【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到数字化领域，特别涉及到一种用于园林景石群组的参数化布局方法、布局系统及计算机介质。
技术介绍
1、传统园林景石群组通常采用三、五、七等奇数进行布置，有聚有散，相互联系，相互呼应。设计师采用autocad软件一个个手动放置景石图例形成景石群组点位，绘制、调整方案的效率较低，空间效果完全依赖于设计师个人经验，往往使得设计效果出来以后不能达到业主满意，而且难以及时、有效地进行调整，影响工期。在现有技术中，尚无一套行之有效的参数布局方法和布局系统能在极短时间内生成园林景石群组设计方案，并通过参数进行高效推敲优化，这也成为园林设计行业中亟待解决的技术难题。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种用于园林景石群组的参数化布局方法、布局系统及计算机介质，可用于园林景石群组设计方案的自动生成和推敲优化。该方法和系统对提高园林设计人员的工作效率、方案品质有着十分重要的意义，是一种全新的园林景石群组布局方法。
2、为了达到上述专利技术目的，本专利技术专利提供的技术方案如下：
3、一种用于园林景石群组的参数化布局方法，该方法用于大型园林景石的平面布局方案的自动生成和效果调整，基于rhino平台运行，利用grasshopper语言编译实现，具体包括：
4、s1.生成主景石点位：在总平面范围内随机生成多个点，每个生成的点代表一个主景石可能出现的点位，设定随机生成点的数量参数n1，主景石点位的数量参数na；
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6、s3.对主景石、次景石的疏密关系进行调整优化：将每个泰森多边形范围内的主、次景石点位视为一个组合，计算组合内每个次景石和主景石之间的向量v，保证向量v的方向不变，改变向量v的距离d，让景石产生位移，设定景石位移距离参数x；
7、s4.对主景石、次景石的布局形式进行调整优化：将每个泰森多边形范围内的主、次景石点位视为一个组合，以组合内主景石的点位为圆心，计算每个主景石周围的次景石之间的夹角θ1，根据θ1范围剔除次景石分布在主景石两翼或次景石布局过于集中的情况，保证主、次景石呈现三角形均衡布局；
8、s5.对主景石、次景石的放置角度进行调整优化：提取所有景石三维模型和世界坐标轴x轴之间的夹角θ2，输入随机角度数值与θ2相加形成新的角度，以此对主、次景石的放置角度进行微调，设定景石旋转角度参数y；
9、s6.生成调整后最终模型，该模型导入到rhino软件平台中，并导出模型的三维文件。
10、在s1中，首先，在rhino软件的grasshopper界面，拾取预先载入的景石总平面范围线；其次，引入populate 2d运算函数，在总平面范围内随机生成n1个点，每个生成的点代表一个主景石可能出现的点位，当n1的数值越大时，主景石之间的间距越小。改变n1数值可以对主景石之间的疏密程度进行调整；最后，引入random运算函数，从n1个点中抽取出na个点作为主景石的点位，通过改变random运算函数中的变量种子参数seed改变抽取出的na个点，形成更多的主景石点位方案。
11、在s2中，首先，引入voronoi运算函数，以na个主景石点位为中心生成na个泰森多边形，将总平面范围划分为na个小封闭平面；其次，引入populate 2d运算函数，在每个泰森多边形范围内随机生成n2个点，每个生成的点代表一个次景石可能出现的点位，当n2的数值越大时，次景石之间的间距越小，改变n2数值可以对次景石之间的疏密程度进行调整；最后，引入random运算函数，从n2个点中抽取出nb个点作为次景石的点位，通过改变random运算函数中的变量种子参数seed改变抽取出的nb个点，形成更多的次景石点位方案。
12、在s3中，将每个泰森多边形范围内的主、次景石点位视为一个组合，计算组合内每个次景石和主景石之间的向量v，保证向量v的方向不变，对向量v的距离d进行参数调整，让景石产生位移，位移公式为d＝d*f(x)/100,其中x为-100到+100之间的随机正实数，通过输入数值x对每个组合内次景石和主景石之间的疏密关系进行调整，若调整后d的数值小于预先建立的主、次景石三维模型的长边长度之和，则自动剔除该次景石的点位，防止次景石和主景石的位置产生重合。
