3D modeling with silhouettes

Thesis (S.M.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Electrical Engineering and Computer Science, 2010.Cataloged from PDF version of thesis.Includes bibliographical references (p. 37-39).With the increasing power of computers and the spread of dedicated graphics hardware, 3D content has become ubiquitous in every field, from medicine to video games. However, designing 3D models remains a time-consuming and costly process, so far limited mainly to professionals who have trained extensively with complex modeling suites. We present a new sketch-based modeling approach which aims to make this process simpler and cheaper for professionals, while also making it easy enough for amateurs to use. In our approach, models are interactively designed by drawing their 2D silhouettes from different views. The core idea of our paper is to restrict the input to 2D operations, removing the need to explicitly create or position 3D elements. To create complex shapes, we allow the user to perform CSG operations on silhouettes. We introduce a new algorithm to handle CSG operations that leverages special properties of silhouette cylinders to convert the CSG problem into one that can be handled entirely with 2D operations, making implementation much simpler and more robust. We also introduce a smoothing operator that can generate a smooth shape that matches a set of input silhouettes. We evaluate our approach by using it to model a random sampling of man-made objects taken from the words in WordNet, and show that all of the tested man-made objects are suitable to being modeled quickly and easily using their silhouettes. We also present a user study that demonstrates that novice users are able to use our implemented modeler more effictively than Google SketchUp, a leading commercial 3D modeler also aimed at novice users.by Alec Rivers.S.M

New method to find corner and tangent vertices in sketches using parametric cubic curves approximation

Some recent approaches have been presented as simple and highly accurate corner finders in the sketches including curves, which is useful to support natural human-computer interaction, but these in most cases do not consider tangent vertices (smooth points between two geometric entities, present in engineering models), what implies an important drawback in the field of design. In this article we present a robust approach based on the approximation to parametric cubic curves of the stroke for further radius function calculation in order to detect corner and tangent vertices. We have called our approach Tangent and Corner Vertices Detection (TCVD), and it works in the following way. First, corner vertices are obtained as minimum radius peaks in the discrete radius function, where radius is obtained from differences. Second, approximated piecewise parametric curves on the stroke are obtained and the analytic radius function is calculated. Then, curves are obtained from stretches of the stroke that have a small radius. Finally, the tangent vertices are found between straight lines and curves or between curves, where no corner vertices are previously located. The radius function to obtain curves is calculated from approximated piecewise curves, which is much more noise free than discrete radius calculation. Several tests have been carried out to compare our approach to that of the current best benchmarked, and the obtained results show that our approach achieves a significant accuracy even better finding corner vertices, and moreover, tangent vertices are detected with an Accuracy near to 92% and a False Positive Rate near to 2%.Spanish Ministry of Science and Education and the FEDER Funds, through CUESKETCH (Ref. DPI2007-66755-C02-01) and HYMAS projects (Ref. DPI2010-19457) partially supported this work.Albert Gil, FE.; García Fernández-Pacheco, D.; Aleixos Borrás, MN. (2013). New method to find corner and tangent vertices in sketches using parametric cubic curves approximation. Pattern Recognition. 46(5):1433-1448. https://doi.org/10.1016/j.patcog.2012.11.006S1433144846

An evaluation of user experience with a sketch-based 3D modeling system

Abstract With the availability of pen-enabled digital hardware, sketch-based 3D modeling is becoming an increasingly attractive alternative to traditional methods in many design environments. To date, a variety of methodologies and implemented systems have been proposed that all seek to make sketching the primary interaction method for 3D geometric modeling. While many of these methods are promising, a general lack of end user evaluations makes it difficult to assess and improve upon these methods. Based on our ongoing work, we present the usage and a user evaluation of a sketch-based 3D modeling tool we have been developing for industrial styling design. The study investigates the usability of our techniques in the hands of non-experts by gauging (1) the speed with which users can comprehend and adopt to constituent modeling steps, and (2) how effectively users can utilize the newly learned skills to design 3D models. Our observations and users' feedback indicate that overall users could learn the investigated techniques relatively easily and put them in use immediately. However, users pointed out several usability and technical issues such as difficulty in mode selection and lack of sophisticated surface modeling tools as some of the key limitations of the current system. We believe the lessons learned from this study can be used in the development of more powerful and satisfying sketch-based modeling tools in the future.

