Postupci proceduralnog modeliranja gradova
Završni rad br. 39
Hrvoje Ribičić, Ak. god. 2007. / 2008.
Mentor: prof. dr. sc. Željka Mihajlović

U prošlosti su glavna ograničenja računalne grafike bili zahtjevni izračuni koji su ograničavali kvalitetu i detalje modela koje se moglo prikazati. Napredak računalne grafike je kroz razvoj sklopovlja i algoritama omogućio prikazivanje scena iznimno velike složenosti, ali je to stvorilo i nove probleme. Detalji koji su vidljivi na scenama zahtijevaju mnogo uloženog truda i vremena sa strane umjetnika koji ih stvaraju, te je postalo nužno automatizirati bar dio tog procesa. Proceduralna generacija je postupak kojim je moguće stvoriti mnogo različitih objekata iste vrste, ali je njezino ograničenje vrsta objekata koji se mogu modelirati. Stvaranje ili rast modeliranih objekata moraju se odvijati prema nekim zakonima koje je moguće oponašati matematičkim modelom. Uspješnost ovog postupka je vidljiva na primjerima generacije biljaka ili terena.

Makar gradovi naoko ne podliježu nikakvim zakonima koje je jednostavno opisati ili implementirati, arhitekt Christopher Alexander je u svojem djelu „A Pattern Language“ iznio niz sličnosti koje je zapazio tijekom svoje karijere i nazvao ih oblikovnim obrascima. Svaki oblikovni obrazac opisuje neko pravilo dizajna i kako ga, zašto i kada treba primjenjivati. Upravo iz oblikovnih obrazaca dolazi ideja da je moguće odrediti set pravila koja, poput grananja za biljke, određuju kako će se grad razvijati.

U radu Parisha i Müllera „Procedural Modeling of Cities“ izdanom 2001. godine predstavljen je način generiranja virtualnih gradova temeljen na proširenim Lindenmayerovim sustavima (L-sustavima) i Alexanderovom radu koji kao ulazne podatke koristi visinske mape i podatke o gustoći naseljenosti. Cilj generacije je uvjerljiv grad opisan pomoću mreže cesta, modela zgrada i tekstura fasada. Makar su u tom radu opisani principi po kojima su dobiveni rezultati, nedostaju mnogi koraci potrebni za reprodukciju rezultata. Ovaj rad je reprodukcija postupka generacije mreže cesta koji je u originalnom radu dovoljno opširno opisan da bi pokušaj bio moguć. Dio rada je i implementacija koja na temelju proizvoljnih ulaznih podataka proizvodi mrežu cesta.