GH生成地形的小工具，方便导SU用 - Rhino&Grasshopper - SketchUp吧 - SketchUp中国门户网站
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本帖最后由 ly871108 于
10:47 编辑
刚写的一个GH的CLUSTER，根据高程点生成地形。
GH界面.png (148.98 KB, 下载次数: 6)
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实时调整.gif (655.89 KB, 下载次数: 2)
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可以实时控制UV方向点的数量，既能生成单一NURBS曲面，又能生成MESH网格，然后导给SU用。做地形的时候，可以把CAD高程点导入RHINO中，然后GH拾取高程文字，即可生成，不用每次麻烦的重复劳动。生成的网格导入SU后，没有任何问题。
1.jpg (56.56 KB, 下载次数: 0)
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2.jpg (49.21 KB, 下载次数: 0)
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导入SU.jpg (161.47 KB, 下载次数: 0)
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看看，学习一下
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大师好棒！！！！！！！！！！
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大神好棒！！！！！！！！
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我心中的大神~~~
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太腻害了。。。
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不明觉厉&&表示看不懂
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我去 不错和3Dmax的赶脚一样一样滴
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谢谢楼主，太感谢了
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我和我的小伙伴们都惊呆了
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造福大家厉害厉害
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卧槽，看起来好屌
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学习了，谢谢楼主分享。
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撸爷又出新作了
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这个是好方法啊！！
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感谢LY写了如此有用的东西&&伟大!
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我*，牛叉啊
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All rights reserved.&img src=&/v2-fb78a7dd9d6d6bd74857bc_b.jpg& data-rawwidth=&564& data-rawheight=&459& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&564& data-original=&/v2-fb78a7dd9d6d6bd74857bc_r.jpg&&&p&本期Portfolio+专栏，康石石将在《&a href=&/?target=http%3A//mp./s%3F__biz%3DMzIxOTI5MzEzNg%3D%3D%26mid%3D%26idx%3D1%26sn%3Dc1afffbd8c644ebc4abcf1b%26chksm%3D8c3a5aefbb4dd3fe60bdccbfbe729c4bb97703bcb5da383e01e0e2c7dc840b2fad%26scene%3D21%23wechat_redirect& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&不重视调研，所以你的设计“与众相同”——康石石艺术留学问答录No.47&i class=&icon-external&&&/i&&/a&》的基础之上，围绕建筑、室内、景观、城市前期调研中的&strong&区域气候条件分析&/strong&进行更进一步的讲解，教会大家如何在作品集中利用参数化数据生成高大上的可视化分析图（Diagram）。&/p&&p&建筑设计受多方面因素的影响，除了场地的地理信息与人文信息之外，气候、日照等环境信息与数据在另一个维度上也同样影响着整个建筑设计的过程。且&strong&无论是在前期的场地调研，还是在后期建筑分析中，都会涉及对于日照，风速，湿度，辐射等分析图的绘制&/strong&。