本公开的实施方案总体上涉及计算机辅助设计和生成设计技术,并且更具体地涉及基于多样性的生成几何系统优化。相关技术的说明工业化建设是指使用工业化生产技术诸如机械化和自动化来简化建筑物的建设。例如,建筑物的工业化建设可涉及集成设计和制造工作流程、模块化建筑物部件的场外预制或组装和/或现场建设自动化。因此,与涉及熟练的密集型劳动力、质量参差不齐以及产品和过程效率低下的传统建设方法相比,工业化建设可降低成本、提高效率并且提高建设质量。不过,一般来说,传统和工业建设项目通常都涉及多个离散设计阶段或规模,以及跨不同阶段或规模的级联依赖性。例如,工业建设项目的常规设计方法可涉及按规模降序生成一系列设计。此一系列设计可首先确定建筑物的围护结构,接着设计或布置建筑物的各种内部或外部部件,最后选择门、窗、墙壁、地板、饰面或其他元素的具体设计细节。在完成给定规模的设计之后,将所述设计用作更小规模的后续设计的基础。继续以上示例,在确定建筑物的围护结构之后,围护结构可以是固定的。然后可针对固定围护结构的单独楼层设计平面图。在最终确定每个平面图之后,可针对所述平面图的元素选择更小规设模计细节。由于给定规模下的设计会约束建设项目内的后续较小规模设计,因此上述多规模建设设计的顺序方法通常阻止可在没有此类约束的情况下生成的多种设计组合。对设计的阻止最终可能限制根据整组设计目的优化建设项目的能力和/或探索建设项目的多样性范围的设计的能力。例如,建设项目可包括与碳排放、宜居性、成本和各种其他因素相关的目的。虽然单独设计阶段或规模可通过考虑或优化这些因素中的一个或多个因素的方式来执行,但是从较大设计规模到较小设计规模的级联依赖性最终可能阻止跨不同设计阶段全局地对部分或所有因素进行充分评估和优化。这些级联依赖性另外可能妨碍生成具有一定属性类型或组合(例如,建筑物大小、建筑物立面、单元的数量或密度等)的设计。此外,考虑到通常可用于此类任务的计算资源有限,典型的多规模建设项目中的极其大量的可能设计排列和组合通常会妨碍对各种设计的广泛探索和优化。例如,建设项目中的每个设计阶段或规模可包括大量参数,这些参数可单独变化以生成甚至更大数量的设计。当同时考虑多个设计规模时,跨所有规模的数量过大的可能设计将使探索所有可能的参数组合在计算上变得不可行。由于无法以广泛的方式探索多规模建设项目的整组可能设计,因此为多规模建设项目生成的设计可能在根据一组设计目的进行优化和/或根据一组属性进行探索的能力方面受到限制。如前述内容所说明,本领域需要用于生成跨多个目的或目标优化的设计的更有效的技术。
背景技术:
0、背景
技术实现思路
1、本发明的一个实施方案阐述了一种用于生成建设项目的模块化设计的技术。所述技术包括确定建设项目的第一组候选设计。所述技术还包括对于包括在第一组候选设计中的每个候选设计,基于候选设计的一个或多个部分来生成一组设计选项,以及确定与所述一组设计选项相关联的一组性能度量和一组属性。所述技术还包括基于与第一组候选设计相关联的各组设计选项、与各组设计选项相关联的各组性能度量以及与各组设计选项相关联的各组属性来生成建设项目的第二组候选设计。
2、所公开的技术相对于现有技术的一个技术优点在于:利用所公开的技术,可按减少较小规模设计与较大规模设计之间的依赖性的方式自动地生成、探索和优化建设项目的多规模设计。因此,相对于使用在较大规模设计与较小规模设计之间具有级联依赖性的常规多规模设计方法可实现的设计,经由所公开的技术生成的设计可更容易地跨多个设计目的或目标进行优化。所公开的技术的另一个技术优点是使用空间和空间内的设计两者的模块化或离散表示来跨建设项目的多个规模进行优化。此特征限制了与各种设计规模相关联的复杂搜索空间,从而允许与设计相关联的设计目标被更彻底地优化,并且相对于现有技术方法更充分地探索搜索空间内的设计属性。这些技术优点提供优于现有技术方法的一种或多种技术改进。
1.一种用于生成建设项目的模块化设计的计算机实现的方法,所述方法包括:
2.如权利要求1所述的计算机实现的方法,其中确定所述第一组候选设计包括基于与一个或多个示例性候选设计相关联的一个或多个规则来将包括在候选设计中的一组或多组单元格迭代地分配给一个或多个建筑模块。
3.如权利要求1所述的计算机实现的方法,所述方法还包括基于包括所述候选设计的所述一个或多个部分的输入参数来初始化所述一组设计选项。
4.如权利要求1所述的计算机实现的方法,其中生成所述一组候选设计包括以下项中的至少一者:
5.如权利要求4所述的计算机实现的方法,其中确定所述候选设计的所述第一部分包括将来自所述候选设计的一个或多个单元格添加到用于初始化所述候选设计的生成的一组固定的单元格。
6.如权利要求4所述的计算机实现的方法,其中确定所述候选设计的所述第二部分包括从用于初始化所述候选设计的生成的一组固定的单元格移除一个或多个单元格。
7.如权利要求1所述的计算机实现的方法,其中生成所述第二组候选设计包括:
8.如权利要求7所述的计算机实现的方法,其中更新包括在所述属性图中的所述一个或多个箱包括:
9.如权利要求1所述的计算机实现的方法,其中所述各组属性包括建筑物数量、开放空间面积或立面长度中的至少一者。
10.如权利要求1所述的计算机实现的方法,其中所述各组性能度量包括单元数量、出口距离、自然通风性、场地净空或场地噪声中的至少一者。
11.一种或多种存储指令的非暂时性计算机可读介质,所述指令当由一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器执行以下步骤:
12.如权利要求11所述的一种或多种非暂时性计算机可读介质,其中所述指令还使所述一个或多个处理器执行以下步骤:
13.如权利要求12所述的一种或多种非暂时性计算机可读介质,其中生成所述附加的一组设计选项包括:
14.如权利要求11所述的一种或多种非暂时性计算机可读介质,其中确定所述第一组候选设计包括:
15.如权利要求11所述的一种或多种非暂时性计算机可读介质,其中生成所述第二组候选设计包括:
16.如权利要求15所述的一种或多种非暂时性计算机可读介质,其中更新包括在所述属性图中的所述一个或多个箱包括:
17.如权利要求11所述的一种或多种非暂时性计算机可读介质,其中生成所述第二组候选设计包括基于与所述各组设计选项相关联的所述各组属性的差异来选择所述第二组候选设计。
18.如权利要求15所述的一种或多种非暂时性计算机可读介质,其中包括在所述一个或多个箱中的每个箱表示包括在所述各组属性中的每个属性的值范围。
19.如权利要求11所述的一种或多种非暂时性计算机可读介质,其中包括在所述一组设计选项中的每个设计选项包括以下项中的至少一者:场地布局、建筑物设计、立面、景观、单元布局、树木布局、窗设计、墙壁设计或门设计。
20.一种系统,所述系统包括:
