CN109191561A - 面向交通环境污染模拟的城市三维建筑物快速建模方法 - Google Patents

Abstract

面向交通环境污染模拟的城市三维建筑物快速建模方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1通过数字化城市软件导出模拟区域的建筑物数据；步骤2通过程序语言软件对建筑物数据进行编程读取，并对建筑物外形数据特征进行优化，使其在保证建筑物主要形状特征的前提下，利于获取质量更好的数值计算网格；步骤3根据建筑物外形数据以及计算流动力学模拟的边界条件，设计数值模拟的计算区域；步骤4通过建模软件脚本语言，生成对应的建筑物、计算域的建模脚本；优点是，解决了真实城市场景大气污染扩散模拟过程中快速生成建筑几何模型的难题，提高了城市三维建筑建模的效率和准确度，简化城市大气污染扩散模拟的前处理过程。

Description

面向交通环境污染模拟的城市三维建筑物快速建模方法

技术领域

本发明涉及道路交通与环境领域，具体为面向交通环境污染模拟的城市三维建筑物快速建模方法。

背景技术

我国城市机动车尾气污染问题日益突出，严重影响城市空气质量。随着对工业源和生活源污染控制工作的有效开展，机动车将成为城市完成空气质量考核及改善人居环境的重要治理对象。在城市街道内部产生的交通排放受到城市建筑布局及交通流变化等因素的影响，容易在路边形成高浓度污染，且暴露人群多，时间长，直接危害人们健康。因此，准确评估城市街区内交通排放污染程度、分布范围、演变机理、控制研究是当前交通环境空气领域内的热点和前沿问题。

受交通源移动排放、以及受随机多变复杂的交通路况等因素的影响，相比于其他空气质量模型，计算流体力学方法能精细分辨污染源及建筑几何结构，细致描述街区的气流运动，获得高时空分辨率的浓度分布，更加适用于微尺度大气环境(街区或道路场景)污染扩散问题的研究。

但是目前实际街区交通尾气污染扩散的CFD模拟由于城市建筑的布局复杂、结构不规则，构建场景的几何模型并生成计算网格需要花费大量时间和精力，同时过于复杂的建筑物结构容易导致生成的计算网格质量太差、甚至无法生成网格，最终导致实际街区交通尾气污染扩散的CFD模拟效率低下，计算精度差，容易发散。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种面向交通环境污染模拟的城市三维建筑物快速建模方法，该方法解决了真实城市场景大气污染扩散模拟过程中快速生成建筑几何模型的难题，提高了城市三维建筑建模的效率和准确度，简化城市大气污染扩散模拟的前处理过程。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

面向交通环境污染模拟的城市三维建筑物快速建模方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1通过数字化城市软件导出模拟区域的建筑物数据；

步骤2通过程序语言软件对建筑物数据进行编程读取，并对建筑物外形数据特征进行优化，使其在保证建筑物主要形状特征的前提下，利于获取质量更好的数值计算网格；

步骤3根据建筑物外形数据以及计算流动力学模拟的边界条件，设计数值模拟的计算区域；

步骤4通过建模软件脚本语言，生成对应的建筑物、计算域的建模脚本；

步骤5在建模软件中运行建模脚本，生成建筑几何模型。

作为上述方案的改进，步骤1中所述的数字化城市软件为ArcGIS，其获取模拟区域的建筑物数据的过程是：确定数值模拟区域的范围，根据模拟区域范围从ArcGIS等数字地图软件中选择范围内的建筑物，利用ArcGIS自带工具将经纬度坐标变换为平面坐标，导出选定建筑物的几何数据到文本文件，包括建筑物编号、底面轮廓的坐标点以及建筑物高度等；对数据进行初步处理，设置新的坐标原点：由经纬度直接变换过来的平面坐标需要重新设置坐标原点，因此选定模拟区域底面内一个点作为参考点，并将所有建筑物的底面坐标减去参考点的值，即可得到以参考点为坐标原点的建筑物坐标数据。

作为上述方案的改进，步骤2中的程序语言软件为C++，其读取建筑物数据的过程是：编写建筑物数据接口模块，在C++程序中读取建筑物的几何数据，按建筑物编号构建建筑物对象集；每个建筑物对象包含组成建筑物轮廓的点、边以及面等元素，并按顺序给这些元素命名。

