一种基于CityEngine快速建模对城市进行规划的方法及系统与流程

本发明涉及信息技术应用，更具体地，涉及一种基于cityengine快速建模对城市进行规划的方法及系统。

背景技术：

1、随着城市化进程的加速，城市中的交通、住宅、医疗、教育等各个领域都面临着巨大的压力。为了提高城市生活的品质和效率，智慧城市的概念应运而生。智慧城市是指集成了先进的信息和通信技术，通过大数据和互联网的手段，实现城市基础设施和公共服务的高效运行和管理，并提高城市的可持续发展能力。这其中最重要的基础一环就是如何将现实的物理世界通过数字孪生技术虚拟出来，由此实现对城市的智能规划，调度，分析等。

2、cityengine是由esri开发的一款城市建模软件，旨在帮助用户快速高效地创建高度真实的3d城市模型。传统的建模软件例如3dsmax,sketchup，blender它们都无法利用gis地理数据实现对城市的快速建模，只能通过建模人员手动建立模型再来批量化的复制生产，明显不适合大范围的城市建模，此时cityengine的优势就突显而出了，它能够利用arcgis制作出的矢量数据，栅格数据，影像数据根据cityengine提供的建筑物生成器快速生成城市三维模型。

3、城市规划和设计涉及到许多复杂的因素，如土地使用、建筑风格、交通布局等。传统的手工建模方法费时费力，因此，需要一种技术，以通过cityengine快速建模对城市进行规划。

技术实现思路

1、本发明技术方案提供一种基于cityengine快速建模对城市进行规划的方法及系统，以解决如何基于cityengine快速建模对城市进行规划的问题。

2、为了解决上述问题，本发明提供了一种基于cityengine快速建模对城市进行规划的方法，所述方法包括：

3、采集待规划的目标城市的基础数据，对所述基础数据进行处理；所述基础数据包括矢量数据；

4、对所述目标城市的目标对象的规则和参数进行定义；

5、基于处理后的所述基础数据、定义的所述规则和所述参数，通过cityengine对目标对象进行三维建模；

6、基于导出的所述目标城市的三维建模，对所述目标城市进行规划。

7、优选地，所述采集待规划的目标城市的基础数据，对所述基础数据进行处理，包括：

8、判断所述矢量数据是否正确定义了空间参照系统，以及判断所述矢量数据的投影、坐标系以及单位信息是否与实际相匹配；判断所述矢量数据的属性信息的准确性；

9、通过gis软件中的拓扑检查工具，判断所述矢量数据中要素之间的关系是否符合预期。

10、优选地，所述对所述目标城市的目标对象的规则和参数进行定义，包括：

11、基于cga规则定义目标对象的形状、尺寸、材质。

12、优选地，还包括：对所述目标城市的目标对象的规则和参数进行调整。

13、优选地，所述基于处理后的所述基础数据、定义的所述规则和所述参数，通过cityengine对目标对象进行三维建模，包括对建筑物建模：

14、导入建筑物的矢量数据到所述cityengine，选择需要生成建筑物模型的矢量数据范围；

15、基于选择的所述矢量数据范围，通过定义的拉伸规则和建筑物的参数，完成对建筑物建模。

16、优选地，所述基于处理后的所述基础数据、定义的所述规则和所述参数，通过cityengine对目标对象进行三维建模，包括对道路建模：

17、基于道路的基础数据，通过绘图工具绘制道路，并为绘制的道路添加纹理贴图，完成对道路建模；或者

18、基于道路的矢量数据，通过定义的规则和道路的参数，完成对道路建模。

19、优选地，所述基于处理后的所述基础数据、定义的所述规则和所述参数，通过cityengine对目标对象进行三维建模，包括对附属物建模：

20、所述附属物包括绿地，通过对地面贴图完成绿地建模；

21、所述附属物包括花草树木，通过cityengine自带的或第三方提供的花草树木模型完成花草树木建模。

22、优选地，所述目标城市的三维建模导出格式包括：obj、fbx以及gltf。

23、基于本发明的另一方面，本发明提供一种基于cityengine快速建模对城市进行规划的系统，所述系统包括：

24、采集单元，用于采集待规划的目标城市的基础数据，对所述基础数据进行处理；所述基础数据包括矢量数据；

25、定义单元，用于对所述目标城市的目标对象的规则和参数进行定义；

26、建立单元，用于基于处理后的所述基础数据、定义的所述规则和所述参数，通过cityengine对目标对象进行三维建模；

27、结果单元，用于基于导出的所述目标城市的三维建模，对所述目标城市进行规划。

28、优选地，所述采集单元，用于采集待规划的目标城市的基础数据，对所述基础数据进行处理，还用于：

29、判断所述矢量数据是否正确定义了空间参照系统，以及判断所述矢量数据的投影、坐标系以及单位信息是否与实际相匹配；判断所述矢量数据的属性信息的准确性；

30、通过gis软件中的拓扑检查工具，判断所述矢量数据中要素之间的关系是否符合预期。

31、优选地，所述定义单元，用于对所述目标城市的目标对象的规则和参数进行定义，还用于：

32、基于cga规则定义目标对象的形状、尺寸、材质。

33、优选地，所述定义单元，还用于：对所述目标城市的目标对象的规则和参数进行调整。

34、优选地，所述建立单元，用于基于处理后的所述基础数据、定义的所述规则和所述参数，通过cityengine对目标对象进行三维建模，包括对建筑物建模：

35、导入建筑物的矢量数据到所述cityengine，选择需要生成建筑物模型的矢量数据范围；

36、基于选择的所述矢量数据范围，通过定义的拉伸规则和建筑物的参数，完成对建筑物建模。

37、优选地，所述建立单元，用于基于处理后的所述基础数据、定义的所述规则和所述参数，通过cityengine对目标对象进行三维建模，包括对道路建模：

38、基于道路的基础数据，通过绘图工具绘制道路，并为绘制的道路添加纹理贴图，完成对道路建模；或者

39、基于道路的矢量数据，通过定义的规则和道路的参数，完成对道路建模。

40、优选地，所述建立单元，用于基于处理后的所述基础数据、定义的所述规则和所述参数，通过cityengine对目标对象进行三维建模，包括对附属物建模：

41、所述附属物包括绿地，通过对地面贴图完成绿地建模；

42、所述附属物包括花草树木，通过cityengine自带的或第三方提供的花草树木模型完成花草树木建模。

43、优选地，所述目标城市的三维建模导出格式包括：obj、fbx以及gltf。

44、本发明技术方案提供了一种基于cityengine快速建模对城市进行规划的方法及系统，其中方法包括：采集待规划的目标城市的基础数据，对基础数据进行处理；基础数据包括矢量数据；对目标城市的目标对象的规则和参数进行定义；基于处理后的基础数据、定义的规则和参数，通过cityengine对目标对象进行三维建模；基于导出的目标城市的三维建模，对目标城市进行规划。本发明技术方案基于cityengine，通过算法和规则来自动生成城市模型，快速探索和预览不同规划方案的效果，加快决策过程。城市建筑模拟在多个领域有广泛的应用，如城市规划、应急管理、游戏开发等。cityengine这种基于真实地理数据的自动生成算法，快速生成真实感的城市场景，为用户提供高度可视化的建筑模拟环境。同时随着虚拟现实(vr)和增强现实(ar)技术的发展和普及，城市建模具有更为广泛的应用。cityengine可以为vr和ar应用提供高质量的城市模型，并与其他技术(如传感器数据、地理信息系统等)集成，实现更真实、交互性更强的虚拟现实和增强现实体验。