CN115661372B - 基于Grasshopper的景观渐变铺装参数化建模方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于Grasshopper的景观渐变铺装参数化建模方法及系统，属于参数化及可视化建模技术领域，方法包括：将基础模型按照1级铺装尺寸分割生成a 1级模型；在a 1级模型上设置干扰模型；提取a 1级模型中每块1级铺装的中心点；设定a 1级模型中提取的中心点到干扰模型的距离，形成干扰宽度d 1；筛选干扰宽度d 1上的1级铺装并依照2级铺装尺寸分割得到a 2级模型；提取a 2级模型中每块2级铺装的中心点；设定a 2级模型中提取的中心点到干扰模型的距离，形成干扰宽度d 2；筛选干扰宽度d 2上的2级铺装并依照3级铺装尺寸分割得到a 3级模型；将a 1级、a 2级、a 3级模型分置对应的图层中进行烘焙。通过本发明可提高建模速度和准确性。

Description

基于Grasshopper的景观渐变铺装参数化建模方法及系统
技术领域
本发明属于参数化及可视化建模技术领域，更具体地，涉及一种基于Grasshopper的景观渐变铺装参数化建模方法及系统。
背景技术
在景观设计中常常会根据基地现状条件和设计意向进行铺装样式的设置，常见的铺装形式可以通过传统的建模技术得到。但是在景观渐变铺装的传统建模过程中常常需要繁琐的计算和大量的时间去推敲其渐变的铺装尺寸、不同铺装尺寸的渐变范围、不同铺装尺寸之间渐变的距离，这种建模方式不仅建模速度慢，而且在渐变铺装面积覆盖较大的情况下容易出现错误，在后期的模型调整过程中会导致大量的重复计算，使得建模时间周期长，工作效率低。
Grasshopper是基于Rhino平台运行的可视化建模插件，是通过编制程序算法生成模型的参数化建模插件，通过输入、计算处理和输出的基本逻辑来进行建模，为景观设计师使用程序编制构建模型提供了便捷及高效的途径。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种基于 Grasshopper的景观渐变铺装参数化建模方法及系统，可大大提高节点三维模型的建模速度和准确性，提高设计效率。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于 Grasshopper的景观渐变铺装参数化建模方法，包括：
S1：根据场地形状建立基础模型；
S2：将基础模型按照设计铺装中1级铺装尺寸分割后，生成设计铺装a1级模型；
S3：在已有的设计铺装a1级模型上设置干扰模型；
S4：提取设计铺装a1级模型中每块1级铺装的中心点；
S5：通过设定步骤S4中提取的中心点到干扰模型的距离，形成干扰宽度d1，得到初级渐变范围；
S6：筛选干扰宽度d1上的1级铺装并依照设计铺装中2级铺装尺寸分割后，得到设计铺装a2级模型；
S7：提取步骤S6中的设计铺装a2级模型中每块2级铺装的中心点；
S8：通过设定步骤S7中提取的中心点到干扰模型的距离，形成干扰宽度d2，得到次级渐变范围；
S9：筛选干扰宽度d2上的2级铺装并依照设计铺装中3级铺装尺寸分割后，得到设计铺装a3级模型；
S10：最终得到的设计铺装a1级模型、设计铺装a2级模型、设计铺装a3级模型共同生成了设计铺装模型a；
S11：将设计铺装模型中的设计铺装a1级模型、设计铺装a2级模型、设计铺装a3级模型分置对应的图层中进行烘焙。
在一些可选的实施方案中，所述方法还包括：
在设计铺装方案需要调整时，通过调节参数得到调整后的设计铺装模型ax。
在一些可选的实施方案中，所述通过调节参数得到调整后的设计铺装模型ax，包括：
调整干扰模型，得到不同干扰因素下的设计铺装模型ax、修改干扰宽度的参数，得到不同渐变范围下的设计铺装模型ax，以及重复步骤S7至步骤S9增加迭代次数，得到不同渐变次数的设计铺装模型ax中的一种或多种操作。
