ݺߣ

ݺߣShare a Scribd company logo

Generaciò procedural d'edificis

•
•
Roger Hernando Buch
Roger Hernando Buch

The aim of this project, is to explore a procedural generation method based on rules, in order to generate three-dimensional models of buildings, automatically just from reading a set of rules defined by the user.

1 of 33
Download to read offline
Creaci´o procedural d’edificis Defensa Roger Hernando 19 de juny de 2013
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples ´Index 1 Generaci´o Procedural Definici´o Avantatges Grans entorns 2 Objectiu Definici´o objectiu 3 Gram`atica Llenguatge 4 Implementaci´o Parser i Generador Parser Generador Visualitzador 5 Exemples Petrona Temple Castle Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Definici´o Definici´o S´on algorismes que es basen en: Generaci´o de contingut automatitzada. Abstracci´o de caracter´ıstiques del que es vol generar. Algorismes configurables(par`ametres). Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Avantatges Avantatges Gran flexibilitat. Proces de creaci´o de contingut m´es `agil. Ajut als dissenyadors. Reducci´o dels costos de desenvolupament. Reducci´o dels costos mediambientals Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Grans entorns Creaci´o de grans entorns Gran quantitat de models. Cohesi´o entre models. Generaci´o d’entorns urbans: Edificis Carrers Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Definici´o objectiu Objectiu Sistema procedural de generaci´o d’edificis basat en l’us de gram`atiques. Parser. Generador Visualitzador. Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Definici´o objectiu Planificaci´o Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Llenguatge El Llenguatge(1) Especifica gram`atiques CGA(Wonka & M¨uller) Considera formes com a variables. Regles de producci´o de diferents tipus. Prioritats entre regles. Regles amb probabilitat. Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Llenguatge El Llenguatge(2) /*Definici´o de variables*/ VARS: type 1 //Definici´o de prioritat PRIORITY 1: 1 lot --> Subdiv(Z, z_dim*rand(0.3, 0.5), 1r) {fac| side} 2 side --> Subdiv(X, x_dim*rand(0.2, 0.6), 1r){side|}:0.5 --> Subdiv(X, 1r, x_dim*rand(0.2, 0.6)){|side}:0.5 3 side --> S(x_dim, y_dim, z_dim*rand(0.4, 1)) fac : 0.5 --> S(x_dim, y_dim*rand(0.2, 0.9), z_dim*rand(0.4, 1)) fac : 0.3 --> : 0.2 4 fac : (type == 1) --> I("cube") 5 fac : (type == 2) --> I("cylinder") Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Llenguatge Regles idregla Spredecessor : Caplic → Ssuccesor : p Classificaci´o segons Ssuccesor . Regles de substituci´o. Regles de separaci´o Regles de repetici´o. Regles de separaci´o de components. Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Llenguatge Regles de substituci´o 1 A --> [T(0,0,6)S(8,10,18)I("cube")] B 2 B --> T(6,0,0)S(7,13,18)I("cube") C 3 C --> T(0,0,16)S(8,15,8)I("cylinder") Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Llenguatge Regles de separaci´o 1 A --> Subdiv(X, x_dim*rand(0.2, 0.6), 1r, 2r){B||C} 2 B --> I("cube") 3 C --> I("pyramid.ply") Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Llenguatge Regles de repetici´o 1 A --> Repeat(XYZ, 3, 3, 3){B} 2 B --> I("monkey.ply") Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Llenguatge Regles de separaci´o de components 1 A --> Comp(edges){B} 2 B : (x_dim > 0)--> S(x_dim, 1, 1) I("cube") 3 B : (y_dim > 0)--> S(1, y_dim, 1) I("cube") 4 B : (z_dim > 0)--> S(1, 1, z_dim) I("cube") Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Sistemes implementats Parser i Generador Visualitzador Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Parser i Generador Sistema ParseGen Implementat com una aplicaci´o Java