前沿AI工具,涵盖全流程建筑设计和施工

发布时间:2023-12-09 18:32:34 浏览量:783次

你好,这里是BIMBOX。

今年年初,ChatGPT给所有人打开了一扇通往人工智能世界的大门,面对这样一个强大又不太好驾驭的工具,很多人都经历了从惊讶、到惊喜,再到不知道能干啥用的茫然。

AI能帮人们做什么?建筑行业有哪些专门针对不同场景的AI应用?哪些方向值得大家去使用和探索?我们可以通过已经面市的建筑业专属AI工具,来一探究竟。

利用Midjourney或者Stable Diffusion来生成建筑图片,大家都已经比较熟悉,我们也曾用很大篇幅,讲述了建筑业比较著名的AI公司小库科技做出的探索,在这儿就不多说了。

今天,我们试着在规划设计、建筑方案设计、住宅设计、管道设计、出渲染图、3D扫描应用、施工管理等方向,和你聊聊10款不同的AI工具,看看有没有你没听说过的。

Forma AI驱动规划方案设计

这款工具前身是来自挪威的产品SpaceMaker,后来被Autodesk重金收购,花了两年时间重写并与Revit集成,成为了如今基于云端的工具Forma。

它主要用于早期的规划设计,帮助城市规划设计师和建筑师,在线快速完成多种方案设计,洞察不同方案之间的各种数据对比,找到最佳的规划方案。

针对某个具体方案,简单输入项目周边的环境参数,就可以利用AI技术,快速分析建筑的日光、阴影、噪音、风环境、噪音环境等等,直观了解当前方案的质量。

随着方案的修改和深化,这些可视化分析也会实时更新,随时提醒设计师各种参数是否向着更好的方向发展。

因为被整合到了Autodesk产品家族,它与自家建模软件达成了很好的数据互通,可以直接把方案成果导入到Revit里面进行深化设计。

Blackshark 自动生成大体量3D模型

黑鲨(BlackShark)的野心,是利用AI建立整个地球的数字孪生模型。

它的训练数据来自全球的2D卫星和航拍图像,通过机器学习,可以建立包含地形高度、建筑、基础设施、植被的大型3D模型。

它生成的3D模型,包含了地形的基本纹理和植被的模型,识别出的建筑物会被转化成矢量数据,可以帮助游戏、飞行模拟、无人机送货训练、电影渲染、城市级别的数字孪生等行业项目,可以导出本地离线格式,包括USD、FBX、OBJ、glTF等等。

这样的模型比倾斜摄影模型更精致美观。目前,Blackshark与Maxar公司的数字孪生解决方案SYNTH3D合作,所有对象的语义信息和材料属性都被嵌入到SYNTH3D中,实现了建筑物的物理材质模拟功能。

它还提供和虚幻引擎、NVIDIA Omniverse的集成,通过插件或USD格式,把转化成果传输到这两个平台里,帮助用户建立各种可视化应用。

此外,它还和微软合作,在Azure云上开发了地理空间分析工具Orca。可以基于云端提供的卫星图像,或者上传自己拍摄的图像,利用AI算法分析提取基础设施、带有高度信息的建筑和植被信息。

HD-AidMaster 建筑师专属AI创意平台

今天聊到的大部分工具都是由国外软件公司开发的,这一款很特殊,是由湖南省建筑设计院集团股份有限公司数字研究院推出的AI工具,光是看开发者的身份,就值得先竖个大拇指。

HD-AidMaster是一款云端工具,浏览器可以直接访问,建筑师可以在平台上使用主流的AIGC功能,进行有趣的集卡式方案创作,整个过程高度贴合方案设计师工作流程。

它在建筑设计、室内设计和景观设计三个领域都有很惊艳的表现,不需要换底模,用一套模型就能生成多个不同的场景渲染。

平台搭载了自主训练的建筑大模型ArchiMaster,作为一家建筑设计院开发出的成果,无论是软件的UI还是建筑设计的成果,颜值都很在线,尤其是建筑专业,支持超高层、住宅、展览馆等不同建筑类型,也能在现代主义、曲线、折线等不同流派,生成符合设计审美的表现。

