CN116702299B - 一种基于园林模拟的园林设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及园林设计领域，具体为一种基于园林模拟的园林设计方法，方案提取：获取待设计园林的建筑设计方案并提取建设数据；地形模拟：由地形建设数据，在基于待设计园林的原始地形的第一数字高程模型上进行区域改动，构建目标地形的第二数字高程模型；生态模拟：由第二数字高程模型和生态建设数据，对待设计园林的生态区域进行划分，确定每个生态区域的区域数字高程模型；建筑模拟：由区域数字高程模型和建筑建设数据，对每个生态区域进行建筑映射，构成建筑分布模型；模拟设计：由建筑分布模型进行可视化三维转换，构成三维模拟园林模型。本发明基于具体的园林设计方案，通过地形模拟、生态模拟和建筑模拟，实现了对园林的整体可视化模拟设计。
Description
技术领域
本发明涉及园林设计技术领域，特别涉及一种基于园林模拟的园林设计方法。
背景技术
随着城市绿化的要求越来越高，很多城市的公园都需要进行园林式的规划设计，在现有技术中，通常采用三维场景模拟的方式进行场景规划，例如公开号为CN110245445B的专利：
其公开了一种基于计算机三维场景模拟的生态园林景观设计方法。包括如下步骤：步骤一：获取到生态园林景观的建筑地，并将该地标记为目标地域；步骤二：利用气象仪器获得目标地域的气候系统并进行整编，得到目标区域的参考气候数据；步骤三：利用卫星遥感技术得到目标地域的卫星遥感图，得到地形数据；步骤四：将地形数据和参考气候数据录入到模拟设计系统进行园林模拟设计。其技术效果为：通过数据导入单元导入地形数据和参考气候数据，所述数据导入模块用于将地形数据和参考气候数据传输到建模单元，所述建模单元根据地形数据和参考气候数据建立地域模型；之后根据相关规则进行区域划分，最终根据各个不同区域的土壤信息，自动推荐适合在该土壤上种植的植物；用户可通过路径规划单元录入园林道路和其他生态环境，并对初选模型进行修改得到待审模型；之后利用数据纠正单元结合相应规则对待审模型进行模型纠正，得到纠正后的审定模型，并将审定模型传输到显示模块显示，同时借助存储模块进行存储。
上述方案中对地形、气候和生态通过模拟设计系统进行园林模拟设计，其考虑到了对地形数据的利用，但是现有建设园林的时候，都会对地形进行修改，只是模拟现有地形，往往在设计层面，会存在诸多的修改，会一次次的推翻设计方案，不适用于预先具有建筑设计方案的园林设计，只能适合结合地形实现因地制宜的园林设计。
在《新文科背景下基于虚拟仿真技术的艺术设计创新教育实践研究》项目中，对于虚拟仿真设计提出了具体的虚拟仿真技术方案，其也适用于园林设计，但是同样缺少对园林因地制宜的设计具体技术概念。
因此，在生态建设方面，生态环境和地形没有结合是现有虚拟仿真设计技术的缺陷，而且上述专利只是和天气结合，所以，园林设计的时候，地形不一定符合生态气象要求，容易在园林建设完成之后，才会发现园林的生态环境会随着地形改变，导致不符合设计预期。
发明内容
本发明提供一种基于园林模拟的园林设计方法，用以解决上述背景技术的情况。
本发明提出一种基于园林模拟的园林设计方法，所述方法以下步骤：
步骤1：方案提取；
获取待设计园林的建筑设计方案，并提取建设数据；其中，
建设数据包括：地形建设数据、生态建设数据、建筑建设数据；
步骤2：地形模拟；
根据地形建设数据，在基于待设计园林的原始地形的第一数字高程模型上进行区域改动，构建目标地形的第二数字高程模型；
步骤3：生态模拟；
根据第二数字高程模型和生态建设数据，对待设计园林的生态区域进行划分，确定每个生态区域的区域数字高程模型；
步骤4：建筑模拟；
