挖掘CityEngine应用价值之高铁应用实践

徐汝坤挖掘CityEngine应用价值

---之高铁应用实践主要内容规则的基本概念CityEngine对道路的描述及应用高铁规则的剖析高铁的整体需求高铁规则的整体布局路面设计路基规则的算法基础与局限性隧道与铁轨——共同的理念不一样的结局电力房和信号塔规则的基本概念规则：规则就是一条执行语句，该语句描述了当前对象的变化过程，并有可能把变化的结果赋给一个或多个对象。规则的类型：规则的类型：标准规则（StandardRule）、带参规则（ParameterizedRule）、随机规则（StochasticRulle）、条件规则（ConditionalRule）等。规则文件：包含了一系列规则决定模型如何生成。规则的类型---标准规则Lot-->s('0.8,'1,'0.8)center(xz)extrude(20)EnvelopeEnvelope-->split(y){~4:Floor.}*规则的类型---带参规则FloorAreax(idx,n)-->//idx带表的楼层数，n代表总的楼层数report(initialS+"."+str(idx+1),geometry.area(world.down))NIL规则的类型---随机规则Lot--> 30%:color("#f7e86d")report("NumLot.30",geometry.area()) 20%:color("#c686db")report("NumLot.20",geometry.area()) else:color("#f48fca")report("NumLot.50",geometry.area())规则的类型---条件规则Lot-->

casegeometry.area>400:color("#f7e86d")report("NumLot.M400",geometry.area())

else:color("#c686db")report("NumLot.L400",geometry.area())CityEngine对道路的描述及应用当道路矢量线导入时，CityEngine自动根据矢量线生成道路的主路、交叉口等不同的形状，每个形状都有自己默认的初始规则。默认的初始规则分别有：Street,Sidewalk,Crossing,Junction,JunctionEntryCityEngine对道路的描述及应用JunctionStreet //实现了Junction与主路的一致性Sidewalk-->//实现了护栏在转弯处的效果split(v,unitSpace,0){0.1:extrude(0.8)Guardrail_Tex |~1:Sidewalk_Tex}通过CityEngine中对道路的描述，根据实际的需求有目的性的选择不同默认初始规则能够获得事半功们的效果。高铁规则的剖析高铁的整体需求高铁规则的整体布局路面设计路基规则的算法基础与局限性隧道与铁轨——共同的理念不一样的结局电力房与信号塔高铁的整体需求与普通铁路的区别：高铁是双线的；高铁的轨道与普通的是不一样的桥墩与高铁的不符；增加电力杆；增加信号塔；增加电力房；高铁的整体需求经过与用户的交流，高铁的需求如下：桥墩实现基于地形的自适应；桥墩按等间距生成且可调整；此外根据部分路段的特殊情况能够手动调整桥墩的个数与间距。路基边坡通过手动调整的方式自动生成，为了实现规则的更广泛应用最好增加坡度调整的设置。增加隧道，能够通过手工调整的方式进行自动生成。增加电力杆，并能够实现等间距自动生成和间距的手动调整。高铁的轨道是无道匝的，因而要在盖板基础上铺设轨道，另由于高铁在建设时新人相应的标准，有关铁轨和道钉参数无需调整。增加信号塔、电力房等设施。各引入的模型以实际照片为准，即盖板、桥墩、电力杆等要与实际保持一致。高铁规则的整体布局高铁规则的整体布局Street--> BridgeMain //桥体制作 Pier //桥墩制作 RailWay //路面制作 RoadBed //路基制作 SuiDao //隧道制作路面设计路面设计RailWay-->alignScopeToAxes(y)split(v,unitSpace,0){(lenAlongV-Railway_len-gaiban_wid-0.4)/2:split(v,unitSpace,0){0.2:BridgeFace_Tex|0.1:BridgeFace_TexGuardrail_Left|~1:Footwalk_LeftEle_left|1:BridgeFace_Tex}|2.9:RailWayex01|

Railway_len-gaiban_wid-0.4:MidFacade|2.9:RailWayex01|(lenAlongV-Railway_len-gaiban_wid-0.4)/2:split(v,unitSpace,0){1:BridgeFace_Tex|~1:Footwalk_RightEle_right|0.1:BridgeFace_TexGuardrail_Right|0.2:BridgeFace_Tex}}

路面设计//道路上的贴图实现Street-->split(v,unitSpace,0){(lenAlongV-Med_wid)/2:Maneeuvering|Med_wid:Median|~1:Maneeuvering}//把道路分成中心双实线和两边

的机动车道三个部分，并对每个部分进行不同的贴图Maneeuvering-->normalizeUV(0,uv,collectiveAllFaces)scaleUV(0,rint(lenAlongU/10),CDS/2-0.1)texture("road.png")Median-->normalizeUV(0,uv,collectiveAllFaces)scaleUV(0,rint(lenAlongU/10),1)texture("kdmdl029.jpg")Demo路基规则的算法基础与局限性RoadBed--> s(scope.sx,scope.sy,scope.sz+RoadBed_hei* 2/tan(RoadBed_slop)) center(xz) t(0,-RoadBed_hei,0) roofGable(RoadBed_slop) split(y){RoadBed_hei:comp(f){bottom:NIL| front:RoadBed_Tex|back:RoadBed_Tex|left:BridgeMain_Tex|right:NIL|all:RoadBed_01}|~1:NIL}Demo路基规则的局限性---roofGable()原因分析：roofGable在生成屋顶的时候其边坡的方向取决于当前对象两个边的长度，较长的边做为边坡的位置。当前规则不能有效解决以下两个问题：任意坡度的调整（其调整范围与节点间道路的长度有关）扭曲道路（水平方向的转弯与垂直方向上的坡度变化）边坡生成隧道与铁轨——共同的理念不一样的结局SuiDao_tex-->//隧道的替换extrude(world.y,10)alignScopeToGeometry(yUp,0,2)i(SuiDao_modPath)r(0,0,180)center(xz)t(0,-20,0)setupProjection(0,scope.xy,6,4)texture("tongyong/qiaodun.png")projectUV(0)Rail_Tex02-->//轨道的替换extrude(world.y,0.2)alignScopeToGeometry(yUp,0,2)r(0,0,180)i("obj/Tiegui.obj")center(xyz)隧道与铁轨——共同的理念不一样的结局电力房与信号塔数据源：实测的点位数据数据处理：获取点邻近矢量线段的角度（相对于北方向）SignalTower-->t(0,elevation+ST_heigh/2,0)SignalTower_TexSignalTower_Tex-->casepoint_type=="fangzi":s(0,ST_heigh,0)i(path_fangzimodel)r(0,NEAR_ANGLE+Calibration_ANGLE,0)center(xyz)else:s(0,ST_heigh,0)i("signaltower/Signaltower02.obj")r(0,NEAR_ANGLE,0)center(xyz)用户反馈高铁的Demo山东济南铁路局得到了很好的回馈