CityEngine城市三維建模入門(mén)教程 課件 第1-3章 CityEngine概述、街道建模、手動(dòng)三維建模

CityEngine城市三維建模入門(mén)教程配套課件第一章CityEngine概述

第二章街道建模

第三章手動(dòng)三維建模

第四章CGA規(guī)則建模

第五章對(duì)象選擇與視域分析

第六章數(shù)字模型導(dǎo)入與導(dǎo)出

第七章使用Python腳本語(yǔ)言課程目錄CATALOG課程目錄與教程目錄對(duì)應(yīng)關(guān)系CATALOG第一章CityEngine概述，對(duì)應(yīng)教程：第1章CityEngine概述第二章街道建模，對(duì)應(yīng)教程：第2章街道建模第三章手動(dòng)三維建模，對(duì)應(yīng)教程：第3章手動(dòng)三維建模第四章CGA規(guī)則建模，對(duì)應(yīng)教程：第4章CGA規(guī)則建模、第5章CGA形狀編輯操作、第6章CGA紋理貼圖操作、第7章CGA屬性及屬性設(shè)置、第8章CGA程序結(jié)構(gòu)與規(guī)則函數(shù)、第9章CGA常用內(nèi)置函數(shù)、第10章CGA注解與樣式第五章對(duì)象選擇與視域分析，對(duì)應(yīng)教程：第11章對(duì)象選擇與視域分析第六章數(shù)字模型導(dǎo)入與導(dǎo)出，對(duì)應(yīng)教程：第12章數(shù)字模型導(dǎo)入與導(dǎo)出第七章使用Python腳本語(yǔ)言，對(duì)應(yīng)教程：第13章使用Python腳本語(yǔ)言注：本課件中出現(xiàn)“教程”視為配套圖書(shū)《CityEngine城市三維建模入門(mén)教程》的簡(jiǎn)稱(chēng)。第一章概述1.1CityEngine發(fā)展概述1.2CityEngine建模特點(diǎn)1.3CityEngine軟件界面1.4CityEngine工程組織方式1.5CityEngine圖層介紹及操作CATALOGCityEngine最早可追溯到2001年的瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院和中影公司聯(lián)合發(fā)表的《ProceduralModelingofCities》論文，該研究提出并探討了使用程序模擬城市的可行性。2008年，瑞士Procedural公司正式發(fā)布了第一個(gè)商業(yè)版本的CityEngine2008。隨后，該公司在2009年和2010年先后推出了CityEngine2009版本和CityEngine2010版本。2011年，美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所公司（ESRI）收購(gòu)了Procedural公司，并將軟件更名為EsriCityEngine。同年，ESRI公司成立了蘇黎世研發(fā)中心，專(zhuān)注于城市設(shè)計(jì)、三維建模和地理信息系統(tǒng)（GIS）集成。自2011年11月至2016年6月，ESRI公司每隔一年更新一版。在這六年的發(fā)展中，EsriCityEngine與ArcGIS深入集成，全面支持地圖投影坐標(biāo)系，支持FileGDB文件和Shapefile文件，增加建模規(guī)則，擴(kuò)展植物庫(kù)，改善用戶(hù)界面，使其具有更好的用戶(hù)體驗(yàn)。1.1CityEngine發(fā)展概述在2017年，ESRI公司推出了EsriCityEngine2017版本。相比之前的版本，該版本呈現(xiàn)了一個(gè)完全改進(jìn)的圖形用戶(hù)界面，引入了全新的工具欄圖標(biāo)集，更新了窗口選項(xiàng)卡和其他用戶(hù)界面元素外觀，提供了非常重要的測(cè)量工具，重新設(shè)計(jì)了光標(biāo)以突出顯示當(dāng)前活動(dòng)的工具狀態(tài)，實(shí)施了新穎的3D導(dǎo)航系統(tǒng)，改進(jìn)及擴(kuò)展了CGA規(guī)則函數(shù)，完善了數(shù)據(jù)導(dǎo)入和導(dǎo)出功能，增強(qiáng)了虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）體驗(yàn)，提高了軟件的易用性。