模技术比传统3ds Max三维建模技术效率更高,结合单体震害预测方法,可以快速模拟大规模建筑群三维震害场景。

关键词： CityEngine 三维建模震害预测震害模拟

CityEngine与ArcGIS结合的辅助道路规划设计

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测绘通报 2016年第12期 64-67,95页

作者：刘茂华杨洋岳强沈阳建筑大学交通工程学院辽宁沈阳110168 上海华测导航技术股份有限公司上海110122

结合CityEngine与ArcGIS构建了一种基于三维道路模型的道路设计方案快速集成和实时模拟的辅助规划设计平台。CityEngine参数化建模软件基于CGA规则语法的建模技术,可以对道路的三维模型进行批量化快速构建,在此基础上借助ArcGIS的空间... 详细信息

结合CityEngine与ArcGIS构建了一种基于三维道路模型的道路设计方案快速集成和实时模拟的辅助规划设计平台。CityEngine参数化建模软件基于CGA规则语法的建模技术,可以对道路的三维模型进行批量化快速构建,在此基础上借助ArcGIS的空间分析功能,可以开展地形分析、断面分析、土石方计算等辅助规划管理等工作,为道路规划、设计、管理部门提供了一种将可视化的设计成果进行三维展示的技术手段,帮助设计人员提高了工作效率与方案质量,为评价和决策者提供了直观、便捷的评价及决策依据。试验证明,通过将CityEngine参数化建模软件与ArcGIS的空间分析功能相结合,开发的城市道路三维可视化辅助设计平台可以直观、准确地展现城市道路设计方案,并在此基础上对道路三维模型进行空间分析,辅助决策者对方案进行评价及改动;该平台有利于不同专业工作者之间的协同配合,可以显著提高道路设计工作的技术水平和工作效率,对于推动道路设计工作由二维向三维转变具有重要意义。

关键词： CityEngine 参数化建模空间分析道路辅助设计

基于3DMax与CityEngine的城市道路路灯快速批量自动建模方法

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测绘工程 2018年第5期27卷 40-45页

作者：程朋根李志荣聂运菊林淇昕东华理工大学测绘工程学院江西南昌330013 流域生态与地理环境监测国家测绘地理信息局重点实验室江西南昌330013 广西空间信息与测绘重点实验室广西桂林541004

针对三维城市建模过程中采用手工建模方法对道路附属设施路灯等进行建模与摆放,效率低,位置不精确等缺点,提出基于3DMax与CityEngine的城市道路路灯批量建模与摆放方法。首先,在3DMax中建立不同的路灯模型;其次,分析路灯坐标点与道路中... 详细信息

针对三维城市建模过程中采用手工建模方法对道路附属设施路灯等进行建模与摆放,效率低,位置不精确等缺点,提出基于3DMax与CityEngine的城市道路路灯批量建模与摆放方法。首先,在3DMax中建立不同的路灯模型;其次,分析路灯坐标点与道路中心线的空间关系计算邻近角,再导入到CityEngine中,通过规则程序调整路灯的大小与方向,实现在路灯坐标点上的批量自动建模。所建模型可转换为obj、3ds等通用的三维数据交换格式,可方便地实现数据共享和重复利用。最后对该建模方法进行验证,并将生成的路灯模型与道路模型进行整合,结果表明该方法实用、可靠,可节约三维城市道路附属设施数据建设的时间和成本。

关键词： 3DMax CityEngine 路灯批量自动建模

基于CityEngine的建筑物自动化建模

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测绘地理信息 2017年第5期42卷 92-95页

作者：赵明月吴健平华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室上海200241

传统的三维建模方法需要耗费大量的人力和时间,效率低且可重复利用的程度不高。CityEngine作为一个新的三维建模软件,支持基于规则的CGA(computer generated architecture)方法,建模速度快,模型重用度高,且与ArcGIS软件能很好结合。介... 详细信息

传统的三维建模方法需要耗费大量的人力和时间,效率低且可重复利用的程度不高。CityEngine作为一个新的三维建模软件,支持基于规则的CGA(computer generated architecture)方法,建模速度快,模型重用度高,且与ArcGIS软件能很好结合。介绍了在CityEngine中创建规则文件的方法以及基于Python脚本的建筑物自动化三维建模方法,并通过实例演示自动化建模过程。

关键词： CityEngine CGA规则三维建模自动化建模

CityEngine CGA支持下的传统民居复杂屋顶建模及优化——以衡阳市中田村为例

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测绘通报 2016年第3期 98-102页

作者：刘媛邓运员刘立生郑文武衡阳师范学院"古村古镇文化遗产数字化传承"湖南省协同创新中心湖南衡阳421002 中国农业科学研究院衡阳红壤试验站湖南衡阳421001

