Marseille 도시 계획 프로젝트

프랑스의 대형 건설사이자 토목 공학 회사인 Eiffage는 도시 계획 프로젝트인 Phosphore 2를 시연하기 위해 다음과 같은 제작 요구 사항을 사용하여 멋진 마스터플랜 및 3D 시각화를 만들어야 했습니다.

• 도시 대중 계획과 건축 유형학적 모델링은 관련 당사자(건축가, 프로듀서, CGI 아티스트)와의 협업으로 반복해서 설계되었기 때문에 신속하게 3D로 형식화해야 했습니다.
• 최종 계획은 적용된 도시 계획 패턴에 대한 개념 증명이어야 했습니다. 그 이후에 지형과 공간 컨텍스트가 다른 여러 도시에 쉽게 배포할 수 있습니다. 즉, 도시 대중 계획은 고정되거나 엄격하게 그려진 것이 아니라, 특정 비율의 다른 건물 유형과 같은 지침 및 설계 원칙을 통해 지정되었습니다.
• 건물 설계는 건축가가 설계한 강력한 개념적 유형에서 유래되었습니다. 이와 관련하여 건물의 7가지 유형은 건축가가 대략적으로 스케치했으며 다음과 같은 여러 구조 및 프로그래밍 원칙과 관련이 있습니다.
  • 삼각형, 다중 폴리곤, 수지, 도미노, 작은 사각형 등의 각 유형 풋프린트에 대한 기본 모양 지침입니다.
  • 수지 유형은 터레인 지형도에 맞게 조정해야 하는 기둥에서 상승됩니다.
  • 각 건물에는 제한된 거주 가능 계수(해당 지상 면적에 따라)가 있어야 합니다.
  • 거리 및 장축에 대한 근접도와 접근성은 거리 및 방향 제약의 정의를 통해 안내됩니다.
  • 각 건물 유형은 태양 방향 또는 인접 건물에 대한 근접도와 같은 설계 규칙 및 제약 조건에 맞게 조정해야 하는 여러 정면 설계를 갖추고 있습니다.

건축가가 제시한 모든 지침과 제약 조건을 수용할 수 없고 표준 CAD 또는 DCC 도구를 사용하여 전체 3D 도시 환경을 수동으로 모델링하는 것이 불가능했습니다. 절차적 기법을 적용하여 설계 지침 및 제약 조건을 규칙 및 파라메트릭 디자인으로 변환해야 합니다. 따라서 CityEngine은 궁극적으로 이러한 도시 환경을 구축하는 데 이상적인 후보였습니다.

"CityEngine은 매우 추상적인 CGA 스크립팅 언어로 구동되는 간소화된 전용 도구입니다. CityEngine의 모든 도구는 도시/건축 지향적이에요. 사용자는 간단하면서도 강력한 스크립팅 연산자의 파생을 통해 아키텍처 개념을 다룹니다. CE에서는 폴리곤, 버텍스 등을 처리하지 않고도(복잡한 수학을 할 필요가 없음) 패턴, 리듬, 시퀀스, 공간 파티션에 집중할 수 있죠. 그러면 도시 또는 건물 모델링 과정이 어떤 상황이나 장소에서 자체적으로 조정 가능한 건설 DNA를 작성하는 것처럼 자연스러운 설계 사고 과정이 됩니다. CGA 모양 규칙의 강점은 단순성입니다. 사용자가 패턴, 리듬, 분할, 반복 측면에서 건물이나 도시를 자연스럽게 설명할 수 있는 경우 이러한 특정 유형의 건물을 변형으로 발전시키는 CGA 규칙을 작성할 수 있습니다."

Romain Janil, Virtualization

이러한 대규모 도시 환경의 절차적 모델링을 위해 VFX studio 3eme Oeil은 Virtualization의 Romain Janil과 하청 계약을 맺고 다음 워크플로를 수행 및 적용했습니다.

1. 실제 데이터를 생성하고 기존의 건물 풋프린트를 쉐이프파일로 내보냅니다.
2. 기복을 제한하거나 장애물 또는 속성 맵(바다, 공원, 다리 등)을 만들기 위해 CityEngine으로 가져옵니다.
3. 설계 지침, 특정 지점의 수작업 편집을 따른 도로 네트워크의 절차적 발전
4. 각 건물 면적의 최소 또는 최대 면적과 같은 설계 지침을 따른 부지 및 필지의 절차적 세분화
5. 반복적 CGA 규칙으로 수지 건물 유형의 절차적 발전
6. 확률적 또는 방향/영역 기반 파생 규칙에서 다른 유형의 절차적 확산
7. 남쪽 방향 정면에서 빛을 차단하기 위한 새 둥지, 북쪽 정면의 발코니, 열린 창문, 커튼 등의 확률적 분포와 같은 설계 지침을 따른 외관 유형의 절차적 스크립팅
8. 도시 비품(벤치, 가로등 기둥, 가로수, 공원의 숲길)의 절차적 배포 및 파생

그런 다음 CityEngine을 사용하여 인터랙티브 속도로 3D 뷰포트에서 모델을 직접 생성했습니다. 전체 영역에 1,400만 개의 폴리곤 모델을 생성하고, 계속해서 씬을 탐색하고, 파라메트릭을 변경하는 등의 작업을 수행할 수 있었습니다. 그런 다음, 전체 모델을 구조화된 조각으로 Collada®에 내보내고, 최종 렌더링 및 애니메이션을 위해 생성된 3D 데이터를 통합한 3eme Oeil에 제공했습니다.

• 사용한 소프트웨어: Global Mapper®, CityEngine®, Maya®, Lightwave 3D®
  
• 모두 포함된 절차적 프로덕션 시간: 1.5명/개월
• CityEngine 전체 영역의 절차 생성 시간: 5분 이내
• 절차에 따라 생성된 면적: 10km2 이내
• 절차에 따라 최종 생성된 총 폴리곤 개수: 1,400만개
• 터레인의 건물 및 개별 피처 개수: 15,000개 이하

• 절차적 모델링: Romain Janil, Virtualization
• 건축가/도시 계획: PGA 건축
• VFX 프로덕션 클라이언트: 3eme Oeil studio
• 프로젝트 클라이언트: Eiffage