只要设计师敢想,它就能接得住各种天马星空的创意类型,也不至于给出不切实际的迷糊成果,比如加入「粉色泡泡」这样的关键词,也能生成漂亮且靠谱的方案。

开发团队也是BOX的老朋友了,从他们这儿了解到,已经启动ArchiMaster模型训练第二阶段工作,性能将有更大提升,适用的场景也更多。

不同于泛AIGC网站,它针对建筑师用户群增加了很多独特的定制功能。

比如一键修图功能可以识别、划分主体与背景图片,分别单独保存,为后期加工修改提供便利。

灵感画廊功能,对不同类型的AI作品进行分类,建筑师可以查看其他创作者的成果,并复制它们的生成参数,进行灵感的复现与迭代。

HD-AidMaster支持上传模型图进行细节调整。在原模型图片基础上,配合准确的描述词和控制类型,能够实现基于原图的高质量渲染。

模型可以识别不同风格场景,结合Controlnet对模型原图实现精准控制,只要修改描述词,就能使同一建筑快速切换不同的场景风格,不用担心换个风格描述,建筑主体就变了。

方案迭代功能可以对原方案进行一定幅度的重绘,呈现出进一步的迭代效果。在方案基本成型的情况下,控制重绘幅度并增加细节描述词,就能实现更为精确的迭代表现。

目前这款工具开发已经完成,处于内测及服务器调试阶段,将于年底正式上线,如果你是一位建筑、室内或景观设计师,非常推荐去试试看。

Maket 建筑与室内设计工具

这款软件主要面向住宅行业,在户型设计和室内软装设计方面做出了AI技术的探索。

设计师只要预先输入不同房间的面积需求和周边土地约束,软件就能自动生成几个户型图,点击可以查看详细的设计结果。

生成的结果想要变更,只需要涂涂抹抹,AI就能理解设计师的意图,完成修改。

AI生图专门针对住宅设计做出了优化,输入简单的提示语(Promt),就可以生成不同风格的外立面或者室内装修渲染。

针对不太懂Promt的设计师,也提供了下拉菜单式的选项,可以选择风格、材质、环境、时间等参数来生成渲染图。

你也可以上传本地的渲染图,通过提示语给出修改意见,它就能根据需求来修改已有图片的风格和细节。

Maket支持多人在线协作,虽然不能做出尺寸非常精准的住宅设计,也不能建立三维模型,但却可以在前期方案设计的过程中,帮助设计师和甲方在几十上百个方案中,快速选出适合项目的方案雏形,节省工作时间。

ARCHITEChTURES 生成式住宅设计

这是一个AI驱动的三维建筑设计软件,给设计师提供了一种全新的设计模式。

在住宅设计的早期阶段,ARCHITEChTURES可以引入相关的标准和规范,用于约束AI生成的设计结果,比如净面积要求、房间大小要求、净高要求等,保证设计的合规性。

预先输入这些要求的参数,然后在平面图上画出一条线代表建筑的长度走向,生成建筑的过程就全自动完成了。

进入楼栋内部,方案图上会实时显示各种数据的情况,不满足需求的房间会标注为红色。要对自动生成的结果进行修改,可以直接调节左侧的数据面板,修改各种面积和尺寸参数,直至所有房间都显示为绿色,即满足了所有设计要求。

设计师也可以根据需求,在图纸上进行简单的划线、拖拽等操作,完成细部的修改设计。尺寸标注自动完成,相应的房间面积表和成本表也会在右侧实时自动生成。

设计师的操作是在二维平面上完成,最终的结果会自动生成一个三维模型,和一套详细的报表。

完成后的面积和成本表可以导出Excel,平面和立面图则可以导出到CAD里用于出图。整个过程中设计师没有画一张图、也没有算一行数字。

三维模型也可以通过IFC格式,导出到Revit等建模软件,进行后续的深化三维设计。

这种新的模式,让设计师的工作回归到了设计的本质:考虑各种参数和指标,告别繁杂的出图、建模和制作表格工作。

Aumenta 自动电气管道设计

这款软件的开发者是加拿大的Aumenta公司,创始人Iorio曾经在Autodesk工作,2019年离职出来创业,给自己定义的使命是:用AI去自动设计建筑。

从公司的官网来看,Aumenta想做的技术包括电气、管道、机械、结构和预制构件这么五个方向,目前已经有成果的是电气专业。

之所以把电气专业作为首选的研发方向,主要考虑在人工智能算法优化而言,这个专业需要解决的排布方式与合规性是最复杂的,一旦解决电气的问题,暖通等专业也能比较好的解决。

