Использование инструментов искусственного интеллекта в проектировании на примере создания визуализаций

  • 35
  • 8 минут
Возможности использования технологий искусственного интеллекта в строительной отрасли огромны — от моделирования и проектирования до строительства, эксплуатации объектов и выявления технических нарушений.

Несмотря на то, что решения на основе искусственного интеллекта уже успешно зарекомендовали себя, имеется множество перспектив для дальнейшего внедрения искусственного интеллекта в строительную отрасль.

Development Systems применяет ИИ при проектировании отелей и апартаментов. Главное преимущество использования технологий ИИ в практике проектирования: они значительно сокращают сроки и уменьшают разрыв между ожиданием и реальностью.

Искусственный интеллект используется в сферах:

  • Генерального плана
  • Ландшафтного дизайна
  • Архитектуры
  • Создания визуализаций на разных этапах проектирования

В этой статье тему интеграции искусственного интеллекта в процесс проектирования раскроем на примере создания визуализации по трем реальным кейсам.

Кейс 1: необходимо создать предварительные эскизы фасадов зданий на основе простых форм, предоставленных в формате Revit. Важным условием является не выполнение эскиза для каждого здания отдельно, а создание целостного вида участка с высоты птичьего полета. Это условие значительно усложняет задачу с технической точки зрения по нескольким причинам.

  1. Комплексность визуализации:
  • Создание единого вида участка требует интеграции всех зданий в общий контекст, с учетом их взаимного расположения и взаимодействия
  • Необходимо продумать общий стиль и гармоничное сочетание фасадов, чтобы все здания смотрелись как единое целое, а не набор отдельных объектов
  1. Учет окружения:
  • Важным является интеграция зданий в окружающую среду, в нашем случае это холмистый рельеф
  1. Технические сложности:
  • Необходимо учитывать масштабы и пропорции, что требует точных расчетов и моделирования
  1. Эстетические и функциональные требования:
  • Фасады зданий должны быть не только эстетичными, но и соответствовать единым стилистическим требованиям
Рис. 1. Исходная модель участка со зданиями из Revit
Искусственный интеллект в проектировании

Далее были выбраны ракурсы, которые требуется показать и взять в работу.

Рис. 2. Модель в Revit, Ракурс A
Искусственный интеллект в проектировании
Рис. 3. Модель в Revit, Ракурс В
Искусственный интеллект в проектировании

После определения ракурсов были проведены тестовые манипуляции в различных сервисах преобразования текстов в рисунки. Этот поиск и эксперименты привели к созданию сводной таблицы, в которой отражены преимущества и недостатки различных сервисов.

В сравнительной таблице сервисов ИИ проанализированы функциональность каждого инструмента, его эффективность в решении конкретных задач, а также особенности использования в контексте гостиничных проектов.

Рис. 4. Сравнительная таблица сервисов ИИ
Искусственный интеллект в проектировании

Для достижения наилучшего качества изображения необходимо было внести промежуточные изменения в модель из Revit. Чтобы модель стала более узнаваемой для программы, была добавлена текстура зелёных газонов, деревья. В этом помог сервис D5. На текстуру ушло не более 15 минут, при этом значительно повысилось качество итогового результата.

Рис. 5. Модель в D5, Ракурс А
Искусственный интеллект в проектировании
Рис. 6. Модель в D5, Ракурс B
Искусственный интеллект в проектировании

Следующим шагом стало определение инструмента для работы с исходным изображением. Основным критерием для выбора является не стоимость инструмента, лёгкость в освоении или приятный интерфейс, а возможность полноценно влиять на результат. Важно иметь контроль над «самостоятельностью» нейронной сети при генерации, возможность создавать собственные сценарии и настройки для конкретных задач, а также не иметь ограничений по функционалу от разработчиков сервиса.

В итоге оптимальным стало сочетание программы Stable Diffusion в оболочке ComfyUI, как наиболее отвечающее текущему запросу.

Stable Diffusion — программное решение с открытым исходным кодом, которое преобразует словесные описания в изображения. Этот инструмент искусственного интеллекта, входящий в сферу генеративного искусства, способен создавать изображения на основе текстовых данных.

Stable Diffusion позволяет детально настраивать процессы генерации изображений. На базе ComfyUI были разработаны несколько шаблонов, настроенных для работы с изображениями, которые обеспечивают гибкость и точность, необходимые для достижения результатов.

Нодовый интерфейс ComfyUI играет ключевую роль. Он дает возможность создавать и управлять сложными сценариями обработки изображений, избегая нелогичности и неожиданных эффектов, часто возникающих при использовании других инструментов. Это позволяет настраивать каждый этап генерации и обеспечивать максимальную гибкость и контроль над конечным результатом.

