[发明专利]一种园林太湖石独峰形态自动生成方法及系统

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于园林建造技术领域，具体涉及一种园林太湖石独峰形态自动生成方法及系统。

背景技术

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。

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。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明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，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种园林太湖石独峰形态自动生成方法，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；

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。

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。

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。