作为上述方案的改进，所述的步骤S2中建筑物数据的优化主要是针对建筑物底面进行简化或修正处理，具体过程如下：

步骤2.1：合并底面多边形相连且平行的边：对于底面的任一个内角θ_i (i＝0，1，2，...，n-1；底面为n边形)，如果|θ_i-180°|≤Θ₀，删除该内角对应的顶点，其中Θ₀为自定义的角度参数；

步骤2.2：进一步合并交点到两边端点连线距离足够小的相连边：对于底面的任一个顶点p_i，如果p_i到p_i-1和p_i+1连线的最小距离d_i＜D₀，则删除顶点p_i，其中D₀为自定义的距离参数，且p_-1＝p_n-1，p_n＝p₀；

步骤2.3：底面为凹多边形时，对部分凹入部分进行填充：当底面多边形内角θ_j为大于180度的优角时，分别沿顶点编号递减和递增方向找到两个与之最近的非优角θ_i和θ_k(j＝0，1，2，...，n-1；k＝0，1，2，...，n-1；i≠k)，如果这两个顶点p_i、p_k之间的距离小于给定参数D₁，则移除p_i、p_k之间所有内角为优角的顶点；

步骤2.4：调整建筑物底面顶点到附近建筑物底面的距离：判断建筑物底面多边形的顶点到相邻建筑物底边多边形的最小距离，若最小距离小于给定参数 D₂，则按一定规则移动该顶点，使之偏离相邻的建筑物；

步骤2.5：重复步骤2.1-步骤2.4，进行多次优化。

作为上述方案的改进，所述的步骤2.1的具体过程是：

对建筑物底面多边形的顶点进行遍历，计算顶点对应的内角；计算方法为：假设当前点p_i(i＝0，1，2...，n-1)在x-y平面的坐标为(x_i，y_i)，前后一个点 p_i-1、p_i+1的坐标分别为(x_i-1，y_i-1)与(x_i+1，y_i+1)，那么矢量p_ip_i-1与矢量p_ip_i+1分别为(x_i-1-x_i，y_i-1-y_i)和(x_i+1-x_i，y_i+1-y_i)；它们与x 轴正方向的夹角θ_i，i-1与θ_i，i+1可用以下公式计算，

其中，矢量p_ip_i-1与矢量p_ip_i+1的角度差θ_i＝θ_i，i+1-θ_i，i-1即为顶点p_i对应的内角θ_i，如果|θ_i-180°|≤Θ₀，则删除该内角对应的顶点，通过调节参数Θ₀可以控制优化的力度。

作为上述方案的改进，所述的步骤2.2的具体过程是：

对于建筑物底面多边形的任一个顶点p_i，其相邻顶点为p_i-1和p_i+1；假设矢量p_i-1p_i与p_i-1p_i+1的夹角为α，p_i-1p_i的长度为l_i-1，i，则p_i到 p_i-1p_i+1的最小距离计算公式为d_i＝|l_i-1，i*sin(α)|；如果d_i＜D₀，则删除顶点p_i。

作为上述方案的改进，所述步骤2.4的具体过程是：

对于任意不相同的两个建筑物b_i和b_j(i＜j)，对建筑物b_i的底面多边形的顶点进行循环，判断这些顶点到建筑物b_j底面多边形每条边的最小距离；若距离小于设定的间距参数D₂，则按照设定的规则移动该顶点，直到该顶点到建筑物b_j的距离不小于间距参数D₂；判断顶点p_i到线段l_j的最小距离步骤为：首先分别计算点p_i到线段l_j所在直线的垂直距离d₀以及到两个端点p_j1、p_j2的距离d₁、d₂，然后判断p_i到l_j的垂线是否与l_j相交；方法为以线段l_j的端点p_j1为原点，p_j1p_j2方向为x′轴正方向，建立新的直角坐标系x’-y’，并通过平面直角坐标变换公式得到p_i、p_j1、p_j2在新坐标系下的坐标p′_i(x′_i，y′_i)、p′_j1(x′_j1，y′_j1)、p′_j2(x′_j2，y′_j2)，若满足x′_i≤ min(x′_j1，x_j2′)或者x′_i≥max(x′_j1，x_j2′)，则p_i到l_j的垂线与l_j不相交，p_i到线段l_j的最小距离为min(d₁，d₂)，l_j上离p_i最近的点p_j0为p_j1或p_j2，否则最小距离为d₀，最近的点为p_i到l_j的垂点p_j0′(x′_i，0)，再用平面坐标变换公式反变换即可得到x-y坐标系下的垂点p_j0；

x＝x′cosθ-y′sinθ+x₀，

y＝x′sinθ+y′cosθ+y₀.

