基于VR技术的城市景观照明设计优化方法及系统

本技术涉及城市照明设计，具体涉及基于vr技术的城市景观照明设计优化方法及系统。

背景技术：

1、城市景观照明设计是指通过合理布局和选择照明设备，提升城市公共空间在夜间的视觉效果、功能性与安全性，进而为市民提供更舒适、安全的夜间环境。城市景观照明设计涉及的场所包括街道、广场、公园、桥梁、建筑物外立面等公共区域。设计的主要目标是提供足够的光照以保障人们的活动安全，同时考虑能源消耗与环境影响。现有的城市景观照明设计优化方法借助智能控制系统，根据实际需求动态调整照明的亮度与开关状态。虽然在节能、光污染控制、美学效果等方面取得了一定成果，但在空间立体感和真实感方面的缺乏，难以准确地呈现灯光在复杂城市环境中的实际表现，如照明在不同建筑、地形、街道等场景中的分布、光影效果、阴影变化等，导致设计优化过程低效，甚至无法达到理想的设计效果。

2、综上所述，现有技术中存在由于照明设计缺乏空间立体感和真实感，无法准确反映实际效果，导致优化过程效率低下的技术问题。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供基于vr技术的城市景观照明设计优化方法及系统，用以解决现有技术中存在由于照明设计缺乏空间立体感和真实感，无法准确反映实际效果，导致优化过程效率低下的技术问题。

2、为了达到上述目的，本技术提供了基于vr技术的城市景观照明设计优化方法及系统。

3、第一方面，本技术提供了基于vr技术的城市景观照明设计优化方法，所述基于vr技术的城市景观照明设计优化方法通过基于vr技术的城市景观照明设计优化系统实现，其中，所述基于vr技术的城市景观照明设计优化方法包括：构建城市三维模型，将所述城市三维模型导入vr工具平台，得到城市vr空间；获取景观照明设计图纸，对所述景观照明设计图纸与所述城市三维模型进行定位对齐，基于定位对齐关系将所述景观照明设计图纸拟合至所述城市三维模型；在所述城市vr空间中，按照所述景观照明设计图纸中设计参数进行照明模拟渲染；连接所述城市vr空间，通过评价模块进行景观照明设计评价，定位优化目标；根据所述优化目标获得调整优化参数，通过所述调整优化参数对所述景观照明设计图纸进行修改再渲染。

4、可选地，采集目标景观区域的图像信息；对所述图像信息进行建筑特征、地形特征、环境光特征识别提取；根据建筑特征、地形特征、环境光特征，对景观设计范围和目标进行几何形状、颜色、光线、遮挡影响性分析，获得关键特征、隐形特征，所述关键特征为对景观设计具有影响性的特征、所述隐形特征为对景观设计不具有影响性的结构支撑特征；对所述关键特征进行全局三维参数提取，对所述隐形特征进行区块化边框三维参数及区块参数提取；根据全局三维参数、区块化边框三维参数及区块参数按照位置关系进行拼接，构建所述城市三维模型。

5、可选地，识别可移动结构，所述可移动结构包括可拆除结构、可形变结构；根据所述可拆除结构进行拆除难度、拆除成本评价，设置拆除成本系数，并对可拆除方案和拆除效果进行仿真拟合，构建各拆除方案的拆除时序特征；根据所述可形变结构进行形变时序特征提取，构建形变时序特征；根据所述可移动结构的位置定位区域进行移动标识，并将所述拆除时序特征、形变时序特征映射至三维模型中，构建时序三维模型；将所述时序三维模型作为动态嵌入模型构建动态窗口，建立所述移动标识与所述动态窗口的联动关系，所述动态窗口用于展示可移动结构的结构状态变化。

6、可选地，根据所述几何形状、颜色、光线、遮挡的影响性，按照影响性对三维模型进行多维度网格化配置，分别建立形状网格、颜色网格、光线网格、遮挡网格，每个网格元素都是对应区域的影响性及维度特征；基于网格元素的影响性对多维度网格进行降维，去除影响性小于阈值的网格，将去除网格按照所述维度特征进行特征聚合，获得低维网格参数；将影响性满足阈值的网格元素进行全维度特征提取，获得高维度参数；按照三维定位关系，将所述高维度参数与所述低维网格参数进行整合，获得所述全局三维参数。

7、可选地，获取多维度评价端口，所述多维度评价端口具有评价属性，所述评价属性包括灯光效果评价维度、参与用户身份维度；按照所述评价属性配置各维度评价权值；根据所述评价属性设置所述多维度评价端口算法，构建评价子模块；建立所述各维度评价权值与所述评价子模块的映射关系，构建所述评价模块。

8、可选地，计算各维度的评价贡献度，通过评价权值、评价结果确定；比较目标评价值与实际评价值的差距，确定优化幅度；基于所述优化幅度、评价贡献度构建评价热力图，识别所述优化目标。

9、可选地，基于评价结果进行当前设计参数追溯，获得优化目标的优化方向、优化幅度；根据所述优化目标解析优化影响因子；建立所述优化影响因子与优化目标的关系模型，根据所述关系模型，以所述优化方向、优化幅度作为约束进行搜索，获得所述调整优化参数。

10、第二方面，本技术还提供了基于vr技术的城市景观照明设计优化系统，用于执行如第一方面所述的基于vr技术的城市景观照明设计优化方法，其中，所述基于vr技术的城市景观照明设计优化系统包括：三维模型构建模块，所述三维模型构建模块用于构建城市三维模型，将所述城市三维模型导入vr工具平台，得到城市vr空间；定位对齐模块，所述定位对齐模块用于获取景观照明设计图纸，对所述景观照明设计图纸与所述城市三维模型进行定位对齐，基于定位对齐关系将所述景观照明设计图纸拟合至所述城市三维模型；照明模拟模块，所述照明模拟模块用于在所述城市vr空间中，按照所述景观照明设计图纸中设计参数进行照明模拟渲染；照明评价模块，所述照明评价模块用于连接所述城市vr空间，通过评价模块进行景观照明设计评价，定位优化目标；参数调优模块，所述参数调优模块用于根据所述优化目标获得调整优化参数，通过所述调整优化参数对所述景观照明设计图纸进行修改再渲染。

11、本技术中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

12、通过构建城市三维模型，将所述城市三维模型导入vr工具平台，得到城市vr空间；获取景观照明设计图纸，对所述景观照明设计图纸与所述城市三维模型进行定位对齐，基于定位对齐关系将所述景观照明设计图纸拟合至所述城市三维模型；在所述城市vr空间中，按照所述景观照明设计图纸中设计参数进行照明模拟渲染；连接所述城市vr空间，通过评价模块进行景观照明设计评价，定位优化目标；根据所述优化目标获得调整优化参数，通过所述调整优化参数对所述景观照明设计图纸进行修改再渲染。也就是说，通过构建三维模型，并将其导入vr工具平台，形成城市vr空间，将景观照明设计图纸与城市三维模型进行定位对齐，根据设计图纸中的参数进行照明模拟，评估照明设计的效果，并据此调整照明设计参数，根据实际需求进行动态调整，提升照明设计的整体效果，从而实现对城市景观照明设计的优化和精确控制。

13、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本技术的范围。本技术的其他特征将通过以下的说明书而变得容易理解。