在此之后，EsriCityEngine2018版本進(jìn)一步豐富了手動(dòng)建模工具和程序建模函數(shù)庫(kù)，完善了新建高程數(shù)據(jù)工作流，改進(jìn)了對(duì)ArcGIS平臺(tái)的支持和對(duì)虛幻引擎（UnrealEngine）的支持。另外，檢查器和視窗也有顯著改進(jìn)。隨后，EsriCityEngine2019版本再次豐富了手動(dòng)建模工具和程序建模函數(shù)庫(kù)，同時(shí)改進(jìn)了檢查器窗口和3D數(shù)據(jù)的導(dǎo)入/導(dǎo)出，支持虛幻工作室（UnrealStudio）和Web3D場(chǎng)景，集成了ArcGISUrban。1.1CityEngine發(fā)展概述在2020年，ESRI公司將EsriCityEngine更名為ArcGISCityEngine，并發(fā)布了2020版本。隨后，ESRI公司在2021年又發(fā)布了ArcGISCityEngine2021版本。至此，CityEngine已成為ArcGIS系列的正式組成部分，也體現(xiàn)了CityEngine與ArcGIS產(chǎn)品無(wú)縫協(xié)作的目標(biāo)。ArcGISCityEngine相比EsriCityEngine2019版本在軟件界面和操作方面并無(wú)顯著區(qū)別，只是在渲染材質(zhì)，支持外部模型以及模型編輯方面有所改進(jìn)，主要體現(xiàn)在改進(jìn)了對(duì)基于物理渲染（PBR）材質(zhì)的顯示，對(duì)Pixar公司的開(kāi)源通用場(chǎng)景描述（USD）數(shù)據(jù)格式的支持，增加了交互式設(shè)計(jì)的工具選項(xiàng)。另外，在軟件操作界面上提供了對(duì)中文的支持，在CGA規(guī)則中增加了對(duì)數(shù)組的支持，對(duì)CSV文件的支持。截止目前，ESRI公司已推出ArcGISCityEngine2023版本。1.1CityEngine發(fā)展概述各版本的詳細(xì)特點(diǎn)請(qǐng)點(diǎn)擊以下網(wǎng)址查看：/en/cityengine/latest/whats-new/cityengine-release-notes.htm1.2CityEngine建模特點(diǎn)（1）使用GIS數(shù)據(jù)作為背景底圖在大規(guī)模場(chǎng)景的城市建模中，所有的地理實(shí)體都可以用GIS數(shù)據(jù)描述，CityEngine全面支持GIS數(shù)據(jù)。（2）使用CGA規(guī)則進(jìn)行程序建模在大規(guī)模場(chǎng)景內(nèi)，使用CGA規(guī)則建模，可以顯著提高3D建模效率，降低建模成本。對(duì)于重復(fù)性出現(xiàn)的建模任務(wù)，可使用Python進(jìn)一步簡(jiǎn)化工作流程，加快建模進(jìn)度和保證建模質(zhì)量。（3）使用屬性和注解自定義用戶(hù)界面通用性的CGA規(guī)則可作為CityEngine的插件，比如雙跑直行樓梯規(guī)則通過(guò)修改臺(tái)階和中間平臺(tái)的尺寸參數(shù)可適應(yīng)幾乎全部的直跑樓梯和雙跑直行樓梯建模，而臺(tái)階和中間平臺(tái)的尺寸參數(shù)可通過(guò)使用CGA規(guī)則的屬性和注解將其作為接口顯示在檢查器的規(guī)則面板中，也就是說(shuō)允許用戶(hù)在檢查器中自定義參數(shù)界面，以適應(yīng)當(dāng)前的樓梯建模任務(wù)。1.2CityEngine建模特點(diǎn)1.3CityEngine軟件界面CityEngine界面大致可分為主菜單、工具條、導(dǎo)航器（Navigator）、場(chǎng)景編輯器（SceneEditor）、CGA規(guī)則編輯器、模型視圖（如3DView、TopView）、檢查器（Inspector）、控制臺(tái)（Console）。文件編輯

