Generative Design in Minecraft (GDMC), Settlement Generation Competition

This paper introduces the settlement generation competition for Minecraft, the first part of the Generative Design in Minecraft challenge. The settlement generation competition is about creating Artificial Intelligence (AI) agents that can produce functional, aesthetically appealing and believable settlements adapted to a given Minecraft map - ideally at a level that can compete with human created designs. The aim of the competition is to advance procedural content generation for games, especially in overcoming the challenges of adaptive and holistic PCG. The paper introduces the technical details of the challenge, but mostly focuses on what challenges this competition provides and why they are scientifically relevant.Comment: 10 pages, 5 figures, Part of the Foundations of Digital Games 2018 proceedings, as part of the workshop on Procedural Content Generatio

La recreación de una escena urbana medieval con personajes inteligentes: pasos para crear el escenario completo

[EN] From historical advice to 3D modeling and programming, the process of reconstructing cultural heritage sites populated with virtual inhabitants is lengthy and expensive, and it requires a large set of skills and tools. These constraints make it increasingly difficult, however not unattainable, for small archaeological sites to build their own simulations. In this article, we describe our attempt to minimize this scenario. We describe a framework that makes use of free tools or campus licenses and integrates the curricular work of students in academia. We present the details of methods and tools used in the pipeline of the construction of the virtual simulation of the medieval village of Mértola in the south of Portugal. We report on: a) the development of a lightweight model of the village, including houses and terrain, and b) its integration in a game engine in order to c) include a virtual population of autonomous inhabitants in a simulation running in real-time.[ES] El proceso de reconstrucción en 3D de lugareshistóricospoblados con habitantes virtuales es complejo, y requiere de un gran conjunto de habilidades y herramientas. Estos procesos incluyen elasesoramiento histórico, el modelado 3D, ola programación y estas limitaciones hacen que sea muy difícil construir sus propias simulacionesenpequeños equipos arqueológicos. En este artículo, describimos nuestro intento de minimizar este escenario. Se describe cómo integramos el trabajo curricular de los estudiantes en la academia, haciendouso de herramientas libres olicencias de campus. Se presentan los detalles de los métodos y de las herramientas utilizadas en el processo de construcción de la simulación virtual del pueblo medieval de Mértola, en el sur de Portugal. Se presenta: a)el desarrollo de los modelos ligeros 3D en el pueblo, incluyendo las habitaciones y el terreno, yb) su integración en unmotor de juego con el fin de c)incluir la población virtual de habitantes autónomos, en una simulación que pueda ser ejecutadaen tiempo real.This project was funded by the Horizon 2020: EU Framework Programme for Research and Innovation under Marie Skłodowska-Curie grant agreement No. 655226 (fellowship to Dr. Rui Filipe Antunes). We knowledge the support of BioISI R&D unit (UID/MULTI/04046/2013), Portugal, the information provided by the team of Campo Arqueológico de Mértola and the students that produced the models and scenarios. Proofreading by Piki Productions.Cláudio, AP.; Carmo, MB.; De Carvalho, AA.; Xavier, W.; Antunes, RF. (2017). Recreating a medieval urban scene with virtual intelligent characters: steps to create the complete scenario. Virtual Archaeology Review. 8(17):31-41. https://doi.org/10.4995/var.2017.6557SWORD314181

Volumetric Procedural Models for Shape Representation

This article describes a volumetric approach for procedural shape modeling and a new Procedural Shape Modeling Language (PSML) that facilitates the specification of these models. PSML provides programmers the ability to describe shapes in terms of their 3D elements where each element may be a semantic group of 3D objects, e.g., a brick wall, or an indivisible object, e.g., an individual brick. Modeling shapes in this manner facilitates the creation of models that more closely approximate the organization and structure of their real-world counterparts. As such, users may query these models for volumetric information such as the number, position, orientation and volume of 3D elements which cannot be provided using surface based model-building techniques. PSML also provides a number of new language-specific capabilities that allow for a rich variety of context-sensitive behaviors and post-processing functions. These capabilities include an object-oriented approach for model design, methods for querying the model for component-based information and the ability to access model elements and components to perform Boolean operations on the model parts. PSML is open-source and includes freely available tutorial videos, demonstration code and an integrated development environment to support writing PSML programs