根据区域数字高程模型和建筑建设数据，对每个生态区域进行建筑映射，构成建筑分布模型；
步骤5：模拟设计；
根据建筑分布模型，进行可视化三维转换，构成三维模拟园林模型。
优选的：所述步骤1中，建设数据提取包括：
获取建筑设计方案，并对待设计园林的目标建设数据进行结构化处理，得到基于建筑设计方案的建设数据；其中，
建筑设计方案包括待设计园林的原始地形数据、原始生态数据、原始建筑数据、目标地形数据、目标生态数据和目标建筑数据；
结构化处理包括：
在待设计园林的原始地形上，依次按照地形建设对比、生态建设对比和建筑建设对比进行结构化工程顺序建模，确定基于建筑设计方案的园林建设步骤，通过园林建设步骤，确定每个结构化工程中每个工程步骤的需求建设数据；其中，
地形建设对比用于将原始地形数据和目标地形数据进行对比，确定地形建设数据；
生态建设对比用于将原始生态数据和目标生态数据进行对比，确定生态建设数据；
建筑建设对比用于将原始建筑数据和目标建筑数据进行对比，确定建筑建设数据。
优选的：所述结构化工程顺序建模包括：
识别建筑设计方案的园林设计关键词；其中，
园林设计关键词按照园林建设步骤、园林设计位置和目标建设预期确定；
将园林设计关键词放置到园林设计工程词库中，并以园林建设步骤和园林设计位置作为分割点，将园林设计关键词划分成不同建设区域；
识别每一建设区域的地点关键词，并按照精确地点、模糊地点以及关联地点来标记对应建设区域的园林关键词；
基于园林工程建设顺序和园林关键词，进行园林设计的结构化划分，确定结构化工程顺序建模。
优选的：所述步骤2构建目标地形的第二数字高程模型，包括：
获取待设计园林的原始地形，进行散点数据采集，确定原始地形的点云数据；
通过点云数据，确定第一数字高程模型；
获取园林设计中地形建设的地形关键词，并确定地形关键词的语义属性和地形边界；
通过语义属性、地形边界和点云数据，构建基于地形语义约束的地形网格模型；
通过地形网格模型，进行地形区域分化确定分化后每个区域的区域改动数据；
将区域改动数据在第一数字高程模型上进行内插建模，构成第二数字高程模型。
优选的：所述获取待设计园林的原始地形，包括如下步骤：
获取待设计园林的原始区域图像；
将原始区域图像进行预处理，确定地形梯度；
根据地形梯度，进行地表曲面计算和共轭地表计算；其中，
地表曲面计算用于确定地表曲面凹陷地形线；
共轭地表计算用于确定地表曲面脊背地形线；
根据地表曲面凹陷地形线和地表曲面脊背地形线，确定待设计园林的原始地形。
优选的：所述步骤3包括：
获取生态建设数据，并提取对应的生态分布数据和生态多样性数据；
基于分布模拟对生态分布数据进行模拟，并获得第一模拟结果；其中，
第一模拟结果用于划分生态区域；
基于生物生存模拟对多样性数据进行模拟，并获得第二模拟结果；其中，
第二模拟结果用于进行生态标记；
根据第一模拟结果和第二模拟结果，进行每个生态区域的生态运行数据；
并基于生态运行数据和第二数字高程模型，确定区域数据高程模型。
优选的：所述步骤4包括：
根据区域数字高程模型，确定每个阶层的阶梯分布数据，每个阶层分别一个地形纹理；
根据建筑建设数据，确定每个建筑元素在待设计园林的目标位置；
将目标位置和对应的地形纹理区域进行匹配，并将多个位于同一地形纹理区域的建筑元素合并，得到映射平面；
根据映射平面，对每个生态区域进行建筑映射，构成建筑分布模型。
优选的：所述对每个生态区域进行建筑映射，包括：
确定映射平面的每个映射位置的建筑数据；其中，
建筑数据包括建筑特征数据和建筑立体参数；
将建筑特征数据输入至映射计算单元阵列进行划窗处理和累加运算，得到区域映射输出数据；
对区域映射输出数据和建筑立体参数进行立体映射处理，得到建筑映射数据。
优选的：所述步骤5包括：
基于建筑分布模型，确定待设计园林中的建筑分布数据；
