Ein Prozedurales Regelsystem zur Generierung und Positionierung von Räumen und Möbeln in Gebäudehüllen

Abstract

In der Computergrafik werden bei der Erstellung von Gebäuden oft nur die Fassaden berücksichtigt und generiert. Doch wie können auch Innenräume in diese Gebäuden integriert werden? Können diese Innenräume bestimmte Typen bekommen und können sie mit Möbeln ausgestattet werden? Diese Fragestellungen werden oft einzeln betreachtet. Diese Masterarbeit konzentriert sich auf die Entwicklung von Konzepten zur Generierung und 3D-Modellierung von Innenräumen in Gebäudehüllen, zur Typisierung dieser Räume und zur Platzierung von Möbeln darin. Dabei werden all diese Probleme als ein einziges Problem in dieser Arbeit untersucht und mithilfe von prozeduralen Generierungsmethoden gelöst. Insgesamt werden in der Arbeit drei Konzepte vorgestellt, die die Raumpartitionierung, Raumtypisierung und Möbelplatzierung ermöglichen. Jedes Konzept verwendet unterschiedliche Methoden zur Lösung der entsprechenden Probleme. Diese Konzepte bauen aufeinander auf, um alle drei Probleme gemeinsam zu lösen. Die entwickelten Konzepte wurden erfolgreich durch Prototypen bestätigt. Diese Prototypen wurden in einer Figur-Grammatik in Form der Operationen hinzugefügt, um aus einer Gebäudehülle ein Gebäude mit Etagen und Räumen zu erzeugen.

In computer graphics, when creating buildings, often only the facades are considered and generated. But how can interior spaces be integrated into these buildings? Can these interior spaces have specific types and be furnished with furniture? These questions are often examined separately. This master’s thesis focuses on the development of concepts for generating and 3D modeling interior spaces within building envelopes, categorizing these rooms, and placing furniture in them. All these problems are investigated as a single problem in this thesis and solved using procedural generation methods. In total, three concepts are presented in this thesis, which enable room partitioning, room categorization, and furniture placement. Each concept utilizes different methods to solve the respective problems. These concepts build upon each other to collectively solve all three problems. The developed concepts have been successfully validated through prototypes. These prototypes were added in the form of operations to a shape grammar to generate a building with floors and rooms from a building envelope.