Generating 3D product design models in real-time using hand motion and gesture

This thesis was submitted for the degree of Master of Philosophy and awarded by Brunel University.Three dimensional product design models are widely used in conceptual design and in the early stage of prototyping during the design processes. A product design specification often demands a substantial amount of 3D models to be constructed within a short period of time. Current methods begin with designers sketching product concepts in 2D using pencil and paper, which in turn are then translated into 3D models by a design individual with CAD expertise, using a 3D modelling software package such as Pro Engineer, Solid Works, Auto CAD etc. Several novel methods have been used to incorporate hand motion as a way of interacting with computers. There are three main types of technology available to capture motion data, capable of translating human motion into numeric data which can be read by a computer system. The first being, hand gesture glove-based systems such as “Cyberglove”, these systems are generally used to capture hand gesture and joint angle information. The second is full body motion capture systems, optical and non-optical-based, and finally vision based gesture recognition systems which capture full degree of - freedom (DOF) hand motion estimation. There has yet to be a method using any of the above mentioned input devices to rapidly produce 3D product design models in real time, using hand motion and gestures. In this research, a novel method is presented, using a motion capture system to capture hand gestures and motion in real time, to recreate 3D curves and surfaces, which can be translated into 3D product design models. The main aim of this research is to develop a hand motion and gesture-based rapid 3D product modelling method, allowing designers to interactively sketch out 3D concepts in real time using a virtual workspace. A database of a number of hand signs was built for both architectural hand signs (preliminary study) and Product Design hand signs. A marker set model with a total of eight markers (five on the left hand and three on right hand/marker pen) was designed and used in the capture of hand gestures with the use of an Optical Motion Capture System. A preliminary testing session was successfully completed to determine whether the Motion Capture system would be suitable for a real-time application, by effectively modelling a train station in an offline state using hand motion and gesture. An OpenGL software application was programmed using C++ and the Microsoft Foundation Classes which was used to communicate and pass information of captured motion from the EVaRT system to the user

Sketching apoyado en computación: Determinación de las características y atributos que permiten la eficiencia de herramientas tecnológicas en la etapa creativa del proceso de diseño de producto