Aumenta可以作为插件和Revit联动使用,用它进行自动化设计,首先要进行前置的设置,输入零件、分组、路由、间距、弯曲度等约束条件,来给设计方案设定边界。

软件经过计算,会生成多个排布方案,还会列出每种方案的不同成本,比如管道材料成本、电缆桥架成本、施工时间成本预估等等,点击对应的方案,就可以生成三维模型,这个过程是全自动的,不需要手工干预。

Aumenta生成的模型是IFC或者RVT格式,可以无缝集成到Revit设计工作流,让设计师可以回到建模软件对细节进行修改,当建筑方案发生变化的时候,也可以一键生成新的管道排布方案。

和很多基于AI的设计工具类似,Aumenta的核心理念也是生成式设计,不过Iorio在接受采访的时候说到:大部分生成式设计软件都重点服务于前期的概念设计阶段,帮助设计师进行思路上的探索;而Aumenta的目标则是直指深化设计,生成的结果包括了详细的管道配件、支吊架等构件,以及完整的材料清单,让AI真正帮到设计师了解需要购买哪些零配件、把它们安装到哪里,而不必担心设计是否合规。

Iorio的一个观点让我印象很深刻,他说BIM是一个了不起的「底层工具」,很多大公司、大项目利用简单的BIM技术就能创造价值,但对于中小规模的公司来说,用BIM往往只是为了迎合政策的要求,原生的BIM并不能带来直接价值,而基于BIM这项底层技术,生长出来的自动化设计等技术,才是能给这些公司带来显著商业意义的「平权运动」。

VERAS 模型生成渲染图

这是一款AI驱动的模型渲染工具,帮助设计师或者BIM人员,在已经有了模型之后,快速进行渲染表达。

VERAS提供了Sketchup、Rhino、Revit插件,让设计师在建模软件里,选择某一个视角的三维模型,直接生成不同风格的渲染图。

它的本质原理跟Midjourney的图生图类似,只不过上传到后台的素材图是当前建模软件的截图。即便不使用软件插件,VERAS也提供了网页版服务,不需要任何建模软件就能使用,直接在浏览器上传一个截图,甚至一张手绘草图,都可以实现不同风格的渲染。

和通用绘图引擎相比,它还是针对建筑业提供了一些优化,让那些对自由度很高的AI出图工具比较头疼的建筑师们,快速获得自己想要的效果。

比如它提供了一个「几何覆盖滑块」,调低滑块时,渲染效果更忠于原本的模型,而调高滑块之后,软件会在材质和几何造型方面加入更多的创意元素,帮设计师发现惊喜。

局部渲染功能,可以让设计师获取总体满意、局部需要修改的成果时,不需要整张图重新渲染,只要框选不满意的部分,输入新的提示词,就能实现局部替换。

局部替换也可以在提示词部分实现,比如整个房间的渲染效果都不错,但希望把沙发的材质换一个颜色,可以把整张图保存成一个种子文件,修改材质的提示词,就能达到整体不变、只修改材质颜色的效果。

对于希望建完模快速出几张效果图、懒得折腾通用AI工具的设计师来说,VERAS是一款不错的轻量化渲染工具。

ArkoAI 另一款模型生成渲染图工具

这是另外一款AI驱动的渲染工具,和VERAS相比,价格稍微低一些(每月少了6美元),软件颜值、功能丰富程度和渲染效果也稍微差一点,算是比较亲民的平替版。

软件同样有Sketchup、Rhino和Revit插件,不过没有提供网页版,不能随意上传本地图片,只能在建模软件使用。

Arko可设置的选项不多,可以调节的参数有三项:建筑的风格类型、提示语的权重、与原始模型的偏离值。

在建模软件里激活插件,输入提示语,调节这几个参数,等待渲染结果就可以了。

付费购买专业版之后,会激活几个新的选项,包括:

更高清的图片,从800kb到1200kb;

更多的建筑风格可以选择;

可以保留种子号下次复用;

添加负面关键词,避免与这些关键词相关的成果出现。

目前Arko免费版有50次的渲染出图限制,可以下载安装试试出一些图,看看适不适合自己。

Aurivus 从扫描数据到BIM模型

这是一款利用点云文件辅助BIM建模的工具。

你只需要把扫描好的现场点云文件上传到Aurivus的服务器,它就能利用AI算法,帮助你把原始文件处理成建立三维模型的「半成品」参考模型文件,接下来只要把这份参考文件导入到Revit里面,就可以利用插件辅助建模工作。

它可以识别区分点云模型里的屋顶、管道、家具等构件,并且给每类构件区分不同的颜色和图层,可以手动开关图层显示。

被Aurivus识别后的点云模型,可以单独被过滤、隐藏和选择,比如可以在所有专业中单独显示管道和管件,再专门提取你需要的一部分。

每个被算法独立识别的模型,都可以单独移动位置。

针对局部建模的场景,它可以像对正常建模的模型一样,进行局部三维剖切,形成独立的三维视图。

建模过程中,可以利用过滤器显示需要的构件类型,软件还会根据点云的尺寸,帮助生成对应的模型,比如可以在平面视图中生成墙体。

再比如在三维视图下,可以通过点选操作来生成门窗。

在需要根据现场真实情况进行建模的场景,尤其是在一些基于已有建筑进行逆向建模的项目,Aurivus能很大程度提高工作效率。

imerso 施工偏差检测管理

和图纸相比,一个良好的BIM模型是非常棒的现场指导,但现场是不是按照设计实际施工、测量是否有偏差,还是需要人眼和手工去对比。

Imerso就是用AI算法来解决这个问题的,它可以帮助施工现场快速对比BIM模型和3D扫描模型,发现其中的偏差问题,以便把模型更新到可用的竣工状态。

使用它不需要安装软件,在任何设备的浏览器上都可以运行,只要上传BIM模型和3D点云扫描结果,就可以开始模型检查工作。

比如,它可以通过对比,一键实现墙壁、天花板和地板的水平公差分析,通过不同公差颜色可视化的方式,一眼看出施工误差最大的区域。

你可以在任何一个施工阶段发起现场和模型的对比,预先设置公差预警参数,让软件自动帮忙发现哪些构件现场没有安装、哪些构件在模型里遗失了,当然还有哪些尺寸的偏差超过了预警值。这样的操作还可以实现施工进度和质量的管理。

此外,它还能发起BIM模型与点云模型的「碰撞检查」,比如可以检查未安装的管道模型和已建成的墙体点云是否碰撞,预先判断预留孔洞位置是否正确。

对比检查的过程中,如果是模型的构件位置发生了错误,还可以通过简单的点击,自动修改错误构件的坐标,提高修改模型的效率。

最终,软件会输出一份基于BIM与点云模型对比的检查报告,帮助施工单位提前避免不必要的浪费。

好了,以上就是今天要聊的10款AI工具,每款工具的试用方式和价格都不一样,也会随时间不断变化,你可以去每个软件下给出的网址详细了解。

无论人们对AI的态度怎样,也无论这些公司在商业上最终是成是败,不可否认的是,AI正向着所有行业奔涌而来,而建筑业这个古老的科技洼地,也必然会有大量的水浇灌进来。

工具从来不会替代人,不管这个工具是石斧、是挖掘机、是计算器,还是人工智能。但使用新工具的人可能会颠覆那些使用旧工具的人,未来是一个「人机共生」的时代,对生活如此,对工作也是如此,我们也会和你一起密切关注那些可能带来改变的新技术。

有态度,有深度,BIMBOX,咱们下次见!

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