工程建筑大模型来了!3小时可出全套施工图

3.9 在提资图和设计参数的约束下,智能算法完成建筑初步设计,结构模块根据建筑初步设计成果,利用强化学习模型自动构建结构计算模型,接着进入结构优化模块进行模型优化

TransBIM工程建筑大模型将BIM正向设计与人工智能技术结合,构建了AI+BIM工程设计模式,数智化地实现建筑五大专业施工图智能设计,开创了全新的工程设计范式。众多自主研发核心智能算法技术突破,不仅将整个施工图设计时间压缩至3小时,更以“数智化重构”为核心,掀起了一场从工具革新到设计思维转变的行业革命。这一现象级突破的背后,是技术、流程与行业生态的深度融合,其意义远超效率提升本身。

一、技术突破的核心:

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TransBIM首先在矢量图的理解方面取得了技术突破,训练了领先的图神经网络模型对方案提资图进行混合识别,并以此开启全流程的数字化智能化设计。在提资图和设计参数的约束下,智能算法完成建筑初步设计,结构模块根据建筑初步设计成果,利用强化学习模型自动构建结构计算模型,接着进入结构优化模块进行模型优化。优化后的结构模型再与建筑数据进行融合,作为机电专业设计的数据基础。机电专业根据融合后的数据,在AI引擎的控制下完成设计,最后完成五大专业的数字化设计,并输出二维的施工图和三维模型。该流程可以实现施工图全专业施工图,也可以单独生成某一专业施工图生,比如结构施工图、给排水施工图或者机电施工图等。

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二、产品和核心技术介绍

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公司产品将大量的计算机技术融入产品设计中,许多技术目前在应用于建筑设计方面均属于国内领先地位,其中主要采用了以下技术解决落地问题:

(1)优良的算法支撑,是产品顺利进行的基石。公司组建了博士带队的算法组,重点解决难点问题及深度学习的应用。算法组经过两年的技术积累,在多个领域都获得了技术突破。不仅构建了计算几何算法库,为研发提供基础支撑,还在传统算法上进行改进,在多个方面的应用取得了突破性进展。在深度学习应用方面,公司采取稳健的技术路线,把相对成熟的技术应用到传统算法难以解决的问题之中。提出了Equipment-GAN生成网络,将Pix2PixHD应用于识别并生成设备点位建筑图纸,使用L1+cGAN作为损失函数,然后通过生成器神经网络和判别器神经网络生成设备点位平面图。公司的多个算法在工程实际中落地,绝大多数为国内首次。

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(2)将智能算法应用于结构方案筛选,并研发了软硬一体的结构并发设备,目前具有20CPU的设备可3分钟完成过去一个小时的计算工作量。通过我们的方法,我们可在1小时内,找到满足设计约束条件的方案设计,为真正的自动化结构施工图落地扫清了障碍。

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(3)挖掘组合优化问题求解算法的潜力。在五大专业设计中,还有很多问题使用深度学习的方法还无法取得好的效果,第三维度深挖用组合优化的的潜力,通过获得近似解的方式解决。主要使用启发式方法来求解组合优化问题。元启发算法如遗传算法、蚁群算法、进化算法、智能算法针对普遍的问题,通过将不同的元启发算法视作一个个基本框架,在这个框架下设计解决不同问题的子算法。

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(4)边界元计算用于结构计算及TDSC结构计算软件开发。边界元技术从公司成立之初开始立项研发,研发时间长达30个月,经过多次论证,边界元技术的计算水平已经达到了国际化先进的水平,其计算结果与国际数值计算水平基本一致,且优于当前的国内的商业计算软件。要完成自动化结构施工图设计,必须完成结构计算软件的研发。公司除了研发边界元筏板结构计算,也经过近两年的开发,初步完成有限元结构计算基础单元,已在TransBIM各系列产品模块中进行应用,并配合地库结构建模进行梁、板的迭代设计。

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三、让AI更懂设计师

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智能设计的未来将是由AI技术推动的,涉及自动化设计、智能建议、设计交互优化、数据驱动设计等多个方面。AI将在设计行业的各个环节中发挥越来越重要的作用,因此,我们应该充分发挥人类的优势和AI的长处,将AI技术视为设计辅助工具,而不是替代品,提高设计效率,推动创新,并且与设计师紧密协作,共同创造优秀的设计作品。

四、未来展望

3小时出图的终极意义,在于推动行业从“劳动力密集型”转向“智慧密集型”,在人工智能技术驱动下的建筑设计,实现建筑设计从传统的“经验+手工”模式向“数据+智能”模式转变,从最初的手绘草图到计算机辅助设计,再到如今的数字化、智能化设计,每一次技术的飞跃都极大地拓宽了设计的可能性。AI设计,作为科技与设计结合的典范,它不仅改变了设计的流程,更在深刻地影响着设计的思维方式,正引领着设计行业的新一轮变革。 

TransBIM链接:https://www.transbim.com/