153 páginas. Doctorado en DiseñoToday it is possible to affirm that the designers can materialize and develop their first ideas without paper and pencil. This is possible due to the latest technological advances in the field of design software and processing devices. The overall objective of this thesis is to analyze the characteristics and attributes that allow certain technological tools support the creative stage of product design process. The specific objectives are the following: identify the different types of representations used in the product design process, emphasizing the main features and characteristics of the sketch; describe the different types of technological tools used in the product design process, especially those likely to be used in the creative stage; and finally, to develop a tool to do a study which evaluates efficiency of three computer programs most used in the creative phase of the design process, through an exercise of representation and conceptual exploration. Given that this problem has been poorly studied, the pilot study was exploratory and quantitative- qualitative approach, focusing on the ability to represent the first ideas in selected computer programs, leaving aside everything related to the mental activity of the designer. Based on the study, we can say that there are a number of features and attributes that allow certain technological tools are efficient for representation and development of the first ideas in the creative stage of product design. However, it should be noted that these results are inconclusive, because it would require a larger sample, but this study will serve as a starting point for further research.Hoy en día es posible afirmar que el diseñador puede prescindir del papel y lápiz para aterrizar y desarrollar sus primeras ideas. Esto es posible debido a los últimos avances tecnológicos en materia de programas computacionales y dispositivos de procesamiento. El objetivo general de la presente tesis es analizar las características y atributos que permiten a ciertas herramientas tecnológicas soportar la etapa creativa del proceso de diseño de producto. Como objetivos específicos, por su parte, se consideran los siguientes: identificar los diferentes tipos de representaciones utilizadas en el proceso de diseño de producto, haciendo énfasis en las principales propiedades y características del sketch; describir las diferentes tipos de herramientas tecnológicas utilizadas en el proceso de diseño de producto, en especial las susceptibles de ser utilizadas en la etapa creativa del proceso de diseño de producto; por último, desarrollar un instrumento para elaborar un experimento, el cual pretende evaluar la eficiencia de tres de los programas computacionales más utilizados en la etapa creativa del proceso de diseño, mediante un ejercicio de representación y exploración conceptual. Dado que este problema ha sido poco estudiado, el experimento realizado fue de tipo exploratorio y con un enfoque cuanti-cualitativo, centrándose en la capacidad de representación de las primeras ideas en los programas computacionales seleccionados, dejando de lado todo lo relacionado con la actividad mental del diseñador. Con base en este estudio, podemos afirmar que el instrumento desarrollado resultó adecuado para su propósito y que, en cuanto a los programas estudiados, existen una serie de características y atributos que permiten que ciertas herramientas sean eficaces para la representación y desarrollo de las primeras ideas en la etapa creativa del proceso de diseño de producto. Sin embargo, es necesario precisar que estos resultados nos son concluyentes, pero sin duda este experimento servirá como punto de partida para investigaciones posteriores

Integration of sketch-based ideation and 3D modeling with CAD systems

This thesis was submitted for the degree of Doctor of Philosophy and awarded by Brunel University.This thesis is concerned with the study of how sketch-based systems can be improved to enhance idea generation process in conceptual design stage. It is also concerned with achieving a kind of integration between sketch-based systems and CAD systems to complete the digitization of the design process as sketching phase is still not integrated with other phases due to the different nature of it and the incomplete digitization of sketching phase itself. Previous studies identified three main related issues: sketching process, sketch-based modeling, and the integration between the digitized design phases. Here, the thesis is motivated from the desire to improve sketch-based modeling to support idea generation process but unlike previous studies that only focused on the technical or drawing part of sketching, this thesis attempts to concentrate more on the mental part of the sketching process which play a key role in developing ideas in design. Another motivation of this thesis is to produce a kind of integration between sketch-based systems and CAD systems to enable 3D models produced by sketching to be edited in detailed design stage. As such, there are two main contributions have been addressed in this thesis. The first contribution is the presenting of a new approach in designing sketch-based systems that enable more support for idea generation by separating thinking and developing ideas from the 3D modeling process. This kind of separation allows designers to think freely and concentrate more on their ideas rather than 3D modeling. the second contribution is achieving a kind of integration between gesture-based systems and CAD systems by using an IGES file in exchanging data between systems and a new method to organize data within the file in an order that make it more understood by feature recognition embedded in commercial CAD systems.This study is funded by the Ministry of Higher Education of Egypt

3d-gis Based Procedural Modeling In Contemporary Urban Planning And Design Practice

