МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАСТРОЙКИ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ФОРМЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ PYTHON В СРЕДЕ 3DS MAX Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Научно-технический журнал

14. Петров В.М., Муравей Л.А., Копылова Т.В. «Задачи моделирования и оптимизации некоторых технологических процессов в микроэлектронике» - Дубна, Вестник Международного университета природы, общества и человек «Дубна», №2(17), декабрь, 2007.

15. Muravey L.A., Petrov V.M., Romanenkov A.M. Modeling and optimization of ion-beam etching process. Proceedings. III International conference on optimization methods and applications (OPTIMA-2012). Costa da Caparica, Portugal, September 23-30, 2012. Edited by VI Zubov., vol. 47, p. 181. 2006.

© C. C. Гусев, Е. Ф. Анисимов

Ссылка для цитирования:

Гусев C. C., Анисимов Е. Ф. Численная реализация метода оптимизации для нахождения оптимального управления процессом нагрева диска / / Инженерно-строительный вестник Прикаспия : научно-технический журнал / Астраханский государственный архитектурно-строительный университет. Астрахань : ГАОУ АО ВО «АГАСУ», 2021. № 4 (38). С.107-113.

УДК 004.94+711.4+721

DOI 10.52684/2312-3702-2021-38-4-113-117

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАСТРОЙКИ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ФОРМЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ PYTHON В СРЕДЕ 3DS MAX В. И. Жигулин, К. А. Шумилов, А. А. Семенов

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, г. Санкт-Петербург, Россия

В данной работе представлены результаты разработки алгоритма создания и редактирования трехмерной графики в Autodesk 3ds Max с использованием возможностей высокоуровневого языка программирования Python. На основе полученных результатов появляется возможность моделировать различные варианты квартальной застройки, которые можно использовать как основу BIM-модели при решении задач обучения и проектирования. Распределяются парковые зоны, жилые комплексы и элементы инфраструктуры. По завершению работы алгоритма формируется карта области застройки и ее 3D-модель. В процессе генерации модели с помощью языка Python формируется текстовый документ, содержащий информацию обо всех объектах, что исключает необходимость сохранения самой 3D-модели при каждой случайной генерации. Предлагаемый алгоритм можно использовать для тестовых и учебных заданий, а также возможны различные модификации для использования алгоритма в реальных проектах. Ключевые сова: 3Ds MAX, Python, генерация застройки, алгоритм, градостроительство, проектирование, BIM.

MODELING AN ARBITRARY BUILDING WITH PYTHON IN THE 3DS MAX ENVIRONMENT V. I. Zhigulin, K. A. Shumilov, A. A. Semenov

Saint Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering, Saint Petersburg, Russia

This paper presents the results of the development of an algorithm for creating and editing three-dimensional graphics in Autodesk 3ds Max using the capabilities of the high-level programming language Python. Based on the results obtained, it becomes possible to simulate various options for quarterly development, which can be used as the basis of a BIM model when solving training and design problems. Park areas, residential complexes and infrastructure elements are distributed. Upon completion of the algorithm, a map of the building area and its 3D model are generated. In the process of generating a model using the Python language, a text document is generated containing information about all objects, which eliminates the need to save the 3D model itself with each random generation. The proposed algorithm can be used for test and educational tasks, and various modifications are also possible for using the algorithm in real projects.

Keywords: 3Ds MAX, Python, building generation, algorithm, urban planning, design, BIM.

Введение

Современный уровень развития технологий информационного моделирования можно найти, например, в работах [1-5]. С каждым годом программное обеспечение, позволяющее создать информационную модель объекта строительства, охватывает все больше стадий жизненного цикла и отдельных их разделов. Например, увеличивается количество работ, посвященных вопросам стадии эксплуатации [6, 7], что до недавнего времени было большой редкостью.

Помимо «классических» вопросов создания информационных моделей, в настоящее время появляются работы, посвященные генеративному дизайну [8-11].

Так, в работе [8] авторами рассмотрено применение технологии генеративного дизайна для решения задач строительства. Генеративный дизайн рассматривается, как цифровая технология, работающая с другими сквозными цифровыми

технологиями, в том числе с аддитивным производством и искусственный интеллектом. Обсуждаются проблемы широкого внедрения технологии, в том числе в процесс информационного моделирования объектов строительства (BIM).

