[发明专利]一种基于空间句法的三维Depthmap分析辅助设计方法

说明书

本发明为一种基于空间句法的三维Depthmap分析辅助设计方法。该方法突破传统二维Depthmap分析的限制，基于空间句法理论，推算三维空间的轴线拓扑关系图（Axial Line Topologic map），并进行三维的整合度（INT）、选择度（CHO）、可视域（VGA）、行人模拟（ABM）等分析。可应用于复杂地铁枢纽站的立体空间关系分析，以期得到量化的空间认知，寻找空间中的矛盾点，辅助设计师疏通网络、优化流线。此外，对优化方案可以进一步进行模拟测试，为比选方案提供量化指标参照，辅助生成参数化空间设计。

技术领域

本发明为一种基于空间句法的三维Depthmap分析辅助设计方法，适用于城市交通、城市设计技术领域。

背景技术

空间句法是将空间联系抽象成拓扑关系的空间分析方法。1984 年，英国伦敦大学学院的Bill Hillier 教授的《空间的社会逻辑》一书，首次正式而系统的提出了空间句法理论。经过各界学者研究发展，目前主要应用于根据路径线性空间的连接度、整合度，或开敞面域空间的可到达性，可视性等等空间自身的特征，分析人们在这样的空间里，最可能去什么地方，在什么地方聚集。但其传统分析方法通过Depthmap分析实现，受限于平面，对三维空间的联系不能很好地转化表达。

城市地下空间立体发展与大量高层建筑的竖向连接对城市设计提出了三维分析的更高要求，尤其对于其中步行、公交、车行等不同层面的交通流的竖向组织需要更立体的空间技术手段来辅助分析。考虑到传统空间句法通过Depthmap构建的模型是平面的，但去除角度和距离等几何性质，立体空间的连接关系也可以以只有拓扑关系的轴线模型（AxialLine Analysis简称AA轴线模型）的形式表达出来。其思路类似在平面图示中绘制三维轴测图，需要解决的关键是如何表达在二维相交的线段实际在三维不相交的问题。因此本发明对空间句法在立体空间中的分析应用做了创新，将二维图示中相交的线段去除连接（Unlink），表示在二维图示中看似相交的线段在实际三维空间中不相交，并以此为基础建立三维空间的拓扑关系轴线模型，进行三维空间句法分析辅助设计。

发明内容

本发明突破传统二维Depthmap分析的限制，提供一种基于空间句法的三维空间拓扑关系模型构建和Depthmap转化表达方法，并进行三维的整合度（INT）、选择度（CHO）、可视域（VGA）、行人模拟（ABM）等空间句法分析，辅助设计师疏通网络、优化流线，并生成最终空间设计。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种基于空间句法的三维Depthmap分析方法，该方法是采用如下步骤实现的：

步骤S1：将地块设计中的复杂交通空间流线简化表示为多层路网轴测图。各层路网提取中心线，倾斜变形为轴测视角，分层拉开距离依次排列。各层之间的每处竖向联系空间用一条连线表示。

步骤S2：利用AutoCAD绘制多层路网轴测图。其中竖向联系线应被绘制为直线line，并确保每条直线仅在两端节点处的路网相交点是截断的，其余与路网相交处没有断点，以此表示三维空间不相交。此外检查每层路网图的每条线路相交情况，确保线路交叉口处是截断的，而交叉口之间线路为连续的pline线。

步骤S3：将所述路网导入Depthmap转译为三维AA轴线模型。检查竖向联系直线与每层路网的相交关系，除两端与路网相交处为断点外，对直线与路网的其余相交处进行unlink处理，以此表示该处在三维空间不相交。

步骤S4：对三维AA轴线模型进行整合度（INT）分析。

步骤S5：对三维AA轴线模型进行选择度（CHO）分析。

步骤S6：提取竖向联系空间轴线和相应空间句法值数据列表，并对竖向联系空间轴线进行重新编号。

步骤S7：综合各竖向联系轴线的句法值选取几处节点进一步深化设计。