CityEngine中文實例

1、Tutorial_06_Basic_Shape_Grammar_2011_11.構(gòu)建簡單建筑物；2.為簡單建筑物貼紋理；3.添加LOD；4.建筑物屬性隨機變化。一、構(gòu)建簡單建筑物本節(jié)學習最終要構(gòu)建一個如下圖的建筑物，該建筑物有地面一樓和其他樓層，一樓的正面有一個入口的門，其他窗口都使用的是一個提前做好的OBJ模型。下面開始創(chuàng)建規(guī)則進行建模：    為了更好的理解規(guī)則，我們自己創(chuàng)建一個新的規(guī)則，按照教程中的語句進行規(guī)則的書寫。1.    在規(guī)則文件的最開始處定義建筑的屬性（也可以放在規(guī)則文件的其他位置）。在CGA文件中，這些屬

2、性將對整個規(guī)則文件產(chǎn)生作用。這些屬性將顯示在屬性查看器（Inspector）中，可通過屬性查看器修改這些屬性。attr groundfloor_height = 4 /地面一樓的高度attr floor_height = 3.5 /其他樓層的高度attr tile_width = 3 /將樓面按塊劃分的寬度attr height = 11 /樓高attr wallColor = "#fefefe" /墻面顏色2.    教程中構(gòu)建的窗戶是使用的一個已經(jīng)建好的窗戶模型window.obj，這個文件存放在assets文件夾中，使用之前也要

3、先定義出來。window_asset = "facades/window.obj" /指定obj文件 3.    下面我們定義第一條規(guī)則為Lot. 在屬性檢查器中，該規(guī)則被指定為開始規(guī)則。大量的模型是使用拉伸操作創(chuàng)建而來的：/對shape使用height中定義的高度進行拉伸，并命名為BuildingLot -> extrude(height) Building 拉伸之后如下圖：    4.    可以通過應(yīng)用comp()將Buil

4、ding分解為多個面, 生成了正面(FrontFacade)、多個側(cè)面(SideFacade)和一個頂面(Roof)Building-> comp(f) front : FrontFacade | side : SideFacade | top: Roof5.    分解完成之后，就開始開始對這些面進行外觀造型。典型的外觀造型流程如下：1，將面分解為樓層（Floors）。2，將樓層分解為塊（Tile），每一塊通常由墻面和窗口構(gòu)成。這樣的細分過程在CGA要素語法的實現(xiàn)過程如下圖： /下面的FrontFacade規(guī)則將正面沿y軸方向，分割為兩

5、大部分，第一部分高度為groundfloor_height的地面一層Groundfloor，剩余的以floor_height高度進行重復(fù)分割（以*符號標記），分割為多個Floor。FrontFacade -> split(y) groundfloor_height : Groundfloor | floor_height: Floor * 正面分割之后如下圖： 6.     細分側(cè)面：SideFacade -> split(y) groundfloor_height: Floor | floor_height: Floor * Si

6、deFacade規(guī)則將側(cè)面沿y軸方向分割也分為兩大部分，這兩部分使用的都是是相同的Floor對象，因此側(cè)面這兩大部分看起來都應(yīng)該是一樣的。只有高度不一樣，高度不一樣主要是為了與正前面的樓層高度保持一致。側(cè)面分割之后如下圖，三個側(cè)面都是一致的： 7.     繼續(xù)對Floor對象進行細化：/先給每層樓在x軸方向的兩端畫出寬度為1的墻面（Wall），剩余的部分以tile_width為寬度重復(fù)分割（Tile）Floor -> split(x) 1: Wall | tile_width: Tile * | 1 : Wall 如下圖：8.