Таким образом, выбор Stable Diffusion с ComfyUI в качестве основного инструмента для работы с изображениями позволил существенно повысить качество и предсказуемость полученных визуализаций, что особенно актуально для реализации сложных гостиничных проектов.

Важным условиям задачи был поиск форм бионических фасадов с четким акцентом на перекрытиях и возможностью их архитектурного обыгрывания. Это требование стало основой для создания промта, который был дополнительно расширен с помощью ChatGPT. Грубое описание задачи выдано в ChatGPT, а в итоге получен конкретный запрос для генерации изображения. Запрос использовали далее в Stable Diffusion.

Необходимо добавить, что ChatGPT «помнит диалог» и его можно просить изменять свой же ответ в разных его частях, так можно улучшать промт бесконечное количество раз без усилий.

В итоге, процесс создания визуализаций под гостиничный проект выглядел следующим образом:

  1. Конкретизация задачи: создание бионических фасадов с акцентом на перекрытия
  2. Формулирование промта: описание задачи в общих чертах
  3. Расширение промта с помощью ChatGPT: уточнение запроса для генерации изображения
  4. Использование в Stable Diffusion: генерации изображений по запросу

Такой подход позволил точно сформулировать требования и получить высокого качества визуализации, соответствующие первоначальной концепции.

Рис. 7. Исходный запрос для ChatGPT
Искусственный интеллект в проектировании
Рис. 8 − 12. Примеры изображений, сгенерированных Stable Diffusion
Искусственный интеллект в проектировании
Искусственный интеллект в проектировании Искусственный интеллект в проектировании Искусственный интеллект в проектировании Искусственный интеллект в проектировании

Кейс 2. Предобработка изображений для получения более детализированных визуализаций. Тестирование связки ИИ+ИИ

Чтобы создать эскизы фасадов зданий с максимальной детализацией, простые формы из Revit обработали в сервисе «Кандинский». Этот инструмент отредактировал грани форм Revit и добавил детали. Полученное изображение затем использовалось в Stable Diffusion.

Рис.13. Исходная модель в Revit
Искусственный интеллект в проектировании
Рис.14. Добавлены текстуры и озеленение в D5
Искусственный интеллект в проектировании
Рис.15. Детализация изображения сервисом «Кандинский»
Искусственный интеллект в проектировании
Рис.16 − 18. Генерация визуализаций Stable Diffusion
Искусственный интеллект в проектировании
Искусственный интеллект в проектировании Искусственный интеллект в проектировании

Процесс создания визуализаций под гостиничный проект в связке ИИ+ИИ пошагово:

  1. Исходное изображение. Создание базового изображения в Revit
  2. Предобработка в «Кандинский». Прогон базового изображения, добавление деталей и очертаний форм
  3. Использование в Stable Diffusion. Дальнейшая генерация визуализаций и их доработка

Вывод: использование связки ИИ+ИИ позволяет улучшить качество начального изображения и получить более детализированный и точный результат на финальной стадии обработки.

В последующих итерациях полученные изображения были проведены через увеличитель разрешения, написанный также на базе Stable Diffusion и ComfyUI. Этот инструмент увеличивает исходное изображение в заданное количество раз. В данном кейсе изображение с разрешением 1280×1264 было увеличено до 5120×5056. Важно: увеличитель разрешения не добавил дополнительные детали и шум, детали изображения полностью сохранены.

Кейс 3. Визуализации отдельных зданий на гостиничном объекте

Подходы и порядок действий при работе с визуализациями зданий такие же, как и с участками, описанные выше. Работа инструментов показана на рисунках.

Рис. 19. Исходная модель здания из Revit
Искусственный интеллект в проектировании
Рис. 20 − 23. Генерация визуализаций здания Stable Diffusion
Искусственный интеллект в проектировании
Искусственный интеллект в проектировании Искусственный интеллект в проектировании Искусственный интеллект в проектировании

В качестве заключения необходимо отметить: при разработке проектов гостиниц использование искусственного интеллекта увеличивает количество форэскизов и концепций в 5 и более раз! ИИ существенно сокращает трудоемкие процессы на самой ранней и изменчивой стадии проектирования.

Для дальнейшей разработки проекта можно подключать другие инструменты ИИ. В частности, сервис Architectures позволяет быстро получать проработанную модель с возможностью тонкого контроля. Он использует продвинутые алгоритмы для автоматизации и оптимизации разработки архитектурных проектов.

Безусловно, ни один из инструментов искусственного интеллекта на сегодняшний день не способен заменить человека в сложных технических процессах, но при креативном использовании значительно уменьшает трудочасы на рутину и необозримо расширяет творческие горизонты.

PROTIM
Телефон: +7 (495) 221-50-56

Понравилась статья?

4

Поделитесь мнением. Оставьте комментарий

Ещё не добавлено ни одного комментария

Читайте также