(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210843478.5 (22)申请日 2022.07.18 (71)申请人 广西大学 地址 530000 广西壮 族自治区南宁市西乡 塘区大学东路10 0号 (72)发明人 吴杰　池烽　韦玉姣　代英杰　 崔欣　韦俊宇　 (74)专利代理 机构 四川力久律师事务所 512 21 专利代理师 刘童笛 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/27(2020.01) G06N 3/12(2006.01) G06T 17/00(2006.01) G06F 111/06(2020.01) (54)发明名称 一种鼓楼参数化 生成方法 (57)摘要 本发明关于一种鼓楼 参数化生 成方法， 从平 面和剖面确定了鼓楼数字化生 成的关键参数， 确 定了关键参数与鼓楼所有构件的三维空间位置 和三维几何尺 寸的关系， 实现了通过计算机输入 关键参数， 自动生成鼓楼参数化模型的功能。 权利要求书6页 说明书21页 附图17页 CN 115481460 A 2022.12.16 CN 115481460 A 1.一种鼓楼参数化 生成方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤一、 鼓楼平面参数化生成， 包括确定鼓楼建筑类型、 鼓楼建筑基点Pt、 主柱数量J、 外接圆半径R、 主柱基点P1、 平面 边数S、 主副柱间距G、 副柱基点P2的步骤； 步骤二、 鼓楼剖面参数化生成， 包括确定楼基构架单元、 层檐单元、 鼓楼外轮廓曲线、 楼 身构架单 元、 穿斗构架形式、 主柱是否通宝 顶、 宝顶构架单 元、 鼓楼点线模型的步骤； 楼基构架单元中， 根据楼基层数C1和外挑檐形式确定不同的楼 基形式， 根据总楼 基高度 Hc确定楼身首层挑檐枋的定位基点Pm； 楼身构架单元中， H＝Hg×C或者 楼身主体高度H、 层 檐高度Hg、 层檐数量C， 确定了楼身构架单元的高度区间， 由鼓楼外轮廓曲线 X1、 楼身首层和顶层挑檐枋基线X2、 X3、 主柱基线X4四线闭合构成楼身构架单 元区域， 鼓楼外轮廓曲线X1采用二阶贝兹尔曲线确定； 主柱是否通宝顶中， 主柱不通宝顶的关键节点在于主柱内部构架中离主柱最近的内瓜 柱， 该内瓜柱为长瓜柱， 其高度为cl， 长瓜柱cl高度＝层檐高度 ×长瓜柱对应层檐数量； 确定鼓楼点线模型时， 利用运算器将鼓楼剖面参数化的单元按照鼓楼平面参数化形制 进行旋转， 以建筑中心轴线为旋转轴， 建筑基点Pt为旋转基点； 步骤三、 鼓楼构件参数化生成， 包括确定构架构件、 楼基构件、 层檐构件、 宝顶构件的步 骤， 每种构件基于步骤二得到的鼓楼点线模型进行拼装， 完成鼓楼的参数化 生成。 2.根据权利要求1所述的鼓楼参数化 生成方法， 其特 征在于， 所述 步骤一包括： A1、 确定鼓楼建筑基点Pt， 建立 坐标系； A2、 输入主柱数量J和输入主柱间距M， 确定主柱基点P1， J＝1、 4、 6、 8； 输入平面边数S， J ＝1时， S＝ 4或6或8； J＝ 4时， S＝4或8； J＝6时， S＝6； J＝8时， S＝8； A3、 输入主副柱间距G， 从而确定副柱基点P2和鼓楼 平面形状； A4、 鼓楼的平面主柱间距M、 主副柱间距G和平面形状外 接圆半径R函数关系计算如下： R＝M/[2sin( π/S)]+G。 3.根据权利要求2所述的鼓楼参数化生成方法， 其特征在于， 所述步骤一还包括： A5、 不 同鼓楼平面类型， 其建筑占地 面积计算方法如下： 拾取所生成鼓楼模型所有副柱基点P2按逆时针方向连接成闭合的多段线， 对该闭合的 多段线Loft放样成面， 运用A rea程序指令获取 该面面积得出鼓楼建筑占地 面积； 当确定了营建尺度和基本模数单元， 根据建设场地大小， 通过不同鼓楼类型相应的函 数规则和模数倍数关系求得鼓楼 平立面尺寸、 占地 面积。 4.