传统村落的民居建筑地方特色鲜明,在地方传统文化快速消逝的背景下,数字化成为民居建筑保护的有效手段,快速、批量、精确的三维建模是当前民居建筑数字化的关键问题。针对传统民居建筑的不规则性,本文利用ArcGIS CityEngine软件建模工具... 详细信息

传统村落的民居建筑地方特色鲜明,在地方传统文化快速消逝的背景下,数字化成为民居建筑保护的有效手段,快速、批量、精确的三维建模是当前民居建筑数字化的关键问题。针对传统民居建筑的不规则性,本文利用ArcGIS CityEngine软件建模工具,对中国传统村落衡阳市中田村的传统民居建筑群开展了三维建模及其优化研究,深入阐析了传统民居批量、快速建模方案,优化了传统民居建模难度较大的复杂屋顶的建模规则,实现了精细建模的算法,为后续开展其他传统民居建模提供了一套有力、可行的建模体系及其实现路径。

关键词：传统民居三维建模 CityEngine 交互式建模

基于CityEngine平台的砌体结构震害三维模拟

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基于CityEngine平台的砌体结构震害三维模拟

作者：于济恺中国地震局工程力学研究所

学位级别：硕士

随着智慧城市新兴概念的发展,建设三维城市地震灾场对于统筹规划震后救援、震前防灾演练有着重要的作用。三维地震灾场能够直观的表现出地震区域建筑的破坏情况,为震前的防震演练工作和震后救援工作提供指导。目前三维城市建模技术发展... 详细信息

随着智慧城市新兴概念的发展,建设三维城市地震灾场对于统筹规划震后救援、震前防灾演练有着重要的作用。三维地震灾场能够直观的表现出地震区域建筑的破坏情况,为震前的防震演练工作和震后救援工作提供指导。目前三维城市建模技术发展很快,但是在地震中的应用较少,其主要原因是国内学者目前采用的主流方法是进行建筑物单体精细化建模,然后导入到地理信息平台中,这种方法对于建筑物震害的表现较详细,但是受计算机性能的限制,同时建模周期长。由于建筑在地震中有五种破坏等级,这种单体建模的方法就需要对一个建筑建立5种模型,同时还要根据建筑不同的破坏等级导入不同的模型,这使得建模的工作量大大增加,同时建筑模型的更迭速度也大大降低,所以急需一种城市三维模拟技术,既能达到三维灾场要求的精细度,同时能够保证建模效率,并保证不同破坏等级模型的更迭更为简洁方便。随着地理信息技术的发展,二维地理信息的分析和处理已经满足不了人们的需要,更加直观更多信息的城市三维模拟技术成为了当今时代的主流方向。近些年,随着智慧城市概念的发展,城市三维建模技术有了很大的提高,同时也遇到了新的问题,城市级别建筑模拟技术需要建筑模型达到一定的精细度,同时还要兼顾计算机的性能,以及三维场景的建立周期。现在主流的城市三维建模技术主要为倾斜摄影配合三维地理信息平台,将倾斜摄影的图片和建筑属性挂接,达到模型精度和建模效率同时提升的效果,对计算机的运算性能要求高。还有采用手工建立建筑模型导入地理信息平台的方法,此方法一般用于项目规划,市政工程管理等方面,模型的精细度高,建模的周期长,数据量庞大,对计算机要求高,成本也相对较高。CityEngine软件提出了规则建模的概念,将之前的直观建模转变为程序建模,这种将建筑模型规则化的方法极大地缩短了城市建筑群的建模周期,建立一类建筑的规则文件,应用到不同属性的地块上,便完成了该类建筑的模型建立。同时建筑模型规则划可以将建筑分成不同的构件,每个构件也可以赋予不同的属性值,这样就为不同破坏等级的建筑模拟提供了方便。本文利用CityEngine这个优点,完成了对砌体结构建筑的震害模拟。砌体结构建筑是城市中比较常见的建筑,多用于住宅、医院、教学楼等楼层不高的建筑,建筑形状相对规则,易于分析震害机理,震害分布存在一定规律。在中国砌体结构建筑仍然有很大的数量,对于砌体结构的震害模拟有一定的必要性。砌体结构建筑中墙体为主要承重构件,墙体破坏对于结构安全性能影响很大,砌体结构墙体的震害特征也十分明显。本文的主要研究工作为:1.通过理论分析砌体结构构件剪力与强度的关系,推导出构件裂缝等级的计算方法,并应用到简化模型上,为砌体结构震害分布规律提供理论基础;2.通过震害实例统计分析得到砌体结构震害分布规律,设计震害实例统计方法,给出砌体结构震害分布计算流程,根据统计结果,得到震害分布函数L(d)、M(d)、H(d)、楼层影响函数F(i)、构件影响系数β、形状影响系数γ;3.在CityEngine平台中应用震害分布规律计算方法,模拟出单个简化模型建筑的震害分布情况,并以汶川县城为例,模拟城市级别的砌体结构震害分布情况。