Предложены подходы к решению некоторых задач проектирования, строительства и эксплуатации с применением технологии генеративного дизайна. Сделан вывод, что технологию генеративного дизайна можно использовать в процессе информационного моделирования объекта строительства на всем его жизненном цикле.

Генеративный дизайн является новым подходом к проектированию, при котором человек делегирует часть процессов подбора параметров объекта компьютерным технологиям.

Фактически, это позволяет в автоматическом режиме и с учетом указанных ограничений создавать набор вариантов какого-либо объекта (или группы объектов) в информационной модели. В

частности, это могут быть и объекты городской застройки - их распределение на каком-либо участке территории с определенными условиями.

Генерации такого поля объектов и посвящена данная работа.

Теория и методы

Разработана схема генерации области застройки случайной формы и размеров. Для этого создан алгоритм, которой произвольно срезает часть площади по периметру прямоугольной формы с учетом количества единичных кварталов, заданных вдоль осей (рис. 1).

В данной работе единичными кварталами являются прямоугольные объекты, имитирующие здания с минимальными размерами по длине и ширине. Логика данного алгоритма строится на прямоугольной квартальной застройке, в которой необходимо задать количество кварталов вдоль осей X и Y. В дополнение к этому можно задать процент срезаемой по краям части.

Сама форма, представляющая собой прямоугольную форму города, строится через двумерный массив в Python [12-14]. Этот массив изначально заполняется нулями, обозначающими свободное место под единичные кварталы.

Далее, случайным образом в цикле, выбирается одна из четырех крайних сторон сформированной прямоугольной формы. После этого, на выбранной стороне случайно выбирается один из элементов и, если этот элемент равен нулю, он заменяется на единицу, показывая, что в дальнейшем в данном месте нельзя будет разместить застройку или часть застройки. Если же данный элемент уже равен единице, происходит случайный выбор оси, по которой будет происходить смещение выбора элемента. После того,

как ось выбрана, случайным образом осуществляется смещение выбора, т. е. либо увеличение, либо уменьшение на единицу.

Если алгоритм вышел за границу формы или же, другими словами, происходит выход за пределы массива и будет превышено допустимое значение, то осуществляется возврат к предыдущему элементу и повторение предыдущих шагов. В противном случае, если перемещение к новому элементу прошло успешно, вновь будет проверено значение этого элемента и, если оно окажется равным нулю, будет изменено на единицу и начнется новая итерация цикла. Если же значение нового элемента равно единице, то будут повторены предыдущие шаги.

Алгоритм закончит работу сразу, как только количество заполненных единицами элементов станет равно заданному проценту срезаемой по краям части в начале алгоритма.

После получения формы области застройки, генерируется карта, на которой обозначено, какой участок и каких размеров выделяется под три разных локации, а именно жилые комплексы, инфраструктуру и парковые зоны.

Вначале распределяются парковые зоны. В скрипте помимо процента срезаемой по краям части формы задается процент парковых зон на всю итоговую территорию без учета уже срезанной части. В представленном алгоритме полученное значение общей территории, которая была выделена под парки, делится на четыре для каждой четверти итогового города с целью более равномерного распределения зеленых зон по всей территории.

Рис. 1. Смоделированное очертание области застройки

После этого случайным образом задаются размеры сторон парковых зон и генерируется позиция на территории, с которой в данный момент происходит работа (одна из четвертей формы). Далее происходит проверка всех элементов массива, на которые попадает по размерам парковая зона, а также дополнительно по одному элементу во все стороны от зеленой зоны, чтобы в итоговой модели парки не прилегали вплотную друг к другу, и, если все элементы под эту зону равны нулям, на эти места в массиве записывается парковая зона. В противном случае происходит возврат к началу итерации и производится новая попытка разместить зеленую зону.

При успешном размещении генерируется модель парка зеленого цвета и парковой зоне присваивается номер, который записывается в «карту города», что продемонстрировано на рисунке 2. Этот номер состоит из двух букв, первая из которых это латинская буква P (означает парковую зону), затем идет буква из латинского алфавита и последним идет цифра от 01 до 99, обозначающая номер зоны.

После успешного размещения зеленой зоны подсчитывается количество элементов массива, которые уже были заняты парками для данной четверти и, если данное число достигает значения выделенной территории для одной четверти всей формы, происходит переход на следующую четверть. После завершения работы со всей территорией работа с парковыми зонами заканчивается и начинается следующий этап.

