經過30多年的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)已經在我國各行各業(yè)中得到了相當程度的普及，行業(yè)應用對地理信息系統(tǒng)的需求也從基礎的數據管理發(fā)展到深層次的業(yè)務分析。這種分析的結果總是需要用一種可視化的手段呈現給用戶，而且這種手段隨著計算機軟硬件水平的提高也越來越豐富和精彩。越是龐大的數據、越是復雜的分析方法，其分析結果的展示也就越發(fā)顯得重要。特別是近幾年伴隨著數字城市向智慧城市的轉型、位置大數據研究的興起、“互聯(lián)網+”概念的提出，使得人們希望從更精細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，能更真實地表達和模擬城市環(huán)境，已經成為當前智慧城市建設中地理數據表達的主要形式之一。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）手工進行，盡管具有很高的模型精細度，經過大量投入后也可以做出一個美輪美奐的虛擬城市，但是這個靜態(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)計與分析，更無法和現有的數據進行聯(lián)動，這種停留在“看”的層次上的模型與我們對三維模型“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建速度和模型精細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有的二維空間數據以進行大規(guī)模的城市建模，又能進行三維的空間統(tǒng)計與分析，使得三維數據真正融入業(yè)務系統(tǒng)的規(guī)劃與設計中。在這種情況下，CityEngine就應運而生了。
　　CityEngine是Esri公司推出的應用于城市三維建模的軟件。它實現了同ArcGIS的完美結合，能夠充分利用現有的GIS建設成果，在二維空間數據的基礎上，通過規(guī)則進行動態(tài)的、參數化的建模。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，通過詳細的規(guī)則控制和紋理貼圖，也可以達到3dsMax等軟件的精細度。所以說CityEngine開啟了基于規(guī)則的三維建模新篇章，已經成為當前城市三維建模的首選軟件之一。
　　盡管國內使用CityEngine進行城市三維建模的應用已經大規(guī)模開展起來，但是相關資料還比較缺乏。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。本書按照構建一個三維場景的順序來講解，主要內容包括CityEngine基礎、場景構建、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入導出等幾部分內容。最后給出了一個綜合實例，使讀者能在總體上把握一個真實三維場景的構建過程。
　　本書由山東科技大學的牟乃夏、張靈先，黃河水利職業(yè)技術學院的趙雨琪，山東省國土測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繪工程國家級實驗教學示范中心（山東科技大學）建設經費的支持。
　　盡管本書編寫歷時兩年有余，作者也力求表述準確，但是由于編者水平所限，加之國內外可供參考和借鑒的資料較少，必定有不少錯誤與不妥之處，敬請讀者批評指正。批評和建議請致信：mounaixia@163.com，或者關注微博@山東科大牟乃夏老師GISer，作者將及時發(fā)布本書的勘誤，以及讀者的建議、意見和學習指導等。