[发明专利]一种基于建筑规范的城市场景模型布局约束方法

摘要

一种基于建筑规范的城市场景模型布局约束方法，为三维场景的快速、规范化建模提供参考，提出三种约束类型优化城市场景模型，结合双层OBB包围盒技术，生成以模型主体为基础的实边界和建筑规范约束下的虚边界，结合包围盒碰撞检测技术，达到基于建筑规范的城市场景模型布局要求。本发明使三维城市场景的布局能够更加符合实际标准。

主权项

1.一种基于建筑规范的城市场景模型布局约束方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)在城市场景中，建筑之间的退让距离应满足相关要求；(1.1)低层建筑的退让距离，各边均不得少于3米，公式为：VBl‑RBl≥3其中，VBl代表低层建筑的虚边界包围盒，RBl代表低层建筑的实边界包围盒；(1.2)多层建筑的退让距离，各边均不得少于7.5米，公式为：VBm‑RBm≥7.5其中，VBm代表多层建筑的虚边界包围盒，RBm代表多层建筑的实边界包围盒；(1.3)高层建筑的退让距离，各边均不得少于12米，公式为：VBh‑RBh≥12其中，VBh代表高层建筑的虚边界包围盒，RBh代表高层建筑的实边界包围盒；(1.4)特殊建筑的退让距离，各边均不得少于20米，公式为：VBs‑RBs≥20其中，VBs代表高层建筑的虚边界包围盒，RBs代表高层建筑的实边界包围盒；(2)建筑与城市道路的退让距离，是控制城市布局的重要指标，城市道路分为城市主干路、城市次干路和城市支路；(2.1)城市主干路与低层、多层建筑距离不得小于10米，与高层、特殊建筑距离不得小于15米，公式为：其中，ARs代表城市主干路包围盒，RBl代表低层建筑的实边界包围盒，RBm代表多层建筑的实边界包围盒，RBh代表高层建筑的实边界包围盒，RBs代表高层建筑的实边界包围盒；(2.2)城市次干路与低层、多层建筑距离不得小于7米，与高层、特殊建筑距离不得小于10米，公式为：其中，SRs代表城市次干路包围盒，RBl代表低层建筑的实边界包围盒，RBm代表多层建筑的实边界包围盒，RBh代表高层建筑的实边界包围盒，RBs代表高层建筑的实边界包围盒；(2.3)城市支路与低层、多层建筑距离不得小于5米，与高层、特殊建筑距离不得小于10米，公式为：其中，BRs代表城市次干路包围盒，RBl代表低层建筑的实边界包围盒，RBm代表多层建筑的实边界包围盒，RBh代表高层建筑的实边界包围盒，RBs代表高层建筑的实边界包围盒；(3)提出三种约束类型优化城市场景，结合双层OBB包围盒技术，生成以模型主体为基础的实边界和建筑规范约束下的虚边界，步骤如下：(3.1)在三维城市场景中，加入一个建筑模型时，获取该建筑模型的中心点和地基的长宽，生成实边界包围盒，再根据约束条件，生成虚边界包围盒进行碰撞检测；各个建筑包围盒的集合为N＝{N₁,N₂,......,N_m}，且当插入一个新模型N_m+1时，与所有N集合内的子做碰撞检测，判断是否满足(3.2)OBB的相交测试是基于分离轴理论，分离轴理论依据的基本原理是分离超平面定理，给定一条直线L，若两个对象垂直投影在此直线L上的区域没交集，就称此直线为两对象的分离轴；(3.2.1)待相交测试的任意两种建筑的包围矩形，选一号矩形相邻两条正交边为投影轴S和T轴，且一号矩阵在S轴上投影区间为[s1,s2]，在T轴上投影区间为[t1,t2]；二号矩形在S轴投影区间为[s3,s4]，在T轴上投影为[t3,t4]，判断在坐标系S‑T轴上的投影区间是否分别相交；如果不投影区间不相交，则两个矩形包围盒的相交测试为不相交；(3.2.2)如果投影区间相交，则再选择二号矩形相邻两条正交边为投影轴S和T轴，在S轴上投影区间为[s1,s2]，在T轴上投影区间为[t1,t2]；一号矩形在S轴投影区间为[s3,s4]，在T轴上投影为[t3,t4]，判断在坐标系S‑T轴上的投影区间是否分别相交；如果该步骤得出在坐标系S‑T轴上的投影区间相交，则两个矩形包围盒的相交测试为相交；如果该步骤得出在坐标系S‑T轴上的投影区间不相交，则两个矩形包围盒的相交测试为不相交。