&/p&&img src=&/v2-8ffeecd0afaef_b.jpg& data-rawwidth=&900& data-rawheight=&429& data-thumbnail=&/v2-8ffeecd0afaef_b.jpg& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&900& data-original=&/v2-8ffeecd0afaef_r.gif&&&img src=&/v2-de83bba981de86ca9cc37355fdf20894_b.jpg& data-rawwidth=&479& data-rawheight=&750& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&479& data-original=&/v2-de83bba981de86ca9cc37355fdf20894_r.jpg&&&img src=&/v2-fb78a7dd9d6d6bd74857bc_b.jpg& data-rawwidth=&564& data-rawheight=&459& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&564& data-original=&/v2-fb78a7dd9d6d6bd74857bc_r.jpg&&&br&&p&&strong&以上分析图均会&/strong&&strong&在&/strong&同学们的&strong&作品集中高频出现&/strong&，而&strong&如何获取气象信息&/strong&&strong&，如何将信息可视化一直是同学们遇到的重点问题&/strong&。下面，康石石便以芝加哥Loop区中一座商业楼的日照情况为例，通过grasshopper的插件ladybug，提取气象数据（.epw），带大家一次性解决以上问题。&/p&&img src=&/v2-01e15f781abac0f16b60ac4_b.jpg& data-rawwidth=&640& data-rawheight=&460& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&640& data-original=&/v2-01e15f781abac0f16b60ac4_r.jpg&&&br&&p&&b&Tip：&/b&Grasshopper的插件ladybug可以完成各种气象参数的分析和显示，比如温度、湿度、太阳辐射、风玫瑰图等。同时也能显示焓湿图、太阳轨迹、日照阴影、日照时间等被动式建筑中常用的分析。&/p&&br&&h2&&strong&安装Grasshopper插件ladybug&/strong&&/h2&&p&ladybug下载地址：&a href=&/?target=http%3A///& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Food4Rhino&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&/p&&img src=&/v2-21adca2d63aaed_b.png& data-rawwidth=&1011& data-rawheight=&573& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1011& data-original=&/v2-21adca2d63aaed_r.png&&&p&安装完插件后，打开基础模型（建模攻略：&a href=&/?target=http%3A//mp./s%3F__biz%3DMzIxOTI5MzEzNg%3D%3D%26mid%3D%26idx%3D1%26sn%3Df2acc0c3ad02caff3c278ce2echksm%3D8c3a4751bb4dce47081ccdba605db9cb59ecd199defc9af7a60a6dbb%26scene%3D21%23wechat_redirect& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&独家教程 |Grasshopper ELK 数据分析底图绘制，“4步”炸飞你的小伙伴&i class=&icon-external&&&/i&&/a&），根据场地，把不同房屋信息分类与图层。此次分析的场地为芝加哥Loop区中一座商业楼的日照时间分析图。红色区域为分析的楼房，绿色区域为周边建筑，灰色区域为周边的其他建筑。&br&&/p&&img src=&/v2-371e3a6ee7a57ece9e25696_b.png& data-rawwidth=&410& data-rawheight=&192& class=&content_image& width=&410&&&br&&h2&&strong&获取气象信息&/strong&&/h2&&p&&strong&EnergyPlus&/strong&是美国能源部（Department of Energy，DOE）和劳伦斯·伯克利国家实验室（Lawrence Berkeley National Laboratory，LBNL）共同开发的一款建筑能耗模拟引擎。同学们可以用来对建筑的采暖、制冷、照明、通风以及其他能源消耗进行全面能耗模拟分析，同时&strong&能够下载全球各地的平均&实时气象数据&/strong&。&/p&&br&&p&&strong&EnergyPlus网址：&/strong&&a href=&/?target=https%3A//energyplus.net/weather& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Weather Data | EnergyPlus&i class=&icon-external&&&/i&&/a&（不用翻墙）&/p&&img src=&/v2-bcf8fe0a8b13b88c7ddd3fe_b.png& data-rawwidth=&505& data-rawheight=&280& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&505& data-original=&/v2-bcf8fe0a8b13b88c7ddd3fe_r.png&&&p&找到芝加哥地区的气象数据，下载&strong&epw文件&/strong&，保存在本地文件夹中&/p&&img src=&/v2-93b0d4c4f01c65c53003dfe81b0d9851_b.png& data-rawwidth=&854& data-rawheight=&461& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&854& data-original=&/v2-93b0d4c4f01c65c53003dfe81b0d9851_r.png&&&br&&h2&&strong&信息可视化&/strong&（Diagram 绘制）&/h2&&p&打开grasshopper，连接Boolean Toggle，ladybug和Panel电池。