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2016Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2016Tüm dünyada şehirler çok hızlı bir şekilde büyümeye devam ediyor. Kentsel planlama ve kentsel tasarım disiplinleri de bu değişime ayak uydurabilmek amacıyla yeni kuramsal kavramlar geliştirmekte ve kendilerini bu değişime adapte etme gayreti göstermektedir. Kentlerin durdurulamayan nüfus artışı beraberinde ciddi çevresel, sosyal, ekonomik ve mekansal sorunlar ortaya çıkarmaktadır. Bu sorunların çözümü için gerekli muayene ve analiz süreçleri büyük miktarlarda veri gerektirmektedir. Bu büyük verinin ve büyük sorunların yönetiminde alışılmış bakış açıları yetersiz kalmaktadır. Dünyada ve Türkiye'de yaygın planlama pratikleriyle üretilen plan çizimleri ve raporlarının kentsel tasarıma konu olan mekanın yaşanabilirliğinin ve mekansal kalitesinin sağlanmasında yetersiz kalabildiği iddiası bir çok araştırmada paylaşılmaktadır. Böylece, kentsel alanın yönetim ve planlamasında alışılmış olanların dışında, yeni parametreler eklenmektedir. Türkiye’deki planlama mevzuatının çokça değişen ve istikrarsız yapısı, mekansal planlamada kullanılan araç ve kuralların sıklıkla değişime uğramasına neden olmaktadır. Yasa, yönetmelik ve plan notlarının getirmiş olduğu düzenleyici araçlardaki değişimlerin, kentlerde yaratacakları mekansal sonuçları incelemek gün geçtikçe daha çok zorlaşmaktadır. Söz konusu araçların değişimiyle planlamanın kentsel çevreyi regüle ediş biçimi de değişmektedir. Bunun yanında, genel anlamda Türkiye’de sonuç ürün olarak üretilen planların, detaylı sosyo-ekonomik ve çevresel analizlere dayalı, mekansal vizyon ve tasarım stratejilerini temel alan bir yapıda olup olmadıkları tartışmaya açıktır. Bu günün pratiklerinde, plancıların ve kentsel tasarımcıların, kente dair mekansal kararlarında tasarımsal kaliteden ziyade mekanik inşaat alanı hesaplarına daha fazla önem atfediği söylenebilir. Teknik olarak, alışılmış plan üretim araçlarının kent plancısını yaratıcı düşünce üretimi noktasında engelledikleri ve bu araçların, bilgi, iletişim ve temsiliyetle ilgili sorunlara sebep oldukları araştırmalarla gösterilmiştir. Diğer yandan, teknolojinin gelişmesiyle kullanımı artan bilgi sistemlerine dayalı yeni teknikler, mekansal planlama pratikleri için dikkate değer araçlar yaratmaktadır. Planlama ve kentsel tasarım pratiklerinde, müdahale edilmekte olan kentsel çevreyi görselleştirmek, tasarımla ilgili fikir alışverişi yapmak ve farklı tasarım senaryolarını deneylemek amacıyla yeni tasarım metodlarının araştırılması bir zorunluk haline gelmektedir. Bu metodlar genellikle kentsel çevreyi tüm boyutlarıyla ele almayı ve her tür bilgiyi yöneterek sentezlemeyi sağlayan kapsamlı araçları içermektedir. Bu çalışmanın merkezinde, kentsel planlama süreçlerinin üç boyutlu modelleri içermesi gerektiği hipotezi bulunmaktadır. Dünyada özellikle üç boyutlu görselleştirme araçları, mekansal planlamada kaliteli tasarımlar üretebilmek amacıyla kullanılmaktadır. Yaygın pratikte üç boyutlu kent modelleri, iki boyutlu çizimlerin genellikle görselleştirme amacıyla belli programlara aktarılmak suretiyle oluşturulmakta ve kent modelleri genellikle halihazır durumu betimlemek amacıyla üretilmektedir. Bunun yanında belirli bir alandaki, tasarımı bitirilmiş bir projenin tanıtımı gibi amaçlarla görselleştirilmesi de yaygın kullanımlardan biridir. “Fakat üç boyutlu modelleme alanındaki yeni teknikler tasarım aşamasını da destekleyecek çalışma yöntemleri sunmaktadır. Bu araçlar kullanılarak mekansal planlama süreçlerinde tasarım boyutuna da kayda değer katkılar yapılabilir. Bu araçlar içinden yordamsal modelleme olarak Türkçe’ye çevrilebilecek olan “procedural modeling”, bahsedilen araçlardan biri olarak öne çıkmaktadır. Yordamsal modelleme araçları vasıtasıyla, küçük veri girdilerini yordamsal kodlar ile tanımlanan işlemler yardımıyla oldukça büyük sonuç ürünlerine dönüştürebilmek mümkündür. Bu modelleme yönteminde, ilk adımda modelleme programının dijital girdileri hangi şartlarla, hangi sıra ve ne şekilde işleyeceğinin tariflendiği “kural kodları” üretilerek, bir parselden anlamlı bir yapılaşma modeli oluşturacak temel komut zinciri tanımlanmaktadır. Bu kodlar, modelleme yapılırken değiştirilebilecek olan parametreleri içermektedir. Söz edilen parametreler parsel bazında CBS tabanlı bilgilere bağlı olarak veya kullanıcı tarafından değiştirilerek, arzu edilen model oluşturulabilmektedir. Bu çalışma özelinde örnek vermek gerekirse, planlama mevzuatında tanımlanan yazılı yapılaşma koşullarının yordamsal parametreler olarak tanımlanması amacıyla yazılacak bir kodun, kentsel tasarım kararları olarak üçüncü boyutta karşılığını hızlı ve dinamik bir arayüzde görselleştirebilmenin mümkün olacağı savıyla yola çıkılmıştır. Tezde, öncelikle 3 boyutlu kent modellerinin, bir meri planın tanımladığı kentsel çevreyi tasavvur edip edemeyeceği sorgulanarak, bir örnek alan çalışması yapılmıştır. Bir diğer önemli soru da Türkiye’de hızla değişen planlama mevzuatının, yeni teknolojilerden biri olan 3 boyutlu CBS tabanlı yordamsal modelleme teknikleriyle entegre olup olamayacağıdır. Bu sorular ışığında, Türkiye’de mevcut kentsel planlama ve tasarım pratiğinde tanımlanmış olan kodlar ve araçlar, yordamsal modelleme parametrelerine dönüştürülerek üç boyutlu modelleri oluşturacak işlem adımları ve kuralları oluşturulmuştur. Bu işlemlerde çekme mesafeleri, taban alanı, kat sayısı, yapı yüksekliği, yapı yaklaşma mesafeleri ve emsal gibi bir çok parametreyi içermektedir. Planlama sisteminde tanımlı kodların yapılaşmayı tam anlamıyla tanımlayamadığı düşünülen noktalarda yeni parametreler eklenerek, yapılaşma kodları oluşturulmuştur. Her yapı parseli özelinde, bu parametrelerdeki her değişim, program tarafından sonuç üründe güncellenerek, kullanıcıya bu değişimin görsel sonucunu gözlemleme imkanı verebilmektedir. Koda göre; parsel içinde, yapı oturum alanı dışındaki alanlar, seçime göre yeşil alan, sert zemin veya otopark alanı gibi düzenlenebilirken, bir parselde bir veya birden fazla yapı yapılabilmektedir. Yapıların oturum düzeni, modelleme esnasında önceden tanımlanmış oturum tipolojileri seçilerek değiştirilebilmektedir. Cephe ve çatı detayları, pencere ve duvar genişlikleri gibi temel özellikler başta olmak üzere, bir çok parametreyle düzenlenebilmektedir. Yapı parselleri dışında bu sisteme yol orta çizgileri ve topoğrafya verisi eklenmiştir. Yol ve parseller, topoğrafya üzerine oturtularak alanın gerçek dokusu görselleştirilmiştir. Yollar; yol genişliği, şerit sayısı, yaya ve bisiklet yolları, kent mobilyaları gibi bir çok parametrelerle kontrol edilebilmektedir. Oluşturulan bu kodlar, genel planlama araçlarını içerdiğinden, bir alana veya bir tasarım tarzına özgü değil, her alanda kullanılabilecek ve farklı tasarımlara izin verebilecek bir sistem sunmaktadır. Bu ön çalışmanın ardından oluşturulan kodlar, İstanbul’un Beylikdüzü ilçesinde seçilen bir çalışma alanında, yürürlükteki uygulama planına tanımlanmıştır. Planda tariflenmiş olan yapı adaları, fonksiyonlar, arazi kullanımı ve yapılaşma kararları, bu dinamik modelleme sisteminde, alanın tamamı için tanımlanan farklı tasarım kriterleriyle yorumlanarak, iki farklı kent modeli oluşturmak amacıyla kullanılmıştır. Bu alternatif tasarımlardaki amaç; plan yönetmelikte belirlenmiş olan yapılaşma kararlarına uygun olması, uyumlu bir tasarım içeriğine sahip olması ve monoton bir model yerine gerçekçi bir kent modeli oluşturabilmektir. Aynı çalışma alanında, aynı