面向大型古建筑虚拟场景的程序化生成方法

来源：计算机工程与应用杂志2025年第13期北京时间：

作者：张舒南, 吕德生

单位：1.哈尔滨工业大学 深圳国际设计学院，广东 深圳 518055；2.哈尔滨工业大学 建筑与设计学院，哈尔滨 150001；3.互动媒体设计与装备服务创新文化和旅游部重点实验室，哈尔滨 150001

摘要：为满足虚拟现实、三维模拟和电子游戏等领域对大范围、易于修改的虚拟场景的需求，并解决传统场景制作方法的效率低下和难以修改的问题，提出了一种新的大型虚拟场景程序化生成方法。利用程序化建模优势的方式，生成真实感地形、确定城市边界，同时构建楼阁、庭院和拱桥等中式建筑的数字资产。在构建中式建筑时，使用B样条曲线对飞檐的形状进行塑造。使用改进的细分算法在每次迭代中加入随机插值因子，生成布局更加合理的路网，并根据分割产生的区块的特征分配不同类型和风格的建筑。该方法采用程序化依赖图管理数字资产，自动处理不同资产之间的依赖关系。通过虚幻引擎实现了场景的自动生成及漫游交互。实验表明，与其他算法相比，该方法中使用的改进细分算法生成的城市布局更加均匀，区块种类更加均衡；与传统虚拟场景制作方法相比，该方法可显著缩短三维资产生成的时间，优化了工作流程，使制作者能够更高效地创建细节丰富且沉浸感强的中国古风虚拟场景。

关键词：程序化建模,虚拟场景,中国风古建筑,细分算法