&/p&&img src=&/v2-ca6ff7fda9fff1eac29f5d659e4a08e2_b.png& data-rawwidth=&489& data-rawheight=&229& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&489& data-original=&/v2-ca6ff7fda9fff1eac29f5d659e4a08e2_r.png&&&p&点击BooleanToggle开关，为True值，如果如下图所示，说明ladybug可以正常使用了。&/p&&img src=&/v2-43f367b5c589f93cbf883b9_b.png& data-rawwidth=&482& data-rawheight=&226& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&482& data-original=&/v2-43f367b5c589f93cbf883b9_r.png&&&p&连接BooleanToggle，open epw weather file与import epw三个电池。&/p&&p&&img src=&/v2-a61d945b1b47aa0e562903_b.png& data-rawwidth=&655& data-rawheight=&481& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&655& data-original=&/v2-a61d945b1b47aa0e562903_r.png&&打开Boolean Toggle开关为true值，此时会弹出一个对话框，选择保存epw文件的路径文件。&br&&/p&&img src=&/v2-108f031bafbc59f9bd5f13_b.png& data-rawwidth=&491& data-rawheight=&311& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&491& data-original=&/v2-108f031bafbc59f9bd5f13_r.png&&&p&连接output与panel，会显示置入成功的显示。之后就可以提取epw提供的一系列数据来制作我们的日照分析图了。&/p&&img src=&/v2-46cf08eba6e8e31caf5b0_b.png& data-rawwidth=&480& data-rawheight=&343& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&480& data-original=&/v2-46cf08eba6e8e31caf5b0_r.png&&&p&下面&strong&模拟芝加哥10月21日全天日照轨迹的数据&/strong&进行提取。连接location数据给sun path电池的location端。定义指北方向矢量，定义月，日，全天24小时定义给month，day，hour端。最后定义日照轨迹的尺寸大小。&br&&/p&&img src=&/v2-757ba8e91c817a02f7ed6d9cbb805b20_b.png& data-rawwidth=&493& data-rawheight=&362& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&493& data-original=&/v2-757ba8e91c817a02f7ed6d9cbb805b20_r.png&&&p&在输出端sunPthCrvs连接Geometry电池，得到日照轨线，sunPathCenPts，sunPositions分别连接line，之后连接loft电池，得到日照面。&br&&/p&&img src=&/v2-d2fd2d7b_b.png& data-rawwidth=&434& data-rawheight=&318& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&434& data-original=&/v2-d2fd2d7b_r.png&&&p&即可将10月21日全天太阳轨迹通过Diagram可视化&br&&/p&&img src=&/v2-92aab82eb8a71edca75919f1_b.png& data-rawwidth=&528& data-rawheight=&300& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&528& data-original=&/v2-92aab82eb8a71edca75919f1_r.png&&&br&&p&连接Sun Path的sunVactors与Sun light hours Anlysis的Sun Vactors端&/p&&img src=&/v2-5aaccafb9b78c3540282_b.png& data-rawwidth=&838& data-rawheight=&437& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&838& data-original=&/v2-5aaccafb9b78c3540282_r.png&&&p&定义Brep电池到&strong&分析的建筑&/strong&（红色区域），定义Brep电池到&strong&周边建筑&/strong&（绿色区域），定义&strong&生成网格尺寸&/strong&。