نرم افزار سیتی انجین چیست؟

تاریخچه نرم افزار سیتی‌انجین

توسعه CityEngine به پایان‌نامه کارشناسی ارشد پاسکال مولر با عنوان “مدل‌سازی رویه‌ای از شهرها” در سال 2001 به عنوان بخشی از مطالعات علوم کامپیوتر در زوریخ باز می‌گردد. مولر مدل‌سازی رویه‌ای را در دورۀ دکترای خود در همان دانشگاه ادامه داد و در نهایت یک شرکت به نام Procedural در سال 2004 تاسیس کرد که محصول این شرکت استارت‌آپی، سیتی‌انجین بود. این شرکت اولین نسخه تجاری این نرم‌افزار را در سال 2008 منتشر کرد. در سال 2011 شرکت ESRI با هدف ادغام CityEngine با سیستم اطلاعات جغرافیایی این نرم‌افزار را خریداری کرد.

سیتی‌انجین چیست؟

CityEngine نرم‌افزاری قدرتمند و پیشرفته در زمینه مدل‌سازی سه‌بعدی، برنامه‌ریزی و طراحی شهری است که توسط شرکت Esri توسعه یافته است. این نرم‌افزار با استفاده از رویکرد مدل‌سازی رویه‌ای معادل Procedural Modeling  به کاربران امکان می‌دهد تا به سرعت و به آسانی، محیط‌های شهری بزرگ، تعاملی و فراگیر را خلق کنند.

مدل‌سازی رویه‌ای چیست؟

مدل‌سازی رویه‌ای، روشی است که به طور گسترده در زمینه تکنولوژی گرافیک کامپیوتری مورد استفاده قرار می‌گیرد. واژه “مدل‌سازی رویه‌ای” به معنای ایجاد فرآیند برنامه‌نویسی در مدل‌سازی است، به طوری که قوانین را می‌توان توسط کامپیوتر مدل‌سازی کرد. این تکنیک مدل‌سازی تمام تکنیک‌های تولید محتوای سه‌بعدی الگوریتمی را پوشش می‌دهد و به جای تکنیک‌های کار مدل‌سازی دستی‌محور، فرآیند مدل‌سازی را با حداقل تداخل دستی مدل‌سازی می‌کند، بنابراین می‌توان به اهداف مدل‌سازی خودکار دست پیدا کرد. در این روش نوین، کاربران به جای مدل‌سازی هر ساختمان به طور جداگانه، از قواعد و الگوهایی برای تعریف ساختار کلی شهر و جزئیات آن استفاده می‌کنند.

چرا باید سیتی انجین یاد بگیریم؟

ویژگی‌ها و توانایی‌های سیتی‌انجین

• مدل‌سازی سریع و آسان: CityEngine با استفاده از ابزارها و قواعد قدرتمند خود، فرآیند مدل‌سازی سه‌بعدی را به طور قابل توجهی ساده و سریع می‌کند. کاربران می‌توانند با استفاده از قواعد و الگوهای از پیش‌تعریف‌شده، به سرعت بلوک‌های شهری، ساختمان‌ها، و سایر عناصر شهری را طراحی و مدل‌سازی کنند.
• داشتن زبان برنامه‌نویسی: سیتی‌انجین دارای دو زبان برنامه‌نویسی در درون خود است. یک زبان برنامه‌نویسی CGA هست که برای تولید محتوای سه‌بعدی مورد استفاده قرار می‌گیرد و یک زبان Python هست که برای ایجاد اتوماسیون در سیتی‌انجین استفاده می‌شوند. بنابراین نرم‌افزار سیتی‌انجین بر مبنای الگوریتم و کدنویسی کارها را انجام می‌دهد که این یکی از اصلی‌ترین قدرت‌های این نرم‌افزار می‌باشد.
• ایجاد محیط‌های شهری واقع‌گرایانه: CityEngine به کاربران امکان می‌دهد تا جزئیات دقیق و واقعی را به مدل‌های سه‌بعدی خود اضافه کنند. این نرم‌افزار از طیف گسترده‌ای از ابزارها برای شبیه‌سازی متریال‌ها و اتمسفر محیط‌های شهری پشتیبانی می‌کند. بنابراین در سیتی‌انجین می‌توان شهرهای واقع‌گرایانه تولید کرد.
• مدلسازی شهری مبتنی بر داده مکانی و جغرافیایی: سیتی‌انجین می‌تواند شهرهای مبتنی بر داده را تولید کند. این کار از طریق ارتباط بین جداول توصیفی GIS با زبان برنامه‌نویسی CGA (زبان منحصربه‌فرد سیتی‌انجین) ممکن می‌شود که انجام این کار در سیتی‌انجین، بسیار راحت و سریع است.
• هسته مدلسازی پارامتریک و داینامیک: CityEngine مدل‌های سه‌بعدی پویا و تعاملی را خلق می‌کند که می‌توان با آنها به طور همزمان کار کرد. کاربران می‌توانند در مدل‌های خود حرکت کنند، با عناصر مختلف آن تعامل داشته باشند. در واقع سیتی‌انجین مفهوم انعطاف‌پذیری (یکی از مهم‌ترین و چالش‌برانگیزترین کیفیت‌های شهری) را در درون خود دارد.
• یکپارچه‌سازی با سایر ابزارها: CityEngine به طور کامل با سایر ابزارهای ArcGIS، مانند ArcGIS Pro و ArcGIS Online، یکپارچه می‌شود. این موضوع به کاربران امکان می‌دهد تا مدل‌های سه‌بعدی خود را با داده‌های جغرافیایی و سایر اطلاعات مرتبط ترکیب کنند. همچنین سیتی‌انجین تقریبا با تمام ابزارهای مدلسازی و بصری‌سازی سه‌بعدی ارتباط بسیار نزدیکی دارد. برای مثال از ترکیب سیتی‌انجین با تویین‌موشن برای بصری‌سازی و انیمیشن‌سازی محیط‌های شهری، ترکیب سیتی‌انجین با یونیتی برای بازی‌سازی، ترکیب سیتی‌انجین با مایا برای تولید شهرهای خیالی در صنعت سینما و … اشاره کرد. فرمت‌هایCOLLADA, gITF, FBX, OBJ, 3D multipatch shapefile, and file geodatabase (GDB)، dxf، Datasmith در سیتی‌انجین در اختیار کاربران است.

