臺灣傳統廟宇建構：基於參數化與自我演化之自動生成編輯系統

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研究生：	林德潔 De-Jie Lin
論文名稱：	臺灣傳統廟宇建構：基於參數化與自我演化之自動生成編輯系統 A Taiwanese Traditional Temple Editing System Based on Parameters Control and Self-evolving Automation
指導教授：	戴文凱 Wen-Kai Tai
口試委員:	賴祐吉蔡侑庭
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	電資學院 - 資訊工程系 Department of Computer Science and Information Engineering
論文出版年：	2019
畢業學年度：	107
語文別：	中文
論文頁數：	94
中文關鍵詞：	臺灣傳統建築、程序化內容生成、Graph rewriting
外文關鍵詞：	Taiwanese architecture, Procedural Content Generation, Graph rewriting
相關次數：	點閱：218 下載：43
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在遊戲領域中，以古代為背景一直是常見的題材，像是是古代的歐洲、中國或是日本，皆有大量的遊戲以這些地區做為時代背景。近年來也開始出現許多臺灣本土風格的遊戲，歸功於臺灣人對於本土文化的認同已漸漸提升，相信未來對於臺灣傳統建築數位內容的需求也會日益增加。雖然臺灣的傳統建築雖然是屬於中式建築的一類，但在細節上與常見的中國北方式建築卻有很大的不同，如裝飾的方式以及對於氣候不同所做的改變等等。然而中式風格建築的研究與程序化建模工具已經趨近成熟，但針對臺灣傳統建築的程序化建模的研究卻還非常少見。因此若能借由自動化輔助工具快速的製作屬於臺灣風格的數位內容，將有助於推廣臺灣的本土文化，以及提升臺灣人對於本土古蹟的重視，並且能夠運用於數位媒體、平面設計以及教育用途，提升文化素質以及數位內容的價值。

本論文針對臺灣的傳統廟宇，提出一套互動式的單體建築參數化生成控制，以及演化與自我調整系統。該系統含有一個參數化的建築生成方法還有單體廟宇建築的編輯與設計功能，使用分層且模組化的方式記錄複雜的建築結構，並在生成時依據參數計算網格模型以及載入某些部件的模型來組成完整的臺灣傳統廟宇建築。針對整體廟宇建築的佈局進行排列、調整及變化的功能，我們依據代表廟宇佈局的圖形（Graph），進行分析建築的相鄰關係，再使用Graph rewriting的方法依據我們預先定義的規則以及依照目前佈局所推測的規則進行變換產生出更多的建築，讓使用者可以快速的製作出臺灣傳統風格之廟宇。

我們的系統含有參數化建築編輯與生成功能以及自動化建築佈局功能等，可以讓使用者不需要熟悉臺灣廟宇的建築結構以及3D建模技巧就可以快速的建構出一座臺灣傳統廟宇。並且已經可以製作出大部分的常見廟宇建築類型以及將之排列為常見的廟宇格局。在成果中我們展示了三川脊硬山頂、重檐歇山頂以及斷簷升箭口歇山頂等單體建築，並且也展示了完整的萬華龍山寺廟宇。

For years, many of games have designed with ancient Europe, China, or Japan themes.

Regarding to Chinese themes, traditional Taiwanese temple architectures as one of Chinese-style buildings is yet a special type and worth to devise a procedural approach for modeling variant feature buildings.
In this paper, we propose a procedural modeling approach using parameter control to interactively construct different types of traditional Taiwanese temple such as flush gable roof with sanchuan ridge, gable and hip roof with double eave and gable and hip roof with Duan Yan Sheng Jian Kou, etc with self-adjustment characteristic of our approach, each building is scalable automatically. Also, we develop an user interface for editing the whole temple in which it is represented by a corresponding graph.
Then, we can apply graph rewriting meachanism to flexibly and effectively generate a variant of novel Taiwanese temples.

As experimental results show, our approach and editor could model most of Taiwanese temple buildings efficiently and effectively.