按照本发明的另一方面，提供了一种基于 Grasshopper的景观渐变铺装参数化建模系统，包括：
基础模型构建模块，用于根据场地形状建立基础模型；
第一模型构建模块，用于将基础模型按照设计铺装中1级铺装尺寸分割后，生成设计铺装a1级模型；
干扰模型构建模块，用于在已有的设计铺装a1级模型上设置干扰模型；
第一提取模块，用于提取设计铺装a1级模型中每块1级铺装的中心点；
第一干扰宽度确定模块，用于通过设定第一提取模块中提取的中心点到干扰模型的距离，形成干扰宽度d1，得到初级渐变范围；
第二模型构建模块，用于筛选干扰宽度d1上的1级铺装并依照设计铺装中2级铺装尺寸分割后，得到设计铺装a2级模型；
第二提取模块，用于提取第二模型构建模块中的设计铺装a2级模型中每块2级铺装的中心点；
第二干扰宽度确定模块，用于通过设定第二提取模块中提取的中心点到干扰模型的距离，形成干扰宽度d2，得到次级渐变范围；
第三模型构建模块，用于筛选干扰宽度d2上的2级铺装并依照设计铺装中3级铺装尺寸分割后，得到设计铺装a3级模型；
设计铺装模型构建模块，用于将最终得到的设计铺装a1级模型、设计铺装a2级模型、设计铺装a3级模型共同生成了设计铺装模型a；
烘焙模块，用于将设计铺装模型中的设计铺装a1级模型、设计铺装a2级模型、设计铺装a3级模型分置对应的图层中进行烘焙。
在一些可选的实施方案中，所述系统还包括：
模型调整模块，用于在设计铺装方案需要调整时，通过调节参数得到调整后的设计铺装模型ax。
在一些可选的实施方案中，所述模型调整模块，用于调整干扰模型，得到不同干扰因素下的设计铺装模型ax、修改干扰宽度的参数，得到不同渐变范围下的设计铺装模型ax，以及重复第二提取模块至第三模型构建模块增加迭代次数，得到不同渐变次数的设计铺装模型ax中的一种或多种操作。
按照本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述方法的步骤。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
本发明以渐变铺装的覆盖面积和铺装尺寸为输入参数，自动快速生成景观渐变铺装的三维模型，在后期渐变铺装模型的修改过程中可直接进行模型的参数调整建模操作。本发明方法提高了建模速度和准确性，大大降低了传统建模技术中相应步骤的重复率，为设计师提供了一套有效的建模方法。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种方法流程图；
图2是本发明第一实施例提供的一种设计场地的基础模型；
图3是本发明第一实施例提供的一种设计铺装初级模型；
图4是本发明第一实施例提供的一种干扰模型；
图5是本发明第一实施例提供的一种设计铺装初级模型中每块铺装中心点示意图；
图6是本发明第一实施例提供的一种设计铺装次级模型；
图7是本发明第一实施例提供的一种设计铺装再级模型；
图8是本发明第一实施例提供的一种设计铺装模型；
图9是本发明第二实施例提供的一种设计场地的基础模型；
图10是本发明第二实施例提供的一种设计铺装初级模型；
图11是本发明第二实施例提供的一种干扰模型；
图12是本发明第二实施例提供的一种设计铺装初级模型中每块铺装中心点示意图；
图13是本发明第二实施例提供的一种设计铺装次级模型；
图14是本发明第二实施例提供的一种设计铺装再级模型；
图15是本发明第二实施例提供的一种设计铺装模型。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在本发明实例中，“第一”、“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序或先后次序。
