基于A*寻径算法的三维路径系统生成工具研究
Research on the tool of generating 3D path system based on A* path finding algorithm
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宋哲昊,唐芃.基于A*寻径算法的三维路径系统生成工具研究[C]//全国高等学校建筑类专业教学指导委员会建筑学专业教学指导分委员会建筑数字技术教学工作委员会,中国建筑学会建筑师分会,DADA数字建筑设计专业委员会.智筑未来——2021年全国建筑院系建筑数字技术教学与研究学术研讨会论文集.东南大学建筑学院;,2021:6.
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摘要
在城市设计中，道路的规划一直是一个重要的问题。最短路径算法则是计算机图形学领域寻找两节点之间最短路径的一种算法，代表算法有Dijkstra算法，A算法等。目前已经有许多将最短路径算法应用于城市设计的研究，但现有的研究普遍局限在二维层面上。而随着城市的垂直发展与功能的进一步复合，建筑师开始面临着在三维空间中规划路径的问题。研究通过java语言编程构建了基于A寻径算法的三维路径生成工具。首先程序读取了城市空间数据，并在其中构建了三维寻径网络。随后对A算法进行改写，使其能够在三维寻径网络中运行。之后基于A三维寻径算法实现在三维寻径网络中依据建设成本、景观品质、规范要求的多目标优化的路线寻径，并使生成的三维道路满足上下坡度、建设规范等要求，从而形成一套完整的可实际应用的三维路径系统生成工具。研究表明，随着计算机技术在城市与建筑设计中的应用，在城市尺度上通过算法进行三维路径系统的生成是可以实现的。同时，研究对寻径算法中移动代价这一概念进行了拓展，使其能够充分考虑城市路径设计中影响路径系统布局的多个限定条件，从而实现面向实际问题的多目标综合优化方案。
关键词
路径系统;三维寻径算法;A*算法;多目标优化;移动代价
