1 Modelado procedimental de ciudades con City Engine* Carlos Reynoso UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES [email protected] http://carlosreynoso.com.ar * Basado en presentación del mismo nombre de Müller & otros, con complementos

2 Recursos Recursos: –Wiki de Pascal Müller –Sitio de City Engine http://www.vision.ee.ethz.ch/~pmueller/wiki/CityEn gine/Front –Sitio de Procedural Inc http://www.procedural.com/ –Conferencias ACM Siggraph

3

4 Idea de City Engine Crear mediante procedimientos modelos complejos de ciudades –Los datos de entrada no necesitan ser masivos ni complicados –Importar datos de calles de OpenStreetMap® y generar ciudades 3D en contados minutos –Roma se hizo en un día, con tecnología anterior –Los modelos se pueden exportar a Pixar Renderman® y Google Earth® Ciudades consisten en: –Mapas de calles –Edificios –Texturas de fachadas

5

6

7 Ejemplos Zurich-Londres-París* * Unos 26 mil edificios

8 Ejemplos Manhattan

9 Ejemplos Manhattan 2259

10 Secuencia Pipeline del sistema

11 Módulo 1 – Creación del mapa de calles Entradas: –Imágenes de mapas, reglas Salida: –Gráfico de calles para edición interactiva

12 Continuación Los cambios se pueden introducir manualmente o mediante archivos de parámetros

13 Módulo 2 – División en lotes Entrada: –Gráfico de calles, mapa de áreas de uso Salida: –Conjunto de polígonos para lotes de edificios

14 Módulo 3 – Generación de edificios Entrada: Polígonos de lotes, mapa de edad y plan de zona Salida: String de edificios con información adicional

15 Módulo 4 – Geometría y fachadas Entrada: Strings y tipos de edificios Salida: Geometría de la ciudad y texturas de fachadas (sombreador procedimental)

16 4 reglas. Lotes como axioma

17 L-Systems Generación de plantas Prusinkiewicz, Lindenmayer; 1990 Gramática sensitiva al ambiente Prusinkiewicz, James, Mech; 1994 Interacción (Open L- System) Mech, Prusinkiewicz; 1996 Ecosistemas Deussen, et al.; 1998

18 L-Systems para las calles -Agrupar parámetros de diferentes patrones de calles -Influencias jerárquicas: objetivos globales y constreñimientos locales

19 Objetivos globales -Puede ser un diseño urbano planificado -Diferentes objetivos en la misma ciudad -Controlado para mapa de imágenes (input del usuario)

20 Constreñimientos locales -Sensible al ambiente para calles específicas -Auto-sensible a bucles cerrados

21 División en lotes La superficie del lote depende de: -Mapa de uso de la tierra -Densidad de población - Altura de edificios - Acceso a la calle

22 Edificios procedimentales -Modelados con sistemas-L comunes -Los módulos de sistemas-L consisten en operaciones geométricas como extrusión o transformación

23 Texturas de fachadas -División en estructuras tales como grillas simples -Las estructuras pueden ser jerárquicas

24 Texturas en capas (layered) -Dos funciones de base forman un layer -Cada layer define un elemento de fachada

25 Capas de planos -Layers en capas para texturas de fachadas -Las funciones entre los layers modelan la relación entre los elementos de la fachada

26 Niveles de detalle

27

28

29

30 Transformaciones

31 Biblio C. Alexander, S. Ishikawa, M. Silverstein, M. Jacobson, I. Fiksdahl-King y S. Angel. A Pattern Language. Oxford University Press, Nueva York, 1977 O. Deussen, P. Hanrahan, B. Lintermann, R. Mech, M. Pharr y P. Prusinkiewicz. Realistic Modeling and Rendering of Plant Ecosystems. En: SIGGRAPH 98 Conference Proceedings, pp. 275-286, Agosto 1998.

32 ¿Preguntas? Carlos Reynoso http://carlosreynoso.com.ar Ciudades Edificios