13、在s4中，将每个泰森多边形范围内的主、次景石点位视为一个组合，以组合内主景石的点位为圆心，计算每个主景石周围的次景石之间的夹角θ1，若夹角θ1在0°～30°之间，次景石集中在主景石一侧、呈偏心布局，若夹角θ1在150°～180°之间，次景石分布在主景石两翼、呈对称布局，当θ1在这两个数值范围内时，自动剔除主、次景石组合中任意一个次景石的点位，保证主、次景石呈现三角形均衡布局。
14、在s5中，引入orient运算函数，以预加载的主景石、次景石三维模型中心点为基点，将景石三维模型放置于相应的景石点位上，常见景石为长方体，长边方向即景石的放置角度，提取所有景石三维模型和世界坐标轴x轴之间的夹角θ2，引入rotate运算函数，输入旋转角度数值y与θ2相加形成新的角度，以此对主、次景石的放置角度进行微调。
15、在s6中，通过rhino软件自带bake功能将最终生成的模型导入rhino文件，并另存为autocad三维文件。
16、本专利技术还提供了一种用于园林景石群组的参数化布局系统，该系统在rhino软件平台运行，利用grasshopper语言编译实现，系统组成包括：
17、主景石点位生成模块，先拾取景石总平面范围线，在总平面范围内随机生成n1个点，每个生成的点代表一个主景石可能出现的点位；
18、次景石点位生成模块，主景石点位为中心生成多个泰森多边形，将总平面范围划分为多个小封闭平面，在每个泰森多边形范围内随机生成多个点，每个生成的点代表一个次景石可能出现的点位；
19、疏密关系调整优化模块，将每个泰森多边形范围内的主、次景石点位视为一个组合，计算组合内每个次景石和主景石之间的向量v，保证向量v的方向不变，对向量v的距离d进行参数调整，让景石产生位移，对每个组合内次景石和主景石之间的疏密关系进行调整；
20、布局形式调整优化模块，将每个泰森多边形范围内的主、次景石点位视为一个组合，以组合内主景石的点位为圆心，计算每个主景石周围的次景石之间的夹角，调整使主景石、次景石呈现三角形均衡布局；
21、放置角度调整优化模块，在主景石、次景石点位载入预先建立的景石三维模型，所有景石三维模型和世界坐标轴x轴之间的夹角，输入随机角度数值与夹角相加形成新的角度，对主、次景石的放置角度进行微调；
22、模型生成及导出模块，通过rhino软件自带bake功能本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于园林景石群组的参数化布局方法，其特征在于，该方法用于园林景石群组的平面布局方案的自动生成和效果调整，基于Rhino平台运行，利用Grasshopper语言编译实现，具体包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于园林景石群组的参数化布局方法，其特征在于，在S1中，首先，在Rhino软件的Grasshopper界面，拾取预先载入的景石总平面范围线；其次，引入Populate 2D运算函数，在总平面范围内随机生成n1个点，每个生成的点代表一个主景石可能出现的点位，当n1的数值越大时，主景石之间的间距越小。改变n1数值可以对主景石之间的疏密程度进行调整；最后，引入Random运算函数，从n1个点中抽取出Na个点作为主景石的点位，通过改变Random运算函数中的变量种子参数Seed改变抽取出的Na个点，形成更多的主景石点位方案。
3.根据权利要求1所述的一种用于园林景石群组的参数化布局方法，其特征在于，在S2中，首先，引入Voronoi运算函数，以Na个主景石点位为中心生成Na个泰森多边形，将总平面范围划分为Na个小封闭平面；其次，引入Populate 2
4.根据权利要求1所述的一种用于园林景石群组的参数化布局方法，其特征在于，在S3中，将每个泰森多边形范围内的主、次景石点位视为一个组合，计算组合内每个次景石和主景石之间的向量V，保证向量V的方向不变，对向量V的距离d进行参数调整，让景石产生位移，位移公式为D＝d*f(x)/100,其中x为-100到+100之间的随机正实数，通过输入数值x对每个组合内次景石和主景石之间的疏密关系进行调整，若调整后d的数值小于预先建立的主、次景石三维模型的长边长度之和，则自动剔除该次景石的点位，防止次景石和主景石的位置产生重合。