Exploring 3D Data Reuse and Repurposing through Procedural Modeling

Most contemporary 3D data used in archaeological research and heritage management have been created through ‘reality capture,’ the recording of the physical features of extant archaeological objects, structures, and landscapes using technologies such as laser scanning and photogrammetry (Garstki 2020, ch.2; Magnani et al. 2020). A smaller quantity of data are generated by Computer Aided Design (CAD) and Building Information Modeling (BIM) projects, and even fewer data are generated through procedural modeling, the rapid prototyping of multi-component threedimensional (3D) models from a set of rules (Figure 8.1.). It is unsurprising therefore that in archaeology and heritage, efforts around digital 3D data preservation and accessibility have concentrated on high-resolution 3D data produced through scanning and image-based techniques (Hardesty et al. 2020; Richards-Rissetto and von Schwerin 2017). Establishing best practices, cultivating a community of experts, and developing infrastructure for this kind of 3D data in the archaeological and cultural heritage domains have been the focus of several coordinated efforts in Europe over the past decade (Fresa et al. 2015, Remondino and Campana 2014, Taylor and Gibson 2017, Vecchio et al. 2015). A series of European projects including 3D-COFORM, CARARE, and their successor projects, made particularly notable contributions (D’Andrea et al. 2013, Kuroczyski et al. 2014, Papatheodorou et al. 2011, Pitzalis et al. 2011, Remondino and Campana 2014). These projects were primarily oriented toward 3D data captured as part of conservation and heritage management work. Issues of preservation, accuracy, fidelity, access, and associated ethical issues of ownership, stewardship, contextualization, and interpretation were, appropriately, the center of extended disciplinary debates (for example, Magnani et al. 2018, Santana Quintero et al. 2019, Ulguim 2018; and more broadly on digital ethics Dennis 2020 and Richardson 2018). File size, geometric complexity, the diversity of ‘standard’ formats, evolving platforms for delivery, and presentation online posed challenges that continue to re-emerge today (for example, Digital Lab Notebook http://culturalheritageimaging.org/ Technologies/Digital_Lab_Notebook/, Jensen 2018a, Koutsoudis et al. 2020, Münster et al. 2016, Rahaman et al. 2019, Rourk 2019). To these efforts, heritage practitioners working in the context of architecture and urban development communities added workflows and tools designed to make CAD- and BIM-produced 3D models FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, and Reusable). Such work provides a foundation for broader efforts to make data in 3D digital archaeology and heritage FAIR (Apollonio et al. 2012, Leventhal 2018, Pocobelli et al. 2018, Saygi et al. 2013, Wilkinson et al. 2016). These CAD and BIM projects also advanced the development of archaeological information infrastructures and workflows for 3D data by incorporating more extensive use of paradata, while also grappling with issues of uncertainty and intellectual transparency in the interpretive modeling process (Bentkowska-Kafel et al. 2012, Denard 2012). In contrast, procedural modeling’s geometrically simple, lego-like 3D models have received little attention from the community concerned with digital 3D infrastructures, standards, and practices (Coelho et al. 2020). Various sectors employ the approach to create multiple virtual reconstructions (simulations) and to explore alternative constructions and arrangements with varying properties. These multiple, nesting-doll reconstructions redeploy components such as buildings in different arrangements according to diverse rules (Figure 8.1.). In archaeology, they have been used to investigate ancient Roman, Greek, Egyptian, and Maya cities in connection with core research questions about the emergence, character, and experience of urban life (Dylla et al. 2009, Fanini and Ferdani 2011, Kitsakis et al. 2017, Piccoli 2014, 2016, 2018, Richards- Rissetto and Plessing 2015, Saldana 2014, Saldana and Johanson 2013, Sullivan 2017, 2020)