移动顶点的步骤为：由前一个步骤可得到顶点p_i偏移建筑物b_j最快的方向p_j0p_i；为了避免p_i的移动影响建筑物b_i与其它建筑物的距离，需要强制将p_i的移动方向限制在建筑物b_i底面多边形内，方法为将方向矢量 p_j0p_i投影到连接p_i的两条边上，并将得到的两个投影矢量相加，获得最终的移动方向矢量；令p_j0p_i与x轴正向的方向夹角为θ，p_i移动距离为d，则移动后p_i的坐标为(x_i+dcosθ，y_i+dsinθ)；

作为上述方案的改进，所述步骤3中构建计算域的具体过程如下：

在CFD模拟中，计算域为流体能够到达的区域，也是计算机需要计算的区域；为了减少计算域边界对模拟的影响，计算域要比核心区域的范围更大，计算域的高度一般为建筑物平均高度的7-8倍；由于模拟基于实际气象场信息，风场的方向不确定，因此计算域四周的边界与核心区域的距离设定为建筑物平均高度的7-8倍；最后，根据上述的计算域边界范围，得到对应的计算域坐标。

作为上述方案的改进，所述步骤4的具体过程如下：

根据建模软件脚本语言的相关语法，在C++程序中编写几何实体生成、几何布尔运算等函数；根据给定的计算域坐标，利用几何实体生成函数生成计算区域的外围边界，接着对所有建筑物对象进行循环，利用几何相减函数从计算域实体中逐个减去建筑物体积；

作为上述方案的改进，所述步骤5的具体过程如下：

在Design Modeler中运行前述步骤编写的建模脚本，生成包含计算域的建筑物几何模型并保存。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明提供一种面向交通环境污染模拟的城市三维建筑物快速建模方法，该方法主要是为了将城市建筑数据批量快速地转化为适用于CFD模拟计算的建筑几何模型；首先从ArcGIS地图中导出所计算区域的建筑物数据(或其它建筑数据来源)，再利用自主开发的建筑优化算法对建筑数据进行建筑物形状、结构和距离等要素的优化，接着通过建模脚本模块生成特定专业建模软件(如ICEM CFD和Design Modeler)的脚本语言，并利用这些专业软件批量生成城市三维建筑模型；该方法解决了真实城市场景大气污染扩散模拟过程中快速生成建筑几何模型的难题，提高了城市三维建筑建模的效率和准确度，简化城市大气污染扩散模拟的前处理过程。以案例1为例，手工构建600个建筑模型需要超过 10小时，而本发明生成同样的建筑物约需要5分钟，提升效率超过百倍；同时本发明使得构建城市建筑物几何模型的过程能够实现工具化，并可通过调整优化参数对建筑物模型进行简化或修正。本发明的方法可推广到交通环境污染模拟之外的应用。

附图说明

图1为本发明的总体流程图。

图2为本发明的实施算例合并相邻平行线段的效果对比图。

图3为本发明的实施算例填充建筑物轮廓凹陷的效果对比图。

图4为本发明的实施算例调整建筑物间距的效果对比图。

图5为本发明的实施算例未对建筑物优化的效果图。

图6为本发明的实施算例对建筑物优化后的效果图。

图7为本发明的实施算例优化与未优化的局部对比效果图。

具体实施方式

实施例1

面向交通环境污染模拟的城市三维建筑物快速建模方法，主要包括以下步骤：

(1)基于ArcGIS电子地图，导出CFD模拟区域的建筑物数据，其具体是：

(11)确定模拟区域的范围(广州市人民南路附近街区)，其边界坐标点经纬度坐标可见表1，大致范围为1.5km×1.3km。利用ArcGIS电子地图ArcToolBox中的投影工具将shp格式文件的经纬度坐标转换为平面坐标，并导出建筑物的几何数据到excel文件。