選擇

圖層

圖形

形狀

分析

搜索

腳本窗口ArcGIS城市幫助主菜單主要包括：文件（File）、編輯（Edit）、選擇（Select）、圖層（Layer）、圖形（Graph）、形狀（Shapes）、分析（Analysis）、搜索（Search）、腳本（Scripts）、窗口（Window）、幫助（Help）。主菜單主菜單各工具的介紹見(jiàn)教程第4頁(yè)。工具條主要包括選擇、導(dǎo)航攝像機(jī)、變換工具、坐標(biāo)系、數(shù)值輸入框、街道建模工具、形狀建模工具、CGA生成模型、測(cè)量、視域分析和環(huán)境設(shè)置等內(nèi)容。工具條測(cè)量視域分析環(huán)境設(shè)置選擇導(dǎo)航相機(jī)變換工具坐標(biāo)系數(shù)值輸入框街道建模工具形狀建模工具CGA生成模型1.3CityEngine軟件界面工具條中各工具的詳細(xì)介紹見(jiàn)教程第8頁(yè)。導(dǎo)航器導(dǎo)航器用于查看和管理項(xiàng)目文件。在該面板中，通過(guò)使用鼠標(biāo)右鍵快捷菜單，可對(duì)文件或圖像進(jìn)行基本的操作處理。場(chǎng)景編輯器在導(dǎo)航器中用鼠標(biāo)左鍵雙擊場(chǎng)景文件，會(huì)打開(kāi)場(chǎng)景編輯器，用于對(duì)場(chǎng)景中的各個(gè)圖層組、圖層及對(duì)象進(jìn)行編輯和管理。每個(gè)圖層右側(cè)提供了設(shè)置顏色（SetColor），鎖定（Lock/Unlock）和顯隱（SetVisibility）操作。規(guī)則文件編輯器在導(dǎo)航器中用鼠標(biāo)左鍵雙擊CGA規(guī)則文件，會(huì)打開(kāi)規(guī)則文件編輯器，用于對(duì)CGA規(guī)則進(jìn)行編輯。該編輯器會(huì)高亮顯示CGA關(guān)鍵字并提供語(yǔ)法錯(cuò)誤檢查。導(dǎo)航器場(chǎng)景編輯器規(guī)則編輯器1.3CityEngine軟件界面模型視圖CityEngine提供了多種模型視圖，包括：3D視圖（3DView），頂面視圖（TopView），正面視圖（FrontView）、側(cè)面視圖（SideView）等。默認(rèn)情況下，只顯示3D視圖，如需創(chuàng)建其他視圖可通過(guò)主菜單Window->NewViewport完成。1.3CityEngine軟件界面模型視圖中各操作的詳細(xì)介紹見(jiàn)教程第11頁(yè)。檢查器檢查器（Inspector）是查看和修改CityEngine對(duì)象的主要工具。根據(jù)所選對(duì)象的類(lèi)型，檢查器呈現(xiàn)相應(yīng)的交互界面以提供對(duì)對(duì)象屬性的完全訪問(wèn)權(quán)限。CityEngine提供了控制臺(tái)（Console）面板，用于實(shí)時(shí)輸出CGA命令或Python腳本產(chǎn)生的文本，同時(shí)也支持Python命令的輸入。在控制臺(tái)頂部工具欄顯示了控制臺(tái)不同類(lèi)型的切換操作?？刂婆_(tái)類(lèi)型主要包括：CGA控制臺(tái)，Python輸出控制臺(tái)和Python輸入控制臺(tái)。控制臺(tái)狀態(tài)條CityEngine的狀態(tài)條主要用于實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前的內(nèi)存使用情況，這在進(jìn)行大規(guī)模場(chǎng)景的模型轉(zhuǎn)換時(shí)非常有用，此外還會(huì)顯示當(dāng)前的場(chǎng)景坐標(biāo)系。1.3CityEngine軟件界面1.4CityEngine工程組織方式CityEngine的工程（Project）由多個(gè)文件夾及文件構(gòu)成。