Procedural City Generation with Combined Architectures for Real-time Visualization

The work and research of this paper sought to build upon traditional city generation and simulation in creating a tool that both realistically simulates cities and their prominent features and also creates aesthetic and artistically rich cities using assets that combine several contemporary or near contemporary architectural styles. The major city features simulated are the surrounding terrain, road networks, individual buildings, and building placement. The tools used to both create and integrate these features were created in Houdini with Unreal Engine 5 as the intended final destination. This research was influenced by the city, town, and road networking of Ghost Recon:Wildlands. Both games exhibit successful creation and integration of cities in a real-time open world that creates a holistic and visually compelling experience. The software used in the development of this project were Houdini, Maya, Unreal Engine 5, and Zbrush, as well as Adobe Substance Designer, Substance Painter, and Photoshop. The city generation tool was built with the intent that it would be flexible. In this context flexibility refers to the capability to create many different kinds of city regions based on user specifications. Region size, road density and connectivity, and building types are examples of qualities of the city that can be directly controlled. The tool currently uses one set of city assets created with intent for use together and an overall design cohesion but is also built flexibly enough that new building assets could be included, only requiring the addition of building generators for the new set. Alternatively, assets developed with the current generation methods in mind could also be used to change the visual style of the city. Buildings were both generated and placed based on a district classification. Buildings were established as small residential, large residential, religious buildings, and government/commercial before being placed in appropriate locations in the city based on user district specifications

VIRTUAL CITIES INHABITED BY AUTONOMOUS CHARACTERS: A PIPELINE FOR THEIR PRODUCTION

[EN] Creating 3D reconstruction of the past is a challenging task requiring a vast set of technical skills, with teams usually including historians, 3D artists and IT technicians. In this paper, we describe our combined efforts to work under a low-budget pipeline to make a 3D simulation of the medieval village of Mértola in the south of Portugal. The work we describe in this paper is part of a larger project called "BIHC - Bio- Inspired Human Crowds" whose partial objectives are the development of a set of tools for the animation of 3D reconstructions of cultural heritage sites. We have focused on developing a lightweight model of the village that would allow the incorporation of virtual autonomous inhabitants in a simulation running in real-time and visitable by online audiences in both i) bird’s-eye and ii) first-person points of view. The contribution of this paper is the identification of a set of tools and stages that can be used to obtain the final interactive environment recreating the inhabited ancient villageCláudio, AP.; Carmo, MB.; Carvalho, AA.; Xavier, W.; Antunes, R. (2016). VIRTUAL CITIES INHABITED BY AUTONOMOUS CHARACTERS: A PIPELINE FOR THEIR PRODUCTION. En 8th International congress on archaeology, computer graphics, cultural heritage and innovation. Editorial Universitat Politècnica de València. 500-503. https://doi.org/10.4995/arqueologica8.2015.4185OCS50050