基于建筑分布数据在待设计园林的地形坐标系中设定多个建筑轮廓坐标区域，同时获取多个建筑轮廓坐标区域的二维区域坐标集合，并在预先构建的三维园林模型坐标系中选取同区域坐标集合；
基于多个区域坐标集合的二维坐标结合一次线性方程得到不同区域坐标集合的三维坐标；
基于三维坐标，进行可视化三维转换，生成三维模拟园林模型。
优选的：所述可视化三维转换还包括：
基于建筑分布模型的建筑特征、分布特征、同名建筑点的三维坐标结合预先构建的BIM模型得到建筑工程三维图纸；
其中，BIM模型是基于标记好建筑特征的建筑工程图纸和建筑特征对应的分布特征对引入注意力机制模块的深度学习算法进行深度学习得到。
本发明有益效果为：
（1）本发明基于具体的园林设计方案，通过地形模拟、生态模拟和建筑模拟，实现了对园林的整体可视化模拟设计。
（2）本发明的园林模拟，基于地形模拟数据，然后进行生态模拟，最后进行建筑物模拟，符合园林建设的要求，不仅仅能模拟出园林三维可视图谱，还能将三维可视图谱作为建设图谱参照。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种基于园林模拟的园林设计方法的设计流程图；
图2为本发明实施例中结构化工程顺序建模的设计流程图；
图3为本发明实施例中模拟设计的设计流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提出一种基于园林模拟的园林设计方法，所述方法以下步骤：
步骤1：方案提取；
获取待设计园林的建筑设计方案，并提取建设数据；其中，
建设数据包括：地形建设数据、生态建设数据、建筑建设数据；
步骤2：地形模拟；
根据地形建设数据，在基于待设计园林的原始地形的第一数字高程模型上进行区域改动，构建目标地形的第二数字高程模型；
步骤3：生态模拟；
根据第二数字高程模型和生态建设数据，对待设计园林的生态区域进行划分，确定每个生态区域的区域数字高程模型；
步骤4：建筑模拟；
根据区域数字高程模型和建筑建设数据，对每个生态区域进行建筑映射，构成建筑分布模型；
步骤5：模拟设计；
根据建筑分布模型，进行可视化三维转换，构成三维模拟园林模型。
上述技术方案的工作原理为：
如附图1所示，本发明在进行园林模拟设计的时候，包括五个步骤：方案提取、地形模拟、生态模拟、建筑模拟和模拟设计；
在本实施例中，方案提取用于确定园林设计的目标，确定目标园林的地形目标，进而确定地形建设数据；确定生态建设目标，进而确定生态建设数据，确定园林内的建筑目标，进而确定建筑建设数据。
在本实施例中，地形模拟通过数字高程模型，确定目标园林的地形和原始地形的地形偏差，从而确定地形改动需求，所以通过第一数字高程模型和第二数字高程模型进行区域改动的方式进行地形模拟。原始地形模拟和目标地形模拟，进而确定改动地形。
在本实施例中，生态模拟通过园林设计的第二数字高程模型和生态建设数据，能够将整体园林进行区域划分，确定每个区域的生态数据，进行按照生态状态，构建每个生态区域的区域数字高程模型。
在本实施例中，建筑模拟通过区域数字高程模型和建筑建设数据，确定每个区域需要进行建设的具体建筑物，然后通过映射的方式，将建筑物映射到对应的区域，构成建筑分布模型。
在本实施例中，模拟设计通过建筑分布模型，确定了每个区域的建筑物之后，已经实现了建筑分布的整体模型设计，然后基于可视化三维转换，确定园林设计的整体三维图像，实现可视化的三维模拟。
上述技术方案的有益效果为：
（1）本发明基于具体的园林设计方案，通过地形模拟、生态模拟和建筑模拟，实现了对园林的整体可视化模拟设计。
（2）本发明的园林模拟，基于地形模拟数据，然后进行生态模拟，最后进行建筑物模拟，符合园林建设的要求，不仅仅能模拟出园林三维可视图谱，还能将三维可视图谱作为建设图谱参照。