當(dāng)新建一個(gè)工程時(shí)，通常會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生“assets（資產(chǎn)）”，“data（數(shù)據(jù)）”，“images（圖像）”，“maps（地圖）”，“models（模型）”，“rules（規(guī)則）”，“scenes（場(chǎng)景）”，“scripts（腳本）”等文件夾。資產(chǎn)：用于存放建模中所使用的所有紋理圖片和靜態(tài)模型。在使用CGA規(guī)則時(shí)，會(huì)調(diào)用此文件夾中的資產(chǎn)文件。在建模中，可通過(guò)雙擊資產(chǎn)文件在預(yù)覽窗口（Preview）中預(yù)覽外觀。數(shù)據(jù)：此文件夾可包含任意補(bǔ)充數(shù)據(jù)。如導(dǎo)入的矢量數(shù)據(jù)，每個(gè)場(chǎng)景的儀表板（Dashboard）配置文件以及每個(gè)圖層的高程增量文件等。在建模中與之相關(guān)的資料文件，如插圖和草圖，也可放在此處。圖像：其他圖像（如視圖快照文件）存儲(chǔ)在此處。地圖：用于存儲(chǔ)創(chuàng)建地圖圖層所使用的地圖圖像。如遙感影像，高程數(shù)據(jù)或障礙物圖。CityEngine支持多種位圖文件格式，如“*.jpg”，“*.png”，“*.tif”等。模型：CityEngine導(dǎo)出3D模型的默認(rèn)位置。規(guī)則：用于存儲(chǔ)CGA規(guī)則文件（*.cga）。雙擊CGA文件可直接在CGA編輯器中打開(kāi)。場(chǎng)景：用于存儲(chǔ)CityEngine的場(chǎng)景文件（*.cej）。雙擊場(chǎng)景文件將關(guān)閉當(dāng)前場(chǎng)景并打開(kāi)新選擇的場(chǎng)景。腳本：用于存儲(chǔ)Python腳本文件（*.py）。1.4CityEngine工程組織方式通常，CityEngine中的工程由多個(gè)場(chǎng)景組成，每個(gè)場(chǎng)景包含多個(gè)方案（Scenario），每個(gè)方案包含多個(gè)圖層（可以為單個(gè)或多個(gè)地圖圖層、圖形圖層、形狀圖層、靜態(tài)模型圖層、分析圖層）。特定的圖層（如形狀圖層）通過(guò)調(diào)用CGA規(guī)則文件來(lái)構(gòu)建三維模型。1.5CityEngine圖層介紹及操作CityEngine中的圖層主要包括圖形（Graph）圖層、形狀（Shape）圖層、靜態(tài)模型（StaticModel）圖層、分析（Analysis）圖層和地圖（Map）圖層。形狀（Shape）是CityEngine場(chǎng)景中的基礎(chǔ)要素。無(wú)論是街道建模還是街區(qū)建模，抑無(wú)論是手動(dòng)建模還是規(guī)則建模，形狀都是最重要的實(shí)體。創(chuàng)建形狀對(duì)象可以使用導(dǎo)入外部矢量數(shù)據(jù)的方式，也可以使用形狀建模工具直接創(chuàng)建。形狀圖層圖形（Graph），簡(jiǎn)稱(chēng)圖，由邊和結(jié)點(diǎn)構(gòu)成。在地理信息系統(tǒng)中，如果將街道抽象為線要素，則邊由街道中心線構(gòu)成，結(jié)點(diǎn)由中心線的交叉點(diǎn)構(gòu)成。街道相互串聯(lián)構(gòu)成了街道網(wǎng)絡(luò)，它代表了城市的脈絡(luò)，描述了城市的布局。圖形圖層靜態(tài)模型（StaticModel）是指由第三方建模軟件生成的三維模型，通常為單體或小品模型（如建筑物、植物、人物、動(dòng)物等）。導(dǎo)入靜態(tài)模型生成的圖層稱(chēng)為靜態(tài)模型圖層。