表1模拟区域范围

坐标点	经度	纬度
			A	113.2404	23.1088
B	113.2537	23.1088
			C	113.2404	23.1200
D	113.2537	23.1200

(12)在excel文件中对建筑物数据进行初步修改：选取坐标点A(x₀,y₀) 为参考点，将建筑物的底面坐标减去参考点坐标，新坐标为(x-x₀,y-y₀)。将修改后的建筑物数据(包括底面坐标、高度、编号等)保存为txt文件。

(2)利用C++程序读取建筑物数据，并对建筑物轮廓、形状、间距等特征进行优化：

(21)在C++程序中构建建筑物类，包括建筑物底面坐标、高度以及编号，定义以建筑物类为类型的Vector，读取txt文件并将建筑物数据存入Vector中。

(22)选择合适的优化/简化参数(见表2)，遍历所有建筑物，分别对每个建筑物的底面形状进行优化，具体过程包括：

表2建筑物底面形状优化参数

Θ<sub>0</sub>	D<sub>0</sub>	D<sub>1</sub>	D<sub>2</sub>
				15°	1.5	5	1.5

(221)首先合并底面多边形相连且平行(或近似平行)的边：对于底面的任一个内角θ_i(i＝0,1,2,…,n-1；底面为n边形)，如果|θ_i-180°|≤Θ₀，删除该内角对应的顶点，其中Θ₀为自定义的角度参数。在本实施例中Θ₀＝15°，即内角在165°-195°之间时，将删除对应的顶点，简化效果如图2所示。

(222)进一步合并交点到两边端点连线距离足够小的相连边：对于底面的任一个顶点p_i，如果p_i到p_i-1和p_i+1连线的最小距离d_i＜D₀，则删除顶点p_i，其中D₀＝1.5为自定义的距离参数，且p_-1＝p_n-1，p_n＝p₀。

(223)底面为凹多边形时，对部分凹入部分进行填充：当底面多边形内角θ_j为大于180度的优角时，分别沿顶点编号递减和递增方向找到两个与之最近的非优角θ_i和θ_k(j＝0，1，2，...，n-1；k＝0，1，2，...，n-1；i≠k)，如果这两个顶点p_i、p_k之间的距离小于给定参数D₁＝5，则移除p_i、p_k之间所有内角为优角的顶点。填充效果如图3所示。

(224)调整建筑物底面顶点到附近建筑物底面的距离：判断建筑物底面多边形的顶点到相邻建筑物底边多边形的最小距离，若最小距离小于给定参数 D₂＝1.5，则按一定规则移动该顶点，使之偏离相邻的建筑物。效果如图4所示。

(225)重复(221)-(225)步骤3次，保证建筑物底面形状得到充分简化。

(3)设计数值模拟的计算区域，具体如下：

计算域的侧向宽度至少为平均建筑物高度的8倍，高度应至少为平均建筑物高度的8倍。因此计算域的高度设为600m，底面设置为3km×2.6km的矩形，四个顶点的平面坐标为(-800m，-600m)、(2400m，-600m)、(-800m，2000m)、 (2400m，2000m)。

(4)生成建筑物、计算域的建模脚本。

(41)生成计算域的Design Modeler建模脚本。首先根据计算域的底面坐标生成底面草图，然后利用拉伸函数agb.Extrude()的agc.Add功能建立创建计算域实体的函数脚本。

(42)生成建筑物的Design Modeler建模脚本。遍历所有建筑物，分别生成每个建筑物的底面草图，并利用拉伸函数agb.Extrude()的agc.Cut功能从计算域实体中逐个减去建筑物的体积。

(5)生成建筑几何模型。

(51)将Design Modeler的单位设置为mm，读取上述生成的建模脚本，自动生成建筑几何模型。建筑物底面未优化时的效果如图5所示，优化后的效果如图6所示，局部对比的效果图如图7所示。

(52)将Design Modeler生成的建筑几何模型导出到ICEM CFD中，用于划分模拟计算网格。

附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (10)

1.面向交通环境污染模拟的城市三维建筑物快速建模方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1 通过数字化城市软件导出模拟区域的建筑物数据；

