20948

۲۰۹۴۸

فناوري طراحي باهمستان هوشمند با تكيه بر الگوريتم مدل‌سازي رويه‌گرا با استفاده از نرم‌افزار CityEngine (نمونه مورد كاوي: بخشي از كوي كالاد تهران)

كارشناسي ارشد

طراحي شهري

۹۵-۹۸

۱۳۹۸/۰۴/۲۲

دكتر مصطفي بهزادفر - دكتر مهشيد قربانيان

معماري و شهرسازي

در سراسر جهان، شهرها به سرعت در حال گسترش هستند و هر روزه با پيشرفت تكنولوژي، هوشمندتر مي‌شوند. طراحي شهري و برنامه‌ريزي شهري تلاش مي‌كنند كه همزمان با گسترش سريع در جهان، با افزايش مفاهيم نظري جديد، خود را همگام و نزديك به اين تغييرات سريع كند. البته همان‌گونه كه دانش مفاهيم نظري در حوزه‌هاي شهري با تغييرات در دنيا، خود به‌روز مي‌شود، دانش عملي و تكنيكي نيز بايد مطابق با علم روز دنيا تغيير كند. سرعت توسعه تكنولوژي در جهان و ظهور نرم افزارها و اپليكيشن‌هاي هوشمند، نشان دهنده توسعه تكنولوژي در راستاي علم مربوط به آن مي¬باشد. در اين راستا ارتباط دانش طراحي و برنامه‌ريزي شهري با تكنولوژي را نبايد ناديده گرفت. از طرف ديگر، تكنيك‌هاي جديد مبتني بر اطلاعات به طور فزاينده‌اي به عنوان نتيجه‌اي از پيشرفت‌ها در تكنولوژي مورد استفاده قرار مي‌گيرند. به خصوص ابزارهاي تجسم سه‌بعدي به منظور توليد طرح‌هاي سطح بالا در سراسر جهان مورد استفاده قرار مي‌گيرند. مدل‌هاي سه‌بعدي شهري با انتقال نقشه‌هاي دوبعدي به نرم‌افزارهاي سه‌بعدي، به طور كلي براي توصيف وضعيت فعلي توليد مي‌شوند و در سطح بالاتر مي‌توان از مدل‌هاي سه‌بعدي شهري در شبيه سازي براي مباحث مرتبط به مديريت بحران، هم براي حوادث طبيعي (زلزله، سيل و ...) و هم حوادث غيرطبيعي (انفجار، تخريب و ...) به خوبي استفاده كرد. در همين راستا، تكنيك‌هاي جديد در زمينه مدل‌سازي سه‌بعدي، جريان‌هاي كاري را براي كمك به مراحل طراحي ارائه مي‌دهند. با استفاده از چنين تكنيك‌ها و فناوري‌هايي، مي‌توان در فرايندهاي طراحي سهم ارزشمندي را به‌دست آورد. مدل‌سازي رويه‌اي يكي از همين فناوري‌ها مي‌باشد. با استفاده از اين فناوري، مي‌توان بازخوردهاي پويا و اتوماتيك در كل فرآيند طراحي ايجاد كرد. فرآيندها و سناريوهاي انعطاف‌پذير و هوشمند طراحي و برنامه‌ريزي كرد. CityEngine ابزاري براي مدل‌سازي رويه‌اي و هوشمند است. هسته موتور اين نرم‌افزار، به صورت رويه‌اي عمل مي‌كند و همچنين در اين نرم‌افزار مي‌توان با زبان برنامه‌نويسي CGA كه داراي ساختار اسكريپتي مي‌باشد، به صورت رويه‌اي و تعاملي مدل‌نويسي كرد. هدف اين پايان‌نامه، معرفي و ارائه‌ي اين فناوري نوين طراحي (مدل‌سازي رويه‌اي) با استفاده از نرم‌افزار CityEngine مي‌باشد، كه براي نمايش و ارائه اين فناوري از تكنيك شبيه‌سازي هوشمند وضع موجود براي بخشي از كوي كالاد در تهران استفاده شده‌است. براي انجام اين پايان‌نامه، چهار گام اساسي صورت گرفته است، اولين گام جمع‌آوري تمام اطلاعات لازم و ويژگي‌هاي ساختمان‌ها براي ايجاد يك پايگاه داده براي مدل‌سازي است. در اين مرحله تصاوير نماي ساختمان‌ها نيز برداشت شده‌است. در گام دوم، نوشتن فايل قانون CGA مي‌باشد. در گام بعدي، ايجاد مدل سه‌بعدي شبيه‌سازي شده در نرم‌افزار CityEngine با استفاده از الگوريتم‌ها و كدهاي نوشته شده، مي‌باشد. در گام اخر، نتيجه نهايي مدل سه‌بعدي شبيه‌سازي شده به صورت خروجي تحتِ‌وب منتشر مي‌شود. در اين مدل شبيه‌سازي شده، شبكه خيابان‌ها و همچنين شكل‌هاي ساختماني به صورت رويه‌اي مدل‌نويسي شده‌اند. نتايج نهايي اين پژوهش به صورت كد CGA و پايتون است، كه با توجه به اطلاعات و ويژگي‌هاي هر قطعه ساختماني به صورت هوشمند روي هر قطعه عمل مي‌كند. از آنجا كه اين كدها به صورت متني هستند، قابل تغيير و توسعه در آينده مي‌باشند. واژگان كليدي: مدل‌سازي سه‌بعدي، مدل‌سازي رويه‌اي، CityEngine، CGA، بخشي از كوي كالاد شهر تهران

