【CityEngine教程文档】---01 基础教程

本文档为Esri CityEngine学习文档，是CityEngine_2011_Tutorials 官方示例教程1——
“Tutorial_01_CityEngine_Basics_2011”的中文翻译稿，由网友冬冬翻译整理。

在此非常感觉网友冬冬，也欢迎更多的网友提供更多的技术文章（可在新浪微博上@ArcGIS_三维通知我们）在本栏中与大家分享。 教程02和教程03内容也己有冬冬翻译完毕，随后会为大家更新上去。

教程简介

本教程讲解如何利用CityEngine快速地从无到有创建一个城市，通过对CityEngine各部分功能的讲解使读者了解完整的工作流程。您将学习到怎样建立一个新的工程，创建道路网以及设置“形状创建参数”。最后，您将学习使用规则编辑器并生成城市建筑模型。

第一部分：创建一个新的工程

创建新工程和场景

第一步，创建一个新的CityEngine工程。
选择【File】—>【New】—>【CityEngine】—>【CityEngine project】
点击【Next】，将工程命名为“FirstCity”并单击【Finish】
完成以上操作，一个新的工程便建立好了并出现在在文件导航窗口中（默认布局下文件导航窗口位于CityEngine界面的左上角）。这些自动生成的文件夹用来存储你的工程数据，如assets文件夹（用以存储贴图和引用的模型部件数据），rules文件夹（用以存储规则文件）等。
第二步，创建一个新的场景：
选择【File】—>【New】—>【CityEngine】—>【CityEnginescene】
 确认新场景所保存的文件夹位置(/FirstCity/scenes)，将该场景命名为“firstcity_01.cej”并点击【Finish】
我们的工作空间中现在包含了一个新的空工程以及一个场景文件：

拷贝规则和资源

在本教程的后面部分，我们需要使用规则文件和资源（assets）用以生成建筑物模型。因此我们现在需要从教程配套的示例工程中拷贝这些文件。
首先，我们将教程1的示例工程导入到当前的工作空间
下载并导入教程工程（教程1）到我们的工作空间中
接下来，我们将所需要的文件从已下载的教程1工程中拷贝到我们的新建工程中。
定位到教程1的资源（asset）文件夹。



使用复制和粘贴(Ctrl+C和Ctrl+V)将资源（asset）文件夹中所有的文件与文件夹拷贝到我们新建工程的资源（asset）文件夹中。
使用同样的方法，将规则文件夹中的 “building.cga” 规则文件拷贝到新工程的规则文件夹中。
现在，你的导航视窗应如下图所示：



现在，我们已经为第二部分的创建道路网和建筑模型工作做好了准备。

第二部分：街道和建筑物

创建道路网

第一步，创建道路网
单击viewport视窗将其激活
选择【Graph】—>【Grow Streets...】
选择默认设置来建立我们的城市。
单击【Apply】，并关闭对话框。
单击ViewPort视察上方工具栏中的“Frame All”按钮（或单击键盘上的“a”键）在Viewport视窗中全图显示你新建的道路网。
现在，你的Viewport视窗中应显示如下图所示的道路网以及默认的建筑物形状。



现在我们来看一下场景编辑器视窗“Scene Editor”。可以发现一个名为“Streetnetwork 1”的新图层已经生成。

修改“形状创建参数”

现在我们改变一些形状创建参数使场景看起来更加有趣。
点击“a”键使当前场景全图层显示。
按住鼠标左键，从右向左拖拽一个矩形框将场景中的全部元素都包含在内。



 找到位于CityEngine窗口右上侧的Inspector面板，单击"Blocks"选项卡
 打开"Block Parameter"，将看到“形状创建参数”。



将类型（type）设置为偏移细分（Offset Subdivision）
将最小面积（lotAreaMin）设置为300
将最大面积（lotAreaMax）设置为600
将偏移宽度（offsetWidth）设置为20
 将代替分割递归（subdivisionRecursive）设置为否（false）