5.根据权利要求1所述的一种用于园林景石群组的参数化布局方法，其特征在于，在S4中，将每个泰森多边形范围内的主、次景石点位视为一个组合，以组合内主景石的点位为圆心，计算每个主景石周围的次景石之间的夹角θ1，若夹角θ1在0°～30°之间，次景石集中在主景石一侧、呈偏心布局，若夹角θ1在150°～180°之间，次景石分布在主景石两翼、呈对称布局，当θ1在这两个数值范围内时，自动剔除主、次景石组合中任意一个次景石的点位，保证主、次景石呈现三角形均衡布局。
6.根据权利要求1所述的一种用于园林景石群组的参数化布局方法，其特征在于，在S5中，引入Orient运算函数，以预加载的主景石、次景石三维模型中心点为基点，将景石三维模型放置于相应的景石点位上，常见景石为长方体，长边方向即景石的放置角度，提取所有景石三维模型和世界坐标轴X轴之间的夹角θ2，引入Rotate运算函数，输入旋转角度数值y与θ2相加形成新的角度，以此对主、次景石的放置角度进行微调。
7.根据权利要求1所述的一种用于园林景石群组的参数化布局方法，其特征在于，在S6中，通过Rhino软件自带Bake功能将最终生成的模型导入Rhino文件，并另存为AutoCAD三维文件。
8.一种用于园林景石的参数化布局系统，其特征在于，该系统在Rhino软件平台中的Grasshopper界面内，利用Grasshopper编程语言实现，系统组成包括：
9.一种计算机介质，其特征在于，该计算机介质内设有存储器，在存储器内设有用于园林景石的参数化布局系统，该系统执行权利要求1-7任一项所述的用于园林景石的参数化布局方法。
...【技术特征摘要】
1.一种用于园林景石群组的参数化布局方法，其特征在于，该方法用于园林景石群组的平面布局方案的自动生成和效果调整，基于rhino平台运行，利用grasshopper语言编译实现，具体包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于园林景石群组的参数化布局方法，其特征在于，在s1中，首先，在rhino软件的grasshopper界面，拾取预先载入的景石总平面范围线；其次，引入populate 2d运算函数，在总平面范围内随机生成n1个点，每个生成的点代表一个主景石可能出现的点位，当n1的数值越大时，主景石之间的间距越小。改变n1数值可以对主景石之间的疏密程度进行调整；最后，引入random运算函数，从n1个点中抽取出na个点作为主景石的点位，通过改变random运算函数中的变量种子参数seed改变抽取出的na个点，形成更多的主景石点位方案。
3.根据权利要求1所述的一种用于园林景石群组的参数化布局方法，其特征在于，在s2中，首先，引入voronoi运算函数，以na个主景石点位为中心生成na个泰森多边形，将总平面范围划分为na个小封闭平面；其次，引入populate 2d运算函数，在每个泰森多边形范围内随机生成n2个点，每个生成的点代表一个次景石可能出现的点位，当n2的数值越大时，次景石之间的间距越小，改变n2数值可以对次景石之间的疏密程度进行调整；最后，引入random运算函数，从n2个点中抽取出nb个点作为次景石的点位，通过改变random运算函数中的变量种子参数seed改变抽取出的nb个点，形成更多的次景石点位方案。
4.根据权利要求1所述的一种用于园林景石群组的参数化布局方法，其特征在于，在s3中，将每个泰森多边形范围内的主、次景石点位视为一个组合，计算组合内每个次景石和主景石之间的向量v，保证向量v的方向不变，对向量v的距离d进行参数调整，让景石产生位移，位移公式为d＝d*f(x)/100,其中x为...
【专利技术属性】
技术研发人员：张心宇，董则奉，金轶峰，杨宇杰，钟莉，
申请(专利权)人：上海园林集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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