一种园林太湖石独峰形态自动生成方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了园林建造技术领域的一种园林太湖石独峰形态自动生成方法及系统，包括如下步骤：先采集数据，获得形态数据库与属性数据库；将湖石原料尺寸导入建模软件中获得虚拟加工模型；输入形态控制点和路径控制点，生成符合湖石原料尺寸的独峰初始形态；优化初始形态的独峰造型，使其生成最终的湖石独峰形态；将调节完成的太湖石独峰模型数据输入到3D打印数控机器中，打印输出独峰形态实体模型。本发明专利技术方法可根据实际的各项属性要求，生成满足客户审美要求的独峰形态，有效减少了人力设计的成本及时间；既继承传统的独峰形态的规律及特点，又创新出丰富的形态样式；提供三维的实体比例模型，使湖石原料在加工时准确性更高。使湖石原料在加工时准确性更高。使湖石原料在加工时准确性更高。

【技术实现步骤摘要】
一种园林太湖石独峰形态自动生成方法及系统


[0001]本专利技术属于园林建造
，具体涉及一种园林太湖石独峰形态自动生成方法及系统。

技术介绍

[0002]太湖石独峰是园林营造中重要的组成部分，园林中假山的营造常以太湖石为叠山石料，品相较好的太湖石则被用作独峰置石来丰富园林的景观欣赏。在叠山技术还未成熟前，历史上大部分园林庭院均以太湖石独峰为园林营造的重要的方式。历史中有大量的文章及绘画来记录奇石赏析，总结出“瘦、皱、透”来描述与赏析石峰。但是历史上遗留下来太湖石独峰大多为人工加工雕琢，自然成型的极少。随着公园建造的不断推进中，假山造园所用石料需求不断增大，因此私家庭院便更趋向于独峰置石来丰富景观，但是太湖石的自然瘦漏状态的石材又逐渐稀缺。
[0003]目前独峰形态的参考有两方面，一方面是参考历史遗留下来的独峰形态，另一方面是参考历史绘画中的关于独峰描绘的形态。这两种方法都存在参考案例太少的缺陷，无法满足广大的审美需求，同时，由于工匠加工时产生思维僵化，便会限制独峰造型的多样性，导致市场太湖石独峰加工模式化、无特点，造成私家庭院的独峰千篇一律。因此急需一种独峰形态自动生成方法来指导工匠对普通湖石进行加工，使之成为独峰来丰富园林的营造建设。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种园林太湖石独峰形态自动生成方法及系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种园林太湖石独峰形态自动生成方法，包括如下步骤：
[0007]步骤1、先采集现存园林中的太湖石独峰的三维形态数据和历史绘画中太湖石独峰的图像数据，获得太湖石独峰的形态数据库与属性数据库，得出控制其形态及属性的各项参数；
[0008]步骤2、测量需要加工的湖石原料尺寸，选择太湖石独峰状态为立峰或卧峰，然后将湖石原料尺寸导入计算机3D建模软件中获得虚拟加工模型；
[0009]步骤3、将步骤2中的虚拟加工模型与步骤1中的形态数据库进行比对，输入形态控制点和路径控制点，生成符合湖石原料尺寸的独峰初始形态；
[0010]步骤4、根据步骤2中属性数据库的参数样本，在步骤3中获得的独峰初始形态内输入控制太湖石表面肌理的三个控制参数值，三个控制参数为“瘦”、“皱”和“透”控制参数，优化初始形态的独峰造型，使其生成最终的湖石独峰形态；
[0011]步骤5、将步骤4中调节完成的太湖石独峰模型数据输入到3D打印数控机器中，打印输出独峰形态实体模型，然后工匠参考打印的实体模型进行湖石原料雕琢。
[0012]优选地，所述形态控制点和路径控制点的数量为1
‑
50之间的整数，形态控制点和路径控制点设定的数量越高，消除湖石原料的体量就越多，形态控制点和路径控制点设定的数量越少，消除湖石原料的体量就越少，形态控制点和路径控制点的数量均为1时，湖石原料最多消除50％的体量。
[0013]优选地，所述步骤4中的“瘦”控制参数为纤瘦程度的参数控制，“皱”控制参数为褶皱程度的参数控制，“透”控制参数为孔洞数量的参数控制，纤瘦程度的范围、褶皱程度的范围和孔洞数量的范围均在1
‑
10之间。
[0014]优选地，所述纤瘦程度越大，消除并纤瘦的湖石原料体量越多，当纤瘦程度为10时，消除并纤瘦基于步骤3中得到的湖石原料初始形态在宽和长的尺寸上的50％，当纤瘦程度为1时，保持步骤3中所得到的湖石原料初始形态。
[0015]优选地，所述褶皱程度越大，增加的湖石原料肌理褶皱面积越多，当褶皱程度为10时，增加基于步骤3中得到的湖石原料初始形态表面50％的肌理褶皱面积，当褶皱程度为1时，保持步骤3中所得到的湖石原料初始形态。
[0016]优选地，所述孔洞数量越大，湖石原料随机开设的空洞越多，当孔洞数量为10时，在基于步骤3中得到的湖石原料初始形态表面面积上的50％用于随机开设孔洞，当孔洞数量为1时，保持步骤3中所得到的湖石原料初始形态。