&strong&连接开关Boolean Toggle&/strong&到runit端，在输出端SunlightHoursMesh&strong&连接Mesh电池，&/strong&SunlightHoursLegend&strong&连接Geometry电池&/strong&。&/p&&p&&strong&最后&/strong&，定义开关Boolean Toggle为True值，即可完成&/p&&img src=&/v2-f0fbfab6bac672cffc2eec_b.png& data-rawwidth=&772& data-rawheight=&567& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&772& data-original=&/v2-f0fbfab6bac672cffc2eec_r.png&&&p&这样，在rhino的Top视图中就可以分析指定建筑的&strong&日照时间&/strong&，越深的区域为日照时间短的，越浅的区域为日照时间较长的。&/p&&img src=&/v2-c7c4d705e395a0fb452c75d_b.png& data-rawwidth=&624& data-rawheight=&354& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&624& data-original=&/v2-c7c4d705e395a0fb452c75d_r.png&&&br&&p&&strong&另外&/strong&，大家可以依据epw文件提供的气象参数，结合Ladybug的其他电池组绘制湿度计算图，辐射图，风玫瑰等可视化图表。&/p&&img src=&/v2-c89cb38ba649c12662ec5_b.png& data-rawwidth=&205& data-rawheight=&323& class=&content_image& width=&205&&&p&Psychrometric Chart（湿度计算图）&/p&&img src=&/v2-91fad8c3b142e9f41922_b.png& data-rawwidth=&377& data-rawheight=&262& class=&content_image& width=&377&&&br&&p&Wind Boundary Profile（风速标识）&/p&&img src=&/v2-95c619fd17_b.png& data-rawwidth=&398& data-rawheight=&268& class=&content_image& width=&398&&&br&&p&此外，Ladybug还提供了日照辐射，阴影分析，遮阳分析等一系列的数据分析图&/p&&img src=&/v2-cf89cafa89aa8e1ae735_b.png& data-rawwidth=&425& data-rawheight=&240& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&425& data-original=&/v2-cf89cafa89aa8e1ae735_r.png&&&br&&p&Radiation Analysis（直射光分析图）&/p&&img src=&/v2-136d66a274ae00d369e936db761eda81_b.png& data-rawwidth=&765& data-rawheight=&397& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&765& data-original=&/v2-136d66a274ae00d369e936db761eda81_r.png&&&img src=&/v2-f8657bbf3d0c147a8e4a1a17de2b354b_b.jpg& data-rawwidth=&731& data-rawheight=&417& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&731& data-original=&/v2-f8657bbf3d0c147a8e4a1a17de2b354b_r.jpg&&&img src=&/v2-a7ea18dbef_b.png& data-rawwidth=&480& data-rawheight=&266& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&480& data-original=&/v2-a7ea18dbef_r.png&&&p&&strong&以上&/strong&，康石石围绕Ladybug为大家讲解了如何绘制日照分析图，今后康石石还会带着大家使用Ladybug绘制更加多种多样的Diagram。此外，Honeybee，Butterfly，Dragonfly，Geco，DIVA，BAC等插件的使用方法，康石石也会在专栏文章和独家教程中为大家陆续带来讲解。&/p&&p&最后，康石石需要大家格外提起重视：&strong&以上全部是能够帮助大家申请上世界顶级建筑院校的Diagram绘制方法&/strong&，至于&strong&如何理解Diagram，了解Diagram在作品集中的作用及评分标准&/strong&，康石石已在《&a href=&/?target=http%3A//mp./s%3F__biz%3DMzIxOTI5MzEzNg%3D%3D%26mid%3D%26idx%3D1%26sn%3Ddbc811bb7ef142eaf2e8266%26chksm%3D8c3a5be7bb4dd2f1b9aba1b5f3e950a46dd3d71d0533%26scene%3D21%23wechat_redirect& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&重构认知 | 从Diagram“俯视”作品集图像视觉系统&i class=&icon-external&&&/i&&/a&》有全面深入的讲解，希望能对大家提升作品集中的图像系统有更进一步的帮助。&/p&&p&———————————————————分割线———————————————————&br&&/p&&p&&b&康石石现已推出个人微信公众号——康石石（kang-shishi）&/b&&/p&&p&除每周二、周五发布专栏文章外，康石石公众号将每日推送1-3篇文章，针对同学们提出的问题进行详尽解答，敬请关注&/p&&p&订阅方式：微信搜索 康石石 即可&/p&
