CityEngine中文实例

1、Tutorial_06_Basic_Shape_Grammar_2011_11.构建简单建筑物；2.为简单建筑物贴纹理；3.添加LOD；4.建筑物属性随机变化。一、构建简单建筑物本节学习最终要构建一个如下图的建筑物，该建筑物有地面一楼和其他楼层，一楼的正面有一个入口的门，其他窗口都使用的是一个提前做好的OBJ模型。下面开始创建规则进行建模：    为了更好的理解规则，我们自己创建一个新的规则，按照教程中的语句进行规则的书写。1.    在规则文件的最开始处定义建筑的属性（也可以放在规则文件的其他位置）。在CGA文件中，这些属

2、性将对整个规则文件产生作用。这些属性将显示在属性查看器（Inspector）中，可通过属性查看器修改这些属性。attr groundfloor_height = 4 /地面一楼的高度attr floor_height = 3.5 /其他楼层的高度attr tile_width = 3 /将楼面按块划分的宽度attr height = 11 /楼高attr wallColor = "#fefefe" /墙面颜色2.    教程中构建的窗户是使用的一个已经建好的窗户模型window.obj，这个文件存放在assets文件夹中，使用之前也要

3、先定义出来。window_asset = "facades/window.obj" /指定obj文件 3.    下面我们定义第一条规则为Lot. 在属性检查器中，该规则被指定为开始规则。大量的模型是使用拉伸操作创建而来的：/对shape使用height中定义的高度进行拉伸，并命名为BuildingLot -> extrude(height) Building 拉伸之后如下图：    4.    可以通过应用comp()将Buil

4、ding分解为多个面, 生成了正面(FrontFacade)、多个侧面(SideFacade)和一个顶面(Roof)Building-> comp(f) front : FrontFacade | side : SideFacade | top: Roof5.    分解完成之后，就开始开始对这些面进行外观造型。典型的外观造型流程如下：1，将面分解为楼层（Floors）。2，将楼层分解为块（Tile），每一块通常由墙面和窗口构成。这样的细分过程在CGA要素语法的实现过程如下图： /下面的FrontFacade规则将正面沿y轴方向，分割为两

5、大部分，第一部分高度为groundfloor_height的地面一层Groundfloor，剩余的以floor_height高度进行重复分割（以*符号标记），分割为多个Floor。FrontFacade -> split(y) groundfloor_height : Groundfloor | floor_height: Floor * 正面分割之后如下图： 6.     细分侧面：SideFacade -> split(y) groundfloor_height: Floor | floor_height: Floor * Si

6、deFacade规则将侧面沿y轴方向分割也分为两大部分，这两部分使用的都是是相同的Floor对象，因此侧面这两大部分看起来都应该是一样的。只有高度不一样，高度不一样主要是为了与正前面的楼层高度保持一致。侧面分割之后如下图，三个侧面都是一致的： 7.     继续对Floor对象进行细化：/先给每层楼在x轴方向的两端画出宽度为1的墙面（Wall），剩余的部分以tile_width为宽度重复分割（Tile）Floor -> split(x) 1: Wall | tile_width: Tile * | 1 : Wall 如下图：8.

7、     最后对正面的地面一楼进行细化：/同样先在x轴方向的两端画出宽度为1的墙面（Wall），按照tile_width划分为多个Tile，并按照tile_width划分出一个入口EntranceTile。Groundfloor ->split(x) 1: Wall | tile_width: Tile * | tile_width: EntranceTile | 1: Wall 结果如下图：9.     下面对Tile进行定义：/先对Tile在x轴方向中间划分出宽度为2的一部分（对这部分

8、再按y轴方向先划分一个高度为分别为1和1.5的wall和window，剩余的高度也定为wall），然后两边分别划分为宽度大概为1的wallTile -> split(x) 1 : Wall | 2 : split(y) 1: Wall | 1.5: Window | 1: Wall | 1 : Wall 结果如下： 10.  对EntranceTile进行定义：EntranceTile -> split(x) 1 : SolidWall | 2 : split(y) 2.5: Door | 2: SolidWall | 1 : SolidWall 先对

9、入口在x轴方向划分宽度为2的一部分（这部分在y轴方向先划分2.5高度的Door，剩余的大约高度2定为SolidWall.），然后两边各为大约1米的Solidwall。 11.  最后对前面定义的Window，Door，Wall和SolidWall写具体的规则。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")这里解释一下上面出现的几个命令：     s('1,'1,0.4)：命令：s(float xSize, float ySize, float zSize)作用设置形状的尺寸。eg1:   s(5,5,5)   表示将三个方向的值设为绝对值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'符号，括号内的值在0-1之间，表示设置xyz的值为原先的多少倍。   t(0,0,-0.25)平移：t(tx, ty, tz)   i(window_asset)或者i("builtin:cube:notex")对象替换：i(geometryPath)CityEngine有内置的素材可以直接使用，分为Geometry Assets和Textures。Geometry Asset