• مدلسازی کمی و کیفی به طور همزمان: از مدل‌های سیتی‌انجین می‌توان داده‌های مختلف اطلاعاتی مانند داده‌های فضایی، ابعاد ساخت‌وساز، مساحت کاربری‌های شهری، سرانه، سطح اشغال و غیره را برای پشتیبانی از تحلیل کمّی در برنامه‌ریزی شهری تولید کرد و همزمان می‌توان مدل‌ها را از طریق بصری‌سازی برای تحلیل‌های کیفی در مقیاس طراحی شهری نمایش داد.

سایر ویژگی‌ها و توانایی‌ها در زیر آورده شده است؛

• قابلیت ترکیب با دوربین‌های واقعیت مجازی و واقعیت افزوده
• توانایی تحلیل دید و منظر سه‌بعدی در مقیاس شهری
• خروجی گرفتن مدل‌های سه‌بعدی به صورت تحت‌وب
• قابلیت ایجاد تکنیک قبل و بعد (Before & After) در پروژه‌های شهری

• تولید آلترناتیوهای مختلف شهری و قابلیت مقایسه همزمان آلترناتیوها

• ایجاد شهرهای خیالی و متاورسی و همچنین شبیه‌سازی شهرهای واقعی

• تحلیل شبکه‌های خیایانی برای رسیدن به میزان همپیوندی، مرکزیت و عمق فضایی در مقیاس شهری
• شبیه‌سازی توپوگرافی شهری

• شبیه‌سازی تکاملی رشد شهری

معایب نرم‌افزار سیتی‌انجین

• منحنی یادگیری: سیتی‌انجین با وجود رابط کاربری آسان خود، دارای منحنی یادگیری نسبتاً شیب‌دار است. کاربران برای استفاده کامل از تمام ویژگی‌ها و قابلیت‌های این نرم‌افزار و تسلط بر آن نیاز به صرف زمان و آموزش دیدن دارند.
• محدودیت‌ها در مدل‌سازی: سیتی‌انجین در برخی از زمینه‌های مدل‌سازی سه‌بعدی، مانند مدل‌سازی دقیق جزئیات داخلی ساختمان‌ها، محدودیت‌هایی دارد.

با یادگیری نرم‌افزار سیتی‌انجین می‌توانید بر قابلیت‌های خود افزوده و در طراحی و برنامه‌ریزی شهرها از آن استفاده کنید. برای آشنایی با محیط نرم‌افزار سیتی‎‌انجین ویدیو زیر را مشاهده کنید.

برای مشاهده آموزش‌های رایگان و کاربردی نرم‌افزار سیتی انجین به اینستاگرام، یوتیوب و آپارات فیدار مراجعه کنید.

منبع: شريعت پور، فرشاد. (1398). فناوری طراحی باهمستان هوشمند با تكیه بر الگوريتم مدلسازی رويه‌گرا با استفاده از نرم‌افزار CityEngine. پايان‌نامه کارشناسی ارشد. رشته طراحی شهری دانشگاه علم و صنعت ايران.