马赛城市规划项目

要演示法国大型建筑和土木工程公司 Eiffage 的城市规划项目 Phosphore 2，必须根据以下生产要求创建引人注目的总体规划和 3D 可视化：

• 在参与方（建筑师、制作人和 CGI 艺术家）的协作下，对城市总体规划和建筑类型建模进行了迭代设计，因此必须在 3D 环境中以极快的速度使其正式化。
• 最终规划必须是所应用城市规划模式的概念证明 - 然后，即可轻松将其部署在具有不同地形和空间环境的其他城市中。 换言之，城市总体规划并非固定和严格制定的，而是通过指导原则和设计原则（例如，不同比例的建筑类型等）来指定的。
• 建筑物设计源自建筑师所设计的强大概念类型。 在这种情况下，建筑师大致勾勒出七种建筑类型，这些建筑类型与以下多种结构和程序原则相关联：
  • 每个类型覆盖区的基本形状准则：三角形、多边形、树状、多米诺骨牌或小正方形。
  • 树状类型在应该适应地形类型的台柱上升高。
  • 每座建筑物应具有约束的居住系数（根据其地面面积）。
  • 将通过距离和方向约束的定义来指导街道和主轴的接近程度和可达性。
  • 每种建筑类型都有不同的外观设计，这些外观设计必须适应设计规则和约束，例如太阳方向或与邻近建筑物的接近程度。

显然，无法采用建筑师给定的所有准则和约束，并尝试使用标准 CAD 或 DCC 工具手动对整个 3D 城市环境进行建模。 必须应用程序化技术，才能将设计准则和约束转换为规则和参数设计。 因此，CityEngine 最终成为构建此城市环境的理想候选方案。

“CityEngine 是一种专用的简化工具，它具有高度抽象的 CGA 脚本语言。 CityEngine 中的所有工具均面向城市或建筑物。 用户通过派生简单但功能强大的脚本运算符来操作体系结构概念：在 CE 中，您无需处理面、折点等（并且无需进行复杂的数学运算！），但是您可以专注于模式、节奏、序列和空间分区。 您的城市或建筑物建模过程将成为一个自然的设计思维过程 - 如同您正在编写一段可以在任何情况或位置适应自己的建设性 DNA 一样。 CGA 形状语法的优势在于其简单易用：如果用户能够自然地用图案、节奏、分割、重复来描述建筑物或城市，则其可以编写 CGA 规则，该规则将使这种具有变化的特殊建筑物得以发展。”

Romain Janil，Virtualization

对于此大规模城市环境的过程建模，VFX Studio 3eme Oeil 从 Virtualization 外包了 Romain Janil，其执行并应用了以下工作流：

1. 创建真实数据并将现有建筑物覆盖区导出为 shapefile。
2. 导入 CityEngine 中以约束地貌或者创建障碍物或属性地图（海洋、公园、桥梁等）。
3. 遵循设计准则对道路网络进行程序化开发，并对特定位置进行手动编辑。
4. 按照设计准则（例如，每个建筑区域的最小或最大面积）对地块和宗地进行程序化细分。
5. 使用递归 CGA 规则对树状建筑类型进行程序化开发。
6. 在随机或基于方向/面积的派生规则中程序化传播其他类型。
7. 根据设计指南对外观类型进行程序化脚本编写：遮挡南面光线的裸露鸟巢、北面的阳台、打开的窗户的随机分布、窗帘等。
8. 对城市设施（公园中的长凳、路灯柱、绿树、木道）进行程序化分配和派生。

然后使用 CityEngine 以交互式速率直接在 3D 视窗中生成模型。 可以生成整个区域 1400 万个面模型，并且仍然能够导航场景、更改参数等。 然后，以结构化片段将整个模型导出到 Collada® 中并将其提供给 3eme Oeil，后者针对最终渲染和动画集成了生成的 3D 数据。

• 使用的软件：Global Mapper®、CityEngine®、Maya®、Lightwave 3D®
  
• 全部包含在内的程序化制作时间：1.5 人/月
• CityEngine 中整个区域的程序化生成时间：˜5 分钟
• 按程序生成的面积：˜10 km2
• 最终生成的程序化面的总数：1400 万
• terrain 中建筑物和单个要素的数量：˜15'000

• 过程建模：Romain Janil，Virtualization
• 建筑师/城市规划：PGA 建筑风格
• 视觉特效制作客户：3eme Oeil 工作室
• 项目客户：Eiffage