（3）本发明的仿真顺序是地形、生态和建筑，从地底到地面建筑，依次仿真，可以最大限度的在不改变地形的情况下，做出三维地形设计、三维生态设计和三维建筑设计。
（4）地形模拟是基于数字高程模型，所以可以实现因地制宜的地形设计，降低园林建设的工作量。
（5）生态模拟的时候结合了数字高程模型和生态建设数据，因此可以根据区域划分，自动摄影测量、自动地面测量、对已有地形图数字化，然后融合生态建设数据，将整体生态建设和地形参数融合，从而降低生态建设的工作量。
（6）建筑模拟的时候，是基于建筑映射，而不是直接的三维搭建，可以降低在仿真过程中的仿真工作量，映射的方式可以随时映射随时取消，不需要进行真实的仿真操作，防止仿真出错，也能快速的得到三维模拟图。
优选的：所述步骤1中，建设数据提取包括：
获取建筑设计方案，并对待设计园林的目标建设数据进行结构化处理，得到基于建筑设计方案的建设数据；其中，
建筑设计方案包括待设计园林的原始地形数据、原始生态数据、原始建筑数据、目标地形数据、目标生态数据和目标建筑数据；
结构化处理包括：
在待设计园林的原始地形上，依次按照地形建设对比、生态建设对比和建筑建设对比进行结构化工程顺序建模，确定基于建筑设计方案的园林建设步骤，通过园林建设步骤，确定每个结构化工程中每个工程步骤的需求建设数据；其中，
地形建设对比用于将原始地形数据和目标地形数据进行对比，确定地形建设数据；
生态建设对比用于将原始生态数据和目标生态数据进行对比，确定生态建设数据；
建筑建设对比用于将原始建筑数据和目标建筑数据进行对比，确定建筑建设数据。
上述技术方案的工作原理为：
在本实施例中，结构化处理是将建筑数据按照具体的结构化工程顺序，确定园林建设的具体步骤；
在本实施例中，本发明通过建筑数据的具体园林设计步骤，进行了原始建设数据和目标建设数据的对比，从而确定了在园林建设过程中的具体建设数据；原始建设数据是原始地形待进行园林搭建的区域，区域内部最初始的数据。目标建设数据是未来需要达到园林建设目标的数据，从而在园林设计的时候能够明确需要具体建设的数据，例如 ：数目种植数据、地形改变数据和建筑搭建数据。
结构化处理是园林设计最重要的初始步骤，在这个过程中是为了实现工序建模，通过工序建模，可以确定在进行具体的建设数据，从而进行地形、生态和建筑三种建设数据分析确定。
上述技术方案的有益效果为：
本发明在进行园林建设的时候，可以将建设数据和园林模拟结合，基于建设过程确定三维建模过程中具体的建筑数据。
优选的：所述结构化工程顺序建模包括：
识别建筑设计方案的园林设计关键词；其中，
园林设计关键词按照园林建设步骤、园林设计位置和目标建设预期确定；
将园林设计关键词放置到园林设计工程词库中，并以园林建设步骤和园林设计位置作为分割点，将园林设计关键词划分成不同建设区域；
识别每一建设区域的地点关键词，并按照精确地点、模糊地点以及关联地点来标记对应建设区域的园林关键词；
基于园林工程建设顺序和园林关键词，进行园林设计的结构化划分，确定结构化工程顺序建模。
上述技术方案的工作原理为：
如附图2所示，在本实施例中，本发明设定有园林设计的具体关键词，园林设计的具体关键词可以为三维模拟的具体建设步骤提供建设关键点。
在本实施例中，通过建设关键点，可以确定园林建设的具体结构化建设工序，按照工序进行建设建模。
在现有的园林设计方面，对应建设的关键点，现有技术的情况下，只会进行全方位的仿真，并没有关键点和工程词库之分，具体以仿真设计者自身进行画图仿真的具体习惯，根据仿真者自身的仿真设计思路；但是，随着AI技术的发展，我们需要自动设计，自动仿真，所以本发明采用的方式是根据园林设计关键词构建的园林设计工程词库，自动进行仿真，实现结构画的仿真设计位置和仿真设计步骤的分割，从而达到根据关键词，就可以将整个设计过程划分为不同的建设区域。