7、     最后對正面的地面一樓進行細化：/同樣先在x軸方向的兩端畫出寬度為1的墻面（Wall），按照tile_width劃分為多個Tile，并按照tile_width劃分出一個入口EntranceTile。Groundfloor ->split(x) 1: Wall | tile_width: Tile * | tile_width: EntranceTile | 1: Wall 結(jié)果如下圖：9.     下面對Tile進行定義：/先對Tile在x軸方向中間劃分出寬度為2的一部分（對這部分

8、再按y軸方向先劃分一個高度為分別為1和1.5的wall和window，剩余的高度也定為wall），然后兩邊分別劃分為寬度大概為1的wallTile -> split(x) 1 : Wall | 2 : split(y) 1: Wall | 1.5: Window | 1: Wall | 1 : Wall 結(jié)果如下： 10.  對EntranceTile進行定義：EntranceTile -> split(x) 1 : SolidWall | 2 : split(y) 2.5: Door | 2: SolidWall | 1 : SolidWall 先對

9、入口在x軸方向劃分寬度為2的一部分（這部分在y軸方向先劃分2.5高度的Door，剩余的大約高度2定為SolidWall.），然后兩邊各為大約1米的Solidwall。 11.  最后對前面定義的Window，Door，Wall和SolidWall寫具體的規(guī)則。Window -> s('1,'1,0.4) t(0,0,-0.25) i(window_asset)Door -> s('1,'1,0.1) t(0,0,-0.5) i("builtin:cube")Wall -> color(wallC

10、olor)SolidWall -> color(wallColor) s('1,'1,0.4) t(0,0,-0.4) i("builtin:cube:notex")這里解釋一下上面出現(xiàn)的幾個命令：     s('1,'1,0.4)：命令：s(float xSize, float ySize, float zSize)作用設(shè)置形狀的尺寸。eg1:   s(5,5,5)   表示將三個方向的值設(shè)為絕對值5eg2:   s('0.5,

11、'1,'1.5)  等同于  s(0.5*scope.sx,scope.sy,1.5*scope.sz)，如果加上'符號，括號內(nèi)的值在0-1之間，表示設(shè)置xyz的值為原先的多少倍。   t(0,0,-0.25)平移：t(tx, ty, tz)   i(window_asset)或者i("builtin:cube:notex")對象替換：i(geometryPath)CityEngine有內(nèi)置的素材可以直接使用，分為Geometry Assets和Textures。Geometry Asset

12、s：       builtin:cube有節(jié)點的單位立方體，帶有紋理圖層的紋理坐標系       builtin:cube:notex單位立方體，不帶有紋理坐標系Textures：       builtin:default表示16×16黑白方格相間的紋理       builtin:uvtest.png使用CE標準的測試紋理

13、最終效果：到此我們完成了簡單建筑物的構(gòu)建，學習了構(gòu)建流程，如何拉伸、分解面、分割Tile等。規(guī)則可以一步步嘗試，也可以替換成其他顏色或?qū)bj替換為其他模型。如下: 二、為簡單建筑物貼紋理本節(jié)內(nèi)容開始對之前構(gòu)建的建筑貼上紋理。使用的規(guī)則是在上一節(jié)的基礎(chǔ)上進行修改。作者也是在學習中，內(nèi)容中如有不對的地方，歡迎大家指正。1.        開始貼紋理之前，先在規(guī)則的最前面對要使用的紋理進行定義。/ texturesfrontdoor_tex      

14、0;  = "facade/shopdoor.tif"wall_tex     = "facade/brickwall2.tif"dirt_tex     = "facade/dirtmap.15.tif"roof_tex     = "roof/roof.tif"由于要使用的窗戶的紋理有9種不同的紋理，這些紋理存放在assets/façade文件夾中。在使用的時候，我們這里定義隨機獲取其中一個窗

15、戶紋理，這樣窗戶的紋理就是隨機的了。randomWindowTexture = fileRandom("*facades/textures/window.*.tif")2.        為建筑物的正面和側(cè)面定義紋理Frontfacade ->    setupProjection(0, scope.xy 1.5, 1, 1)    setupProjection(2, scope.xy, scope.sx,

16、scope.sy)    split(y) groundfloor_height : Groundfloor | floor_height: Floor * Sidefacade ->    setupProjection(0, scope.xy, 1.5, 1, 1)    setupProjection(2, scope.xy, scope.sx, scope.sy)     split(y) groundfloor_height: Floor

17、| floor_height: Floor * 添加紅色部分的代碼，setupProjection()定義面在scope的xy平面使用color和dirt圖片（由通道0和通道2代表）。在使用color map時，紋理圖片將以1.5m×1m進行重復(fù)貼模。而使用dirt map時，將會在scope的x、y方向平鋪。其中setupProjection()命令有以下幾種：setupProjection(uvSet, axesSelector, texWidth, texHeight)setupProjection(uvSet, axesSelector, texWidth, texHeigh