靜態(tài)模型在CityEngine中不可被編輯，此其頂點(diǎn)不能被移動(dòng)，紋理不能被更改，也不能使用規(guī)則進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。對(duì)于復(fù)雜、難以建模的模型，如人物、植物、動(dòng)物、車(chē)輛、水法等通常可采用靜態(tài)模型導(dǎo)入的方式，豐富場(chǎng)景模型。靜態(tài)模型圖層分析（Analysis）圖層是采用視域分析（VisibilityAnalysis）工具生成的圖層。分析圖層1.5CityEngine圖層介紹及操作地圖圖層CityEngine中的地圖圖層主要有兩個(gè)作用：一是將圖像數(shù)據(jù)（如遙感影像）作為地圖對(duì)象添加到場(chǎng)景中；二是創(chuàng)建圖像數(shù)據(jù)到各種屬性（如坐標(biāo)、分辨率、高程值等）的映射。地圖圖層包括五種類(lèi)型：地形圖層（Terrain），紋理圖層（Texture），障礙圖層（Obstacle），映射圖層（Mapping）和函數(shù)圖層（Function）。1.5CityEngine圖層介紹及操作Layer圖層操作CityEngine涉及圖層的操作主要位于主菜單Layer中，包括：復(fù)制圖層（DuplicateLayer）、合并圖層（MergeLayers）、框架圖層（FrameLayer）、復(fù)制圖層組（DuplicateLayerGroup）、新建圖層組（NewLayerGroup）、新建圖形圖層（NewGraphLayer）、新建形狀圖層（NewShapeLayer）、新建靜態(tài)模型圖層（NewStaticModelLayer）、新建分析圖層（NewAnalysisLayer）、新建地圖圖層（NewMapLayer）、對(duì)齊地形到形狀（AlignTerraintoShapes）、重置地形（ResetTerrain）、對(duì)齊靜態(tài)模型到地形（AlignStaticModelstoTerrain）1.5CityEngine圖層介紹及操作顏色鎖定顯隱CityEngine為場(chǎng)景（Scene）方案中的圖層或圖層組提供了設(shè)置顏色（SetColor），鎖定（Lock/Unlock）和顯隱（SetVisibility）操作。Scene圖層操作1.5CityEngine圖層介紹及操作在Scene圖層上，使用鼠標(biāo)右鍵打開(kāi)快捷帶單，可以實(shí)現(xiàn)圖層的復(fù)制、剪切、粘貼、刪除、重命名等基本操作。此外，在不同圖層之間可以對(duì)形狀要素使用標(biāo)準(zhǔn)的剪切、復(fù)制和粘貼操作。第二章街道建模2.1創(chuàng)建新項(xiàng)目2.2創(chuàng)建新場(chǎng)景2.3創(chuàng)建地形數(shù)據(jù)2.4創(chuàng)建街道圖層2.5街道網(wǎng)絡(luò)及屬性2.6隨機(jī)街道建模2.7手動(dòng)街道建模2.8創(chuàng)建街區(qū)CATALOG2.1創(chuàng)建新項(xiàng)目在主菜單上點(diǎn)擊File->New，打開(kāi)New對(duì)話(huà)框，選擇CityEngineproject，然后輸入新項(xiàng)目名稱(chēng)，點(diǎn)擊Finish，完成新項(xiàng)目的創(chuàng)建。2.2創(chuàng)建新場(chǎng)景在文件夾scenes上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，點(diǎn)擊New->CityEngineScene，進(jìn)入新建場(chǎng)景對(duì)話(huà)框，設(shè)置場(chǎng)景路徑、名稱(chēng)和坐標(biāo)系后，點(diǎn)擊Finish。創(chuàng)建后的空白場(chǎng)景如下圖所示。點(diǎn)擊Layer->NewMap