12、s：       builtin:cube有节点的单位立方体，带有纹理图层的纹理坐标系       builtin:cube:notex单位立方体，不带有纹理坐标系Textures：       builtin:default表示16×16黑白方格相间的纹理       builtin:uvtest.png使用CE标准的测试纹理

13、最终效果：到此我们完成了简单建筑物的构建，学习了构建流程，如何拉伸、分解面、分割Tile等。规则可以一步步尝试，也可以替换成其他颜色或将obj替换为其他模型。如下: 二、为简单建筑物贴纹理本节内容开始对之前构建的建筑贴上纹理。使用的规则是在上一节的基础上进行修改。作者也是在学习中，内容中如有不对的地方，欢迎大家指正。1.        开始贴纹理之前，先在规则的最前面对要使用的纹理进行定义。/ texturesfrontdoor_tex      

14、0;  = "facade/shopdoor.tif"wall_tex     = "facade/brickwall2.tif"dirt_tex     = "facade/dirtmap.15.tif"roof_tex     = "roof/roof.tif"由于要使用的窗户的纹理有9种不同的纹理，这些纹理存放在assets/façade文件夹中。在使用的时候，我们这里定义随机获取其中一个窗

15、户纹理，这样窗户的纹理就是随机的了。randomWindowTexture = fileRandom("*facades/textures/window.*.tif")2.        为建筑物的正面和侧面定义纹理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 * 添加红色部分的代码，setupProjection()定义面在scope的xy平面使用color和dirt图片（由通道0和通道2代表）。在使用color map时，纹理图片将以1.5m×1m进行重复贴模。而使用dirt map时，将会在scope的x、y方向平铺。其中setupProjection()命令有以下几种：setupProjection(uvSet, axesSelector, texWidth, texHeight)setupProjection(uvSet, axesSelector, texWidth, texHeigh

18、t, widthOrigin, heightOrigin)setupProjection(uvSet, axesSelector, texWidth, texHeight, widthOrigin, heightOrigin, uwFactor)（1） uvset代表的是不同的纹理图层:（2）axesSelector定义哪个轴分别代表u和v轴，可选的参数有：scope.xy, scope.xz, scope.yx, scope.yz, scope.zx, scope.zy  以scope的轴定义world.xy, world.xz, world.yx, world.yz, world

19、.zx, world.zy  以world的轴定义（3）texWidth和texHeight分别代表纹理的宽度和长度。如果值小于0，则认为可以对纹理做镜像显示，符号表示值大小可以浮动，符号表示相对值。（4）widthOrigin和heightOrigin分别代表距离u方向和v方向的偏移（5）uwFactor设置w轴值相对于u轴的系数，默认为03.        添加Roof规则Roof ->    setupProjection(0, scope.xy, scope.s

20、x, scope.sy)       texture(roof_tex)    projectUV(0)其中projectUV()命令含义如下：命令：projectUV(uvSet)指定纹理应用于哪个uvset。4.        为窗户和门指定纹理：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、;   定义Wall和SolidWall的纹理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)为Wall和SolidWall定义使用的纹理，使用set()命令定义在material.dir

24、tmap属性，使用dirt_tex纹理。然后定义了将纹理贴在color和dirt通道。set(attribute, bool value)set(attribute, float value)set(attribute, string value)set命令将一个值指定给当前shape的一个属性。属性分为两类，一种是builtin属性，就是内置属性，例如material的属性。另一种是在规则文件中生命的属性。最终结果如下图：三、给建筑物制作LODLOD技术主要是根据距离建筑物对象的距离来调用不同复杂度的模型，即在较远距离时显示复杂度低的模型，在较近距离时显示复杂度

25、高的模型。在CityEngine中为了提高显示效率，也可以使用LOD机制。本节我们就给建筑物模型添加一个简单的LOD机制。当我们要创建大范围的建筑物模型时，可以由此降低模型的复杂度（多边形的数量）。1、添加LOD属性attr LOD = 1在本示例中，只设置两个显示级别：LOD 0：代表较低级别，低复杂度LOD 1：代表较高级别，高复杂度因为模型制作中，我们做的模型已经是搞分辨率的模型，因此现在通过简单的步骤创建低分辨率模型。2 、为模型设置LOD在目前的模型中，对于window类型的模型，之前是使用obj文件创建的一个较复杂的窗户，可以通过使用纹理平面代替obj这种复杂模型。需要添

26、加红色部分的代码：Window ->  case LOD > 0 :  s('1,'1,0.4)  t(0,0,-0.25)  texture(randomWindowTexture)  i(window_asset)   else :                 texture(randomWindowTexture)当LOD大于0时，使用的是之前创建的高分辨率的窗户模型，否则，使用的是一个简单的平面。同样的，对Door和SolidWall对象也添加类似的