步骤2 通过程序语言软件对建筑物数据进行编程读取，并对建筑物外形数据特征进行优化，使其在保证建筑物主要形状特征的前提下，利于获取质量更好的数值计算网格；

步骤3 根据建筑物外形数据以及计算流动力学模拟的边界条件，设计数值模拟的计算区域；

步骤4 通过建模软件脚本语言，生成对应的建筑物、计算域的建模脚本；

步骤5 在建模软件中运行建模脚本，生成建筑几何模型。

2.根据权利要求1所述的面向交通环境污染模拟的城市三维建筑物快速建模方法，其特征在于，步骤1中所述的数字化城市软件为ArcGIS，其获取模拟区域的建筑物数据的过程是：确定数值模拟区域的范围，根据模拟区域范围从ArcGIS等数字地图软件中选择范围内的建筑物，利用ArcGIS自带工具将经纬度坐标变换为平面坐标，导出选定建筑物的几何数据到文本文件，包括建筑物编号、底面轮廓的坐标点以及建筑物高度等；对数据进行初步处理，设置新的坐标原点：由经纬度直接变换过来的平面坐标需要重新设置坐标原点，因此选定模拟区域底面内一个点作为参考点，并将所有建筑物的底面坐标减去参考点的值，即可得到以参考点为坐标原点的建筑物坐标数据。

3.根据权利要求1所述的面向交通环境污染模拟的城市三维建筑物快速建模方法，其特征在于，步骤2中的程序语言软件为C++，其读取建筑物数据的过程是：编写建筑物数据接口模块，在C++程序中读取建筑物的几何数据，按建筑物编号构建建筑物对象集；每个建筑物对象包含组成建筑物轮廓的点、边以及面等元素，并按顺序给这些元素命名。

4.根据权利要求1所述的面向交通环境污染模拟的城市三维建筑物快速建模方法，其特征在于，所述的步骤S2中建筑物数据的优化主要是针对建筑物底面进行简化或修正处理，具体过程如下：

步骤2.1：合并底面多边形相连且平行的边：对于底面的任一个内角θ_i(i＝0，1，2，...，n-1；底面为n边形)，如果|θ_i-180°|≤Θ₀，删除该内角对应的顶点，其中Θ₀为自定义的角度参数；

步骤2.2：进一步合并交点到两边端点连线距离足够小的相连边：对于底面的任一个顶点p_i，如果p_i到p_i-1和p_i+1连线的最小距离d_i＜D₀，则删除顶点p_i，其中D₀为自定义的距离参数，且p_-1＝p_n-1，p_n＝p₀；

步骤2.3：底面为凹多边形时，对部分凹入部分进行填充：当底面多边形内角θ_j为大于180度的优角时，分别沿顶点编号递减和递增方向找到两个与之最近的非优角θ_i和θ_k(j＝0，1，2，...，n-1；k＝0，1，2，...，n-1；i≠k)，如果这两个顶点p_i、p_k之间的距离小于给定参数D₁，则移除p_i、p_k之间所有内角为优角的顶点；

步骤2.4：调整建筑物底面顶点到附近建筑物底面的距离：判断建筑物底面多边形的顶点到相邻建筑物底边多边形的最小距离，若最小距离小于给定参数D₂，则按一定规则移动该顶点，使之偏离相邻的建筑物；

步骤2.5：重复步骤2.1-步骤2.4，进行多次优化。

5.根据权利要求4所述的面向交通环境污染模拟的城市三维建筑物快速建模方法，其特征在于，所述的步骤2.1的具体过程是：

对建筑物底面多边形的顶点进行遍历，计算顶点对应的内角；计算方法为：假设当前点p_i(i＝0，1，2...，n-1)在x-y平面的坐标为(x_i，y_i)，前后一个点p_i-1、p_i+1的坐标分别为(x_i-1，y_i-1)与(x_i+1，y_i+1)，那么矢量p_ip_i-1与矢量p_ip_i+1分别为(x_i-1-x_i，y_i-1-y_i)和(x_i+1-x_i，y_i+1-y_i)；它们与x轴正方向的夹角θ_i，i-1与θ_i.i+1可用以下公式计算，

其中，矢量p_ip_i-1与矢量p_ip_i+1的角度差θ_i＝θ_i，i+1-θ_i，i-1即为顶点p_i对应的内角θ_i，如果|θ_i-180°|≤Θ₀，则删除该内角对应的顶点，通过调节参数Θ₀可以控制优化的力度。

