kikita & Maps

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CityEngine 的CGA建模过程是个不断迭代繁衍的过程，我们将这个过程想象成一棵树。

通过 Shapefile，File Geodatabase，AutoCAD DXF 这些矢量数据格式导入CityEngine中的2D基面（Footprint），通常称为 CityEngine Initial Shape，这是这棵树的根节点。通过CGA中的命令符 --> ，将一个shape经过各种形状（Geometry）和位置（Pivot，Scope） 的函数操作，生成另一个shape。直到最后，模型建立，最终的shape节点，通常称为 CityEngine Leaf Shape。

这个细节的概念，在2013年的开发者大会中提过一次，结合模型层次结构的幻灯片理解下：

完整的幻灯片可以点 这里 下载。

为什么说是“迭代繁衍”？ 因为除了 Leaf Shape 之外的所有shape 在建模过程中都被紧跟它其后的shape替代而消亡了。

举例子，在这条规则中，

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A --> function() B 
      B  --> function() C

这条规则中 ，A shape 对象已经消亡被B替代，在后续的规则中无法再调用到 A， 如果希望取到与A相同的对象，就需要提前复制出来，如下：

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A --> Anew function() B            //A被复制而创建了分支
      B    --> function() C
      Anew --> function() D

了解了这些，那么我们可以进一步回答这个问题：“如何将CityEngine规则建模的模型导出成各组件独立存储的模型？”

可以的，再导出FileGDB或 Scene Layer Package的时候选中 “One Feature per Leaf Shape” 即可。

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Esri CityEngine 是一款面向于大规模城市规划行业的，交互式、沉浸式高级三维建模软件，相比传统建模更加高效省时。 通过CityEngine我们可以基于现实世界的GIS数据，构造城市的现实状态，模拟城市的历史风貌，设计城市的未来蓝图。

如何申请Esri CityEngine 30天试用？

Step 1

访问Esri官方试用地址：https://www.esri.com/en-us/arcgis/products/esri-cityengine/trial

点击“Start CityEngine Trial”

Step 2

创建一个Esri账号，点击“Create a Public Account”； 如果已经拥有过 Esri 账号，可以直接登录。

PS：每个邮箱只能申请一次试用。请申请试用时，确保邮箱是第一次注册。

​ 国内不建议使用Facebook和Google账户登录，避免后续登录的麻烦，你懂的。

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​ CityEngine的同义词几乎就是“规则建模”，规则指的是CGA脚本。说到脚本，很多用户又会联想到 Python， 衍生出来的问题就是，“CityEngine中是用python脚本建模吗？” 答案是No。

​ CityEngine中确实也引入了python，只不过使用python的姿势不是建模，而是自动化。通过python脚本，可以增强CityEngine的建模功能，自动化驱动脚本建模工作流，提高建模效率。我们既可以在控制台交互式执行python命令，也可以在python editor 中书写python执行文件，甚至可以将一些自定义功能扩展到CityEngine中。如下是CityEngine官方教程中的几个示例代码：

Example 1 选择部分对象

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Created on 2018-4-9
@author: kikita
'''
from scripting import *

# get a CityEngine instance
ce = CE()

def selectByAttribute(attr, value):
    objects = ce.getObjectsFrom(ce.scene)
    selection = []
    for o in objects:
        attrvalue = ce.getAttribute(o, attr)
        if attrvalue  ==  value:
            selection.append(o)     
    ce.setSelection(selection)

if __name__ == '__main__':
    selectByAttribute("connectionStart","JUNCTION")

Example 2 修改对象属性

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'''
Created on 2018-4-9
@author: kikita
'''
from scripting import *

# get a CityEngine instance
ce = CE()

''' increment the street width parameter of all selected street segments'''
# @noUIupdate
def incrementStreetWidths(increment):
    selectedSegments = ce.getObjectsFrom(ce.selection, ce.isGraphSegment)
    for segment in selectedSegments:
        oldWidth = ce.getAttribute(segment, "/ce/street/streetWidth")
        newWidth = oldWidth+increment
        ce.setAttribute(segment, "/ce/street/streetWidth", newWidth)

if __name__ == '__main__':
    incrementStreetWidths(10)

Example 3 动态模拟建筑物生长

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'''
Created on 2018-4-12
@author: kikita
'''
from scripting import *

# get a CityEngine instance
ce = CE()

def growBuilding():
    for i in range(1,14):
        height = 20+i
        doStep(i,height,1)
    for i in range(15,35):
        height = 34
        width = i-14
        doStep(i,height,width)

def doStep(i,height,width):    
    object = ce.getObjectsFrom(ce.scene, ce.withName("'Lot1'"))
    ce.setAttributeSource(object, "height", "OBJECT")
    ce.setAttributeSource(object, "width", "OBJECT")
    ce.setAttribute(object, "height", height)
    ce.setAttribute(object, "width", width)  
    Generate(object)
    
def Generate(object):
    ce.generateModels(object)

if __name__ == '__main__':
   growBuilding()

Example 4 陈列资源库

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'''
Created on 2018-4-12
@author: kikita
'''
from scripting import *