上述技术方案的有益效果为：
本发明通过建设关键词，可以将园林设计的整体步骤进行结构化划分，通过结构化划分，实现结构化分析建模。
优选的：所述步骤2构建目标地形的第二数字高程模型，包括：
获取待设计园林的原始地形，进行散点数据采集，确定原始地形的点云数据；
通过点云数据，确定第一数字高程模型；
获取园林设计中地形建设的地形关键词，并确定地形关键词的语义属性和地形边界；
通过语义属性、地形边界和点云数据，构建基于地形语义约束的地形网格模型；
通过地形网格模型，进行地形区域分化确定分化后每个区域的区域改动数据；
将区域改动数据在第一数字高程模型上进行内插建模，构成第二数字高程模型。
上述技术方案的工作原理为：
在本实施例中，通过三维扫描设备，高清扫描设备，对待设计园林的原始地点进行全面扫描，将扫描得到的原始地形数据按照建设修改需求，确定需要进行地形改动的区域坐标相对于整体地形的散点坐标，从而生成点云数据，即原始地形中需要进行修改的地形坐标数据。
在本实施例中，点云数据对应的第一数字高程模型是地形模拟的原始地形的数字高程模型；
在本实施例中，因为本发明是一种建设仿真的园林设计的过程，所以在进行数字高程模型变换的步骤中，是基于地形关键词，可以实现地形的三维模拟约束，三维模拟约束进行地形语义约束，实现对地形改动的判定；通过地形改定，确定地形变化的数字高程模型。
语义属性包括但不限于测量语义、等高语义、变换语义、建设语义、地形改动语义等等；地形边界包括但不限于园林边界、区域边界、生态边界、地形边界和建筑边界；
在本实施例中，地形网格模型是用于进行区域约束，进行地形区域划分，然后判断不同地形区域的区域改动数据，区域改动数据是地形的改变数据，然后构建的内插建模是为了进行地形改动的改动因素和改动方案建模，所有的改动都以内插数据的方式进行仿真生成。
上述技术方案的有益效果为：
本发明通过地形约束，可以确定地形的改动，进而根据地形的改动，确定三维模拟的具体地形建设数据，在地形改动方面，相对于现有情况下的人工标注改动和AI智能改动，因为引入的语义属性和地形边界，不仅可以智能完成地形建设的改动数据判定，还能实现地形改动数据的自动约束，符合多种不同的建设方案。
优选的：所述获取待设计园林的原始地形，包括如下步骤：
获取待设计园林的原始区域图像；
将原始区域图像进行预处理，确定地形梯度；
根据地形梯度，进行地表曲面计算和共轭地表计算；其中，
地表曲面计算用于确定地表曲面凹陷地形线；
共轭地表计算用于确定地表曲面脊背地形线；
根据地表曲面凹陷地形线和地表曲面脊背地形线，确定待设计园林的原始地形。
上述技术方案的工作原理为：
在本实施例中，对于原始地形的设计，本发明通过地表曲面计算和共轭地表计算，确定地形中凹地的曲线和脊背地区的曲线，实现数字高程模型的搭建。通过数字高程模型的搭建，可以确定园林的原始地形。地形梯度是基于等高线确定的地形区域梯度；地形梯度的计算目的是为了进行地表曲面计算和共轭地表计算，从而确定待设计园林的原始地形，更精确的采集地形数据，而不是，节约对原始地形进行处理的成本。
上述技术方案的有益效果为：
通过构建园林的原始地形，可以确定原理的具体设计方案，并且原始地形数据获取的越精确，能够节约对原始地形处理的成本，也可以让在园林设计仿真的时候提高设计准确性，降低仿真过程中，可能忽视的地形误差。
优选的：所述步骤3包括：
获取生态建设数据，并提取对应的生态分布数据和生态多样性数据；
基于分布模拟对生态分布数据进行模拟，并获得第一模拟结果；其中，
第一模拟结果用于划分生态区域；