independent. $ ./bin/ParseGen -help usage: ParseGen [options] file -ast <file> write the AST -dotpdf dump the AST in dot and pdf format -gen <x_dim y_dim z_dim> generate and define initial size -help print this message -model <file> write generated model to a file Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Parser Parser PROGRAM GLOB_VARS LIST_PREFERENCES LIST_RULES 1 2 3 A EXPR SUCCESSOR_LIST SUCCESSOR SCOPE_RULE PROB SCOPE_RULE B TRANSLATE SCALE MESH 0 0 6 8 10 18 "cube" B EXPR SUCCESSOR_LIST SUCCESSOR SCOPE_RULE PROB TRANSLATE SCALE MESH C 6 0 0 7 13 18 "cube" C EXPR SUCCESSOR_LIST SUCCESSOR SCOPE_RULE PROB TRANSLATE SCALE MESH 0 0 16 8 15 8 "cylinder" Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Generador Generador A → conjunt de s´ımbols actius. 1 Selecci´o de la regla m´es priorit`aria. 2 Aplicaci´o de la regla. 3 Si queden s´ımbols no-terminals repetir el pas 1. Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Visualitzador Visualitzador Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Petrona Torres Petronas Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Petrona Torres Petronas PRIORITY 1: 1 A --> Subdiv(Y, 15r, 6r, 4r, 3r, 2r, 1r, 2r) {floor|floor2|floor3|floor4|floor5|floor6|peak} 2 floor2 --> S(x_dim*0.8, y_dim, z_dim*0.8)T(x_dim*0.1, 0, z_dim*0.1) floor 3 floor3 --> S(x_dim*0.6, y_dim, z_dim*0.6)T(x_dim*0.2, 0, z_dim*0.2) floor 4 floor4 --> S(x_dim*0.4, y_dim, z_dim*0.4)T(x_dim*0.3, 0, z_dim*0.3) floor 5 floor5 --> S(x_dim*0.2, y_dim, z_dim*0.2)T(x_dim*0.4, 0, z_dim*0.4) floor 6 floor6 --> S(x_dim*0.1, y_dim, z_dim*0.1)T(x_dim*0.45, 0, z_dim*0.45) floor 7 peak --> S(x_dim*0.05, y_dim, z_dim*0.05) T(x_dim*(1-0.05)/2, 0, z_dim*(1-0.05)/2) I("cube") 8 floor --> I("cube") rot_body Comp(sidefaces){face} 9 rot_body --> T(-x_dim/4, 0, z_dim/2) Ry(45) I("cube") 10 face --> Subdiv(Z, 1r, 1r, 1r, 1r, 1r){|cols||cols|} 11 cols --> T(-z_dim/2,0,0) S(z_dim, y_dim, z_dim) I("cylinder") Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Petrona Torres Petronas Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Petrona Torres Petronas PRIORITY 1: 1 A --> Subdiv(Y, 15r, 6r, 4r, 3r, 2r, 1r, 2r) {floor|floor2|floor3|floor4|floor5|floor6|peak} Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Petrona Torres Petronas Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Petrona Torres Petronas 2 floor2 --> S(x_dim*0.8, y_dim, z_dim*0.8)T(x_dim*0.1, 0, z_dim*0.1) floor 3 floor3 --> S(x_dim*0.6, y_dim, z_dim*0.6)T(x_dim*0.2, 0, z_dim*0.2) floor 4 floor4 --> S(x_dim*0.4, y_dim, z_dim*0.4)T(x_dim*0.3, 0, z_dim*0.3) floor 5 floor5 --> S(x_dim*0.2, y_dim, z_dim*0.2)T(x_dim*0.4, 0, z_dim*0.4) floor 6 floor6 --> S(x_dim*0.1, y_dim, z_dim*0.1)T(x_dim*0.45, 0, z_dim*0.45) floor 7 peak --> S(x_dim*0.05, y_dim, z_dim*0.05) T(x_dim*(1-0.05)/2, 0, z_dim*(1-0.05)/2) I("cube") Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Petrona Torres Petronas Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Petrona Torres Petronas 8 floor --> I("cube") rot_body Comp(sidefaces){face} 9 rot_body --> T(-x_dim/4, 0, z_dim/2) Ry(45) I("cube") 10 face --> Subdiv(Z, 1r, 1r, 1r, 1r, 1r){|cols||cols|} Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Petrona Torres Petronas Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Petrona Torres Petronas 11 cols --> T(-z_dim/2,0,0) S(z_dim, y_dim, z_dim) I("cylinder") Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Petrona Torres Petronas Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Temple Temple Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Castle Castle Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Castle Fi Preguntes? Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis

More Related Content

Generaciò procedural d'edificis

  • 2. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples ´Index 1 Generaci´o Procedural Definici´o Avantatges Grans entorns 2 Objectiu Definici´o objectiu 3 Gram`atica Llenguatge 4 Implementaci´o Parser i Generador Parser Generador Visualitzador 5 Exemples Petrona Temple Castle Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 3. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Definici´o Definici´o S´on algorismes que es basen en: Generaci´o de contingut automatitzada. Abstracci´o de caracter´ıstiques del que es vol generar. Algorismes configurables(par`ametres). Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 4. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Avantatges Avantatges Gran flexibilitat. Proces de creaci´o de contingut m´es `agil. Ajut als dissenyadors. Reducci´o dels costos de desenvolupament. Reducci´o dels costos mediambientals Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 5. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Grans entorns Creaci´o de grans entorns Gran quantitat de models. Cohesi´o entre models. Generaci´o d’entorns urbans: Edificis Carrers Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 6. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Definici´o objectiu Objectiu Sistema procedural de generaci´o d’edificis basat en l’us de gram`atiques. Parser. Generador Visualitzador. Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 7. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Definici´o objectiu Planificaci´o Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 8. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Llenguatge El Llenguatge(1) Especifica gram`atiques CGA(Wonka & M¨uller) Considera formes com a variables. Regles de producci´o de diferents tipus. Prioritats entre regles. Regles amb probabilitat. Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 9. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Llenguatge El Llenguatge(2) /*Definici´o de variables*/ VARS: type 1 //Definici´o de prioritat PRIORITY 1: 1 lot --> Subdiv(Z, z_dim*rand(0.3, 0.5), 1r) {fac| side} 2 side --> Subdiv(X, x_dim*rand(0.2, 0.6), 1r){side|}:0.5 --> Subdiv(X, 1r, x_dim*rand(0.2, 0.6)){|side}:0.5 3 side --> S(x_dim, y_dim, z_dim*rand(0.4, 1)) fac : 0.5 --> S(x_dim, y_dim*rand(0.2, 0.9), z_dim*rand(0.4, 1)) fac : 0.3 --> : 0.2 4 fac : (type == 1) --> I("cube") 5 fac : (type == 2) --> I("cylinder") Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 10. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Llenguatge Regles idregla Spredecessor : Caplic → Ssuccesor : p Classificaci´o segons Ssuccesor . Regles de substituci´o. Regles de separaci´o Regles de repetici´o. Regles de separaci´o de components. Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 11. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Llenguatge Regles de substituci´o 1 A --> [T(0,0,6)S(8,10,18)I("cube")] B 2 B --> T(6,0,0)S(7,13,18)I("cube") C 3 C --> T(0,0,16)S(8,15,8)I("cylinder") Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 12. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Llenguatge Regles de separaci´o 1 A --> Subdiv(X, x_dim*rand(0.2, 0.6), 1r, 2r){B||C} 2 B --> I("cube") 3 C --> I("pyramid.ply") Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 13. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Llenguatge Regles de repetici´o 1 A --> Repeat(XYZ, 3, 3, 3){B} 2 B --> I("monkey.ply") Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 14. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Llenguatge Regles de separaci´o de components 1 A --> Comp(edges){B} 2 B : (x_dim > 0)--> S(x_dim, 1, 1) I("cube") 3 B : (y_dim > 0)--> S(1, y_dim, 1) I("cube") 4 B : (z_dim > 0)--> S(1, 1, z_dim) I("cube") Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 15. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Sistemes implementats Parser i Generador Visualitzador Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 16. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Parser i Generador Sistema ParseGen Implementat com una aplicaci´o Java independent. $ ./bin/ParseGen -help usage: ParseGen [options] file -ast <file> write the AST -dotpdf dump the AST in dot and pdf format -gen <x_dim y_dim z_dim> generate and define initial size -help print this message -model <file> write generated model to a file Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 17. