[发明专利]一种基于计算机设计插件的景观桥梁表皮参数化生成方法

权利要求书

1.一种基于计算机设计插件的景观桥梁表皮参数化生成方法，其特征在于：包括以下步骤

S1、根据建筑景观表皮的概念，将景观桥梁表皮定义为：桥梁整体与外界接触的界面，以及展现出来的形象和构成的方式；

S2、从观察者视觉、设计空间以及设计需求三个维度，将建筑景观和景观桥梁中的表皮设计进行对比分析，得出景观桥梁在六种不同的表皮设计空间中适用的表皮设计思想和核心算法；

S3、通过三维建模软件及其承载的参数化插件进行景观桥梁表皮参数化设计，利用Visual Studio平台和C#语言将景观桥梁表皮参数化设计中需要用到的功能编写为参数化插件的运算器；

S4、根据各运算器，结合平面表皮参数化生成逻辑，调整和优化表皮参数化生成核心逻辑；

以特定尺寸的椭球面为基准曲面，分别提出线条类表皮、编织类表皮、穿孔类表皮、镶嵌及凹凸类表皮、纯曲面类表皮的空间曲面参数化生成方法，归纳总结以上六种表皮在空间曲面上的生成核心逻辑；

进行景观桥梁空间曲面表皮参数化生成。

2.根据权利要求1所述的一种基于计算机设计插件的景观桥梁表皮参数化生成方法，其特征在于：所述步骤S2中，六种不同的表皮设计空间分别为车行道与慢行道隔离、护栏，桥梁顶棚，拱结构，斜拉桥索塔，悬索桥索塔、吊杆，梁体。

3.根据权利要求1所述的一种基于计算机设计插件的景观桥梁表皮参数化生成方法，其特征在于：所述步骤S2中，景观桥梁在六种不同的表皮设计空间中适用的核心算法分别为规则分布、渐变、不规则、分形迭代以及灰阶图。

4.根据权利要求3所述的一种基于计算机设计插件的景观桥梁表皮参数化生成方法，其特征在于：所述规则分布包括等距划分和多边形网格；渐变包括点吸引子和线吸引子；不规则包括维诺图。

5.根据权利要求1所述的一种基于计算机设计插件的景观桥梁表皮参数化生成方法，其特征在于：所述步骤S3中，三维建模软件设置为Rhino软件，其承载的参数化设计平台为Grasshopper；运算器包括数据处理运算器、空间网格生成建立运算器、变截面空间曲面建立运算器、其他曲线及曲面辅助功能运算器。

6.根据权利要求1所述的一种基于计算机设计插件的景观桥梁表皮参数化生成方法，其特征在于：所述步骤S4中，线条类表皮的生成方法包括以下步骤

S4-a1、通过有逻辑关系的基本元素与基本曲面进行对应的拓扑关系操作，得到特征曲线；

S4-a2、根据特征曲线，沿轴向设置截面轮廓，通过Grasshopper的“Sweep1”命令单轨扫掠得到线条类表皮。

7.根据权利要求1所述的一种基于计算机设计插件的景观桥梁表皮参数化生成方法，其特征在于：所述步骤S4中，编织类表皮的生成方法包括以下步骤

S4-b1、选取在目标曲面上试图实现的编织图案；

S4-b2、分析编织图案中线条的建构方式；

S4-b3、判断Grasshopper能否直接组合生成编织图案，如果能，则直接由一定规律的空间点组合成空间曲线，进而得到编织样式；如果不能，则在Visual Studio中用代码编程生成运算器，通过此运算器进行组合；

S4-b5、得到编织类表皮。