Prírodou inšpirované algoritmy

Úvod

Jedným z použití L-systémov bolo modelovanie miest (Parish & Müller, 2001). L-systémy sa použili na tvorbu siete ciest a tvaru budov. Takto sa mohli jednotlivé objekty behom niekoľkých sekúnd.

Predtým ako sa vytvorí samotné mesto, tak musí byť navrhnutá mapa ciest a taktiež sa musí vygenerovať veľké množstvo budov. Vstupom do systému, ktorý modeloval mestá boli rôzne obrazové mapy, ako napr. hranice medzi vodou a zemou a hustota populácie a výstupom bol systém hlavných ciest a ulíc, rozdelenie územia na časti a vytvorenie vhodnej geometrie pre budovy na zodpovedajúcich pozemkoch. Pre možnosť vytvorenia mestskej mapy ulíc, bol L-systém rozšírený o metódy, ktoré brali v úvahu globálne ciele a lokálne ohraničenia a znižovali zložitosť produkčných pravidiel.

Prístup

Systém CityEngine je schopný modelovať celé mestá, použitím malej množiny štatistických a geografických vstupných dát a je riadený užívateľom. Na začiatok je potrebné ručne vytvoriť základný model mesta a program potom vytvorí mesto z tohto modelu na základe hierarchickej množiny pravidiel, ktoré môžu byť na základe potrieb užívateľa ďalej rozšírené. Keďže cestné siete, využitie pôdy a bytová výstavba patria medzi najpomalšie sa meniace elementy v mestskom prostredí, tak tento program sa zameriava len na tvorbu budov a siete ciest.

Model L-systém bol adaptovaný pre tvorbu miest na základe dát pozbieraných zo štyroch veľkomiest z celého sveta a to: New York, Paríž, Tokyo a Londýn.

Hlavným cieľom návrhu systému bola jeho ľahká rozšíriteľnosť (pridávanie nových podsystémov). Za týmto účelom bol L-systém rozšírený o vysokoúrovňové mechanizmy, ktoré umožnili ľahké pridávanie nových pravidiel.