6.根据权利要求4所述的面向交通环境污染模拟的城市三维建筑物快速建模方法，其特征在于，所述的步骤2.2的具体过程是：

对于建筑物底面多边形的任一个顶点p_i，其相邻顶点为p_i-1和p_i+1；假设矢量p_i-1p_i与p_{i- 1}p_i+1的夹角为α，p_i-1p_i的长度为l_i-1，i，则p_i到p_i-1p_i+1的最小距离计算公式为d_i＝|l_i-1，i*sin(α)|；如果d_i＜D₀，则删除顶点p_i。

7.根据权利要求4所述的面向交通环境污染模拟的城市三维建筑物快速建模方法，其特征在于，所述步骤2.4的具体过程是：

对于任意不相同的两个建筑物b_i和b_j(i＜j)，对建筑物b_i的底面多边形的顶点进行循环，判断这些顶点到建筑物b_j底面多边形每条边的最小距离；若距离小于设定的间距参数D₂，则按照设定的规则移动该顶点，直到该顶点到建筑物b_j的距离不小于间距参数D₂；判断顶点p_i到线段l_j的最小距离步骤为：首先分别计算点p_i到线段l_j所在直线的垂直距离d₀以及到两个端点p_j1、p_j2的距离d₁、d₂，然后判断p_i到l_j的垂线是否与l_j相交；方法为以线段l_j的端点p_j1为原点，p_j1p_j2方向为x′轴正方向，建立新的直角坐标系x’-y’，并通过平面直角坐标变换公式得到p_i、p_j1、p_j2在新坐标系下的坐标p′_i(x′_i，y′_i)、p′_j1(x′_j1，y′_j1)、p′_j2(x′_j2，y′_j2)，若满足x′_i≤min(x′_j1，x_j2′)或者x′_i≥max(x′_j1，x_j2′)，则p_i到l_j的垂线与l_j不相交，p_i到线段l_j的最小距离为min(d₁，d₂)，l_j上离p_i最近的点p_j0为p_j1或p_j2，否则最小距离为d₀，最近的点为p_i到l_j的垂点p_j0′(x′_i，0)，再用平面坐标变换公式反变换即可得到x-y坐标系下的垂点p_j0；

x＝x′cosθ-y′sinθ+x₀，

y＝x′sinθ+y′cosθ+y₀.

移动顶点的步骤为：由前一个步骤可得到顶点p_i偏移建筑物b_j最快的方向p_j0p_i；为了避免p_i的移动影响建筑物b_i与其它建筑物的距离，需要强制将p_i的移动方向限制在建筑物b_i底面多边形内，方法为将方向矢量p_j0p_i投影到连接p_i的两条边上，并将得到的两个投影矢量相加，获得最终的移动方向矢量；令p_j0p_i与x轴正向的方向夹角为θ，p_i移动距离为d，则移动后p_i的坐标为(x_i+dcosθ，y_i+dsinθ)。

8.根据权利要求1所述的面向交通环境污染模拟的城市三维建筑物快速建模方法，其特征在于，所述步骤3中构建计算域的具体过程如下：

在CFD模拟中，计算域为流体能够到达的区域，也是计算机需要计算的区域；

为了减少计算域边界对模拟的影响，计算域要比核心区域的范围更大，计算域的高度一般为建筑物平均高度的7-8倍；由于模拟基于实际气象场信息，风场的方向不确定，因此计算域四周的边界与核心区域的距离设定为建筑物平均高度的7-8倍；最后，根据上述的计算域边界范围，得到对应的计算域坐标。

9.根据权利要求1所述的面向交通环境污染模拟的城市三维建筑物快速建模方法，其特征在于，所述步骤4的具体过程如下：

根据建模软件脚本语言的相关语法，在C++程序中编写几何实体生成、几何布尔运算等函数；根据给定的计算域坐标，利用几何实体生成函数生成计算区域的外围边界，接着对所有建筑物对象进行循环，利用几何相减函数从计算域实体中逐个减去建筑物体积。

10.根据权利要求1所述的面向交通环境污染模拟的城市三维建筑物快速建模方法，其特征在于，所述步骤5的具体过程如下：

在Design Modeler中运行前述步骤编写的建模脚本，生成包含计算域的建筑物几何模型并保存。