Layer，打開(kāi)新建地圖圖層對(duì)話(huà)框，設(shè)置對(duì)應(yīng)參數(shù)，點(diǎn)擊Finish結(jié)束。2.3創(chuàng)建地形數(shù)據(jù)在場(chǎng)景中新建街道圖層，可通過(guò)點(diǎn)擊主菜單的Layer->NewGraphLayer實(shí)現(xiàn)。或在場(chǎng)景管理器（*Scene）的快捷菜單中選擇New->NewGraphLayer實(shí)現(xiàn)。在已創(chuàng)建的街道圖層上，應(yīng)用手動(dòng)街道建模工具可以繪制任意形狀的街道。(a)(b)2.4創(chuàng)建街道圖層街道網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成使用CityEngine的街道建模工具生成的街道圖層由Network（網(wǎng)絡(luò)）和Blocks（塊或街區(qū)）組成，其中Network包括Edge/Segment（邊/段）和Node（結(jié)點(diǎn)）。無(wú)論是邊、結(jié)點(diǎn)還是塊，都由若干Shape（形狀）組成。2.5街道網(wǎng)絡(luò)及屬性Edge中的ShapeBlock中的ShapeNode中的Shape街道屬性完整的街道由形狀（Shape）、塊（Block）、路段（Segment）和結(jié)點(diǎn)（Node）構(gòu)成。因此當(dāng)選擇創(chuàng)建的街道全部要素后，會(huì)在檢查器中查看到這四項(xiàng)屬性，如果選擇單個(gè)要素，只能查看到對(duì)應(yīng)的單項(xiàng)屬性。形狀屬性：提供了形狀參數(shù)、規(guī)則、報(bào)告、對(duì)象屬性、頂點(diǎn)和信息等內(nèi)容。塊屬性：提供了塊參數(shù)、對(duì)象屬性、頂點(diǎn)和信息等內(nèi)容。路段屬性：提供了街道參數(shù)、對(duì)象屬性、頂點(diǎn)和信息等內(nèi)容。結(jié)點(diǎn)屬性：提供了交叉點(diǎn)參數(shù)、對(duì)象屬性、頂點(diǎn)和信息等內(nèi)容。2.5街道網(wǎng)絡(luò)及屬性點(diǎn)擊模型視圖中的3D

