tvorba virtuálních měst
TRANSCRIPT
![Page 1: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/1.jpg)
TVORBA VIRTUÁLNÍCH MĚST
JIŘÍ DANIHELKA
![Page 2: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/2.jpg)
Modelování měst
• Typy modelování měst• pro potřeby simulací
• pro potřeby grafiků
• Modelování v grafice je o vzhledu• modelování ulic města
• modelování vnějšku budovy
• Obvykle nemodelujeme• interiéry
• inženýrské sítě
2 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 3: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/3.jpg)
Procedurální modelování
Vytváření modelů automaticky na základě
matematicky popsaného procesu
Při použití náhodných veličin lze dosáhnout
různých výsledků
Modely vytváří počítač nikoliv člověk:
Může výrazně ušetřit čas při modelování velkého
počtu modelů
3 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 4: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/4.jpg)
Lindenmayer system (L-system)
Sada přepisovacích pravidel – části modelu jsou
postupně nahrazovány jinými
Používá se zejména pro modelování živé přírody
4 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 5: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/5.jpg)
L-system
Zdroj:corpora.hu, vrarchitect.net
5 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 6: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/6.jpg)
Generování budovy
6 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 7: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/7.jpg)
Procedurální generování ulic
Algoritmus zobecňující L-systémy (2001)
7 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 8: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/8.jpg)
Self-aware L-systems
8 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
Rozšíření umožnuje spojování větví / ulic
![Page 9: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/9.jpg)
CityEngine
• vychází z akademického prostředí USA
• později přešel v komerční produkt
9 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 10: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/10.jpg)
Cars 2
10 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 11: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/11.jpg)
Praktická ukázka
Ukázka generování ulic pomocí Street Wizard
11 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 12: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/12.jpg)
Předpoklady generování budov
Budova má svislé stěny
Fasádu lze dělit na menší části (např. po patrech)
Budova obsahuje jistou míru pravidelnosti
Modelujeme pouze fasádu a střechu budovy –
nikoliv její interiér
12 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 13: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/13.jpg)
Modelování tvaru budovy
13 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 14: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/14.jpg)
Modelování fasády
14 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 15: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/15.jpg)
Modelování střechy
4 základní typy šikmých střech
15 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 16: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/16.jpg)
Převod budovy na její předpis
16 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 17: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/17.jpg)
Výhody převodu
Změnou parametrů gramatiky můžeme snadno
budovu upravit (např. změnit počet pater)
Gramatiku lze aplikovat na libovolný počáteční tvar
parcely
Přidáním náhodných prvků lze udělat variace
vzhledu budovy
Pomocí jedné nebo více gramatik lze vytvořit
virtuální město
17 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 18: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/18.jpg)
Převod budovy na předpis
Pořízení fotografie budovy
Aplikace zpětné perspektivní korekce na fasádu
18 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 19: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/19.jpg)
Převod budovy na předpis
Pořízení fotografie budovy
Aplikace zpětné perspektivní korekce na fasádu
19 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 20: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/20.jpg)
Základní pravidla
modelování každé budovy začíná parcelou
prvním modelovacím pravidlem je obvykle přidání
3. rozměru – výšky
tím se parcela převede na hranol
tento hranol se dále opracovává až vznikne finální
podoba budovy
20 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 21: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/21.jpg)
Základní dělení budovy
Rozdělení vertikálně na patra – příkaz split(y)
Rozdělení horizontálně na okna, dveře a podobně
– příkaz split(x)
21 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 22: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/22.jpg)
Příklad generování fasády
22 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 23: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/23.jpg)
Práce s částmi fasády
Jakmile je fasáda rozdělena, aplikujeme na
každou část některou z následujících operací:
Přidání textury z původní fotografie
Zatlačení do / vysunutí z fasády
Přidání detailní geometrie
23 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 24: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/24.jpg)
Přidání detailů
Detaily na fasádách budov se přidávají ručně
Modelují se v externím 3D editoru
Zatím není znám způsob, jak je efektivně
modelovat procedurálně
24 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 25: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/25.jpg)
Ukázka 1
25 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 26: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/26.jpg)
Ukázka 2
26 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 27: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/27.jpg)
Ukázka 3
27 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 28: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/28.jpg)
Vytvoření sítě ulic
Lze aplikovat nástroj Street Wizard ze CityEngine
28 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 29: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/29.jpg)
Aplikace pravidel na parcely
budovu nelze modelovat samostatně
musíme modelovat v kontextu
výškové budovy obvykle bývají v centru
29 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 30: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/30.jpg)
Example-based synthesis
30 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 31: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/31.jpg)
Example-based synthesis
31 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 32: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/32.jpg)
Example-base city layout
32 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka
![Page 33: Tvorba virtuálních měst](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081514/58a472ec1a28aba34c8b5791/html5/thumbnails/33.jpg)
Example-based layout
33 Tvorba virtuálních měst - Jiří Danihelka