本期Portfolio+专栏，康石石将在《》的基础之上，围绕建筑、室内、景观、城市前期调研中的区域气候条件分析进行更进一步的讲解，教会大家如何在作品集中利用参数化数据生成高大上的可视…
&b&重要声明：这篇回答纯粹为绘图方法的介绍，其中的“人流数据”为YY而来的伪数据，没有真实性及可参考性，不可以作为科研方法！请相关课题的研究者使用合理的、正确的、实际的方法采集并分析数据，以免出现数据造假或研究成果不可靠的局面！&/b&&br&&b&欢迎各位大神能够为大家展示数据收集及处理的正确方法^3^，笔者才疏学浅，先为大家撸上绘图方法：&/b&&br&&b&先上最终效果&/b&&br&&img src=&/b2ad9335_b.jpg& data-rawwidth=&2560& data-rawheight=&2560& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&2560& data-original=&/b2ad9335_r.jpg&&人流数据上面说过了，是YY而来，通过gh进行组织和处理。&br&我选择了地理信息完备的Manhattan地区作为案例，使用rhino+grasshopper+ai+ps完成绘图，步骤简介如下：&br&&b&1.取得地理信息&/b&&br&首先要获得某一地区的城市路网，我首先登陆了&a href=&///?target=http%3A//www.openstreetmap.org/& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&OpenStreetMap&i class=&icon-external&&&/i&&/a&，搜寻我想要的地区路网，然而网速感人，高墙感人，基本下载不下来，我只能来到另外一个网站下载了New York地区的osm完整文件。&br&下载下来的osm.bz2文件由于是整个New York地区的，解压开后容量高达3GB，我们只需要Manhattan地区的，因此需要使用一个操作界面极不友善的小插件osmconvert来将osm根据需求范围的经纬度切割至合理大小。&br&&img src=&/ce397efdf34f106cc3ed4_b.png& data-rawwidth=&677& data-rawheight=&442& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&677& data-original=&/ce397efdf34f106cc3ed4_r.png&&&img src=&/ea0acc1c6dc10d99ae0b7ab_b.jpg& data-rawwidth=&1207& data-rawheight=&698& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1207& data-original=&/ea0acc1c6dc10d99ae0b7ab_r.jpg&&&br&&br&&b&2.地理信息导入Rhino+Grasshopper&/b&&br&由于不会使用GIS类地理信息软件，所以我选择使用Grasshopper中的Elk插件来读取osm文件中的地理信息，读取进来的数据是点云，我选择出主要的路网点云，并将它们连接成线。&br&&img src=&/49b59ccfbfb8_b.png& data-rawwidth=&1202& data-rawheight=&368& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1202& data-original=&/49b59ccfbfb8_r.png&&&img src=&/b70da732e33c3c7a0b80_b.jpg& data-rawwidth=&3307& data-rawheight=&2339& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&3307& data-original=&/b70da732e33c3c7a0b80_r.jpg&&&br&&b&3.模拟数据&/b&&br&我在城市区域内随机生成一些点代表人流起点，又在另外一些地方生成随机点代表人流终点，让他们一一对应，由于人们倾向于选择近便的路抵达目的地，所以我求得了起点和终点经过整个地图的最短路径，是不是有点儿像地图导航。这一步骤说起来容易做起来非常复杂，我越过了无数个坑才成功。举一例来说，elk导入进来的路是连续的、不相交的，这种路网是无法求得最短路径的，我需要先让他们交点打断，而用gh自身的逻辑对地图交点打断，对于少量线段可行，对于地图数据如此庞大的信息量，gh的运算法则和逻辑效率低下甚至容易造成崩溃，我又自己写了python代码来将他们互相打断。其他的不说了，说多了都是泪。。。&br&&img src=&/beacb3f5fe0a47f1274526a_b.jpg& data-rawwidth=&2339& data-rawheight=&3308& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&2339& data-original=&/beacb3f5fe0a47f1274526a_r.jpg&&&br&&b&4.模拟随机感&/b&&br&由于人们的行进路线并不都是是沿着大马路的中线，所以我对模拟出的人流线进行一定量的偏移，让他们产生人们行走时略有偏差的效果。我在这里只加入了简单的偏移，还可以通过连电池模拟出“抄近路”、“走回头路”、“绕远路”等更加真实复杂的特殊情况。