基于生物生存模拟对多样性数据进行模拟，并获得第二模拟结果；其中，
第二模拟结果用于进行生态标记；
根据第一模拟结果和第二模拟结果，进行每个生态区域的生态运行数据；
并基于生态运行数据和第二数字高程模型，确定区域数据高程模型。
上述技术方案的工作原理为：
在本实施例中，进行生态建设的时候，通过生态建设数据，可以对生态分布数据和生态多样性数据进行分别模拟。生态建设数据包括园林中动植物及其生存环境的搭建数据，生态分布数据包括动植物分布区域，生态多样性数据包括动植物的种类。第一模拟结果是动植物分布和生态环境的模拟，实现生态环境搭建。
在本实施例中，生态分布模拟，可以确定不同生物分布区域；
在本实施例中，生态多样性数据模拟，可以进行生态标记，确定整体生态运行模拟。
在本实施例中，生物生存模拟包括但不限于生物植物之间的成长关联性生存模拟，动物植物的营养竞争关系模拟，从而确定整个原理的生态数据，并将生态数据通过第二数字高程模型进行生态标注，确按照生态区域划分高程数字模型。
上述技术方案的有益效果为：
通过进行生态模拟，可以确定园林环境具体的生态分布和生态多样性，保证在园林建成之后能够实现植物动物的合理性生存，符合生态规律，而在现有技术中对于园林设计，不会关注生物生态多样性，动植物的生存依靠后期的人工辅助。
优选的：所述步骤4包括：
根据区域数字高程模型，确定每个阶层的阶梯分布数据，每个阶层分别一个地形纹理；
根据建筑建设数据，确定每个建筑元素在待设计园林的目标位置；
将目标位置和对应的地形纹理区域进行匹配，并将多个位于同一地形纹理区域的建筑元素合并，得到映射平面；
根据映射平面，对每个生态区域进行建筑映射，构成建筑分布模型。
上述技术方案的原理在于：
在本实施例中，区域数字高程模型是为了进行阶梯式的分层划分，确定地形纹理是为了在建筑投影的时候，让建筑和地形更加匹配，实现建筑因为地形定制建筑，从而降低工作量的同时，加快建筑速度；
地形纹理是地形高低差异纹理和高低差区域分布纹理；建筑建设数据是园林中需要进行建设的建筑数据，建筑元素就是需要进行建设的每个建筑，目标位置是每个建筑物需要建筑的位置，匹配的目的是建筑物和地形进行高低差匹配，建筑地形改造匹配，从而实现建筑的映射仿真，映射仿真的时候将建筑元素合并是为了保证建筑元素的整体布局高低差一致，不同建筑之间存在高低差，从而通过高低差判断仿真的数据是否正确，同时生成了映射平面，映射平面可以实现生态区域的建筑区域布局显示，对生态区域进行建筑映射，构成建筑分布模型，从二维转换为三维。
上述技术方案的有益效果在于：
（1）能够实现建筑映射，从而缩短仿真时间；
（2）能够通过高低差进行生态区域的建筑仿真偏差验证。
（3）确定具体的建筑布局。
优选的：所述对每个生态区域进行建筑映射，包括：
确定映射平面的每个映射位置的建筑数据；其中，
建筑数据包括建筑特征数据和建筑立体参数；
将建筑特征数据输入至映射计算单元阵列进行划窗处理和累加运算，得到区域映射输出数据；
对区域映射输出数据和建筑立体参数进行立体映射处理，得到建筑映射数据。
上述技术方案的原理在于：
本发明将建筑特征数据通过至映射计算单元阵列进行划窗处理，是为了在仿真的时候能够基于爆炸图的模式，将建筑的每一部分进行逐一映射，逐一仿真；累加运算是为了实现建筑的每一个建设部分能够实现区域建筑的整体映射，从而达到园林建筑的立体映射，保证建筑的立体建设的准确性。
优选的：如附图3所示，所述步骤5包括：
基于建筑分布模型，确定待设计园林中的建筑分布数据；
基于建筑分布数据在待设计园林的地形坐标系中设定多个建筑轮廓坐标区域，同时获取多个建筑轮廓坐标区域的二维区域坐标集合，并在预先构建的三维园林模型坐标系中选取立体建模的区域坐标集合；
基于多个区域坐标集合的二维坐标结合一次线性方程得到不同区域坐标集合的三维坐标；