View，使其成為活動(dòng)窗口。在主菜單上點(diǎn)擊Graph->GrowStreets，打開(kāi)生成街道（GrowStreets）對(duì)話(huà)框，設(shè)置相應(yīng)參數(shù)，點(diǎn)擊Apply。設(shè)置街道類(lèi)型，Organic：有機(jī)型，Raster：柵格型，Radial：輻射型2.6隨機(jī)街道建模使用隨機(jī)街道建模工具創(chuàng)建的街道效果。CityEngine中的手動(dòng)街道建模工具全部放置在主菜單的圖形（Graph）中，主要包括手繪街道（FreehandStreetCreation）、多邊形街道（PolygonalStreetCreation）、編輯街道（EditStreets/Curves）、設(shè)置街道參數(shù)（StreetCreationSettings）、設(shè)置曲線硬直（SetCurvesStraight）、設(shè)置曲線平滑（SetCurvesSmooth）、曲線自動(dòng)平滑（CurvesAutoSmotth）、生成橋梁（GenerateBridges）、簡(jiǎn)化圖形（SimplifyGraph）、清理圖形（CleanupGraph）、對(duì)齊圖形到地形（AlignGraphtoTerrain）、調(diào)整街寬到形狀（FitWidthstoShapes）其中手繪街道、多邊形街道、編輯街道、清理圖形及對(duì)其圖形到地形等常用操作被布局在工具條上。2.7手動(dòng)街道建模本課件僅講解常用的手繪街道、多邊形街道和編輯街道等工具的基本操作，其他工具的詳細(xì)介紹見(jiàn)教程第34~41頁(yè)。手動(dòng)街道建模工具2.7手動(dòng)街道建模手繪街道首先在文件夾scenes上用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊已創(chuàng)建好的Graph圖層，然后激活3DView視圖。點(diǎn)擊主菜單Graph->FreehandStreetCreation工具，或在工具條上直接點(diǎn)擊工具，然后在3DView視圖中繪制街道。如果停止繪制，按ESC或Enter鍵結(jié)束。2.7手動(dòng)街道建模使用創(chuàng)建手繪街道工具可以徒手繪制任意形狀的街道。多邊形街道首先在文件夾scenes上用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊已創(chuàng)建好的Graph圖層，然后激活3DView視圖或TopView視圖。點(diǎn)擊主菜單Graph->PolygonalStreetCreation工具，或在工具條上直接點(diǎn)擊工具，然后在3DView視圖中繪制街道，其他操作類(lèi)似手繪街道。2.7手動(dòng)街道建模編輯街道首先在文件夾scenes上用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊已創(chuàng)建好的Graph圖層，然后激活3DView視圖。點(diǎn)擊主菜單Graph->EditStreets/Curves工具，或在工具條上直接點(diǎn)擊工具，然后在3DView視圖中用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊要編輯的街道要素。編輯街道工具可對(duì)街道結(jié)點(diǎn)（Node）和寬度（Width）進(jìn)行編輯，并顯示兩種手柄：曲線手柄和街道寬度手柄。2.7手動(dòng)街道建模(a)(b)首先在Scene面板中用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊已創(chuàng)建的Graph圖層，然后激活3DView視圖，用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊多邊形街道（PolygonalStreetCreation）工具繪制由四條街道圍成的街區(qū)。2.8創(chuàng)建街區(qū)和創(chuàng)建街道方式類(lèi)似，創(chuàng)建街區(qū)既可以使用隨機(jī)方式，也可以采用手動(dòng)方式。隨機(jī)創(chuàng)建街區(qū)過(guò)程如下。創(chuàng)建街區(qū)中各參數(shù)的詳細(xì)說(shuō)明見(jiàn)教程第43~44頁(yè)。第三章手動(dòng)三維建模3.1創(chuàng)建形狀圖層3.2手動(dòng)建模工具3.3形狀建模工具3.4變換工具3.5測(cè)量工具3.6手動(dòng)三維建模示例CATALOG由于手動(dòng)三維建模是針對(duì)形狀（Shape）進(jìn)行操作，因此需要在場(chǎng)景中新建形狀或街道圖層。使用鼠標(biāo)左鍵雙擊已創(chuàng)建的場(chǎng)景文件，打開(kāi)場(chǎng)景器*Scene及3DView窗口。然后在場(chǎng)景器的快捷菜單中選擇New->NewShape/GraphLayer操作，并為之命名。也可以在主菜單上點(diǎn)擊Layer->NewShape/GraphLayer按鈕，新建形狀及街道圖層。3.1創(chuàng)建形狀圖層創(chuàng)建后的空白形狀圖層效果。CityEngine的主菜單提供了簡(jiǎn)單實(shí)用的手動(dòng)建模工具，用于手動(dòng)創(chuàng)建三維模型。在主菜單工具條上布局了常用的變換工具，街道建模工具，形狀建模工具和測(cè)量工具。其中形狀建模工具只能繪制基礎(chǔ)簡(jiǎn)單的形狀，如需繪制復(fù)雜的形狀，需使用GIS軟件完成。