(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710805754.8
(22)申请日 2017.09.08
(71)申请人 北京林业大学
地址 100083 北京市海淀区清华东路35号
(72)发明人 尹豪 傅玉
(74)专利代理机构 北京路浩知识产权代理有限
公司 11002
代理人 王莹 吴欢燕
(51)Int.Cl.
G06F 17/50(2006.01)
(54)发明名称一种自然式园林景观的设计方法和系统(57)摘要本发明提供一种自然式园林景观的设计方法及系统，其中方法包括根据地图中园林区域的轮廓，在地图上获得覆盖该园林区域且具有最小面积的网格区域；选定一种多边形作为镶嵌单元，在镶嵌单元上设置至少一个用于表示待种植植物的标记，随机选择一个网格单元的顶点作为基点，将镶嵌单元沿所述基点进行平面镶嵌，以覆盖园林区域；对处于园林区域的所有标记进行筛选，根据筛选后的标记所在地图上的坐标，获得待种植植物的种植地点。本发明一方面克服了现有技术中因为随机性和不可控性导致的施工难度大的问题，另一方面设计过程充分考虑了植物的生长特点，使得植物间的干扰更小同时更加 富有美感。权利要求书2页 说明书8页 附图4页CN 107665275 A 2018.02.06
C N 107665275
A
1.一种自然式园林景观的设计方法，其特征在于，包括：
S1、根据地图中园林区域的轮廓，在所述地图上获得覆盖该园林区域且具有最小面积的网格区域，所述网格区域由复数个方形的网格单元组成，每个网格单元的边框长度为待种植植物的最小冠幅；
S2、选定一种多边形作为镶嵌单元，在所述镶嵌单元上设置至少一个用于表示待种植植物的标记，随机
选择一个网格单元的顶点作为基点，将所述镶嵌单元沿所述基点进行平面镶嵌，以覆盖所述园林区域；
S3、对处于所述园林区域的所有标记进行筛选，根据筛选后的标记所在地图上的坐标，获得待种植植物的种植地点。
2.如权利要求1所述的自然式园林景观的设计方法，其特征在于，所述多边形为直角三角形，所述直角三角形的长边与短边比为2:1，且所述短边的长度与所述网格单元的边框长度一致。
3.如权利要求2所述的自然式园林景观的设计方法，其特征在于，步骤S2中所述在所述镶嵌单元上设置至少一个用于表示待种植植物的标记的步骤进一步包括：在镶嵌单元的顶点、斜边中点、长边中点以及斜边的垂足点处设置标记位，任意一个标记位至多设置一个标记；
其中，当存在多个标记共线时，共线的标记的个数有且仅有两个；
当镶嵌单元的一个顶点处的标记位设置标记时，其他两个顶点处的标记位至多设置一个标记。
4.如权利要求2或3所述的自然式园林景观的设计方法，其特征在于，所述将所述镶嵌单元沿所述基点进行平面镶嵌，以覆盖所述园林区域的步骤包括：
将所述镶嵌单元的一个顶点与所述基点重合，将所述镶嵌单元的长边和短边分别与网格单元的不同边框平齐；
通过平移、反射、滑移反射和/或旋转的方式，将所述镶嵌单元平面镶嵌所述园林区域。
5.如权利要求4所述的自然式园林景观的设计方法，其特征在于，所述通过平移、反射、滑移反射和/或旋转的方式，将所述镶嵌单元平面镶嵌所述园林区域的步骤包括：当镶嵌单元进行反射时，若所述镶嵌单元上的标记与反射的对称轴的距离小于该标记对应的植物半径，则该标记不进行复制；
当镶嵌单元进行反射时，反射对称轴上的标记不进行复制。
6.如权利要求4所述的自然式园林景观的设计方法，其特征在于，所述步骤S3中对处于所述园林区域的所有标记进行筛选的步骤包括：
当共线的标记个数大于2个时，根据相邻两个共线的标记的间距，删除至少一个标记；以及
若两个标记的间距小于所述两个标记中任意一个标记所对应的待种植植物的半径，则删除所述两个标记中的任意一个标记。
7.如权利要求6所述的自然式园林景观的设计方法，其特征在于，所述步骤S3中对处于所述园林区域的所有标记进行筛选的步骤还包括：
检测任意一个网格单元中园林区域与网格单元的面积比；
若所述面积比小于预设阈值，则将对应的网格单元中的标记删除。
8.一种自然式园林景观的设计系统，其特征在于，包括：
网格绘制模块，用于根据地图中园林区域的轮廓，在所述地图上获得覆盖该园林区域且具有最小面积的网格区域，所述网格区域由复数个方形的网格单元组成，每个网格单元的边框长度为待种植植物的最小冠幅；
平面镶嵌模块，用于选定一种多边形作为镶嵌单元，在所述镶嵌单元上设置至少一个用于表示待种植植物的标记，随机选择一个网格单元的顶点作为基点，将所述镶嵌单元沿所述基点进行平面镶嵌，以覆盖所述园林区域；
种植地点获得模块，用于对处于所述园林区域的所有标记进行筛选，根据筛选后的标记所在地图上的坐标，获得待种植植物的种植地点。
9.一种自然式园林景观的设计设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1-7任一所述的方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至7任一所述的方法。
一种自然式园林景观的设计方法和系统
技术领域
[0001]本发明涉及现代农业及园林景观设计技术领域，更具体地，涉及自然式园林景观的设计方法和系统。
背景技术