[0017]本专利技术的有益效果：
[0018]1、本专利技术方法通过建立太湖石独峰的形态数据库与属性数据库，快速掌握了太湖石独峰的造型规律及特征，可根据实际的各项属性要求，生成满足客户审美要求的独峰形态，有效减少了人力设计的成本及时间，增加了设计过程的高效性；
[0019]2、本专利技术方法中的形态数据库与属性数据库是通过对现有园林中历史遗留下来的独峰形态的数据扫描，以及对历史绘画中独峰形态的图像扫描得到的，输入控制参数就可以生成独特的太湖石独峰形态，既继承了传统的独峰形态的规律及特点，又创新出丰富的形态样式，避免了独峰形态的千篇一律，在太湖石独峰的形态上满足了有效性和多样性；
[0020]3、本专利技术方法通过3D打印技术将生成的独峰最终形态进行比例输出，提供三维的实体比例模型，更好的辅助匠人对湖石原料进行加工雕琢，解决了二维形态图纸无法全方位展示独峰的形态的问题，使湖石原料在加工时准确性更高。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本专利技术方法的流程图；
[0023]图2是本专利技术中太湖石独峰在立峰状态下的形态控制点和路径控制点的位置及数量示意图；
[0024]图3是本专利技术中太湖石独峰在卧峰状态下的形态控制点和路径控制点的位置及数量示意图；
[0025]图4是本专利技术中生成的太湖石独峰在立峰状态下的初始形态示意图；
[0026]图5是本专利技术中生成的太湖石独峰在卧峰状态下的初始形态示意图；
[0027]图6是本专利技术中生成的太湖石独峰在立峰状态下的最终形态示意图；
[0028]图7是本专利技术中生成的太湖石独峰在卧峰状态下的最终形态示意图。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]请参阅图1所示，一种园林太湖石独峰形态自动生成方法，包括如下步骤：
[0031]步骤1、先采集现存园林中的太湖石独峰的三维形态数据和历史绘画中太湖石独峰的图像数据，获得太湖石独峰的形态数据库与属性数据库，得出控制其形态及属性的各项参数；
[0032]步骤1的详细过程如下：
[0033]步骤1.1、首先通过扫描精度为0.1mm的三维扫描仪，对现存的园林中太湖石独峰形态进行三维数据扫描，通过照相扫描技术，对历史绘画中的太湖石独峰形态图像进行收集；
[0034]步骤1.2、然后进行数据采集与比对，形成形态数据库本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种园林太湖石独峰形态自动生成方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、先采集现存园林中的太湖石独峰的三维形态数据和历史绘画中太湖石独峰的图像数据，获得太湖石独峰的形态数据库与属性数据库，得出控制其形态及属性的各项参数；步骤2、测量需要加工的湖石原料尺寸，选择太湖石独峰状态为立峰或卧峰，然后根据湖石原料尺寸获得虚拟加工模型；步骤3、将步骤2中的虚拟加工模型与步骤1中的形态数据库进行比对，输入形态控制点和路径控制点，生成符合湖石原料尺寸的独峰初始形态；步骤4、根据步骤2中属性数据库的参数样本，在步骤3中获得的独峰初始形态内输入控制太湖石表面肌理的三个控制参数值，三个控制参数为“瘦”、“皱”和“透”控制参数，优化初始形态的独峰造型，使其生成最终的湖石独峰形态；步骤5、将步骤4中调节完成的太湖石独峰模型数据输入到3D打印数控机器中，打印输出独峰形态实体模型，然后工匠参考打印的实体模型进行湖石原料雕琢。2.根据权利要求1所述的一种园林太湖石独峰形态自动生成方法，其特征在于，所述步骤1中形态数据库包括湖石原料尺寸、太湖石独峰状态的形态规律，属性数据库包括太湖石独峰表面的肌理规律。3.根据权利要求1所述的一种园林太湖石独峰形态自动生成方法，其特征在于，所述步骤2中湖石原料尺寸选择湖石原料的最宽、最长和最高数值。4.根据权利要求1所述的一种园林太湖石独峰形态自动生成方法，其特征在于，所述形态控制点和路径控制点的数量范围为1
‑
50，且为整数，形态控制点和路径控制点设定的数量高，消除湖石原料的体量多，形态控制点和路径控制点设定的数量少，消除湖石原料的体量少。5.根据权利要求4所述的一种园林太湖石独峰形态自动生成方法，其特征在于，所述形态控制点和路径控制点的数量均为1时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱晓冬，沈旸，陈华，魏子茹，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：