CityEngine
CityEngine CGA语言的高速铁路程序化三维建模
摘 要：借助于CityEngine CCA语言规则，实现了高速铁路程序化三维建模，与传统手工建模相比较，该模型在建 模效率、模型质量、模型复用性等方面做出了改善。通过对CCA语言的研究，依托盒模型原理，将高速铁路模型 瓦解，划分为桥墩、桥体、桥面3个部分，根据各部分特点，综合使用comp( ) . split ( ) . envelope ()等函数，最终生成 准确、真实的铁路三维模型，在城市级三维系统中再现铁路建造后场景，辅助沿线的房屋拆迁、道路改造，从多角 度评估、分析改造方案，为精准规划、科学决策提供数据支撑。
关键词:CityEngine CGA ;高速铁路;程序化建模;连淮扬镇;规划决策
基于CityEngine CGA语言可以实现高速铁路的程序
化三维建模，基于桥墩二维点带高度信息，点连线，线成 面,面变体，精准再现铁路三维模型，相比较传统手工建 模,使得大量现有的基础GIS数据不需要转换即可使 用⑴，构建的铁路三维数据真实再现设计方案，后期还可 以支持铁路三维模型复杂性定制，提供可控、自由的定制 方案,适配不同体量的数据加载。
1总体思路
CGA ( ComputerGeneratedArchitecture )作为 CityEngine 语言，建模思路是基于二维地理信息数据,运用规 则脚本进行模型构建，通过循坏迭代,从而实现三维模型 的由简入繁，创造更多的细节⑵，如图1所示。
The modeling principle of CityEngine CGA
基于CityEngine CGA语言的高速铁路自动化三维建 模在分析铁路设计方案的基础上,提取铁路桥梁墩台的 中心，存储为点状要素，在该要素创建编号、高度和旋转 角度属性字段，记录各个桥梁墩台的编号、高度和旋转角 度，使用ArcGIS的要素转3D工具,根据要素的高度和编 号次序，创建带三维高度数值的铁路桥梁墩台点和铁路 中心线，在该三维点和三维线导入CityEngine后，根据铁 路设计方案展成带高度的三维面，依托CGA脚本语言，在 三维面生成三维规则体后，进行循环迭代，先后生成桥 墩、桥体、桥面乃至铁路接触网支架等细节。
Fig. 2 The construction flow chart of railway 3D model
2 基于CityEngine的高速铁路程序化三维 建模
2.1数据准备
在准备三维点和二维线的同时，使用3dMax软件制 作桥梁墩台和铁路接触网支架等基础部件，带贴图导出 为Obj格式,一并制作路基、铁轨、栏杆等纹理贴图，作为 连淮扬镇高速铁路三维模型基础数据⑶c
- 2总体布局
连淮扬镇高速铁路镇江段三维模型总体可以分为3 大部分，如图3所示。
2.3数据预处理
将三维点和三维线导入CityEngine项目工程，在三维 线节点选择状态下，选中所有节点，在Intersection Parame ters 中设置type为Junction(连接点模式),cornerSlyle设置 为Arcs(弧形模式)，在线形选择状态下，选中所有线段, 在Street Parameters中设置Street Width宽度为6,其他默认
‘桥墩
铁路 桥体
栏杆
,桥面 检修通道——接触网支架
■路基
图3铁路模型分类
Fig. 3 The classification of railway model
设置为0,打开Shapes面板,可见铁路三维中心线展成带 指定宽度的三维面。
在CGA文件头部加入约定属性,事先定义桥体高度、 检修通道宽度等接口字段，便于后期调整铁路模型 尺寸*
规则如下：
CityEngine CGA语言通过循环迭代实现复杂模型程 序化制作，将以往工作繁琐、重复度高的铁路尤其是高速 铁路三维模型制作过程简单化，实现一次编程多次使用， 且适用地铁、高架桥、道路等三维建模，后期根据场景范 围还可以个性化定制铁路三维模型复杂度，使得大量现 有的基础G1S数据不需要转换即可使用，为高速铁路项目 的规划决策提供了技术支持。