18、t, widthOrigin, heightOrigin)setupProjection(uvSet, axesSelector, texWidth, texHeight, widthOrigin, heightOrigin, uwFactor)（1） uvset代表的是不同的紋理圖層:（2）axesSelector定義哪個軸分別代表u和v軸，可選的參數(shù)有：scope.xy, scope.xz, scope.yx, scope.yz, scope.zx, scope.zy  以scope的軸定義world.xy, world.xz, world.yx, world.yz, world

19、.zx, world.zy  以world的軸定義（3）texWidth和texHeight分別代表紋理的寬度和長度。如果值小于0，則認為可以對紋理做鏡像顯示，符號表示值大小可以浮動，符號表示相對值。（4）widthOrigin和heightOrigin分別代表距離u方向和v方向的偏移（5）uwFactor設(shè)置w軸值相對于u軸的系數(shù)，默認為03.        添加Roof規(guī)則Roof ->    setupProjection(0, scope.xy, scope.s

20、x, scope.sy)       texture(roof_tex)    projectUV(0)其中projectUV()命令含義如下：命令：projectUV(uvSet)指定紋理應(yīng)用于哪個uvset。4.        為窗戶和門指定紋理：Window ->    s('1,'1,0.4)    t(0,0,-0.25) &

21、#160;  texture(randomWindowTexture)    i(window_asset) Door ->    s('1,'1,0.1)    t(0,0,-0.5)    texture(frontdoor_tex)     i("builtin:cube")  5.     

22、;   定義Wall和SolidWall的紋理Wall ->    color(wallColor)    texture(wall_tex)     set(material.dirtmap, dirt_tex)    projectUV(0) projectUV(2)SolidWall ->    color(wallColor)    s('

23、1,'1,0.4)    t(0,0,-0.4)    texture(wall_tex)     set(material.dirtmap, dirt_tex)    i("builtin:cube:notex")      projectUV(0) projectUV(2)為Wall和SolidWall定義使用的紋理，使用set()命令定義在material.dir

24、tmap屬性，使用dirt_tex紋理。然后定義了將紋理貼在color和dirt通道。set(attribute, bool value)set(attribute, float value)set(attribute, string value)set命令將一個值指定給當前shape的一個屬性。屬性分為兩類，一種是builtin屬性，就是內(nèi)置屬性，例如material的屬性。另一種是在規(guī)則文件中生命的屬性。最終結(jié)果如下圖：三、給建筑物制作LODLOD技術(shù)主要是根據(jù)距離建筑物對象的距離來調(diào)用不同復(fù)雜度的模型，即在較遠距離時顯示復(fù)雜度低的模型，在較近距離時顯示復(fù)雜度

25、高的模型。在CityEngine中為了提高顯示效率，也可以使用LOD機制。本節(jié)我們就給建筑物模型添加一個簡單的LOD機制。當我們要創(chuàng)建大范圍的建筑物模型時，可以由此降低模型的復(fù)雜度（多邊形的數(shù)量）。1、添加LOD屬性attr LOD = 1在本示例中，只設(shè)置兩個顯示級別：LOD 0：代表較低級別，低復(fù)雜度LOD 1：代表較高級別，高復(fù)雜度因為模型制作中，我們做的模型已經(jīng)是搞分辨率的模型，因此現(xiàn)在通過簡單的步驟創(chuàng)建低分辨率模型。2 、為模型設(shè)置LOD在目前的模型中，對于window類型的模型，之前是使用obj文件創(chuàng)建的一個較復(fù)雜的窗戶，可以通過使用紋理平面代替obj這種復(fù)雜模型。需要添

26、加紅色部分的代碼：Window ->  case LOD > 0 :  s('1,'1,0.4)  t(0,0,-0.25)  texture(randomWindowTexture)  i(window_asset)   else :                 texture(randomWindowTexture)當LOD大于0時，使用的是之前創(chuàng)建的高分辨率的窗戶模型，否則，使用的是一個簡單的平面。同樣的，對Door和SolidWall對象也添加類似的