plan kararları kullanılarak üretilen iki alternatif tasarım uygulandıktan sonra, modellerin sayısal değerlendirmesi yapılmıştır. İki tasarımda da kullanılan mevcut parsel dokusu ve plan durumları, coğrafi bilgi sistemi kaynaklı olduğundan dolayı, içinde birtakım analitik bilgiler içermektedir. Bununla birlikte, modelleme esnasında yapılan tüm işlemler sonucunda her bir parselin içerdiği yapılaşmaya ait nicel veriler gözlenebilmektedir. Bu değerlendirme; nüfus, yoğunluk, bağımsız birim sayıları gibi demografik verileri; farklı arazi kullanımlarının toplam inşaat alanları, tahmini enerji tüketimleri ile maliyet ve değer hesaplamalarını içermektedir. Bu sonuç raporlamaları verilen her yapılaşma kararının ne gibi sonuçlar oluşturacağı gözlemlenebilmektedir. Sonuç olarak, oluşturulan üç boyutlu coğrafi bilgi sistemleri tabanlı yordamsal modelleme sisteminin, kentleşme ve planlama politikalarında hızlı çözüm üreten bir yapı ihtiyacına ne denli yanıt verebildiği ortaya konmaktadır. Bu çalışmada üretilen modelleme sistemiyle bir plan, plan notları, yasa ve yönetmelikler baz alınarak oluşturulan kentsel tasarım alternatifleri göstermektedir ki; mevzuatın içerdiği yazılı ifadeler yapılaşma şartlarında esneklik sağlamak yerine belirsizlik yaratmaktadır. Bu durumu oluşturan koşulların tanımlanması ve daha analitik koşullara bağlı bir yapıya kavuşmasında bu çalışmaya benzer yordamsal modelleme uygulamaları yardımcı olabilir. Diğer yandan, imar planlarının ve planlama mevzuatında yer alan yasal tanımlamaların tasarım üzerinde fazlasıyla kısıtlayıcı bir rolü olduğu savı da eleştirilerek, yordamsal modellemenin bu arayüzde oynayabileceği roller araştırılmıştır. Aynı plan kurallarına dayanılarak parsel bazında birbirinden çok farklı yerleşim ve biçim alternatiflerinin üretilebilecek olduğu, çalışmada deneyimlenmiştir. İmar kuralları genel anlamıyla çok fazla parametre ve kriter içeriyor gibi gözükse dahi, aslında bu sınırlar içerisinde, tasarımcıya geniş bir alan bırakmaktadır. Bunun yanında, bu sistemin sürdürülebilir planlama pratikleri çerçevesinde nasıl kullanılabileceğine dair görüş ve öneriler aktarılmaktadır. Kentlerin hızla geliştiği günümüzde, kente dair kararların gelecekteki etkilerini görmek ve daha duyarlı imar kararları üretmek kritik öneme sahiptir. Yordamsal modellemenin raporlama özelliği sayesinde mekansal senaryoların çevresel, ekonomik ve sosyal etkileri daha etkin bir şekilde analiz edilerek duyarlı bir planlama pratiği tanımlanabilir. Şehir plancıları çizdikleri planın tüm boyutlarıyla nasıl bir kentsel çevre yaratacağını tahayyül edebildikleri varsayımıyla hareket etmektedir. Bu varsayımın bir yanılgı olduğu, kentlerimiz için yapılan planlardan herhangi birkaçı incelendiğinde bile kendini göstermektedir. Plancı ve tasarımcılar mekansal kararlarının yaratacağı çevreyi zihinlerinde tahayyül etmeye çalışmak yerine, yeni teknoloji ve yöntemler kullanmalıdırlar.The cities keep developing rapidly all over the world. Urban planning and urban design disciplines are striving to enhance new theoretical concepts in order to keep up with these changes. Various researches commonly claim that the outcomes that are generated with the traditional planning techniques in the world and Turkey fall short in providing the livability of urban space and the design quality. The dynamical structure of the planning regulations in Turkey causes frequent changes in the tools and rules applied in spatial planning. The changes in the regulatory tools caused by the law, regulations and plan notes make it harder to investigate them in the spatial changes that will take place in the cities. On the other hand, the new information-based techniques are increasingly used as a result of the developments