Далее генерируются жилые комплексы и элементы инфраструктуры. Для них в алгоритме про-

писывается минимальное и максимальное количество этажей здания, а также высота одного этажа, чтобы при генерации модели случайно выставлялась высота дома в заданном диапазоне. Логика построения у этих объектов следующая.

Алгоритм в цикле перебирает все нули (свободные места под строительство объектов) и случайным образом выбирает какой объект будет установлен, а именно жилой комплекс или инфраструктурный элемент. Случайным образом выбираются размеры квартала под этот объект. Моделируется единичный квартал по оси X, протяженный от одного до шести по оси Y, либо от одного до шести по оси X на один по оси Y. Далее происходит проверка, возможно ли разместить сгенерированную форму в данной позиции. Если по оси X расположен один элемент, то движение осуществляется по оси Y и проверяются значения элементов. Если все они равны нулям, то на эти позиции записывается данный объект и генерируется модель, в противном случае происходит возврат к началу итерации цикла. Аналогично и в ситуации, когда по оси Y располагается один элемент, а по оси X несколько.

При успешном размещении жилых комплексов генерируются модели серого цвета, а для элементов инфраструктуры - оранжевого. В «карту города» жилые комплексы заносятся с номером, который формируется таким же образом, как и для парковых зон, но с отличием, заключающимся в первой букве - она меняется на латинскую букву H. Для сгенерированного элемента инфраструктуры номер начинается с латинской буквы I.

По завершению работы данного алгоритма формируется карта города (рис. 2) и его 3D-модель.

МНД11 «WS КИ1Ш5 HU

IIS! [И Ш

mm ваш ша м

KW Mit

шммй ж iw в:г ни ни ¡■я га ни •ИР«2 PWPjM

ibs? №1

KU

■Sil ИТ1НШ

m *n да? ни im im ннгюяпи «игски ecb ш ю

ich «я kl) icsi нш im i«! H05 ИСК HCl! kos im Ш

шив ж

[III Uli Pili "US m РЯ PMS

mi lui m; nk nb ms ms

№1 iui №t №] ш! ищmj км) ю м m Hut кш ста m WS KW W IW ЕМШ) pik, iis hjsi pme че «и ш рда №9 IMS WI p«! «IL Ml

№2 №3 Iiis ИШ PS! щ NU Ki£2 ВЙ Uli WI И1 HUI Mll Klil Uli Tai H17? HIE WH Ж IM2 US! НЙ? UM НИ) Lisi

«Si hb» и* нет ms w? hm

isis el; 1:11 Eli « ни? №e>

«н ms «и eis ли ¡in im

1131 e12 iui rtjs № ¡Iii 1113

ригм им «а :ви lim pi« № ш! № iui еиш)

iesi ш hui л2! » hh!1

ш eil №; f № iss :i(i rt;j

№2 isis hs74 m -fije №te kt;

ki im ни m еж :)ä! lbu wi m m ж m ibsj ж pui fw kii icbi ich иен k« PAH FW 1(1! 1(11 HS HCl! KM PAK Pili KU KIT KU KS Kii KIT Kii K2ä <21 ¡CM КЮКИ

на; к» кя o«s*»mk k« w hui к« не» ¡шик КЯ КЯ ik5i km ICSI ¡c44nk

юнга hcüi kü icsi Klip™

ich KB Ю1ХПИП eci4m11 kb !CT kh ки иск ней ins Kl! ШЩЯШЮШ iui ine k)i к* k97 icd 1с«

гаг юг ims mi isee :m uns

и5 il» il»! ¡(14 ш14 kfl

ш IG: m кш №U

юк ¡b!i idü «UM

¡1!)

