經(jīng)過30多年的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)已經(jīng)在我國(guó)各行各業(yè)中得到了相當(dāng)程度的普及，行業(yè)應(yīng)用對(duì)地理信息系統(tǒng)的需求也從基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)管理發(fā)展到深層次的業(yè)務(wù)分析。這種分析的結(jié)果總是需要用一種可視化的手段呈現(xiàn)給用戶，而且這種手段隨著計(jì)算機(jī)軟硬件水平的提高也越來越豐富和精彩。越是龐大的數(shù)據(jù)、越是復(fù)雜的分析方法，其分析結(jié)果的展示也就越發(fā)顯得重要。特別是近幾年伴隨著數(shù)字城市向智慧城市的轉(zhuǎn)型、位置大數(shù)據(jù)研究的興起、“互聯(lián)網(wǎng)+”概念的提出，使得人們希望從更精細(xì)的層次上研究城市問題。三維模型因具有沖擊力的視覺展示效果，能更真實(shí)地表達(dá)和模擬城市環(huán)境，已經(jīng)成為當(dāng)前智慧城市建設(shè)中地理數(shù)據(jù)表達(dá)的主要形式之一。傳統(tǒng)三維模型的建模方式多采用專門的三維建模軟件（如3ds Max等）手工進(jìn)行，盡管具有很高的模型精細(xì)度，經(jīng)過大量投入后也可以做出一個(gè)美輪美奐的虛擬城市，但是這個(gè)靜態(tài)的、固化的手工成果，往往停留于好看的層面上，無法做到統(tǒng)計(jì)與分析，更無法和現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，這種停留在“看”的層次上的模型與我們對(duì)三維模型“用”的需求還具有一定的距離。
　　在城市智慧化管理的層次上，需要一種兼顧模型構(gòu)建速度和模型精細(xì)化程度的快速建模方法。這種方法不僅能最大限度地利用現(xiàn)有的二維空間數(shù)據(jù)以進(jìn)行大規(guī)模的城市建模，又能進(jìn)行三維的空間統(tǒng)計(jì)與分析，使得三維數(shù)據(jù)真正融入業(yè)務(wù)系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)中。在這種情況下，CityEngine就應(yīng)運(yùn)而生了。
　　CityEngine是Esri公司推出的應(yīng)用于城市三維建模的軟件。它實(shí)現(xiàn)了同ArcGIS的完美結(jié)合，能夠充分利用現(xiàn)有的GIS建設(shè)成果，在二維空間數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過規(guī)則進(jìn)行動(dòng)態(tài)的、參數(shù)化的建模。這種方法也特別適宜于大規(guī)模城市尺度上的三維建模，同時(shí)，通過詳細(xì)的規(guī)則控制和紋理貼圖，也可以達(dá)到3dsMax等軟件的精細(xì)度。所以說CityEngine開啟了基于規(guī)則的三維建模新篇章，已經(jīng)成為當(dāng)前城市三維建模的首選軟件之一。
　　盡管國(guó)內(nèi)使用CityEngine進(jìn)行城市三維建模的應(yīng)用已經(jīng)大規(guī)模開展起來，但是相關(guān)資料還比較缺乏。本書編寫的目的就是將CityEngine這一規(guī)則化的快速建模工具介紹給讀者，使讀者能以最快的速度掌握規(guī)則化建模的思想和方法。本書按照構(gòu)建一個(gè)三維場(chǎng)景的順序來講解，主要內(nèi)容包括CityEngine基礎(chǔ)、場(chǎng)景構(gòu)建、規(guī)則建模方法、紋理建模、大范圍建筑建模和三維模型的導(dǎo)入導(dǎo)出等幾部分內(nèi)容。最后給出了一個(gè)綜合實(shí)例，使讀者能在總體上把握一個(gè)真實(shí)三維場(chǎng)景的構(gòu)建過程。
　　本書由山東科技大學(xué)的牟乃夏、張靈先，黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院的趙雨琪，山東省國(guó)土測(cè)繪院的孫久虎等同志編寫，全書由牟乃夏統(tǒng)稿并定稿，研究生徐玉靜同學(xué)參加了部分插圖的繪制和初稿文檔的整理工作。本書的編寫得到了測(cè)繪工程國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心（山東科技大學(xué)）建設(shè)經(jīng)費(fèi)的支持。
　　盡管本書編寫歷時(shí)兩年有余，作者也力求表述準(zhǔn)確，但是由于編者水平所限，加之國(guó)內(nèi)外可供參考和借鑒的資料較少，必定有不少錯(cuò)誤與不妥之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。批評(píng)和建議請(qǐng)致信：mounaixia@163.com，或者關(guān)注微博@山東科大牟乃夏老師GISer，作者將及時(shí)發(fā)布本書的勘誤，以及讀者的建議、意見和學(xué)習(xí)指導(dǎo)等。