Houdini程序化苗寨建筑1——建筑分析篇

程序化村庄专题———建筑篇
程序化苗寨建筑思路\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

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最近比较着迷西江千户苗寨的建筑风格，正好在学习Houdini程序化建模，所以尝试用Houdini程序化生成这类建筑。
在对西江千户苗寨的建筑进行分析后，我将标准建筑简单分成三个部分：
——————————————屋顶\墙体\地基—————————————————
具体关系如下图：

目标是将每个小部分都模块化，方便以后仅更换模块就能获得各种不同风格类型的建筑，且将在HAD中暴露出诸如层数，长宽，墙体类型等各种参数以方便美术人员在后期进行快速迭代。
以下是对于苗寨建筑的大形组成分析：

苗寨建筑的建筑墙体由一个一个的单元组成，其实和现代建筑几乎相差无几，不过是大都采用了木制构造以及建筑屋顶保留着传统的坡面顶。
我打算限制建筑的侧面总宽度，限制在4m\6m\8m三种规格范围内，因为考虑到坡面屋顶跨度不能太大，正面的长度与楼层数则没有限制。不过我可能最后会考虑将建筑类型分为两种规格：坡面建筑与平顶建筑。这是为了现代建筑考虑。假如是平顶建筑的话则侧面的总宽度没有限制，如同正面一般。
接下来将对建筑的三个部分分别进行拆解分析。
基底\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
基底主要由基座和阶梯组成，其中阶梯的级数有不同的变化，墙体在基底之上。

墙面\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
标准建筑的墙体模块单元我简单的划分为四种宽度，分别为1m\2m\3m\4m，高度分三种情况，屋顶与墙面的衔接处为1m，普通墙面高度为3m，一层高度分多种3-10m。
同一栋楼的正面模块宽度基本一致，除了旁边两侧，侧面依据整栋建筑的侧面宽度而定。
墙体组成基本关系图如下：(其中紫色表示最终将细化到的模块)

墙体由六种大体模块组成：
—————柱子\横梁\屋顶与墙体衔接\中部墙体\一层墙体\一层墙体与地面衔接—————
  其中比较复杂的是一层墙体与中部墙体，这也是建筑的重点表现之处，是墙体部分的主要模块。下面将逐个分析六大模块：
柱子————————————————————————————————————
我将建筑支柱分为主柱与副柱两大部分，主柱比副柱粗，分布在建筑四周，起到主要支撑作用，副柱分布在墙体中间，作为辅助支撑与及衔接墙面左右模块用途。其中主柱再细分为一层主柱与普通主柱，因为考虑到主柱与地面接触时一般会有一些变化，而不是整条柱子直接插进地底如下面由圆石及更粗的底部支柱等。
如下图可以看到柱子在模块单元与单元之间进行衔接。

横梁————————————————————————————————————
这里横梁的意思是建筑的层与层之间衔接之处的类似包边一样的物件。这个模块相对简单，有些建筑没有这种模块。

屋顶与墙体衔接———————————————————————————————
其实很多建筑是墙体直接拼合到屋顶的，但是考虑到模块化直接衔接墙体可能会有些不自然，所以加了一层1m高的作为顶层与屋顶进行衔接，这样的话墙体与屋顶之间的衔接会自然一些。该层主要有墙体组成，没有开窗。

中部墙体——————————————————————————————————
中部墙体是本次自动化生成建筑的三个重点表现对象之一，另外两个分别是一层墙体和屋顶，因为这三个重点部位基本上就能组合成一栋房子。
中部墙体我简单的将其归纳为3种类型：
——————————————开窗型/阳台型/墙壁型——————————————
中部墙体具体关系如下图：

红色标识表示本次模块化制作最终将细化到的部位，分别为：遮雨檐、墙体、门、窗、栏杆，各类道具。
·墙壁型——仅由墙壁构成，无开口，可能会有一些简单道具；
·开窗型——有窗，附加道具有遮雨檐、栏杆、道具、玉米干等；
·阳台型——有门及阳台，有些阳台会有不同程度的外凸，必要道具有遮雨檐、栏杆，附加道具有晾衣绳、灯笼、玉米干等。
基本上同一栋楼的模块墙体类型都一样，变动不会太大，如下图所示

以下归纳了一些中部墙体的模块

一层墙体——————————————————————————————————
将一层墙体单独划分出来是因为一层是整个建筑的门户所在，不同的建筑大门的高度会有所不同，从而导致一层的墙体也会跟着有相应的变化。同时一层也是三大重点表现对象之一。
一层墙体也可以简单的归纳为3种类型：
——————————————门/墙壁型/开窗型————————————————
具体关系如下图

红色标识表示本次模块化制作最终将细化到的部位，分别为：遮雨檐、墙体、窗、栏杆，大门、门前栅栏、各类道具。
其中开窗型与墙壁型与中部墙体相差无几，所以我打算直接使用中部墙体的模块加上相应高度的墙体来补全一层与中部墙体的高度差，将主要精力放在大门的表现上。
不同规格的建筑大门占用的空间各不相同，这里将建筑大门按占用模块单元简单的划分为小、种、大三种规格。
门一般只出现在建筑的前方，大门前面会有一块空地作为与地面之间的衔接，阶梯一般出现在大门前面，不过这两者我都将其归到基底模块。

一层墙体与地面衔接—————————————————————————————
一层墙体与地面一般会有石砖/土砖包边，其实本质上和层与层之间的衔接模块是同一样物件，但是层与层之间的衔接梁大都是木质，而一层与地面之间的衔接梁一般是土砖或者石砖。

屋顶\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
苗寨建筑的屋顶类型其实和中国古代传统建筑的屋顶类型差不多，主要有悬山顶/歇山顶/攒尖顶/庑殿顶。具体的各个类型在此不展开来讨论，这里主要以悬山顶为主进行分析制作，因为苗寨建筑大多数都是这类屋顶。对中国古代建筑屋顶类型感兴趣的话可以从这个链接去简单了解下。

下图为对苗寨建筑悬山顶的个人分析

需要制作的模块单元为
——————山墙/横梁/柱子/坡面木板/瓦片/屋脊正脊垂脊及屋脊装饰————————
其中我将山墙/横梁和柱子归类为支撑结构，因为屋顶是靠它们支撑起来的，坡面木板和瓦片归类为坡面，屋脊单独归为一类。

除此之外，屋檐处还存在灯具，如灯笼、电灯等。
下一章将讲解在Houdini中的实现思路。