ЩН111 И№ wi ш im! mm нй! mm шаг

№ KM3 HEI Ш) ШВ HU2 № LUE UMS РШ PM4 Pill

10 P«1 Pill

P® »Ml Pill Ui9№11 № rJM HUI Uli MHMBUS! № M HKS №12 HUI LEIB IUI Hill HUI IB14 III) KOS IUI Hill BUS [Iii [SIS I» iss im im №) №1 №1 pm1 Pill BUS «¡1 PJL) № Uli Pill HB! [COS GiS LEU ICH HC II IUI im neu kii IUI KU «ÜB Wi Pili Pill rat ml pui PMi Pili Pili PMS Pili Pili PMI Pili Pili

ICH ksi ku

IC® HM KIT

m L!JS Kit

[CSS LM KSt KM 13» BLS [[112IB12 MS №1 №21

M

hipe uii -anai ни ж * Ы! ни нж M wi» «в н*е »12 m m pili че? >isi p«i

IUI Pill N11 WI W PH? НИ1 Pili wir ЧЮ 41? РИ1 HM Pili Pill чет PW PW pui Pili mimwirm PMl Pill Pill w 41) PMI Pill Uli Hill пШ ни US

n»i ниг Hill -на шм Lffi ■ИНН ви«ини

HUI PUE N11 >1M PUI Hüi pw Pili ¡63? tw Eli Pill N11 EBi? PI» PUI Ei MB ИВ Uli MM Ш EIS PH! Pill -ill >lü PUI «3! Pill Pill 41! >W PW 1641 Pili Pill ¡И LH? LW НЬЩ Hl» № -ESI №1 HBil HS! !K: ll?i Eilt «2 №11 1671НЯ7 МЛ «Л ЛЯ НВй

И: im № ¡Iii -31S Pill B94 в» лк iBt> да PUB

kh eis № KB? да Pill

ic« ni> «1! <11 im pi:j

HC22IK22 ЙС21 ICE ECU Pill HCK HC» К» О О PUI

rat pms Nu KB ira ich P№ Pitt NU НШ ю ras Pü6 Pili NW <43 lcs3 icsi PillPlliP114<M icsi KB Pill Pili Pili <H 1С« »eis

HCl! HCl! KT? HC« [СИ ki5 KU IKMH1SFÜ15M5 M5 HCl) Ш1 Pili ЧЦ1 «в PUS

hcs; mi ms «Ii ив ws 1С« № piisiui «is ras ras rai Pili № «и pms inraewu чгглггчн ms гай Hü дна гон нон

митнин

IM2 ULE Uli fül 1Й! HÜl hülHililW ims лиги»

KU) HW Mi! Ш) Hill Iül

M L№1 Ii»

BilSB [iitHWHJÖl

las um та

IKM1№ i«) KW Pill TBE? Ю Pill IUI IS21 HU) Lt!) Eli НИЗ UM IM IM! 1-Й BW! HS4J №111*2 HES2

Ш1 Ш1 Wi! №1111)111)1 PMI BH HM? püb B% hüt PMI НГ11HEJT Pill KS; Kii PMI № KE2; Pill KB K25 KiS Ю6 ItEU IC4S ICH К41 105 KS! Ktt KiS KST №41 LLtS IL» KS? ms Kii к« KM Ю! I(E

Ю2 K13 IM!

KW ms юг

«21 KB Ml ins юн ras

яш db гов IBM Hill

mm №1Ш)

Iiis -Uli HUE hUl HM) И24 НИ Ulli HUL №S Uii IH2i Ulli ИШ HUS Kill Щ1Е НИ! 1Ш UMS №1 №1 IUI IIS! №S sai Jis Pi№ «и m КЙР1КР1»«ЙЭД! Ш Ш Н1Й №1114!) Kill -LUE Hill III) НЩ Uli ПН !1И ¡IT) I4H USS MST L«S IIS IBM

wi ми pui «iL rai

PUI N11 PMI «и PMI «2« <21 «21 ЛИ KU EIS EIS »21 EBEi 1B1) «SiiiS «Siflii LB!) IM! ESi ¡ISiUllrW

IBS! Bil IBS! -BS4 №51

№ Iii: »Ii -Iii WS lest и» и iiti in? Й14 Eli ¡11) !№ Lüt hwm ¡и? ira iiis HC» <BE EBS? ra ies HC«4 «i4 «ii «я

icss ш <14 «и PMi «ui m ic» «ii «ii нем HCl! КМ «1] PMI

KM KS« КЕН «11 «11 KM ЮИС51 «li«ll кн Kse кяйири 1(11 KStHCSI KOKK

KSi ICH KU ICil HC»

KB (04 N19 N19 ms

Kit HCl! PM5 «11 BB

l«i KM N19 N19 Ш9 l«! Ш? Pili «11 Uli ПИ Dil PM9 NU №1) ICSI «¡!№1Л1| KS к»г гаг н uii

