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城市居住区规划设计互动仿真实验教学

参赛方向: 面向教育教学的3D/VR/AR创新应用

参赛赛区: 福建赛区

参赛组别: 教师组

参赛院校: 闽江学院

参赛院系: 海洋学院

参赛教师: 符小洪

项目简介
项目简介:

      《城市居住区规划设计互动仿真实验教学》是一款应用于人文地理与城乡规划专业之《城市详细规划》、《城市设计》、《居住区规划与景观设计》、《模型表现与制作》等课程实验(践)教学的软件系统。也可应用于城市规划设计、建筑设计和房地产等领域。该系统由闽江学院委托洛阳众智软件科技股份有限公司自主创新研发(产权归闽江学院),是根据三维建模及仿真技术与规划设计专业知识相结合,以三维图形平台为基础,不仅可以在模拟场景中通过图形和数据的互动机制,直观地构建与推敲规划元素,从而轻松地获得高品质的设计方案,还可以对方案进行指标互动计算、日照动态分析,快速获得总平面图、经济指标、平面彩图、效果图、仿真模型、仿真视频、虚拟发布等设计成果,以方便实验人员进行方案动态设计,同时对实验过程语音指导与实验结果报告生成,引领课程实践(验)步入高效、科学、崭新的模式。

项目详情
项目详情:

《城市居住区规划设计互动仿真实验教学》系统三维设计功能采用opengl从底层进行开发,保证了三维编辑的速度和功能可控性。虚拟现实仿真采用的是开源Ogre三维渲染库技术。系统分为:标准、地形、土方、道路、建筑、环境、造型、定位、统计、日照、交互、材质、构件、效果、视频、动画、夜景、平彩、发布、烘焙、渲染、实体、二维等主要应用功能。

以下为本项目产品的技术支持。

1)数据转换

二维与三维交互及互联互通技术。

三维图形向arcGIS空间数据互联互通技术。

2)规划方案指标计算

依据精确的三维模型面域面积,计算出物理的基底面积、建筑高度、层高度、间距距离等参数。

依据建设部颁布的《城市居住区规划设计规范》,进行综合计算。

对于计算指标有着更高要求的城市,系统通过提供计算规则数据库的方式进行动态计算。

3)日照分析

沿线分析:将线按一定间距等分成多点后,逐点逐时分析。

区域分析:将分析区域按一定间距等分成网络,取所有网格交点作为分析点,逐点逐时分析。每点的日照时间直接标注在图上。

日照等时线:将分析区域按一定间距等分成网络,取所有网格交点作为分析点,对分析结果中等日照时间的所有点连线,即得到日照等时线。其原理类似于地形图中的等高线。

日照时数分析:取透光面下端左右端点和中点对所有分析时刻进行测试,如果该点落入光斑区域内,则该时刻该点有日照,否则没有日照,从而可以统计出这三个特征点的日照时数和日照时段。

难点创新

难点创新:

从产品技术性能优势上,本项目产品具有以下四点:

1)本项目改变和突破了城市规划设计、审批和管理二维平面图形的传统模式,实现了三维、动态具有建筑属性和指标的三维规划设计模拟,能够客观地反映出设计者的设计意图,真实表现城市和建筑的空间体量和技术指标,使各个构件灵动显示,直观快捷,一目了然,同时极大的提高了城市规划设计和管理者辅助决策的科学性和准确性。

2)本项目产品集AutoCAD、3Dmax、Sketchup等软件之大成,能够简单、快速进行报建方案的调整,实现“所见即所得”的指标计算成果,在三维空间创建实体、数据与图形互动编辑,实现方案的动态设计与调整过程。

3)本项目产品采用将Dwg整图导入、局部拷贝等方法生成小区方案的“源数据”,通过对“源数据”的转换或绘制功能的使用创建出灵动的三维模型,再利用模型高度的灵活和互动的特点,快速实现对方案的编辑和查询检测。系统对主要构件***8212;建筑的转换,采用动态拉伸的手法,使得格式的转换更加生动,日照分析处理和分析结果清晰呈现。

4)本项目产品建设采取基于底层开发的三维基础平台,采用了分层架构理念,在吸取传统“数据层、业务层、表现层”三层架构优点的同时,结合三维图形系统自身的特性,创造性地采用了五层架构模式,更好地解决了规划业务逻辑、数据计算逻辑、三维渲染引擎直接的无缝连接与高效运行。在层与层之间采用COM组件结构方式进行通讯与调用,保证了模块规划合理、功能扩展灵活、系统后期维护简单。

从技术实现上,本项目产品具有以下四个创新功能点:

(1)快速建模

软件的建模速度比常规软件快30倍之多。

(2)模型与指标互动

模型创建的同时规划方案的指标和属性动态更新,而属性修改则对应的模型实时改变。

(3)高效易用的仿真模块

本仿真模块是在充分总结当前流行的各类工程软件的基础上结合设计人员的习惯研发的,功能系统全面、操作简明易行、任务完成高效迅速。

成果成效

成果成效:

    

1)理念先进、技术领先。

系统综合了AutoCAD、3Dmax、Sketchup等软件的优点,创造性地提出将城市规划“从二维提升到三维”的理念,开创了城市规划、设计从二维到三维的跨时代的里程碑。

2)设计效率高、方案质量好。

系统能够直接在三维场景中创建实体,使实验人员对设计方案的设计、调整和图纸的转换变得极其简单、快捷,提高了实验人员的工作效率。效果上能真实的表现城市和建筑的空间体量和技术指标,使各个构建灵动现实、直观明了,呈现三维仿真的高品质设计方案。

3)符合国家BIM标准。

我单位自主研发的专业应用软件均建立在建筑行业标准规范基础之上,具有良好的专业功能、标准和规范集成功能、系统架构、市场格局等功能,能够很好地与国家BIM标准进行完美集成和连通。

4)符合实际应用需求,行业需求迫切。

基于国内建筑标准规范及应用客户需求而研发,具有信息模型多,三维互动、虚拟仿真、动态分析、数据安全等优点,不仅适合我国城市化、信息化建设,能够为国内大型设计单位和房地产公司提供良好的空间信息化解决方案。

5)适用面广,发展空间广阔。

伴随着建筑行业的发展,我我单位城市规划三维互动方案设计系统已逐步扩展到教育、军工、交通、市政等领域,成为推动其他各行各业发展的基础。故本项目产品在三维技术应用领域中发展空间尤为广阔。

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