3.2手動(dòng)建模工具主菜單中的手動(dòng)建模工具多邊形矩形圓形清理貼圖對(duì)齊地形形狀建模工具位于主菜單形狀（Shapes）中，主要包括：多邊形建模（PolygonShapeCreation），矩形建模（Rec.ShapeCreation），圓形建模（CircularShapeCreation），形狀細(xì)分（Subdivide），分離面（SeparateFaces），形狀融合（CombineShapes），形狀合并（UnionShapes），形狀裁剪（SubtractShapes），形狀偏移（OffsetShapes），移除孔洞（RemoveHoles），反向法線（ReverseNormals），設(shè)置首邊（SetFirstEdge），模型轉(zhuǎn)形狀（ConvertModelstoShapes），形狀貼圖（TextureShapes），形狀清理（CleanupShapes）和對(duì)齊地形（AlignShapestoTerrain）等。其中，多邊形建模，矩形建模，圓形建模，形狀貼圖，形狀清理和對(duì)齊地形等常用工具被布局在主菜單快捷工具條上。3.3形狀建模工具本課件僅對(duì)常用的多邊形建模、矩形建模、圓形建模、形狀切割、形狀貼圖、形狀細(xì)分、形狀融合、形狀合并、形狀裁剪、形狀偏移等工具進(jìn)行介紹，其他工具的詳細(xì)說(shuō)明見(jiàn)教程第48~63頁(yè)。多邊形建模使用多邊形建模（PolygonShapeCreation）工具可繪制任意形狀的多邊形，通過(guò)推拉多邊形可創(chuàng)建三維幾何體。點(diǎn)擊Scene場(chǎng)景中的Shape形狀圖層，點(diǎn)擊多邊形建?？旖莨ぞ撸≒olygonShapeCreation），在3DView視圖中繪制多邊形，如果需要精確繪制，可以聯(lián)合數(shù)值輸入框（NumericalInput）中的輸入數(shù)值完成多邊形的繪制。3.3形狀建模工具在繪制多邊形時(shí)，可通過(guò)按下鍵盤(pán)“A”鍵，使之在直線和弧段之間切換。當(dāng)處于弧段模式下，可使用鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)藍(lán)色球的位置來(lái)調(diào)整弧段方向，然后移動(dòng)鼠標(biāo)左鍵的位置來(lái)調(diào)整弧段半徑。另外，通過(guò)滑動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可以更改弧段的邊數(shù)。(a)(b)多邊形建模3.3形狀建模工具使用多邊形建模工具不僅可以繪制平面形狀，還可以通過(guò)推拉的方式創(chuàng)建三維幾何體。使用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊工具條上的多邊形建模（PolygonShapeCreation）工具，然后將鼠標(biāo)指針懸停在多邊形的面或邊上，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)橙色的可拖動(dòng)的球形手柄。用鼠標(biāo)左鍵按住該橙色球向多邊形的法線方向或切線方向進(jìn)行推拉，可創(chuàng)建三維形狀。當(dāng)使用鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)球形手柄時(shí)，程序會(huì)自動(dòng)捕捉附近的頂點(diǎn)。如果需要精確建模，可配合使用數(shù)值輸入框（NumericalInput）。多邊形建模矩形建模使用距形建模（RectangularShapeCreation）工具可繪制任意尺寸的長(zhǎng)方形，通過(guò)推拉長(zhǎng)方形可創(chuàng)建長(zhǎng)方體。點(diǎn)擊Scene場(chǎng)景中Shape形狀圖層，點(diǎn)擊矩形建模（Rec.ShapeCreation）工具，在3DView視圖中繪制距形，建模過(guò)程和多邊形建模類(lèi)似。3.3形狀建模工具圓形建模使用圓形建模（CircularShapeCreation）工具可繪制任意尺寸的圓形，通過(guò)推拉圓形可構(gòu)建圓柱體。點(diǎn)擊Scene場(chǎng)景中Shape形狀圖層，點(diǎn)擊圓形建模（CircularShapeCreation）工具，在3DView視圖中繪制圓形，建模過(guò)程和多邊形建模類(lèi)似。3.3形狀建模工具形狀切割綜合使用多邊形建模工具，矩形建模工具和圓形建模工具可實(shí)現(xiàn)任意形狀切割。(a)(b)(c)3.3形狀建模工具(a)(b)形狀貼圖形狀貼圖（TextureShapes）工具用于向選定形狀填充紋理圖片。選擇要填充紋理的形狀，然后點(diǎn)擊形狀貼圖按鈕，打開(kāi)ShapeTexturingTool對(duì)話(huà)框，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，點(diǎn)擊Assign完成填充。3.3形狀建模工具形狀細(xì)分形狀細(xì)分（Subdivide）工具會(huì)根據(jù)輸入形狀計(jì)算出較小的形狀?？梢允褂酶鞣N參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的細(xì)分布局。該工具只能在靜態(tài)形狀上運(yùn)行。選中要細(xì)分的形狀，然后點(diǎn)擊主菜單的Shapes->Subdivide…，打開(kāi)細(xì)分對(duì)話(huà)框，設(shè)置相應(yīng)參數(shù)，點(diǎn)擊Apply完成操作。3.3形狀建模工具形狀細(xì)分參數(shù)說(shuō)明形狀細(xì)分方式主要包括：遞歸（Recursive）（左圖）、偏移（Offset）（中圖）、骨架線（Skeleton）（右圖）和無(wú)細(xì)分（NoSubdivision）。遞歸細(xì)分偏移細(xì)分骨架線細(xì)分形狀細(xì)分工具各參數(shù)的詳細(xì)說(shuō)明見(jiàn)教程第59頁(yè)。形狀融合形狀融合