in technology create remarkable tools for spatial planning practices. Especially three dimensional visualization tools are used in order to produce high-class designs in spatial planning all over the world. Mostly, the three dimensional urban models are produced by transferring two dimensional drawings into particular software for some reason and they are generally produced to describe the current situation. However, novel techniques in 3D modeling field are offering workflows for aiding the design phase. By using such tools, valuable contributions can be achieved in design aspect of planning processes. Procedural modeling steps forward among these tools. With procedural modeling tools, quite remarkable outcome can be produced by means of the operations that identify the small data entries with procedural codes. In this modeling methodology, it is possible to dynamically visualize three dimensional representations of design decisions by defining regulative codes into procedural codes. In this thesis, the codes and tools identified in the current urban planning and designing practices in Turkey are converted into procedural modelling parameters and thus the operation rules that will form the three dimensional models have been set. Then, the current implementation plan of the selected field is transformed into a three dimensional interactive model. The city blocks, functions, land use decisions and housing rights, which are described in the plan, are interpreted with different designing alternatives within this parametrical system. After these alternative designs are modeled in compliance with the criteria specified in the plan and regulations, the quantitative evaluation of these models are conducted. This evaluation includes reports of estimations such as demographic data, calculations of areas, costs and value calculations and consumption demands. As a consequence, the response capacity of produced three-dimensional GIS based procedural modeling system on urbanization and planning policies is investigated. Additionally, opinions on the utilization of this system within the framework of sustainable planning practices are expressed. Meanwhile, by criticizing the arguement that legal codes exceedingly restrict the design process, it is showed that various design alternatives can be created within this interface by utilizing procedural modeling.Yüksek LisansM.Sc

Abstract A Freehand Sketching Interface for Progressive Construction of 3D Objects

This paper presents an intuitive, freehand sketching application for Computed Aided Design (CAD) that can reconstruct a 3D object from a single, flat, freehand sketch. A pen is used to draw two dimensional sketches consisting of straight and curved strokes connected at vertices. The sketches are processed by a reconstruction algorithm that uses the angular distribution of the strokes, and their connectivity, to determine an orthogonal 3D axis system whose projection correlates with the observed stroke orientations. The axis system is used to determine a plausible depth for each vertex. This approach works well for drawings of objects whose edges predominantly conform to some overall orthogonal axis system. A second, independent optimization procedure is then used to reconstruct each curved stroke in the original sketch, assuming that the curve is planar. New strokes can be attached to the 3D object, or drawn directly onto the object’s faces. An implementation of the reconstruction algorithm based on Levenberg-Marquardt optimization allows objects with over 50 strokes to be reconstructed in interactive time. Key words: 3D sketching, pen-based computing, optimization, human-computer interaction PACS: computer graphics, human-computer interaction