&br&&img src=&/baa498deb810_b.jpg& data-rawwidth=&1170& data-rawheight=&1654& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1170& data-original=&/baa498deb810_r.jpg&&&br&&img src=&/27a9a4c9b3c1bc6683ce68bad444be0f_b.jpg& data-rawwidth=&1170& data-rawheight=&1654& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1170& data-original=&/27a9a4c9b3c1bc6683ce68bad444be0f_r.jpg&&&br&&img src=&/16067c7fce76e77f71ef81b891b6b55f_b.png& data-rawwidth=&2000& data-rawheight=&238& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&2000& data-original=&/16067c7fce76e77f71ef81b891b6b55f_r.png&&&br&&b&5.导出流线并处理&/b&&br&选中模拟出的流线，烘焙到rhino中，选中烘焙出来的流线，将他们导出为.ai文件，在AI中的处理相当简单，选中所有的流线，调整颜色和粗细，降低透明度，混合模式改为差值或正片叠底均可。最后，将文件导出成背景透明的png。&br&&img src=&/1b619bb60bab36f30965f_b.png& data-rawwidth=&1874& data-rawheight=&1080& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1874& data-original=&/1b619bb60bab36f30965f_r.png&&&br&&b&6.获得底图&/b&&br&还需要能够展示街道和地形的底图。我在mapbox上自己定制了显示风格，取得了manhattan地区的底图，mapbox实际上使用的也是osm数据文件，只不过通过定制显示风格渲染出你所需要的地图图底，这比自己用osm文件画快多了，由于使用了几乎一样的数据来源，我们的流线图和这张底图应该是可以完美对位的。底图制作的具体教程可以参考这一篇答案，感谢作者：&br&&a href=&/question/& class=&internal&&如何做高大上的城市肌理分析图？ - Adobe Photoshop&/a&&br&&img src=&/78aaa68f9d0978aeadc24f2_b.png& data-rawwidth=&1928& data-rawheight=&1054& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1928& data-original=&/78aaa68f9d0978aeadc24f2_r.png&&&br&&b&7.最终处理&/b&&br&在ps中将地图底图和背景透明的流线png对好位，这张图就完成了&br&&img src=&/b2ad9335_b.jpg& data-rawwidth=&2560& data-rawheight=&2560& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&2560& data-original=&/b2ad9335_r.jpg&&希望能给大家提供思路~欢迎大神斧正~&br&&br&转载只需注明出处，不需私信，下文小广告求一并转发~&br&此贴word源文件及图片源文件下载地址：&a href=&///?target=https%3A///cRrwwtkIZmuPJ& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&https://&/span&&span class=&visible&&/cRrwwtkIZmuPJ&/span&&span class=&invisible&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&
访问密码 6df6&br&&br&================美丽的分隔线================&br&&br&可可在专筑开设了针对建筑专业的数据可视化课程，以上案例会有精细完整的讲解，还有众多高大上的数据分析及可视化案例讲解，欢迎感兴趣的你来看看哦~&br&链接地址：&a href=&///?target=http%3A///course/172& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&建筑数据可视化小班[第一期]&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&img src=&/2f9ae95cdebe513dbc020912_b.jpg& data-rawwidth=&1600& data-rawheight=&1131& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1600& data-original=&/2f9ae95cdebe513dbc020912_r.jpg&&
重要声明：这篇回答纯粹为绘图方法的介绍，其中的“人流数据”为YY而来的伪数据，没有真实性及可参考性，不可以作为科研方法！请相关课题的研究者使用合理的、正确的、实际的方法采集并分析数据，以免出现数据造假或研究成果不可靠的局面！ 欢迎各位大神能…