根据权利要求1所述的鼓楼参数化生成方法， 其特征在于， 所述步骤二包括： B1、 确定 楼基构架单 元： B11、 鼓楼点线模型中包含横向轴 线与竖向轴线， 其中横向轴线为横向构件的上皮中心 线， 轴线长度为构件的长度， 竖向轴线为竖向构件的中心轴线， 轴线长度为构件的高度； B12、 输入鼓楼建筑基点Pt， 往 坐标系Z轴正方向生成初始竖向轴线ax isv， 作为建筑中心 轴线； B13、 输入楼基层数C1和外挑檐形式共同作为判定条件确定不同的楼基形式， C1是正整 数； 先设层数C1， 后设各层高Hfi， i＝1， 2， ...， C1； 副柱的外挑檐形式有4种， 分别为无额外挑 檐无吊柱、 无额外挑檐有吊柱和有额外挑檐有吊柱、 有额外挑檐无吊柱；权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 115481460 A 2B14、 总楼基高度Hc， 与楼身首层 挑檐枋的定位基点到初始竖向轴线axi sv 的水平投影距离， 确定楼身首层挑檐枋的定位基点Pm； 然后植入层檐单 元和吊柱。 5.根据权利要求4所述的鼓楼参数化生成方法， 其特征在于， 所述步骤二还包括： B2、 确 定层檐单 元： 根据鼓楼每层屋檐具体的剖面形态， 将鼓楼层檐单元拟态成三角形； 层檐单元主要由 瓜柱轴线H、 挑枋轴线L与三角基点p、 p0、 p1构成； 其中端点p指代层檐单元位点； p0、 p1分别 指代层檐单元各檩条位点； 有的层檐出挑较深， 层檐单元会出现内瓜柱以承托上部橛板和 瓦垄的重量， 点p ’即为该内瓜柱于层檐单元中的位点， 单元内瓜柱高度hb所对应线段即为 单元内瓜柱轴线； 对于一个标准层檐单元， 还包括长度L与长度L0所对应线段； 长度L0所对应 线段指代层 檐单元中承托最外部檩条的部 分， 是长度L所对应线 段的延长段； 该延长段长度 与层檐单 元坡度α 、 层檐单 元高度H以及檩条直径dl相关联。 6.根据权利要求5所述的鼓楼参数化生成方法， 其特征在于， 所述步骤二还包括： B3、 确 定鼓楼外轮廓曲线： 控制鼓楼外轮廓的贝兹尔曲线为 二阶曲线： f(t)‑(1‑t)2P0+2t(1‑t)P1+t2P2， t∈[0， 1] 将该公式置入鼓楼剖面 参数化生成图中： P0作为鼓楼外轮廓曲线的起始点， 同时也是外圈副柱层檐单 元位点； P1作为鼓楼外圈副柱层檐单元位点与内柱层檐单元位点所连接线段的延长线与中心轴 线的交点； 将P1向坐标系 Z轴的正方向移动 一定距离得到贝兹尔曲线终点P2， 所生成曲线即 为鼓楼外轮廓曲线X1； 由于P0与P1通过鼓楼平面外接圆半径、 鼓楼每层檐高度和楼身层檐数量确定， 因此将P1 向上移动距离作为控制鼓楼外轮廓的变化参量； 通过调节P2的位置从而生成鼓楼不同内凹 程度的外轮廓曲线。 7.根据权利要求6所述的鼓楼参数化生成方法， 其特征在于， 所述B3还包括： 层檐数量 包括实际层檐数量和预设层檐数量； 实际层檐数量是在模型可视化界面中真正显示出来的鼓楼层檐数量， 预设层檐数量要 大于或等于实际层檐数量， 若其它设计参数不变， 提高实际层檐数量， 增 加整体构架用材； 预设层檐数量用来调节鼓楼楼身的体积， 非实际层檐数量； 根据鼓楼生成逻辑， 层檐间 距一定， 提高预设层 檐数量能够 整体提高鼓楼外轮廓曲线斜率， 实现楼身体型的外扩； 通过 调节预设层檐数量与外轮廓曲线能够有效执 行对鼓楼形体外观的全局控制。 8.根据权利要求7所述的鼓楼参数化生成方法， 其特征在于， 所述步骤二还包括： B5、 确 定穿斗构架形式： B51、 在楼身构架单 元区域， 包括满枋跑马瓜和减枋跑马瓜两种穿斗构架形式； B52、 先假设楼身构架单 元为满枋满瓜， 继而在此区域 生成相应的规则网格； B53、 减枋的实现方法： 出现i次减枋， 每次减枋的间隔层数为ni， n1， n2， ...， ni； 每次减枋 的地方由上层 层檐枋的定位基点 落下来的瓜柱与本层穿枋的交点处断开； B54、 设瓜柱下落的层数为mj， j＝1， 2， ...k； 所有的挑檐瓜柱高度hg最小值对应的是下 层檐层高， 最大高度取决于间隔每层檐的层高和每满枋之间具体的间隔层数。 B55、 层檐单 元置入每层檐位 点。权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 115481460 A 3