本发明采用Grasshopper可视化编制程序算法来编写渐变铺装的参数化模型程序，通过输入渐变铺装所需的干扰因素、控制条件及影响范围来快速建立景观渐变铺装的三维模型，可大大提高节点三维模型的建模速度和准确性，提高设计效率。采用Grasshopper的景观渐变铺装参数化建模方法不仅适用于一种景观渐变铺装的模型构建，而且适用于构建多类渐变铺装的模型，通过利用该参数化建模技术的基本逻辑，调整程序算法中的参数，可高效生成相应的可视化模型。
实施例一
如图1所示，本发明提供了一种基于Grasshopper的景观渐变铺装参数化建模方法，具体流程图如图1所示，详细步骤如下：
（1）建立60cm*30m矩形设计场地的基础模型，如图2；
（2）将步骤（1）建立的基础模型按照设计铺装的1级铺装长（20cm）宽（10cm）分割后，生成设计铺装a1级模型，如图3；
（3）在已有的设计铺装a1级模型上置干扰模型，如图4；
（4）提取设计铺装a1级模型中每块1级铺装的中心点，如图5；
（5）设定步骤（4）中提取的中心点到干扰模型的距离为60cm，形成干扰宽度d1，得到初级渐变范围；
（6）筛选干扰宽度d1上的1级铺装并依照设计铺装中2级铺装长（10cm）宽（5cm）分割后，得到设计铺装a2级模型，如图6；
（7）提取步骤（6）中的设计铺装a2级模型中每块2级铺装的中心点；
（8）设定步骤（7）中提取的中心点到干扰模型的距离30cm，形成干扰宽度d2，得到次级渐变范围；
（9）筛选干扰宽度d2上的2级铺装并依照设计铺装中3级铺装长（5cm）宽（2.5cm）分割后，得到设计铺装a3级模型，如图7；
（10）最终得到的设计铺装a1级模型、设计铺装a2级模型、设计铺装a3级模型共同生成了设计铺装模型a，如图8；
（11）再将设计铺装模型a中的设计铺装a1级、a2级、a3级模型分置对应的图层中进行烘焙；
（12）如设计铺装方案需要调整，可通过调整步骤（3）中的干扰模型和干扰宽度的参数，得到修改后的设计铺装模型a。
实施例二
（1）建立60cm*30m矩形设计场地的基础模型，如图9；
（2）将步骤（1）建立的基础模型按照设计铺装的1级铺装长（20cm）宽（10cm）分割后，生成设计铺装b1级模型，如图10；
（3）在已有的设计铺装b1级模型上置干扰模型，如图11；
（4）提取设计铺装b1级模型中每块1级铺装的中心点，如图12；
（5）设定步骤（4）中提取的中心点到干扰模型的距离为30cm，形成干扰宽度d1，得到初级渐变范围；
（6）筛选干扰宽度d1上的1级铺装并依照设计铺装中2级铺装长（10cm）宽（5cm）分割后，得到设计铺装b2级模型，如图13；
（7）提取步骤（6）中的设计铺装b2级模型中每块2级铺装的中心点；
（8）设定步骤（7）中提取的中心点到干扰模型的距离20cm，形成干扰宽度d2，得到次级渐变范围；
（9）筛选干扰宽度d2上的2级铺装并依照设计铺装中3级铺装长（5cm）宽（2.5cm）分割后，得到设计铺装b3级模型，如图14；
（10）最终得到的设计铺装b1级模型、设计铺装b2级模型、设计铺装b3级模型共同生成了设计铺装模型b，如图15；
（11）再将设计铺装模型b中的设计铺装b1级、b2级、b3级模型分置对应的图层中进行烘焙；
（12）如设计铺装方案需要调整，可通过调整步骤（3）中的干扰模型和干扰宽度的参数，得到修改后的设计铺装模型b。
本发明突破了传统的景观建模技术，将可视化编制程序的编写应用于景观渐变铺装模型构建中，不仅提高了建模速度和准确性，提高了建模效率，而且随着后期景观渐变铺装方案的调整和修改，避免了大量的重复运算，可以直接通过调整程序中的参数进行模型的快速修改，降低设计师的工作成本，极大的提高了景观设计行业的工作效率。
需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本发明的目的。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于 Grasshopper的景观渐变铺装参数化建模方法，其特征在于，包括：