юг гаг к №1 KiS] к

№ ku! ku! hll! uli kt IMS ku! Uli IM! Ei» Uli W21Ш TOS M LI!) Ю UE8 Uli I» №t №1 №! PMI FM2 Uii HU! Pill PM2

№ Ii« Eis; Uii

Pil! 'SS US! №S №i USS №) «I Wffl DilИЯШНЯНИ кш ra um russ -un вд ми sias ii?s u?) iwги ms та im ii» pjü pui uei

PUB Pili Pili Ell «1 НИ! Ш PILI PJLi Pili 16M ¡M IIUWII Pill Pill Pili Ell НЕ E1K №11 Pill Pitt Pili Ell 1119 Kl! III? Pill Pill Pili Л Я Л® PMI PM! Pill Pili Pili Eli flEi «11 PMS Kl KS! ESI EM Л* Wi IW ¡■SS IS! HESS Ш fli? №4i №li

iess ks6t m -ей ли да iw

KiS HE92 Eli ЛИ 11Л Uli №11

Ш Hffi HlllilliM pui Pia piu то та евй im Pl>22 риг P122 N21P1Z2 II« ИЙ р«г р«г wi «2! 'га :са к:)

№22 риг N22 N21РМ2 ЕС2! К11 PMIPUlPMl Р121 ТО ЕС» KD КИКИ KSI1СД« »IC4I KS2 K521((?K4*5KS) IC4I КЯ ВСЯ К» KWHWKMK«

КИ Kii КS! -ИЗ Ч2С КЯ КП

«61НСИ ИИ N¡9 Р1Ж ки КИ kst ней км nn я» нси кй KU Kit К» 109 И НС» IC92

№1 PUI PI21 N21 Pill i№j IC92

PUI PUI Pill N21 TO WD №11 PUI PUI Pill Wl TO Kill IUI PUI PUI N21 N21 TO №11 №1) П

HD

KU) IUI pm! p№ UM pm2pü2 ш1 ж wst UÖIBIffii Ki IW №1

kdikui ktil 'kl Kill Kill и« ниг m I№ № «11 uli «11 №11 KtiS iui iui iib 1121 pms pils Pili pffi Pill Pill i№ iksiks

Ш5 № HiSl

Sf) Вй) II?!

№3 H№ №14

HS40 -ЕЕ! -SEE -EM il!) hib kit Kl? ULI Kl! Iffl KE15 K2S km kis k2s hcm iw Kit нем KM K» K« Kü K5S k61 im! Hfl kd hffl k)l

КЯ 1Ш Kl!

IC931Ш101

№9 kb1 И1

dl) 131)

kus кш

eis

Ю1 1S11

Ell ¡01

№21 №31 ЕЯ

Ш

Ж

¡BIS

Ш iffl: юн»] <is

KU HCl!

104

KU

HC* KU KSi К41 KSi ICSS KH

о гаки

K(4

в щ)Т и)! ¡1

hut

Рис. 2. Смоделированная карта города

В процессе генерации модели города с помощью языка Python и его возможностей создается и формируется текстовый документ, продемонстрированный на рисунке 3.

В данный документ заносятся все характеристики каждой генерируемой трехмерной модели в процессе выполнения скрипта из 3Ds Max [15, 16], а именно длина, ширина и высота объекта, координаты центра модели и три числовых значения цветовой модели RGB. С помощью данного документа появляется возможность в дальнейшем, используя данные из файла и возможности языка Python по работе с текстовыми документами, заново построить сгенерированную модель в 3Ds Max.

В данном случае, построение копии ранее сгенерированной модели происходит по тем же алгоритмам, за исключением того, что вместо случайных (высота) или вычисленных (координаты цента объекта) значений берутся значения из текстового документа.

Данное дополнение к работе исключает необходимость сохранения самой 3D-модели при каждой случайной генерации. Таким образом, появляется возможность сохранять данные о каждом сгенерированном городе в трех текстовых документах, что значительно экономит выделяемую память ЭВМ под набор генерируемых моделей. Особенно заметно это преимущество при генерации моделей больших размеров.

На рисунке 4 продемонстрирован вид сверху на сгенерированную модель города для демонстрации идентичности карты города, показанной на рисунке 2, и его 3D-модели.