基于三维坐标，进行可视化三维转换，生成三维模拟园林模型。
上述技术方案的原理在于：
如附图3所示，在本实施例中，对于建筑分布数据，会在待设计园林的地形坐标系中按照建筑区域轮廓进行建筑轮廓坐标的集合统计，通过坐标集合实现立体建模的区域坐标集合的合并从而可以实现三维二维的转换，通过三维的区域坐标点集合，以及二维坐标的区域，通过一次线性方程，可以确定每个建筑物在园林建设区域的整体三维坐标，通过整体的三维坐标，进行三维转换，从而生成三维模拟园林模型。
上述技术方案的有益效果在于：
本发明可以进行三维园林的模拟，通过将二维和三维进行结合，在这种情况下，搭建仿真园林中的建筑，并生成园林建筑的三维模拟园林模型。相对于现有技术中的人工设计，本发明更加仿真设计精度更高。
优选的：所述可视化三维转换还包括：
基于建筑分布模型的建筑特征、分布特征、同名建筑点的三维坐标结合预先构建的BIM模型得到建筑工程三维图纸；
其中，BIM模型是基于标记好建筑特征的建筑工程图纸和建筑特征对应的分布特征对引入注意力机制模块的深度学习算法进行深度学习得到。
上述技术方案的工作原理为：
在本实施例中，三维转化的时候，建筑分布模型可以确定园林设计的具体建筑特征、建筑分布区域和建筑名字，然后通过BIM模型实现三维模型的转化。
在本实施例中，BIM模型是基于深度学习算法进行深度学习得到，可以实现自动三维转化。
上述技术方案的有益效果为：
本发明可以实现自动三维转化，自动将三维图纸转化为三维的园林设计可视化图像。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种基于园林模拟的园林设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：方案提取；
获取待设计园林的建筑设计方案，并提取建设数据；其中，
建设数据包括：地形建设数据、生态建设数据、建筑建设数据；
步骤2：地形模拟；
根据地形建设数据，在基于待设计园林的原始地形的第一数字高程模型上进行区域改动，构建目标地形的第二数字高程模型；
步骤3：生态模拟；
根据第二数字高程模型和生态建设数据，对待设计园林的生态区域进行划分，确定每个生态区域的区域数字高程模型；
步骤4：建筑模拟；
根据区域数字高程模型和建筑建设数据，对每个生态区域进行建筑映射，构成建筑分布模型；
步骤5：模拟设计；
根据建筑分布模型，进行可视化三维转换，构成三维模拟园林模型；
所述步骤1中，建设数据提取包括：
获取建筑设计方案，并对待设计园林的目标建设数据进行结构化处理，得到基于建筑设计方案的建设数据；其中，
建筑设计方案包括待设计园林的原始地形数据、原始生态数据、原始建筑数据、目标地形数据、目标生态数据和目标建筑数据；
结构化处理包括：
在待设计园林的原始地形上，依次按照地形建设对比、生态建设对比和建筑建设对比进行结构化工程顺序建模，确定基于建筑设计方案的园林建设步骤，通过园林建设步骤，确定每个结构化工程中每个工程步骤的需求建设数据；其中，
地形建设对比用于将原始地形数据和目标地形数据进行对比，确定地形建设数据；
生态建设对比用于将原始生态数据和目标生态数据进行对比，确定生态建设数据；
建筑建设对比用于将原始建筑数据和目标建筑数据进行对比，确定建筑建设数据。
2.如权利要求1所述的一种基于园林模拟的园林设计方法，其特征在于，所述结构化工程顺序建模包括：
识别建筑设计方案的园林设计关键词；其中，
园林设计关键词按照园林建设步骤、园林设计位置和目标建设预期确定；
将园林设计关键词放置到园林设计工程词库中，并以园林建设步骤和园林设计位置作为分割点，将园林设计关键词划分成不同建设区域；