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

Creation and Spatial Analysis of 3D City Modeling based on GIS Data

The 3D city model is one of the crucial topics that are still under analysis by many engineers and programmers because of the great advancements in data acquisition technologies and 3D computer graphics programming. It is one of the best visualization methods for representing reality. This paper presents different techniques for the creation and spatial analysis of 3D city modeling based on Geographical Information System (GIS) technology using free data sources. To achieve that goal, the Mansoura University campus, located in Mansoura city, Egypt, was chosen as a case study. The minimum data requirements to generate a 3D city model are the terrain, 2D spatial features such as buildings, landscape area and street networks. Moreover, building height is an important attribute in the 3D extrusion process. The main challenge during the creation process is the dearth of accurate free datasets, and the time-consuming editing. Therefore, different data sources are used in this study to evaluate their accuracy and find suitable applications which can use the generated 3D model. Meanwhile, an accurate data source obtained using the traditional survey methods is used for the validation purpose. First, the terrain was obtained from a digital elevation model (DEM) and compared with grid leveling measurements. Second, 2D data were obtained from: the manual digitization from (30 cm) high-resolution imagery, and deep learning structure algorithms to detect the 2D features automatically using an object instance segmentation model and compared the results with the total station survey observations. Different techniques are used to investigate and evaluate the accuracy of these data sources. The procedural modeling technique is applied to generate the 3D city model. TensorFlow & Keras frameworks (Python APIs) were used in this paper; moreover, global mapper, ArcGIS Pro, QGIS and CityEngine software were used. The precision metrics from the trained deep learning model were 0.78 for buildings, 0.62 for streets and 0.89 for landscape areas. Despite, the manual digitizing results are better than the results from deep learning, but the extracted features accuracy is accepted and can be used in the creation process in the cases not require a highly accurate 3D model. The flood impact scenario is simulated as an application of spatial analysis on the generated 3D city model. Doi: 10.28991/CEJ-2022-08-01-08 Full Text: PD

A Procedural Approach to Creating American Second Empire Houses

In this work, we present a procedural approach to capture a variety of appearances of American Second Empire houses, which are well known for their mansard roofs and their inspired ornamentation. To develop this procedural approach, we have identified the set of rules and similarities of Second Empire houses. Our procedural approach, therefore, captures the style differences of Second Empire houses with a relatively few number of parameters. Using our interface, we are able to generate virtual houses in a wide variety of styles of American Second Empire architecture. We have also developed a method to break up these virtual models into slices in order to efficiently and economically 3D print them. Using this method, we have printed miniatures of two landmark buildings in Savannah, GA and Baltimore, MD: The Hamilton-Turner Inn and Enoch Pratt House. We observe that the virtual models still provide more details because of the limited resolution of the 3D printing process

Digital Segusio: from models generation to urban reconstruction

[EN] The reconstructive study of the urban arrangement of Susa in the 4th century arose from the intention to exploit some resources derived from local studies, and survey activities, fulfilled by innovative methods from which the modelling of architectural heritage (AH) and virtual reconstructions are derived. The digital Segusio presented in this paper is the result of intensive discussion and exchange of data and information during the urban landscape documentation activities, and due to the technology of virtual model generation, making it possible to recreate the charm of an ancient landscape. The land survey has been accomplished using aerial and terrestrial acquisition systems, mainly through digital photogrammetry from UAV (Unmanned Aerial Vehicle) and terrestrial laser scanning. Results obtained from both the methods have been integrated into the medium scale geographical data from the regional map repository, and some processing and visualization supported by GIS (Geographical Information System) has been achieved. Subsequently, with the help of accurate and detailed DEM (Digital Elevation Model) and other architectural scale models related to the ancient heritage, this ancient landscape was modelled. The integration of the history of this city with digital and multimedia resources will be offered to the public in the city museum housed in the restored castle of Maria Adelaide (Savoy dynasty, 11th century), which stands in the place where the acropolis of the city of Susa lay in ancient times.A special acknowledgment goes to the Foundation Cassa di Risparmio di Torino, who made the realization of this work possible (through a loan granted under the "Exponent Project 2015"). The city of Susa and the architect Maria Pia Dal Bianco (castle restoration and setting up of the Civic Museum designer), who participated actively in the initiative's success. The DIRECT team (working in the field of advanced technologies, 3D Metric survey, for the on going education of students from the areas of Architecture and Engineering in relation to the promotion and protection of the territory and built heritage) participated in the survey campaign and data processing in 2013, and above all Elisabetta Donadio. We would also like to thank Dr. Enrico Maggi –PhD in Arch.– who has deepened the study and the graphic representation of the walls of Segusio.Spanò, A.; Chiabrando, F.; Dezzani, L.; Prencipe, A. (2016). Digital Segusio: from models generation to urban reconstruction. Virtual Archaeology Review. 7(15):87-97. https://doi.org/10.4995/var.2016.5874SWORD879771