Файл Правка Формат Вид Спраака

^lidth length height X Y RGBl RGB2 RGB3 30 ЗЭ 0.07 900.0 -135 255 178 102 24.0 24.0 0.07 900.0 -135 255 17В 102 30 30 0.07 945.0 -135 255 178 102 24.0 24.0 0.07 945.0 -135 255 17В 102 30 30 0.07 990.0 -135 255 178 102 24.0 24.0 0.07 990.0 -135 255 17В 102 30 30 0.07 1035.0 -135 255 178 102 24.0 24.0 0.07 1035.0 -135 255 178 102 30 75 0.07 1215 -157.5 255 178 102 24.0 69.0 0.07 1215 -157.5 255 178 102 30 30 0.07 1260 -135.0 255 178 102 24.0 24.0 0.07 1260 -135.0 255 178 102 30 75 Э.07 1305 -157.5 255 178 102 24.0 69.0 0.07 1305 -157.5 255 178 102 30 75 0.07 855 -202.5 255 178 102 24.0 69.0 0.07 855 -202.5 255 178 102 30 75 0.07 900 -202.5 192 192 192 Рис. 3. Содержимое текстового файла для генерации модели

Для итогового варианта программы также был создан графический пользовательский интерфейс с использованием библиотеки Pyside2. В данном пользовательском интерфейсе есть возможность задавать количество кварталов вдоль оси Х и оси Y, задавать процент срезаемой по краям области застройки, задавать процент парковых зон от итоговой площади произвольной области застройки. Присутствует возможность

задать длину и ширину единичных кварталов, в зависимости от которых формируются кварталы больших размеров, а также минимальную и максимальную высоту зданий. Также возможен контроль ширины проезжей части.

Рис. 4. Модель города, вид сверху

На рисунке 5 продемонстрирована сгенерированная модель города при обзоре с перспективы.

Рис. 5. Модель города, перспектива

В пользовательском интерфейсе помимо построения модели по веденым данным, присутствует возможность построения ранее сгенерированной модели на основе имеющегося файла с данными.

Заключение

Полученный алгоритм и модели можно использовать для решения задач благоустройства территорий, обучения архитекторов, градостроителей и ландшафтных дизайнеров, а также как кейсы для проведения чемпионатов по BIM-проектированию.

Благодарности

Исследование проведено в рамках проекта «BIM-ICE - BIM Integration in Higher and Continuing Education» Программы приграничного сотрудничества поддержки совместных проектов по внешним границам ЕС «Юго-Восточная Финляндия - Россия 2014-2020».

Список литературы

1. Pezeshki Z., Ivari S. A. S. Applications of BIM: A Brief Review and Future Outline // Archives of Computational Methods in Engineering. 2016. DOI: 10.1007/s11831-016-9204-1.

2. Шеина С. Г., Петров К. С., Федоров А. А. Исследование этапов развития BIM-технологий в мировой практике и России / / Строительство и техногенная безопасность. 2019. № 14(66). С. 7-14.

3. Вербицкий В. А. Анализ программных комплексов и опыта внедрения BIM-технологий // International Journal of Advanced Studies. 2019. Т. 9, № 2. С. 14-28. DOI: 10.12731/2227-930X-2019-1-14-28.

4. Захарова Г. Б. Как BIM перерастает в CIM и в цифровой двойник города / / BIM-моделирование в задачах строительства и архитектуры: материалы IV Международной научно-практической конференции / под общ. ред. А. А. Семенова. СПб.: СПбГАСУ, 2021. С. 27-36. DOI: 10.23968/BIMAC.2021.003.

5. Згода Ю. Н., Семенов А. А. Перспективы развития программного и аппаратного обеспечения BIM-моделирования / / Новые информационные технологии в архитектуре и строительстве: материалы научно-практической конференции с международным участием. Екатеринбург: УрГАХУ, 2020. С. 43.

6. Гиря Л. В., Трофимов Г. П. Применение BIM-технологий в практике эксплуатации зданий и сооружений // BIM-модели-рование в задачах строительства и архитектуры: материалы IV Международной научно-практической конференции / под общ. ред. А. А. Семенова. СПб.: СПбГАСУ, 2021. С. 113-119. DOI: 10.23968/BIMAC.2021.003.