# get a CityEngine instance
ce = CE()

def writeCGAlib():
    # open the cga file to be written
    cga = "/*Asset Library Loader : Generated by asset_lib.py*/\n version \"2014.0\"\n\n"   
    # write start rule
    cga += "Lot -->  Geometries Textures"  
    # write rule showing geometries
    cga += "\n\nGeometries --> "   
    # get all .obj files from asset directory, and call their loader
    for obj in ce.getObjectsFrom("/", ce.isFile, ce.withName("/Tutorial_10*/assets/*.obj")):    
        # and write 
        cga += "\n\t t(2,0,0)  Geometry(\""+obj+"\")"
        print obj
    # write rule showing jpg textures
    cga += "\n\nTextures --> \n\ts(1,0,0) set(scope.tz,0) set(scope.ty,3) i(\"facades/xy-plane.obj\")"
    # get all .jpg files from asset directory, and call their loader
    for jpg in ce.getObjectsFrom("/", ce.isFile, ce.withName("/Tutorial_10*/assets/*.jpg")):
        cga += "\n\tt(2,0,0)  Texture(\""+jpg+"\")"
    #write geometry loader rule
    cga += "\n\n Geometry(asset) --> s(1,0,0) i(asset) set(scope.ty,0) set(scope.tz,0)"
    #write texture loader rule
    cga += "\n\n Texture(asset) --> set(material.colormap, asset)"    
    cgafile = ce.toFSPath("rules/asset_lib2.cga")
    CGA = open(cgafile, "w")
    CGA.write(cga)
    CGA.close()
    print "written file "+cgafile
        
def assignAndGenerateLib():
    object = ce.getObjectsFrom(ce.scene, ce.withName("'Lot2'"))
    ce.refreshWorkspace()
    ce.setRuleFile(object, "asset_lib2.cga")
    ce.setStartRule(object, "Lot")
    ce.generateModels(object)
    
if __name__ == '__main__':
    writeCGAlib()
    assignAndGenerateLib()
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摄于 2014-5-9, Acropolis, Athens, Greece

CityEngine的教程中刚好有个Parthenon Temple 的 Demo

不禁会想起在雅典卫城里它的断壁残垣，晒晒我们的合影

不知道几年过去，修复工作又向前推进了多少

那些带有编号的石头是不是已经归位了呢

整个卫城中我最喜欢的是上图中最后一张的“厄瑞克忒翁神庙”，据说用于供奉雅典娜、波塞冬和英雄厄瑞克忒翁。

神庙一侧的女神柱像精致优美，即使经过了这么多的时光，都可以感受到雕刻师的精湛技艺。

厄瑞克忒翁神庙

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​ 接着上一篇。

​

​ 为了让脚本看起来更连贯，无需跳转上一篇，我们从头开始。

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/**
 * File:    MyTestforBaseTexure.cga
 * Created: 30 Mar 2018 08:16:37 GMT
 * Author:  Xiaoyan Mu
 */

version "2017.1"
attr height = 10
attr groundfloor_height = 4
attr floor_height = 3.5
attr tile_width = 3.5

wall_tex        = "facades/textures/brickwall.jpg"
dirt_tex        = "facades/textures/dirtmap.15.tif"
graffiti_tex    = "facades/textures/Graffiti.jpg"
window_tex      = "facades/textures/window.5.tif"

Lot --> extrude(height) Building

Building --> comp(f) {front : Sidefacade}

​ 假设我希望在这面墙上“凿”出窗户，就需要将Sidefacade进行细化切割。贴纹理时也要注意一下新的技巧，也就是在细分表面之前先定义纹理UV，细分之后再用上一篇中提到的贴纹理的方法应用到Wall，这样就可以得到连续的墙体贴图。这样的做的原因在于，CE中的shape都是被不断迭代替换的，如果不在细分之前定义UV，Sidefacade对象在细分之后已经消亡了。

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# Sidefacade is modified

Sidefacade -->  
    # Setup texturing
    setupProjection(1, scope.xy, 1.5, 1) 
    setupProjection(2, scope.xy, scope.sx, scope.sy)
    # Divide Sidefacade
 	split(y){ groundfloor_height: Wall | {~floor_height : Floor}* }

Floor -->
	split(x){ 1 : Wall | { ~tile_width : Tile }* | 1 : Wall }            
Tile -->
	split(x){ ~1 : Wall |  2 : split(y){ ~1: Wall | 1.5: Window | ~1: Wall } | ~1 : Wall }	

Wall -->
    # Apply the texture         
    set(material.bumpmap,wall_tex)
    set(material.dirtmap, dirt_tex)
    projectUV(1)
    projectUV(2)
    
Window -->
    offset(0.05) 
    comp(f) { inside: WondowInner | border: WondowFrame }
    WondowInner -->
	  setupProjection(0, scope.xy, scope.sx,  scope.sy) 
	  texture(window_tex)
	projectUV(0)      
      WondowFrame -->
      extrude(0.1)

material.opacitymap

material.opacitymap 通道可以用于控制纹理的透明度。

继续上面的例子，如果希望做出透明的窗户效果，可以将Window的代码替换为如下的样子。

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