Vray渲染技术室内设计论文提纲

2022-11-15

论文题目：基于生成对抗网络的平面户型图智能布局研究与三维可视化系统实现

摘要：在室内建筑设计信息化技术领域,计算机辅助技术极大地提升了人工设计效率和设计方案的视觉呈现效果,已经实现了单纯人工设计到信息化辅助设计的转变,但依然存在使用专业性要求高、设计工序冗长等缺点。近年来,随着人工智能技术的蓬勃发展,产生了大量的图像智能技术,这为室内设计智能化发展提供了新的契机。通过对室内建筑设计的关键模块实现智能化设计,可在无人工干预的情况下,利用人工智能技术满足人们对于美学设计的个性化与即时性需求。本文以室内装修设计中的户型内家具智能化自动布局为主要研究目标,利用深度学习网络对任意输入的空白户型图实现常用家具的自动布局设计,兼顾空间使用合理性与美学视觉效果。更进一步地针对设计过程中对于矢量化数据的需求,在深度学习网络中结合概率图机制,可以直接输出量化的参数结果而非传统位图结果,从而使得该智能化模块可以与传统的图形矢量设计工序无缝结合。同时,为了将该智能技术扩展应用于非专业人士使用场景,本文还提出了对平面智能设计方案的全自动三维可视化呈现,采用一键生成的方式呈现三维渲染设计效果,并提供智能模块的人机交互接口,以更进一步满足对设计方案的个性化需求。具体而言,本文的主要研究内容和贡献如下:首先,针对平面户型图中的智能化家具布局问题,本文将设计问题抽象为图像的生成问题,利用生成对抗网络学习和生成设计方案。考虑到现有生成对抗网络框架大多针对像素图进行处理,并且输出的结果一般也为像素图,这种方式和设计流程中的矢量化要求无法兼容。针对这一难题,本文通过生成模型进行建模的方式将矢量设计问题转化为像素图生成问题,通过生成对抗网络进行计算后,再结合概率图的方式获取量化的数值型结果,为后续设计工序产生量化的参数化结果,从而实现智能模块和现有设计工序的兼容。其次,针对现有基于平面图进行三维场景建模的方法无法实现从图像到三维模型,再到渲染图像的全自动化生成问题。本文通过自动编程以及脚本驱动自动建模等关键性技术打破平面设计、三维建模、渲染三个不同模块与平台之间的壁垒。由于场景多样性以及物体模型的多样性,使用统一的代码难以实现不同的建模以及渲染任务。针对这一挑战,本文利用编程技术自适应地实现渲染脚本驱动,利用自适应生成的脚本完成对应的三维渲染任务,从而实现全自动的三维可视化效果呈现。最后,为了验证本文所提出的技术以及推动室内智能化设计在实际中的应用展开,本文创建了一套室内智能化设计系统。该系统集成了本文提出的户型图智能设计和三维场景自动生成技术。该系统可以实现从单张空白平面户型图到三维场景渲染图的一键生成,并提供相应的人机交互接口,通过用户反馈进一步优化智能化设计模块。综上所述,本文创新性地提出了利用生成对抗网络解决户型图矢量设计任务以及利用自动编程技术解决全自动三维可视化任务。本文提出的算法可以突破传统迭代式交互设计方法的限制,极大地减少了室内设计过程中的人工操作,也实现了对于用户的快速响应。在一些限定场景下,本文可以实现针对用户个性化需求及审美需求的全线上的智能化设计。

关键词：生成对抗网络;室内智能设计;平面户型图;三维建模

学科专业：电子与通信工程

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究内容和章节安排

2 室内智能设计相关技术介绍

2.1 生成式深度学习模型

2.2 生成对抗网络及其变体

2.3 计算机辅助三维场景建模