1398/05/27

Design technology of smart community based on the procedural modeling algorithm by using CityEngine software (Case study: part of the Kalad neighborhood of Tehran city)

7/13/2019 12:00:00 AM

Across the globe, cities are expanding rapidly, and every day, with the advancement of technology, they become smarter. Urban design and urban planning are trying to keep pace with these rapid changes with grow of new theoretical concepts. Of course, as knowledge of theoretical concepts in urban scopes is updated with changes in the world, practical and technical knowledge must also be adapted to the science of the day. The pace of technology development in the world and the emergence of smart sowftware and applications are indicative of the development of technology in the field of science. In this way, the relationship between urban design knowledge and urban planning with technology should not be ignored. On the other hand, new information-based techniques are increasingly being used as a result of technological advancements. Especially, 3D visualization tools are used to create high-level designs around the world. Urban 3D models with the transfer of two-dimensional maps to 3D software are generally developed to describe the current situation and at the higher level, 3D urban models can be used well in simulation for crisis management issues, both for natural disasters (earthquakes, floods, etc.) and for abnormal events (explosions, destruction, etc.). That way, new techniques for 3D modeling provide workflows to help design phases. By using such techniques and technologies, valuable contributions in design processes can be achieved. Procedural Modeling is one of this technologies. By using this technology, can get dynamic and automatic feedback throughout the design process. Created flexible and smart processes and scenarios. CityEngine is a tool for procedural modeling. In fact, the core engine of this software operates in a procedural and smart manner, also in this software can use the CGA programming language which has a script structure, model written in the form of procedural and interactive. The purpose of this thesis, is to introduce and showing this new technology of design (Procedural Modeling) by using the CityEngine software. In order to display and present this technology, a smart simulation technique has been used for a part of the Kalad neighborhood of Tehran city. To accomplish this thesis, four basic steps have been taken, the first step is to collect all the necessary information and atributies of the buildings to create a database for modeling. At this step, the facade images have also been taken. In the second step, write the CGA rule file. Next, create a simulated 3D model in CityEngine software using algorithms and written codes. In the final step, the final result of the simulated 3D model will be released as a web-base. In this simulation model, the street grid as well as building parcels was modeled in a procedural. The final results of this study are CGA code and Python code, that depending on the information and atributies of each building, it works smartly on each lot. Because these codes are textual, they can be changed and developed in the future. Key Words: 3D modeling, Procedural Modeling, CityEngine, CGA, part of the Kalad neighborhood