识别每一建设区域的地点关键词，并按照精确地点、模糊地点以及关联地点来标记对应建设区域的园林关键词；
基于园林工程建设顺序和园林关键词，进行园林设计的结构化划分，确定结构化工程顺序建模。
3.如权利要求1所述的一种基于园林模拟的园林设计方法，其特征在于，所述步骤2构建目标地形的第二数字高程模型，包括：
获取待设计园林的原始地形，进行散点数据采集，确定原始地形的点云数据；
通过点云数据，确定第一数字高程模型；
获取园林设计中地形建设的地形关键词，并确定地形关键词的语义属性和地形边界；
通过语义属性、地形边界和点云数据，构建基于地形语义约束的地形网格模型；
通过地形网格模型，进行地形区域分化确定分化后每个区域的区域改动数据；
将区域改动数据在第一数字高程模型上进行内插建模，构成第二数字高程模型。
4.如权利要求1所述的一种基于园林模拟的园林设计方法，其特征在于，所述获取待设计园林的原始地形，包括如下步骤：
获取待设计园林的原始区域图像；
将原始区域图像进行预处理，确定地形梯度；
根据地形梯度，进行地表曲面计算和共轭地表计算；其中，
地表曲面计算用于确定地表曲面凹陷地形线；
共轭地表计算用于确定地表曲面脊背地形线；
根据地表曲面凹陷地形线和地表曲面脊背地形线，确定待设计园林的原始地形。
5.如权利要求1所述的一种基于园林模拟的园林设计方法，其特征在于，所述步骤3包括：
获取生态建设数据，并提取对应的生态分布数据和生态多样性数据；
基于分布模拟对生态分布数据进行模拟，并获得第一模拟结果；其中，
第一模拟结果用于划分生态区域；
基于生物生存模拟对多样性数据进行模拟，并获得第二模拟结果；其中，
第二模拟结果用于进行生态标记；
根据第一模拟结果和第二模拟结果，进行每个生态区域的生态运行数据；
并基于生态运行数据和第二数字高程模型，确定区域数据高程模型。
6.如权利要求5所述的一种基于园林模拟的园林设计方法，其特征在于，所述步骤4包括：
根据区域数字高程模型，确定每个阶层的阶梯分布数据，每个阶层分别一个地形纹理；
根据建筑建设数据，确定每个建筑元素在待设计园林的目标位置；
将目标位置和对应的地形纹理区域进行匹配，并将多个位于同一地形纹理区域的建筑元素合并，得到映射平面；
根据映射平面，对每个生态区域进行建筑映射，构成建筑分布模型。
7.如权利要求6所述的一种基于园林模拟的园林设计方法，其特征在于，所述对每个生态区域进行建筑映射，包括：
确定映射平面的每个映射位置的建筑数据；其中，
建筑数据包括建筑特征数据和建筑立体参数；
将建筑特征数据输入至映射计算单元阵列进行划窗处理和累加运算，得到区域映射输出数据；
对区域映射输出数据和建筑立体参数进行立体映射处理，得到建筑映射数据。
8.如权利要求1所述的一种基于园林模拟的园林设计方法，其特征在于，所述步骤5包括：
基于建筑分布模型，确定待设计园林中的建筑分布数据；
基于建筑分布数据在待设计园林的地形坐标系中设定多个建筑轮廓坐标区域，同时获取多个建筑轮廓坐标区域的二维区域坐标集合，并在预先构建的三维园林模型坐标系中选取立体建模的区域坐标集合；
基于多个区域坐标集合的二维坐标结合一次线性方程得到不同区域坐标集合的三维坐标；
基于三维坐标，进行可视化三维转换，生成三维模拟园林模型。
9.如权利要求8所述的一种基于园林模拟的园林设计方法，其特征在于，所述可视化三维转换还包括：
基于建筑分布模型的建筑特征、分布特征、同名建筑点的三维坐标结合预先构建的BIM模型得到建筑工程三维图纸；
其中，BIM 模型是基于标记好建筑特征的建筑工程图纸和建筑特征对应的分布特征对引入注意力机制模块的深度学习算法进行深度学习得到。
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