[0002]园林景观设计是指在一定地域范围内，通过多方的园林艺术和工程技术手段，以及地形改造、植被种植、建筑营造和园林道路布置等途径，创造一个环境优美、生活游戏的居住场所。园林景观设计依据种植形态的不同，大致可分为自然式园林景观和规则式园林景观。而城市化进程的不断加剧和日益严重的环境问题，使得人们更倾向自然、丰富的植物景观。在植物造景中提倡自然美，创造自然的园林景观，热衷自然式种植设计已成为新的设计潮流。
[0003]目前在园林景观的设计方法中，园林设计者实现自然式种植主要有两种方式：[0004]第一种是凭经验直接在图纸上排列植物，通过控制植物的间距来实现疏密有致的效果。这种方式在植物数量少的情况下较容易使用，但是在进行植、林植的配置过程中，就会出现三株以上植物共线的现象，而这种现象会影响自然式种植的效果，这个现象的规避往往要耗费很多时间，而且最终的植物点位具有随机性，增加了现场照图施工的难度。[0005]第二种是在施工过程中用到的方法，先按一定的树距阵列植物，再在连续共线的植物之间穿插种植植物，这种方式在现场施工中可以使用，但是也具有一定的随机性。[0006]上述两种方法在具体实施时均有随机性和不可控性，增加了施工难度。
发明内容
[0007]本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的自然式园林景观的设计方法和系统。
[0008]根据本发明的一个方面，提供一种自然式园林景观的设计方法，包括：
[0009]S1、根据地图中园林区域的轮廓，在所述地图上获得覆盖该园林区域且具有最小面积的网格区域，所述网格区域由复数个方形的网格单元组成，每个网格单元的边框长度为待种植植物的最小冠幅；
[0010]S2、选定一种多边形作为镶嵌单元，在所述镶嵌单元上设置至少一个用于表示待种植植物的标记，
随机选择一个网格单元的顶点作为基点，将所述镶嵌单元沿所述基点进行平面镶嵌，以覆盖所述园林区域；
[0011]S3、对处于所述园林区域的所有标记进行筛选，根据筛选后的标记所在地图上的坐标，获得待种植植物的种植地点。
[0012]优选地，所述多边形为直角三角形，所述直角三角形的长边与短边比为2:1，且所述短边的长度与所述网格单元的边框长度一致。
[0013]优选地，步骤S2中所述在所述镶嵌单元上设置至少一个用于表示待种植植物的标记的步骤进一步包括：
[0014]在镶嵌单元的顶点、斜边中点、长边中点以及斜边的垂足点处设置标记位，任意一个标记位至多设置一个标记；
[0015]其中，当存在多个标记共线时，共线的标记的个数有且仅有两个；
[0016]当镶嵌单元的一个顶点处的标记位设置标记时，其他两个顶点处的标记位至多设置一个标记。
[0017]优选地，所述将所述镶嵌单元沿所述基点进行平面镶嵌，以覆盖所述园林区域的步骤包括：
[0018]将所述镶嵌单元的一个顶点与所述基点重合，将所述镶嵌单元的长边和短边分别与网格单元的不同边框平齐；
[0019]通过平移、反射、滑移反射和/或旋转的方式，将所述镶嵌单元平面镶嵌所述园林区域。
[0020]优选地，所述通过平移、反射、滑移反射和/或旋转的方式，将所述镶嵌单元平面镶嵌所述园林区域的步骤包括：
[0021]当镶嵌单元进行反射时，若所述镶嵌单元上的标记与反射的对称轴的距离小于该标记对应的植物半径，则该标记不进行复制；
[0022]当镶嵌单元进行反射时，反射对称轴上的标记不进行复制。
[0023]优选地，所述步骤S3中对处于所述园林区域的所有标记进行筛选的步骤包括：[0024]当共线的标记个数大于2个时，根据相邻两个共线的标记的间距，删除至少一个标记；以及
[0025]若两个标记的间距小于所述两个标记中任意一个标记所对应的待种植植物的半径，则删除所述两个标记中的任意一个标记。
[0026]优选地，所述步骤S3中对处于所述园林区域的所有标记进行筛选的步骤还包括：[0027]检测任意一个网格单元中园林区域与网格单元的面积比；
[0028]若所述面积比小于预设阈值，则将对应的网格单元中的标记删除。
[0029]根据本发明的另一个方面，还提供一种自然式园林景观的设计系统，包括：[0030]网格绘制模块，用于根据地图中园林区域的轮廓，在所述地图上获得覆盖该园林区域且具有最小面积的网格区域，所述网格区域由复数个方形的网格单元组成，每个网格单元的边框长度为待种植植物的最小冠幅；
[0031]平面镶嵌模块，用于选定一种多边形作为镶嵌单元，在所述镶嵌单元上设置至少一个用于表示待种植植物的标记，随机选择一个网格单元的顶点作为基点，将所述镶嵌单元沿所述基点进行平面镶嵌，以覆盖所述园林区域；
[0032]种植地点获得模块，用于对处于所述园林区域的所有标记进行筛选，根据筛选后的标记所在地图上的坐标，获得待种植植物的种植地点。
[0033]根据本发明的另一个方面，还提供一种自然式园林景观的设计设备，包括：[0034]至少一个处理器；以及
[0035]与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
[0036]所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如下方法：
[0037]S1、根据地图中园林区域的轮廓，在所述地图上获得覆盖该园林区域且具有最小
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