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一键完成室内设计:哈佛学霸造出ArchiGAN房间规划家具摆放全都有Demo可玩

作者:admin发布时间:2019-09-05 18:27

  原标题:一键完成室内设计:哈佛学霸造出ArchiGAN,房间规划家具摆放全都有,Demo可玩 来源:量子位

  这位Stanislas Chaillou小哥并不是一位专职的程序猿,他的主业其实是建筑设计。他在哈佛大学拿到了建筑学硕士学位,是名副其实的学霸。

  专业加持,难怪ArchiGAN不仅看起来好玩,还很务实,在规划时甚至还考虑到了承重墙的设计是否实用。

  这样一个有设计天赋的GAN,其效果好到TensorFlow官方等都忍不住转发,推特☆△◆▲■收获上千赞,不少网友大呼“Amazing”。连谷歌大脑研究员David Ha都称赞道:

  ArchiGAN不仅能设计单层公寓的建筑结构,还能实现整个公寓大楼的建筑设计。

  每一层还都能实现不一样的布局,而且不会出现这家的出口开在隔壁家墙上的窘境。

  整栋公寓,从上到下,楼梯门窗,ArchiGAN都安▪…□▷▷•排得明明白白,每一户的家具摆设还不带重样,太有工匠精神了~

  屋门在哪,窗户是一小块还是整面墙都能欣赏外面的美景,厨房是不是开放式,客厅能不能大到可以容下一套VR游戏设备……

  黑色地面,绿色是◆△▪▲□△■门,红色是窗户,拿起画笔◆◁•轻轻一图画上几个举行的块块,屋子的构造立刻就出来了。

  正如开头展示的那样,Arc★-●=•▽hiGAN还能规划你家里的家具应该如何摆放,还能显示摆上之后的整体效果。

  我们用不同的颜色展示不同的房间,绿色代表◆▼客厅,粉色代表卧室,紫色为○▲-•■□洗手间,蓝色为走★◇▽▼•廊,青色是厨房,橙色为衣柜。

  模型还能更近一步,根据房间功能的不同,规划好整个房间的家具摆设,就像下面这样:

  细看可发现,卧室中的床、 客厅中的沙发和茶几、浴室中的洗手台等已配备好了。

  作者表示,ArchiGAN看似高度受限,其实却具备极大的灵活性,不仅能设计形状规则的公寓的内部构造,对于造型不规则的空间也设计得挑不出毛病,此其功能四也。

  潜力也不会止步于▽•●◆此,作者表示,这A▲★-●rchiGAN的第五个功能, 就是可用于整个建筑群/社区的规划。

  研究人▪•★员表示,这些效果都证明了GAN在建筑领域的潜力,但目前ArchiGAN还有一定的局限性,主要分为三点。

  一是在设计多层公寓中每一层的布局时,每一层的设计都有所不同,现在还无法保证承重墙的设计是否合理。

  二是当前产出的图像清晰度有限。研究人员表示希望增加输出层的si▪▲□◁ze,外加英伟达后续开发的Pix2Pix HD,再借助TensorRT增强算力实现这一目标。

  局限性之三体现在生成数据的格式上,目前智能生成的输出文件是非矢量格式,建筑师和设计师不能直接拿来▷•●用。

  从作者自述的三点的局限性也能看出,构建这个ArchiGAN模型时,实用性是他们首要考虑的因素,能否真正帮到设计师和建筑师,才是最重要的。

  ArchiGAN主要采用了Pix2Pix图像转换技术,模型在谷歌云端平台上训练,采用英伟达的Tesla V100 GPU进行快速迭代和测试。

  Pix2Pix使用条件生成对抗网络(cGAN)来学习从输入◇…=▲图像到输出图像的映射。所以ArchiGAN是直接从建筑平面图中学习拓扑特征和空间组织的。

  Chaillou通过格式化图像来控制模型学习的信息类型。比如,只给模型展示地块的形状,以及地块所包含的建筑面积。

  这就是典型的训练结果。训练这样的序列花费了一天半的时间。为了进行更多次测试和迭代,模型最终在谷歌云的V100上跑了不到两个小时。

  ArchiGAN功能的实现要分成三步走,每一步都负责工◆●△▼●作流中特殊的一部分任务。

  建筑的占地面积决定了平面图上的内部结构,它们的形状受到地块形状的限制,也就◇=△▲是说,根据土地的形状能够推断出房屋的平面布局。

  于是,Chaillou把波士顿的GIS(地理信息系统)数据投喂给了神经网络,训练出能够生成房屋平面布局的模型。

  喂食的图像都是成对的,既有原始地块(左),又有绘制上了给定建筑物的相同地块(右),就像这样:

  空间规划模型是用800+公寓图纸喂大的,这些图纸▼▼▽●▽●同样是成对的,包括公寓的平面面积和其中实际的空间划分。

  鹅妹子嘤的是,GAN在训练过程中学会了自己开窗。除了用户指定的主窗,它还能自主规划出新的出口。

  房间分好了,ArchiGAN表示这还不够,贴心的设计师怎么能不往房子里摆家具呢?

  这个模型能够保留墙壁的结构和房屋的门窗,同时根据房间的功能来置放合适的家具。

  Stanislas Chaillou出生于巴黎,本科就读于瑞士洛桑联邦理工学院。

  此外,Chaillou还担任非盈利跨学科智库CitiX In★▽…◇itiative的执行董事,关注智慧城市的建设。

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