7. Толстолуцкая А. А. Информационное моделирование и применение BIM-технологий на этапе эксплуатации зданий / / Сборник докладов IX международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. БГТУ им. В.Г. Шухова, 2018. С. 251-254.

8. Игнатова Е. В., Предеина В. П. Состояние и перспективы применения технологии генеративного дизайна в строительстве // Строительство и архитектура. 2021. Т. 9, № 1. С. 71-75. DOI: 10.29039/2308-0191-2021-9-1-71-75.

9. Федчун Д. О., Тлустый Р. Е. Сравнительный анализ методов параметрического, информационного и генеративного архитектурного проектирования // Вестник Инженерной Школы Дальневосточного Федерального Университета. 2018. № 1(34). С. 103-115. DOI: 10.5281/zenodo.1196721.

10. Бжахов М. И., Ефимова М. М., Журтов А. В. Алгоритмическое проектирование в архитектуре // Инженерный вестник Дона. 2018. № 2 (49). С. 166.

11. Кривенко А. А., Моор В. К., Гаврилов А. Г. Генеративное проектирование как средство формирования архитектурных объектов // Архитектура и дизайн: история, теория, инновации. 2017. № 2. С. 203-206.

12. Bronshteyn I.E. Study of defects in a program code in Python // Programming and Computer Software. 2013. Vol. 39. P. 279284. DOI: 10.1134/S0361768813060017.

13. Корныхин Е.В., Хорошилов А.В. Использование языка программирования Python для описания ограничений на архитектурные модели // Труды ИСП РАН. 2015. Т. 27, № 5. С. 143-156. DOI: 10.15514/ISPRAS-2015-27(5)-8.

14. Lvov M., Kruglyk V. Teaching algorithmization and programming using Python language // Education and Information Technologies. 2014. No. 20. P. 13-23. DOI: DOI:10.14308/ite000493.

15. Документация: Autodesk 3ds Max 2021. URL: http://help.autodesk.com/view/3DSMAX/2021/ENU/ (дата обращения: 11.01.2021).

16. Документация: qtmax [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://help.autodesk.com/view/MAXDEV/2021/ENU/?guid=Max_Python_API_qtmax_module_html (дата обращения: 23.10.2020).

© В. И. Жигулин, К. А. Шумилов, А А. Семенов

Ссылка для цитирования:

Жигулин В. И., Шумилов К. А., Семенов А. А. Моделирование застройки произвольной формы с использованием Python в среде 3DS MAX / / Инженерно-строительный вестник Прикаспия : научно-технический журнал / Астраханский государственный архитектурно-строительный университет. Астрахань : ГАОУ АО ВО «АГАСУ», 2021. № 4 (38). С. 113-117.

УДК 721.02+004.42

DOI 10.52684/2312-3702-2021-38-4-117-123 ВИЗУАЛЬНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ

В ЗАДАЧАХ МОДЕЛИРОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ Н. Г. Георгиев, К. А. Шумилов, А. А. Семенов

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, г. Санкт-Петербург, Россия

Технологии информационного моделирования зданий (BIM) или построения цифровой информационной модели (ЦИМ) являются наиболее перспективным и востребованным направлением в современном проектировании и строительстве. В данной работе описываются созданные авторами алгоритмы визуального программирования в связках Dynamo - Revit и Grasshopper -Rhinoceros. С помощью предлагаемых алгоритмов возможно создавать строительные конструкции различной формы с вариативной настройкой исходных данных. В качестве примера реализации такого алгоритма создан скрипт, с помощью которого пользователь может моделировать башни различной формы и с различными исходными данными, такими как: тип геометрии основания, число этажей, длина стороны этажа или радиуса окружности (в зависимости от основания), высота этажа. Сгенерированные модели анализируются на надежность и прочность в вычислительном комплексе SCAD Office. Ключевые слова: BIM, визуальное программирование, скрипт, Revit, Dynamo, Rhinoceros, Grasshopper.

VISUAL PROGRAMMING IN THE PROBLEMS OF MODELING BUILDING STRUCTURES N. G. Georgiev, K. A. Shumilov, A. A. Semenov

Saint Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering, Saint Petersburg, Russia

Building information modeling (BIM) or digital information model (CIM) technologies are already the most promising and demanded direction in modern design and construction. This article describes the visual programming algorithms created by the authors in the