[发明专利]一种基于VR结合眼动跟踪的城市风貌特征识别的方法

说明书

一种基于VR结合眼动跟踪的城市风貌特征识别的方法，涉及城市设计规划。建立当地城市风貌特征要素案例库；构建既还原真实街巷风貌，又带有风貌构件编码信息的虚拟现实VR城市风貌场景；利用VR和眼动跟踪技术对样本进行深度视觉分析；对样本进行大数据分析，识别风貌特征要素的权重关系和分类；根据典型风貌区获取的街巷风貌特征要素的分类和权重关系为基准，对各级保护区中的现状风貌情况进行综合评测，根据风貌区实际保护要求，当发现某类型风貌要素情况偏离基准值时，有针对性对当地各级风貌保护区提出动态控制建议。是利用数字技术从感知城市和认知城市，到挖掘和发展城市风貌的新方法。

技术领域

本发明涉及城市设计规划，尤其是涉及一种基于VR结合眼动跟踪的城市风貌特征识别的方法。

背景技术

在当前宣扬城市文化的大背景下，为了突出城市地域风貌特色，许多城市常将具有一定城市地域文化代表的旧城或历史街区进行整治和修复，使得本地居民和外地游客均能享受到浓郁的城市地方文化与现代生活相融合所带来的乐趣。城市风貌识别是开展城市风貌保护及塑造工作的重要基础，科学、系统和精确的城市风貌识别需要以人为本为中心，从多元视角了解不同文化背景人群对于城市风貌的感知，找出不同文化人群对建筑风貌特征感知的规律，进而在特定城市风貌规划区内科学地搭配不同类型比例的风貌要素进行系统营造和保护。同时当下VR和眼动跟踪技术的迅猛发展为城市空间模拟和交互研究提供了新的机遇，两种技术结合应用可快速、全面和精确地了解体验者对于城市风貌的视觉和心理感知，可为城市风貌识别保护提供广阔的发展空间。

现有的城市规划理论中对于建筑风貌的识别阐释仅限于基本原则的论述，传统的风貌保护设计过分依赖于规划人员主观判断，缺乏以人为本对城市风貌的精准识别的技术操作方法。在城市空间风貌研究方面，王建国等(王建国，高源，胡明星.基于高层建筑管控的南京老城空间形态优化[J]，城市规划，2005，1：45-51)的研究中，利用GIS技术对城市建筑空间形态进行较为系统的梳理和优化，但仅对南京老城景观节点部分进行分级评价和简要的理论阐述，未对具体的建筑风貌进行深入的研究。而在实际操作中，目前城市空间视觉研究较多的是对城市空间中的视线、视域的计算控制，并没有从人群眼球运动的深度视觉数据出发对建筑风貌要素权重提出具体的识别依据和方法。目前国内有少量涉及建筑风貌的研究论文，例如周钰等(周钰，张玉坤，苑思楠.街道界面心理认知的量化研究，建筑学报，2012，S2：126-129)引入心理物理学及空间知觉理论，建立了“界面密度”与“贴线率”相结合的参数量化方法，对街道的界面的形态轮廓进行判断。但是仍存在以下问题：一是该方法只能判断街道界面的轮廓变化情况，不能对具体的建筑风貌要素做出判断；二是论文中通过理想模型进行视觉分析，忽略了城市风貌是一个有机的整体，而将街道界面轮廓单独抽离出来进行研究，仅从界面轮廓变化系数角度分析，不能全面解决实际问题；三是实验场景通过佩戴传统的立体眼镜观看屏幕投影进行模拟，缺乏真实的沉浸感，实验方法通过单一的调查问卷数据，对于人的深层眼动视觉数据的挖掘为零，该方法简陋而不具有实用性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺点，提供在城市规划设计中识别城市风貌要素，通过建立城市在地建筑风貌案例库、理论分析、实验数据采集、数据公式分析、实际矫正等手段，精确识别城市风貌要素的权重关系，依靠要素分类簇群的数值为基准，动态平衡城市风貌控制区内的各类风貌要素的控制比例，科学系统地指导城市风貌规划设计和保护的一种基于VR结合眼动跟踪的城市风貌特征识别的方法。

本发明包括以下步骤：

1)建立当地城市风貌特征要素案例库；

在步骤1)中，所述建立当地城市风貌特征要素案例库的具体方法可为：根据自动化网络爬虫程序WebSpider抓取当地城市风貌网络兴趣点(Point of Interest)大数据，并综合当地城市规划与建筑领域的专家认定的当地城市最具有代表性风貌区的意见，选取当地城市最具有典型风貌代表的历史文化街区一处，对当地城市风貌特征进行筛选和归类，用于建立当地城市风貌特征要素案例库。