S1：根据场地形状建立基础模型；
S2：将基础模型按照设计铺装中1级铺装尺寸分割后，生成设计铺装a1级模型；
S3：在已有的设计铺装a1级模型上设置干扰模型；
S4：提取设计铺装a1级模型中每块1级铺装的中心点；
S5：通过设定步骤S4中提取的中心点到干扰模型的距离，形成干扰宽度d1，得到初级渐变范围；
S6：筛选干扰宽度d1上的1级铺装并依照设计铺装中2级铺装尺寸分割后，得到设计铺装a2级模型；
S7：提取步骤S6中的设计铺装a2级模型中每块2级铺装的中心点；
S8：通过设定步骤S7中提取的中心点到干扰模型的距离，形成干扰宽度d2，得到次级渐变范围；
S9：筛选干扰宽度d2上的2级铺装并依照设计铺装中3级铺装尺寸分割后，得到设计铺装a3级模型；
S10：最终得到的设计铺装a1级模型、设计铺装a2级模型、设计铺装a3级模型共同生成了设计铺装模型a；
S11：将设计铺装模型中的设计铺装a1级模型、设计铺装a2级模型、设计铺装a3级模型分置对应的图层中进行烘焙。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在设计铺装方案需要调整时，通过调节参数得到调整后的设计铺装模型ax。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述通过调节参数得到调整后的设计铺装模型ax，包括：
调整干扰模型，得到不同干扰因素下的设计铺装模型ax、修改干扰宽度的参数，得到不同渐变范围下的设计铺装模型ax，以及重复步骤S7至步骤S9增加迭代次数，得到不同渐变次数的设计铺装模型ax中的一种或多种操作。
4.一种基于 Grasshopper的景观渐变铺装参数化建模系统，其特征在于，包括：
基础模型构建模块，用于根据场地形状建立基础模型；
第一模型构建模块，用于将基础模型按照设计铺装中1级铺装尺寸分割后，生成设计铺装a1级模型；
干扰模型构建模块，用于在已有的设计铺装a1级模型上设置干扰模型；
第一提取模块，用于提取设计铺装a1级模型中每块1级铺装的中心点；
第一干扰宽度确定模块，用于通过设定第一提取模块中提取的中心点到干扰模型的距离，形成干扰宽度d1，得到初级渐变范围；
第二模型构建模块，用于筛选干扰宽度d1上的1级铺装并依照设计铺装中2级铺装尺寸分割后，得到设计铺装a2级模型；
第二提取模块，用于提取第二模型构建模块中的设计铺装a2级模型中每块2级铺装的中心点；
第二干扰宽度确定模块，用于通过设定第二提取模块中提取的中心点到干扰模型的距离，形成干扰宽度d2，得到次级渐变范围；
第三模型构建模块，用于筛选干扰宽度d2上的2级铺装并依照设计铺装中3级铺装尺寸分割后，得到设计铺装a3级模型；
设计铺装模型构建模块，用于将最终得到的设计铺装a1级模型、设计铺装a2级模型、设计铺装a3级模型共同生成了设计铺装模型a；
烘焙模块，用于将设计铺装模型中的设计铺装a1级模型、设计铺装a2级模型、设计铺装a3级模型分置对应的图层中进行烘焙。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
模型调整模块，用于在设计铺装方案需要调整时，通过调节参数得到调整后的设计铺装模型ax。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述模型调整模块，用于调整干扰模型，得到不同干扰因素下的设计铺装模型ax、修改干扰宽度的参数，得到不同渐变范围下的设计铺装模型ax，以及重复第二提取模块至第三模型构建模块增加迭代次数，得到不同渐变次数的设计铺装模型ax中的一种或多种操作。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至3任一项所述方法的步骤。
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