中文摘要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii
ABSTRACT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iv
誌謝 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v
目錄 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vi
圖目錄 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viii
表目錄 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi
演算法目錄 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xii
第 一 章 緒論 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 研究動機 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 研究目標 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.3 研究方法敘述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.4 研究貢獻 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.5 本論文之章節結構 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
第 二 章 文獻探討 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.1 程序化生成方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.2 生成系統 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
第 三 章 臺灣傳統廟宇建築介紹 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
3.1 屋頂 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.2 屋身 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.3 臺基 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
第 四 章 研究方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4.1 建築結構與參數化設計及生成 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.1.1 建築結構與參數 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.1.2 屋頂 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.1.3 屋身 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
4.1.4 臺基 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.2 建築佈局 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.2.1 廟宇建築種類 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4.2.2 建築相鄰關係 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
4.2.3 建築疊代 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.2.4 重新排列建築 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.2.5 建築大小調整與結構自我調整 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4.3 使用者介面 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.3.1 建築編輯介面 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.3.2 建築佈局調整介面 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
第 五 章 實驗結果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
5.1 單體建築建構結果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
5.1.1 硬山頂 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5.1.2 歇山頂 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
5.1.3 廡殿頂 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
5.1.4 懸山頂 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
5.1.5 攢尖頂 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
5.1.6 組合式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.1.7 屋脊 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
5.1.8 斗拱 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
5.2 整體廟宇建構結果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5.2.1 萬華龍山寺 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5.3 使用者介面 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
第 六 章 結論與未來研究方向 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
6.1 結論 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
6.2 未來研究方向 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
參考文獻 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
附錄 A 變數符號對照表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
附錄 B 專有名詞表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
附錄 C 廟宇裝飾列表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
附錄 D 實地考察列表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
                                

[1] C.-Y. Huang and W.-K. Tai, “Ting tools: interactive and procedural modeling of chinese ting,” The Visual Computer, vol. 29, pp. 1303–1318, Dec 2013.
[2] Z.-Q.Cai, Y.-S.Luo, Y.-C.Lai, C.-S.Chan, andW.-K.Tai, “Interactive iconized grammar-based pailou modelling,” Computer Graphics Forum, 2019.
[3] S.-T. Teoh, “Generalized descriptions for the procedural modeling of ancient east asian buildings,” in Proceedings of the Fifth Eurographics Conference on Computational Aesthetics in Graphics, Visualization and Imaging, Computational Aesthetics’09, (Aire-la-Ville, Switzerland, Switzerland), pp. 17–24, Eurographics Association, 2009.
[4] D. Ritchie, S. Jobalia, and A. Thomas, “Example-based authoring of procedural modeling programs with structural and continuous variability,” Computer Graphics Forum, vol. 37, no. 2, pp. 401–413, 2018.
[5] A. N. Christiansen and J. A. Bærentzen, “Generic graph grammar: A simple grammar for generic procedural modelling,”in Proceedings of the 28th Spring Conferenceon Computer Graphics, SCCG ’12, (New York, NY, USA), pp. 85–92, ACM, 2012.
[6] W. Thaller, U. Krispel, R. Zmugg, S. Havemann, and D. W. Fellner, “Shape grammars on convex polyhedra,” Computers & graphics, vol. 37, no. 6, pp. 707–717, 2013.
[7] L. Krecklau, D. Pavic, and L. Kobbelt, “Generalized use of non-terminal symbols for procedural modeling,” Computer Graphics Forum, vol. 29, no. 8, pp. 2291–2303, 2010.
[8] R. Zmugg, W. Thaller, U. Krispel, J. Edelsbrunner, S. Havemann, and D. W. Fellner, “Procedural architecture using deformation-aware split grammars,” The Visual Computer, vol. 30, pp. 1009–1019, Sep 2014.
[9] 康鍩錫, 台灣廟宇圖鑑 . 貓頭鷹出版社, 1 ed., Feb. 2004.
[10] 李乾朗, 台灣古建築圖解事典 . 遠流出版社, 4 ed., Dec. 2004.
[11] A. Corradini, U. Montanari, F. Rossi, H. Ehrig, R. Heckel, and M. Löwe, “Algebraic approaches to graph transformation ? part i: Basic concepts and double pushout approach,” in Handbook of Graph Grammars and Computing by Graph Transformation, pp.163–245, World Scientific, Feb. 1997.
[12] 林會承, 台灣傳統建築手?：形式與作法篇 . 藝術家出版社, 3 ed., Sept. 2016.
[13] Y.-C. Chung and W.-K. Tai, “An icon-based procedural approach for chinese featured buildings,” Master’s thesis, National Taiwan University of Science and Technology, Republic of China, 2017.
[14] S.-S. Hsu, “老古板的古建築之旅: 台灣寺廟的屋頂裝飾,” July 2014.

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