[發(fā)明專利]虛擬園林植被景觀交互式設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310318520.2
• 申請(qǐng)日: 2013-07-26
• 公開（公告）號(hào): CN103366068A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐麗玉;陳崇成;林定;鄒杰;黃洪宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50;G06T17/00
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

1.一種虛擬園林植被景觀交互式設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟實(shí)現(xiàn)：

步驟10：獲取常見園林植物種類的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征參數(shù)和器官紋理圖片，運(yùn)用ParaTree交互式單樹建模工具軟件建立三維植物模型；

步驟11：建立園林硬質(zhì)景觀三維模型，運(yùn)用VisForest三維森林可視化軟件，用待設(shè)計(jì)的園林區(qū)的數(shù)字高程模型構(gòu)建其三維基座，根據(jù)園林景觀的功能分區(qū)，交互式配置建筑物、道路、雕塑、座椅的硬質(zhì)景觀的三維模型，形成園林硬質(zhì)景觀的三維場(chǎng)景；

步驟12：根據(jù)園林景觀的功能分區(qū)和園林植被孤植、叢植、行植、片植的分布基本形式，在園林硬質(zhì)景觀的三維場(chǎng)景的基礎(chǔ)上，利用鼠標(biāo)和鍵盤交互式地配置植被三維模型的空間分布，形成三維基礎(chǔ)園林景觀；

步驟13：在三維基礎(chǔ)園林景觀基礎(chǔ)上，利用鼠標(biāo)對(duì)三維場(chǎng)景中的植物單體模型進(jìn)行平移、縮放、旋轉(zhuǎn)、刪除、增加的交互操作，利用鍵盤和鼠標(biāo)調(diào)整行植和片植的植物種類組成、比例、間距，利用滑動(dòng)條調(diào)整分布密度；

步驟14：以三維的形式全方位直觀地展示園林植被景觀的設(shè)計(jì)效果，從不同角度、不同側(cè)面審視植被景觀布局的合理性和藝術(shù)性，進(jìn)行多情境分析；

步驟15：若滿意，則形成虛擬園林植被景觀場(chǎng)景，為園景植被景觀建設(shè)提供支持；若不滿意，重復(fù)步驟13和14，交互式調(diào)整植被布局，直至滿意為止。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬園林植被景觀交互式設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述步驟10中建立真實(shí)感三維綠化植物模型包括以下步驟：

步驟101：通過(guò)野外調(diào)查、測(cè)量和文獻(xiàn)資料收集，分析提取常見綠化植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征參數(shù)、枝干系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和幾何信息，并采集葉簇、花、果、莖觀賞器官的紋理圖片；

步驟102：對(duì)器官紋理進(jìn)行處理，生成具有Alpha通道的器官紋理或普通紋理，對(duì)具有粗糙不平的表面特征的樹皮，還要生成法向紋理；

步驟103：根據(jù)所述植物枝干系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和幾何信息，運(yùn)用ParaTree交互式單樹建模工具軟件，建立植物三維枝干系統(tǒng)，映射上樹皮紋理；如果樹皮具有粗糙不平的表面特征，則將樹皮普通紋理與法向紋理相融合，采用凹凸紋理映射方法來(lái)表達(dá)樹皮這種特征；采用Billboard布告牌技術(shù)生成葉簇模型和其它器官模型，按植物器官分布規(guī)則，將模型掛接于各級(jí)枝干上，形成具有真實(shí)感的三維常見綠化植物三維模型；

步驟104：根據(jù)園林綠化植被造型的藝術(shù)性要求，運(yùn)用ParaTree交互式單樹建模工具軟件的編輯功能，調(diào)整枝條的參數(shù)控制曲線，形成扭曲、彎曲等造型，結(jié)合枝段、枝條的交互編輯，形成不同藝術(shù)風(fēng)格的植物三維模型；或采用圓錐曲面、半球曲面、長(zhǎng)方體表面約束圖形，快速形成圓頭型、錐型或長(zhǎng)方體的綠化植物三維逼真模型；從而形成風(fēng)格多樣化的園林綠化植物模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬園林植被景觀交互式設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述步驟11中所述園林硬質(zhì)景觀的三維場(chǎng)景中的地形三維景觀以數(shù)字高程模型為基礎(chǔ)，根據(jù)園林景觀的功能分區(qū)，運(yùn)用VisForest三維森林可視化軟件，把建筑物、道路、雕塑、椅子的三維模型交互式的放置于三維場(chǎng)景的各功能區(qū)中。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬園林植被景觀交互式設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述步驟12中園林植被孤植、叢植、行植、片植的分布基本形式包括以下步驟：

步驟121：植物模型的實(shí)例化，每個(gè)樹模型實(shí)例包括ID號(hào)、位置信息、模型索引號(hào)、模型信息、層次細(xì)節(jié)信息、樹實(shí)例與相機(jī)的距離、旋轉(zhuǎn)方向；

步驟122：用鼠標(biāo)拾取所要栽培的樹種模型，并拖放到三維場(chǎng)景中指定的位置，然后平移、旋轉(zhuǎn)、縮放，或修改樹實(shí)例參數(shù)，從而在三維園林硬質(zhì)景觀基礎(chǔ)上布局孤立樹和叢林；

步驟123：用鼠標(biāo)在三維場(chǎng)景中繪制道路幾何圖形，或?qū)氲缆返乩硎噶繄D層，疊置于三維地形場(chǎng)景之上，然后用鼠標(biāo)選擇某一條線，選擇要栽培的樹種的三維模型，配置樹種的搭配比例、分布間距，從而在三維園林硬質(zhì)景觀基礎(chǔ)上布局行道樹；

步驟124：用鼠標(biāo)在三維場(chǎng)景表面繪制幾何區(qū)域，或?qū)刖G地布局面狀地理矢量圖層，疊置于三維地形場(chǎng)景之上，然后用鼠標(biāo)選擇某一區(qū)域，選擇要栽培的樹種三維模型和分布模式，配置樹種的搭配比例，通過(guò)調(diào)整滑動(dòng)條設(shè)置分布密度，從而在三維園林硬質(zhì)景觀基礎(chǔ)上布局成片的植物模型。