题主po的图和链接牵扯到了好几个概念，先大概描述下问题的背景，然后在最后给出如何实现视频中的结果的gh，赶时间的朋友可以直接拖到最后看gh的截图。&br&&br&Minimal path system 是 2015 Pritzker Architecture Prize 获得者，刚去世不久的建筑师，结构工程师Frei Otto于上世纪90年代初提出的一个优化路径长度的模拟系统。&br&&br&Frei Otto非常善于利用各种材料本身的特性来研究一些自然结构，并进行人为模拟，他相信物质本身有一张自我组织(self-organize)的力量，能够帮助人们得到相对优化的方案。比如 Occupation with simultaneous distancing and attracting forces 这个实验，他利用聚苯乙烯碎屑的互相吸附力与磁针之间的斥力，在水中让他们形成一个稳态，用以模拟物质在引力和斥力作用下形成的稳定分布结构，这同时也是Frei Otto的城市理论研究的一个重要框架。&br&&br&如图，最初凌乱分布的聚苯乙烯碎屑最后均匀的吸附在最近的磁针上，而磁针因为彼此斥力而保持一定的距离，形成了一种近似六边形的网格。&br&&img src=&/02f5a04b02c952a3b83b2d_b.jpg& data-rawwidth=&648& data-rawheight=&926& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&648& data-original=&/02f5a04b02c952a3b83b2d_r.jpg&&&br&回到路径研究的话题上来，在这个领域的研究中，Frei Otto 定义了三种不同的基本形式：&b&1. Direct path networks, 2. Minimal path networks, 3. Minimizing detour networks。&/b&&br&&br&题主贴出来的图中，最左边那一列就是属于 1. Direct path networks, 即连接所有目的地的点，获得最直接，也最不费脑子的路径。下图是Rhino 中五个点全部连接的一个 Direct path networks. &br&&img src=&/5a4ccca1a5bbfa90b1a1cbaf45e7a20f_b.jpg& data-rawwidth=&764& data-rawheight=&740& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&764& data-original=&/5a4ccca1a5bbfa90b1a1cbaf45e7a20f_r.jpg&&&br&而对于Minimal path networks的研究，Frei Otto再次使出了杀手锏，即利用物质本身属性，来研究模拟自然条件下所存在的最节约能量的稳态。这次他使用的道具是肥皂，就是男生平时在澡堂里捡的那种。&br&&br&在评论贴出的链接中有这么张图，说的就是肥皂泡模拟的Minimal path system，所谓的最短路径，就是优化之后的所有线段的长。图中有比较，原来三点之间的Direct path长度为2，但是利用肥皂泡原理得到的120°夹角路径，长度为1.93，实现了路径长度的优化。minimal path system, 顾名思义，通过这个严格的数学方式得到的最终结果，路径总长是唯一的一个定值，也就是理论上的最小值，这个模型最终是一个树状模型，没有任何冗余的连接。&br&&img src=&/3da54698_b.jpg& data-rawwidth=&936& data-rawheight=&624& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&936& data-original=&/3da54698_r.jpg&&&br&第三个基本形式Detour path networks中出现了Frei Otto另一个非常有名的模拟实验，是的，他又用道具了，这次用到的是羊毛线模型 Wool-thread model. 左图为连接各个目的点的干燥的羊毛，右图为湿润的羊毛。湿润的羊毛彼此之间因为水的张力作用吸附在了一起，形成了多个路径变为一个路径的转变。这个实验的意图在于减少各个目的点的Direct path的总长度，同时让绕圈因素维持在一个比较低的范围。个人感觉3. Detour path networks 和 2. Minimal path networks 有很多相似点，都是为了缩短路径，不同处在于，后者2更倾向于用一个完美的数学思路来模拟，得到的是唯一解。而前者3得到的模拟结果并不是唯一的，因为诸多影响因素的不同，而最终会得到不同的结果，但是这些结果的共同目标都是优化路径总长度。&br&&img src=&/8f01f7f146f6dade603c_b.jpg& data-rawwidth=&665& data-rawheight=&331& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&665& data-original=&/8f01f7f146f6dade603c_r.jpg&&&br&对于Detour path system的利用也是非常广泛，因为在建筑行业中，设计并不是唯一解，比如说做城市设计，绝对不会有要求说这片地最后的道路总长一定要满足Minimal path的理论最小值。相反，一个有多个可控参数，可调整又可优化路网总长度的模拟工具不是更好？Detour path system 横空出世，来看Zaha hadid事务所2006年在伊斯坦布尔做的这个城市设计，官网有一个视频，模拟了如何从Direct path到优化后的道路（下图的形状）的渐变过程，形象生动。我把链接贴出来&a href=&///?target=http%3A//www./masterplans/kartal-pendik-masterplan/& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Kartal Masterplan&i class=&icon-external&&&/i&&/a&
