188bet金宝搏官网登录|新万博亚洲|设计师大解放!清华发布「建筑平面图」自动
建筑平面图是AEC(建筑◈◈★★、工程◈◈★★、施工)领域的核心 「语言」◈◈★★,贯穿设计思想草绘新万博亚洲◈◈★★、方案交流与落地执行全流程◈◈★★。而住宅作为人们日常生活的基本空间载体188bet金宝搏官网登录◈◈★★,其平面图更是在建筑设计早期发挥着核心作用◈◈★★。
针对这一挑战◈◈★★,平面图自动生成模型(如GAN◈◈★★、扩散模型)不断涌现◈◈★★,但现有研究忽略了一个关键矛盾◈◈★★:
传统评估依赖FID◈◈★★、PSNR◈◈★★、GED等统计指标◈◈★★,仅衡量图像质量或结构相似性◈◈★★,完全未融入建筑专业知识——即便模型在这些指标上表现优异◈◈★★,生成的平面图仍可能存在「功能分区混乱◈◈★★、流线低效◈◈★★、空间比例失衡」等致命问题◈◈★★,难以应用于实际设计◈◈★★。
针对上述痛点◈◈★★,清华大学深圳国际研究生院副教授吕帅团队提出FloorPlan-LLaMa模型◈◈★★,采用自回归生成架构◈◈★★,并创新性地引入「基于人类反馈的强化学习(RLHF)」机制◈◈★★,使模型在自动生成建筑平面图时◈◈★★,能够有效实现住宅功能区域分布的合理性与空间布局的清晰性188bet金宝搏官网登录◈◈★★,同时具备良好的房间轮廓表达与形式美感◈◈★★。
模型不仅学习建筑师在功能分区与空间流线组织方面的专业偏好◈◈★★,还能够把握整体构图的协调性与设计逻辑◈◈★★。
该方法实现设计生成与专家判断之间的深度协同新万博亚洲◈◈★★,提升了生成式平面图在实际使用场景中的设计质量与实用价值网页设计◈◈★★,◈◈★★。
本届大会共收到超过8000篇投稿◈◈★★,243篇论文被遴选为口头报告◈◈★★,47篇论文获得高级领域主席推荐奖(SAC Highlights)188bet金宝搏官网登录◈◈★★。
FP-LLaMa模型的成功入选◈◈★★,充分体现了该研究在跨学科创新和应用实践方面的领先性和影响力◈◈★★。
第一作者为清华大学博士生殷俊◈◈★★,共同第一作者为清华大学博士生曾鹏宇◈◈★★,通讯作者为该校副教授吕帅◈◈★★,团队其它成员还包括孙浩源188bet金宝搏官网登录◈◈★★,张淼◈◈★★,戴语琴◈◈★★,郑涵◈◈★★,张亚超◈◈★★。
FloorPlan-LLaMa 模型围绕「让 AI 理解建筑专业需求」的理念设计新万博亚洲◈◈★★,其包含数据集◈◈★★、评分模型和生成模型三大核心组件◈◈★★:
研究人员提出了ArchiMetricsNet数据集◈◈★★,这是第一个包含三个专业评估维度(功能性◈◈★★、流线和整体评估)以及详细文本分析的平面图数据集188bet金宝搏官网◈◈★★!◈◈★★。
研究人员使用ArchiMetricsNet数据集◈◈★★,训练了一个专为平面图多维度评估设计的模型FloorPlan-MPS(多维度偏好分数)◈◈★★,将该模型生成的分数称为ARS(建筑合理性分数)◈◈★★。
为了整合建筑师的专业知识和偏好◈◈★★,FloorPlan-MPS在RLHF过程中被用作奖励模型◈◈★★,使FP-LLaMa的输出与社区需求保持一致新万博亚洲◈◈★★。
FloorPlan Tokenizer◈◈★★:采用与VQGAN类似的编码器-量化器-解码器框架188BET金宝搏◈◈★★,◈◈★★,可将连续的楼层平面图数据转换为离散标记188bet金宝搏官网登录◈◈★★,且训练时会同时采用重建损失金宝搏188app◈◈★★,◈◈★★、基于LPIPS的感知损失及来自PatchGAN判别器的对抗损失◈◈★★:
Next-Token Prediction◈◈★★:在推理时◈◈★★,FP-LLaMa使用自回归框架按顺序生成词元金宝搏188app下载◈◈★★,◈◈★★。对于楼层平面图词元序列带有自回归预测的Next-Token◈◈★★。
作为一个融合了建筑学专业知识的模型◈◈★★,该方法实现设计生成与专家判断之间的深度协同◈◈★★,提升了生成式平面图在实际使用场景中的设计质量与实用价值◈◈★★。
研究人员在提出的建筑指标网络(ArchiMetricsNet)数据集上进行实验◈◈★★,采用四个关键评估指标◈◈★★:
FID(弗雷歇初始距离)◈◈★★、SSIM(结构相似性指数测量)◈◈★★、PSNR(峰值信噪比)以及新提出的ARS(建筑合理性得分◈◈★★,FloorPlan - MPS模型的评估结果)◈◈★★。
生成中HouseGAN 等现有先进模型或基于图形188bet金宝搏官网登录◈◈★★、或用输入房间块生成布局新万博亚洲◈◈★★,为公平比较◈◈★★,每种方法均采样500张图像并选建筑合理性得分中位数示例◈◈★★,按FloorPlanDiffusion颜色配置展示◈◈★★。
为公平比较◈◈★★,研究人员计算不同方法生成平面图的度量时采用FloorPlanDiffusion配色方案188bet金宝搏官网登录◈◈★★,下表展现传统指标性能◈◈★★。
结果表现为FP-LLaMa传统指标最佳◈◈★★,加RLHF后传统指标略降◈◈★★,但ARS比次优方法高8.54%且贴合建筑师偏好◈◈★★,未加RLHF的FP-LLaMa评分近传统方法◈◈★★,这说明清晰度和与真实值相似性不代表设计合理◈◈★★,因原始数据集含不合理布局且有偏差◈◈★★。
研究人员试图通过引入ArchiMetricsNet(一个具有人类反馈的数据集)来解决现有建筑平面图生成和评估方法的局限性;
这项工作推进了人类专业知识在建筑平面图生成技术中的整合新万博亚洲◈◈★★,并展示了大型自回归生成模型在「建筑◈◈★★、工程与施工」领域的潜力◈◈★★。