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Parser Parser PROGRAM GLOB_VARS LIST_PREFERENCES LIST_RULES 1 2 3 A EXPR SUCCESSOR_LIST SUCCESSOR SCOPE_RULE PROB SCOPE_RULE B TRANSLATE SCALE MESH 0 0 6 8 10 18 "cube" B EXPR SUCCESSOR_LIST SUCCESSOR SCOPE_RULE PROB TRANSLATE SCALE MESH C 6 0 0 7 13 18 "cube" C EXPR SUCCESSOR_LIST SUCCESSOR SCOPE_RULE PROB TRANSLATE SCALE MESH 0 0 16 8 15 8 "cylinder" Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 18. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Generador Generador A → conjunt de s´ımbols actius. 1 Selecci´o de la regla m´es priorit`aria. 2 Aplicaci´o de la regla. 3 Si queden s´ımbols no-terminals repetir el pas 1. Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 19. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Visualitzador Visualitzador Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 20. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Petrona Torres Petronas Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 21. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Petrona Torres Petronas PRIORITY 1: 1 A --> Subdiv(Y, 15r, 6r, 4r, 3r, 2r, 1r, 2r) {floor|floor2|floor3|floor4|floor5|floor6|peak} 2 floor2 --> S(x_dim*0.8, y_dim, z_dim*0.8)T(x_dim*0.1, 0, z_dim*0.1) floor 3 floor3 --> S(x_dim*0.6, y_dim, z_dim*0.6)T(x_dim*0.2, 0, z_dim*0.2) floor 4 floor4 --> S(x_dim*0.4, y_dim, z_dim*0.4)T(x_dim*0.3, 0, z_dim*0.3) floor 5 floor5 --> S(x_dim*0.2, y_dim, z_dim*0.2)T(x_dim*0.4, 0, z_dim*0.4) floor 6 floor6 --> S(x_dim*0.1, y_dim, z_dim*0.1)T(x_dim*0.45, 0, z_dim*0.45) floor 7 peak --> S(x_dim*0.05, y_dim, z_dim*0.05) T(x_dim*(1-0.05)/2, 0, z_dim*(1-0.05)/2) I("cube") 8 floor --> I("cube") rot_body Comp(sidefaces){face} 9 rot_body --> T(-x_dim/4, 0, z_dim/2) Ry(45) I("cube") 10 face --> Subdiv(Z, 1r, 1r, 1r, 1r, 1r){|cols||cols|} 11 cols --> T(-z_dim/2,0,0) S(z_dim, y_dim, z_dim) I("cylinder") Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 22. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Petrona Torres Petronas Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 23. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Petrona Torres Petronas PRIORITY 1: 1 A --> Subdiv(Y, 15r, 6r, 4r, 3r, 2r, 1r, 2r) {floor|floor2|floor3|floor4|floor5|floor6|peak} Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 24. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Petrona Torres Petronas Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 25. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Petrona Torres Petronas 2 floor2 --> S(x_dim*0.8, y_dim, z_dim*0.8)T(x_dim*0.1, 0, z_dim*0.1) floor 3 floor3 --> S(x_dim*0.6, y_dim, z_dim*0.6)T(x_dim*0.2, 0, z_dim*0.2) floor 4 floor4 --> S(x_dim*0.4, y_dim, z_dim*0.4)T(x_dim*0.3, 0, z_dim*0.3) floor 5 floor5 --> S(x_dim*0.2, y_dim, z_dim*0.2)T(x_dim*0.4, 0, z_dim*0.4) floor 6 floor6 --> S(x_dim*0.1, y_dim, z_dim*0.1)T(x_dim*0.45, 0, z_dim*0.45) floor 7 peak --> S(x_dim*0.05, y_dim, z_dim*0.05) T(x_dim*(1-0.05)/2, 0, z_dim*(1-0.05)/2) I("cube") Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 26. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Petrona Torres Petronas Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 27. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Petrona Torres Petronas 8 floor --> I("cube") rot_body Comp(sidefaces){face} 9 rot_body --> T(-x_dim/4, 0, z_dim/2) Ry(45) I("cube") 10 face --> Subdiv(Z, 1r, 1r, 1r, 1r, 1r){|cols||cols|} Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 28. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Petrona Torres Petronas Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 29. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Petrona Torres Petronas 11 cols --> T(-z_dim/2,0,0) S(z_dim, y_dim, z_dim) I("cylinder") Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 30. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Petrona Torres Petronas Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 31. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Temple Temple Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 32. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Castle Castle Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis
  • 33. Generaci´o Procedural Objectiu Gram`atica Implementaci´o Exemples Castle Fi Preguntes? Roger Hernando Creaci´o procedural d’edificis