关键词：砌体结构三维震害模拟 CityEngine 规则建模

利用CityEngine进行三维校园参数化精细建模

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测绘通报 2017年第1期 83-86,111页

作者：赵雨琪牟乃夏张灵先黄河水利职业技术学院测绘工程学院河南开封475004 山东科技大学测绘科学与工程学院山东青岛266510

在现有二维数据的基础上进行快速的三维精细化建模是当前GIS领域的一个重要研究方向。本文给出了CityEngine参数化规则建模的流程和方法,解释了规则函数的原型及其作用,阐述了建筑物、道路、绿化和水体的三维精细化规则建模的具体步骤,... 详细信息

在现有二维数据的基础上进行快速的三维精细化建模是当前GIS领域的一个重要研究方向。本文给出了CityEngine参数化规则建模的流程和方法,解释了规则函数的原型及其作用,阐述了建筑物、道路、绿化和水体的三维精细化规则建模的具体步骤,并以山东科技大学校园三维为例,在CityEngine平台上构建了整个校园的三维场景。参数化建模能够通过参数更改模型的细节特征,实现了实时、动态的三维建模,弥补了传统建模方法的不足,对大规模城市快速精细化三维建模具有重要的指导意义。

关键词： CityEngine 规则参数化三维建模

基于CityEngine的建筑物三维建模技术研究

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测绘通报 2014年第11期 108-112页

作者：张晖刘超李妍汪友结深圳市房地产评估发展中心广东深圳518040 武汉大学遥感信息工程学院湖北武汉430079

传统手工建模的方式虽然能够建立精细的建筑物三维模型,但是建模周期长,成本高。本文介绍了基于规则进行三维建模的方法,在CityEngine平台下,充分利用现有的建筑物基底投影分布数据及内部各楼层的房间分布矢量化数据,通过规则文件驱动... 详细信息

传统手工建模的方式虽然能够建立精细的建筑物三维模型,但是建模周期长,成本高。本文介绍了基于规则进行三维建模的方法,在CityEngine平台下,充分利用现有的建筑物基底投影分布数据及内部各楼层的房间分布矢量化数据,通过规则文件驱动生成了大场景建筑物外立面三维模型,并进一步建立了建筑物内部的三维模型。因此,CityEngine基于规则的建筑物建模技术,能够充分利用现有GIS数据,快速、批量地对建筑物内外部进行三维的立体建模,提高了三维建模效率,为建筑物三维建模领域提供了一种全新的手段。

关键词： CityEngine 建筑物三维建模 GIS 建筑物内部建模 ArcGIS

CityEngine在不动产登记三维建模与数据库设计研究

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CityEngine在不动产登记三维建模与数据库设计研究

作者：邹倩合肥工业大学

学位级别：硕士

我国传统的不动产登记是基于二维平面的登记,由土地登记和房屋登记组成。随着地上和地下空间逐渐被开发利用,土地的使用权不再拘泥于地表,针对同一宗地,土地使用权需要在地表、地上、地下分别设立,所以,不动产产权的登记管理已不再是在... 详细信息

我国传统的不动产登记是基于二维平面的登记,由土地登记和房屋登记组成。随着地上和地下空间逐渐被开发利用,土地的使用权不再拘泥于地表,针对同一宗地,土地使用权需要在地表、地上、地下分别设立,所以,不动产产权的登记管理已不再是在二维地表上所定义的宗地,需要将土地权转化为空间权,以满足三维地籍形态下的管理需要。这也是实现对地上、地下空间开发利用管理的必然要求。论文的目的是在建立三维地籍系统的过程中,实现三维地籍的可视化。本文围绕三维地籍系统的建立,详细研究的内容包括以下几个方面：（1）对国内外的三维地籍系统进行分析,并通过具体实例分析对比了目前主流的三维建模技术。根据文献回顾和分析结果,选择使用CityEngine软件,创建了针对城镇不动产登记的三维地籍系统的三维模型。（2）三维地籍模型的确定。分析对比了二维地籍和三维地籍的特点,对三维地籍的特征进行了总结,结合《不动产暂行条例》提出以土地所有权为核心的不动产统一登记,确定了面向不动产登记的“房地合一”的三维地籍模型。（3）三维地籍数据库的设计。结合基于不动产权利统一登记的需求和不动产数据库标准,对数据库的构架、内容等各个方面进行概述。（4）三维地籍数据库为二维的地籍管理提供了可视化的功能,实现了三维浏览,日照分析,地籍查询等各个功能。

关键词：不动产登记三维地籍 CityEngine CGA规则建模