Vimeo需翻墙。&br&&img src=&/8bc3dacddad2f63e65cbc_b.jpg& data-rawwidth=&1772& data-rawheight=&2993& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1772& data-original=&/8bc3dacddad2f63e65cbc_r.jpg&&&br&&img src=&/0f2fad94a8b5c29e6fde91_b.jpg& data-rawwidth=&513& data-rawheight=&671& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&513& data-original=&/0f2fad94a8b5c29e6fde91_r.jpg&&&br&&br&----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------&br&&br&说了一大堆介绍问题背景的话，现在回到问题上面来，说到这里，相信大家应该已经熟悉这几个名词的概念了。题主贴出来的图属于2. Minimal path system，在图下面贴的那两个Vimeo的视频，模拟的是3.Detour path system，不过说实在的，目的类似，平时做做设计的时候也不用分那么清楚。&br&&br&下面我来模拟一下视频中出现的那个线路优化的过程。首先我在rhino中创建了一个方形，任意选取了边长上的一些点，可以想象这个方形是一个城市范围，或者一个建筑，而那些选定的点是你想在其彼此之间创建连接的功能空间。先上最粗暴的方式 1. Direct path&br&&img src=&/f4a9463edf71def233c54_b.jpg& data-rawwidth=&958& data-rawheight=&986& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&958& data-original=&/f4a9463edf71def233c54_r.jpg&&&br&图中的绿线代表了所有需要的功能之间的连接，如果最后他们都变成交通空间的话甲方一定会疯的。于是我们用Frei Otto的羊毛线模型来模拟优化以下这个粗暴的路网系统，在借助Grasshopper的优化之后（有使用Kangaroo），可以得到和真实羊毛模拟非常近似的结果。&br&&img src=&/ff1e8cfa0a4_b.jpg& data-rawwidth=&956& data-rawheight=&1009& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&956& data-original=&/ff1e8cfa0a4_r.jpg&&&br&屏幕截图实在太糙，不能忍。上个Diagram表达一下。如下图，红点是上文中所提到的目的点，即需要连接的功能空间，彼此之间淡淡的虚线是Direct path，图中加粗了的粗线是优化后的结果，当然这个优化结果你可以通过调节Grasshopper中的一些参数值来控制吸附强度和影响范围，从而影响新路网的最终形态。可以发现，图中很多粗暴的直线连接都在一股吸附力的作用下黏在了一起，从而减少了总路径的长度。&br&&img src=&/ac99c78ff9c6bdb94bacbf_b.jpg& data-rawwidth=&1650& data-rawheight=&1650& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1650& data-original=&/ac99c78ff9c6bdb94bacbf_r.jpg&&&br&附上Grasshopper definition图，简单说明下原理。&br&&img src=&/89e13e1bf1f1b06a03cd47d6a329ccba_b.jpg& data-rawwidth=&1916& data-rawheight=&827& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1916& data-original=&/89e13e1bf1f1b06a03cd47d6a329ccba_r.jpg&&&br&&br&看到这个图是不是发现好短好简单，作为最短路径生成的GH，他自己好意思长？&br&&br&这个definition运行的原理就是把原Direct path的线切分成若干段之后接入一个弹力(Spring from line)，切分的点接入一个引力(Powerlaw)，然后用Kangaroo运算器就能完成模拟过程，最终那些且分点和线段在引入力的作用下重新排布，最后一个电池（curve from control points）就是从运算后得出的点重新组建成新的Curve，也就是我们需要的优化路径。&br&&br&至于你要做的事情就是接入你的基本路径curve，在第一个input接入那堆Direct path，这个你想GH做也行，直接手动连也很快，随意。然后根据模型中的线间距调节影响范围和吸附力大小，就是控制接入Powerlaw的那两个滑条的读数。至于setting可以直接用默认的参数，不会有什么太大影响，变化快慢和强度通过上述值和Timer（图中是1ms）的时间控制就能完成。&br&&br&接下来轮到题主贴出来的那张图，也就是关于 2. Minimal path system 应该如何通过steiner tree的算法实现。&br&这个我不会。&br&&br&----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------&br&&br&先写到这了，看情况再补充，正如我前面提到过的，Minimal path 是一个唯一解的完美模型，对于一个做设计的建筑师是否需要用到这个模型，有待讨论。个人觉得，这个系统可能更适合用在更加精确的结构研究上吧。上面有不少文字是自己的理解，可能会有理解偏差甚至出错的地方，欢迎指正。
题主po的图和链接牵扯到了好几个概念，先大概描述下问题的背景，然后在最后给出如何实现视频中的结果的gh，赶时间的朋友可以直接拖到最后看gh的截图。 Minimal path system 是 2015 Pritzker Architecture Prize 获得者，刚去世不久的建筑师，结构工程师Fre…
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