仔细观察场景中建筑物形状产生的变化



接下来进入第三部分，学习怎样对建筑物形状应用CGA规则并建立建筑物模型。

第三部分：应用CGA规则并生成模型

CGA规则简介

CityEngine中，使用CGA规则来描述三维模型。一个CGA规则文件由若干规则组成，这些规则用来定义三维模型是如何生成的。在一个CGA规则文件被指定给某个形状（如建筑物地块）时，建筑物模型便开始生成。在本部分的教程中，我们将应用和修改一个由基本规则构成的简单的CGA文件。

应用一个CGA规则文件

在3D视窗中，单击某个形状的内部以选中它。



在工具条中，单击Assign按钮并选中“building.cga”规则文件
另一种应用规则的方式，是直接从导航视窗（Navigator）中将规则文件拖拽到viewport视窗中的已选中形状上。



现在，Inspector视窗应如下图所示

浏览CGA规则并设置初始规则

在生成模型前，我们需要确认在Inspector视窗中已选定形状的初始规则被设置为了“Lot”，通常这种设置为默认设置。需要注意的是初始规则的名称由CityEngine自动生成，但可以进行修改。
继续保持某形状在前一节中被选中的状态，找到Inspector视窗中的初始规则（Start Rule）属性。
双击规则文件打开规则编辑器（Rule Editor）视窗。在左侧（黄色标签部分）显示的是规则的属性，在右侧（灰色标签部分）显示的是实际规则的图表。
点击下图红色圆圈内所示的按钮使编辑视窗最大化。



将规则定位在规则图的根部，在这里的根部指的是“Lot”。这个规则将是已选定形状的起始规则。



再次查看inspector视窗，确认在"Start Rule"处选定的是"Lot"（“Lot”为默认值），如下图所示。



现在我们已经做好生成真实建筑模型几何体的准备了。

生成第一个建筑物模型

确认选定形状仍然在选中状态，单击生成（Generate）按钮。
建筑物模型出现在了选定形状的上方



单击选中模型，使用右键菜单中的"Delete Model"选项来删除模型。



再次生成模型。
我们现在已经做好修改模型的准备。首先，我们将修改一个规则的属性——building height（建筑物高度）。接下来，我们将为建筑物添加一个不同的屋顶，这样我们就需要一个新的CGA规则。

修改规则属性“建筑物高度”

高度在相应的规则文件中被设置为了随机值，使用更新并生成模型（Update seed and Generate Models）命令多次生成建筑物，观察每一次生成的建筑物的变化。









查看规则编辑器中建筑物高程的默认定义：



在Inspector视窗中，定位到规则参数“Rule Parameter”。
找到高程"height"参数将其值修改为“18”。参数值的字体变成粗体，为用户定义值。



再次重复点击更新和生成模型命令（Update seed and Generate Models）。可以发现建筑物模型的高度不再变化。你可以通过点击数字“18”左侧的黑色三角图标将其重置为默认行为。
接下来，我们为屋顶添加一个新的规则。

添加一个屋顶规则

在inspector视窗中，通过点击规则文件打开规则编辑器



找到“Lot”规则并点击其右上角的“V”形符号将其展开。



在“comp”部分，右键点击“shape”，在右键菜单中进行选择，新建一个新的规则。



将新规则命名为"Roof"。



观察新规则是如何生成并被连接到"Lot"节点上的。



为了建立一个屋顶模型，我们现在插入一个人字形屋顶图形（即通常说的双坡顶）。右键单击“Roof”规则中的“Shape”，找到roofGable(angle, overhangX, overhangY)操作。



观察roofGable操作的生成情况。点击三个参数值分别输入20, 1, 0作为屋顶的参数。



单击生成（generate）按钮，查看新生成的模型。

生成一个小的城市模型

在最后一个步骤里面，我们会将规则应用到较大数量的形状上。为了给较大数量的形状分配规则，我们将使用选择菜单。
选择已生成的模型。
右键单击3D视口，并选择“Select -> Select Objects of Same Group”以选择大量的形状。



单击assign按钮，将building.cga规则分派给选中的形状。
单击“Generate”按钮生成模型。注意：根据你的选择，将会弹出一些关于起始规则“LotInner”或类似的警告对话框。你可以忽略这些对话框，因为我们对所有的形状分配规则，但我们的规则并不包含名为“LotInner”等的起始规则。



你现在应该可以看到一些高度不同的建筑物了。