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AI人工智能是如何革新建築設計產業的?

AI人工智能是如何革新建築設計產業的?

在當今數位時代,AI渲染在建築領域中成為領先的創新技術。如果你渴望了解它如何重新塑造建築設計,你來到了正確的地方。讓我們探索AI渲染工具的好處和變革潛力吧。

甚麼是AI渲染?

人工智能渲染是一項開創性的技術,利用機器學習算法加速創建和生成逼真的圖像和動畫。

與傳統渲染不同,傳統渲染依賴計算能力來計算光與3D模型的交互作用,而人工智能渲染利用神經網絡來加快並提高這些計算的準確性。它是建築可視化、汽車設計、視覺特效和電子遊戲工作流程的重要補充。這項技術在計算機圖形領域中為速度、真實感和效率設立了新的標準。

了解人工智能

甚麼是AI? AI是人工智能(Artificial Intelligence)的縮寫,是資訊科學中一個具有變革性的領域,專注於創建出能夠表現出智能行為的機器。與依賴預定義算法的傳統計算方法不同,AI利用機器學習,包括無監督學習,根據數據進行適應和決策。

在電腦視覺、畫素和渲染的領域中,AI是一個改變遊戲規則的技術。它通過利用神經網絡進行更快、更準確的計算,加快了逼真圖像和動畫的創建過程。AI在醫療保健、金融、建築可視化和視頻遊戲等各個行業都有廣泛應用,正在徹底改變多個領域中的速度、效率和逼真度。

AI渲染: 幫助解決設計難題

建築領域的一個主要挑戰一直是有效地傳達設計理念。有了人工智能,建築師在他們的工作室中多了一個額外的工具,可以快速而輕鬆地創建和探索設計理念。

一種新的工作方式

像是Midjourney等人工智能圖像生成工具讓任何人都能夠輕鬆創建建築可視化,而無需對3D建模和渲染軟件有廣泛的了解。這些工具允許客戶用自然語言描述他們的建築視覺,然後再根據這些描述生成逼真的圖像。這簡化了建立建築可視化的過程,使更多的個人和組織能夠使用它。建築師、設計師和建築可視化藝術家可以將這些圖像作為3D模型的基礎,以更傳統的方式進行操作。

增強的視覺化

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AI渲染利用機器學習算法,能夠大幅加快生成逼真圖像和動畫的速度。它優化了光的交互作用、反射和紋理的計算,實現在短時間內生成貼近真實照片的渲染。這些漫遊(walkthroughs)可以即時調整,提供即時的視覺反饋,使得設計變化更容易被探索。通過使用AI渲染,建築師和客戶也可以更高效地進行合作。

AI渲染技術

這些技術主要由神經網絡和深度學習算法驅動。常見的方法包括光線追蹤、路徑追蹤和蒙特卡洛模擬,這些方法已經得到顯著優化,以返回更準確和逼真的人工智能渲染。

渲染中神經網絡的基本原理

在本質上,神經網絡模擬了人腦處理數據和識別模式的能力。

而在渲染的背景下,神經網絡可以經過訓練以識別和預測最佳光線路徑、色彩漸變和紋理。深度學習更進一步使用分層的神經網絡來分析大量數據集,不斷改進算法以獲得更準確的結果。

建築的應用

在建築領域中,出現了各種尖端應用,塑造了我們設計、規劃和保護建築環境的方式。讓我們一起探索三個關鍵案例,了解人工智能可以產生深遠的影響:

可持續設計

人工智能渲染如何為環保倡議做出貢獻?

通過優化節能設計和協助可持續材料的選擇,人工智能渲染可以成為綠色建築的重要基石。人工智能的優勢在於可以讓建築師和客戶看見環保元素在可視化上呈現細節的方式。有助於使可持續選擇更具體、更吸引人。

程式規劃和發展

利用人工智能的渲染技術提供了一種革命性的模擬物體和可視化複雜城市環境的方式。這有助於城市規劃者評估潛在的基礎設施變更,並通過提供未來發展的逼真可視化效果來吸引社區的參與。

古蹟保存

儘管這是一個非常強大的工具,大幅度的幫助了建築渲染,但使用人工智能在建築文化遺產的修復和保護方面也具有重要作用。通過從照片中創建準確、高分辨率的渲染圖像,它使得建築師和修復專家能夠預覽和計劃修復活動,從而確保歷史得以以最高的保真度保存。

目前人工智能在建築渲染方面的限制

雖然人工智能提供了許多優勢,但我們也必須認識到它在當今的限制。以下是更詳細的介紹:

1. 一個用於構思,但並非總是用於最終完成的工具

在目前的階段上,AI渲染在作為一個構思工具方面表現出色。它使建築師能夠快速將各種設計概念可視化並進行迭代。然而,當需要生成精緻、一致的視覺效果以滿足最終演示或客戶批准時,AI渲染有時可能會不足。

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2. 對於控制和一致性的追求

如今,渲染解決方案中的一個關鍵挑戰是自動化和控制之間的平衡。雖然人工智能可以快速生成良好的結果,但與傳統方法相比,建築師可能會發現他們對於特定細節的控制較少。這可能導致最終渲染中的不一致性,特別是當人工智能對某些設計元素、風格或意圖進行錯誤解讀時。

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3. 可預測性很重要

在專業環境中,可預測性至關重要。建築師和設計師需要知道他們使用的工具每次都能提供一致的結果。

目前,由於人工智能具有學習和進化的特性,它有時可能會對相似的輸入產生不同的結果。這種不可預測性,在創意構思階段可能令人興奮,但對於最終產品交付並不總是適用。

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 4. 學習曲線

採用具有人工智能的渲染技術存在兩個主要問題:學習曲線和與現有工作流程的兼容性。

了解人工智能工具至關重要,它並非只需即插即用。然而,現在已經有越來越多的全面教程和課程可用,以簡化這一過渡過程。

在兼容性方面,建築師可能面臨將人工智能軟件與較老、傳統的建築設計工具整合的挑戰。可能需要升級到更新的軟件版本,甚至進行完全的平台轉換。儘管存在這些初期障礙,但人工智能渲染的建築可視化帶來的無與倫比的優勢使其成為一項值得投資的事項。

展望未來:人工智能渲染的承諾

儘管存在這些挑戰,建築界對人工智能渲染的潛力仍然抱有樂觀的態度。隨著新的進步不斷出現,許多這些限制有望減少。人工智能的快速發展速度預示著一個不同的故事 - 未來將有更穩定、可控和可預測的解決方案。目前,建築師和設計師可以利用人工智能的力量進行構思和快速可視化,同時密切關注其在未來更精細應用方面的演進。

當提到人工智能渲染時,大多數人常常會想到像MidJourney或Dall-E這樣的工具,但實際上,人工智能目前被用於提升3D渲染器的工作方式,帶來了驚人的速度和質量方面的影響。以最新的Chaos Vantage更新為例,它現在支援NVIDIA的DLSS 3.5降噪技術。NVIDIA的新型人工智能降噪器可以將速度提升多達三倍,同時保持視覺保真度。這使您能夠以令人難以置信的質量進行迭代和預覽場景,同時保持色彩和照明的準確性,這對於建築可視化行業來說是一個重大突破。

許多工作室正在採用人工智能工具來改進工作流程,既能提高輸出質量,又能使流程更加順暢。一些使用人工智能的任務包括:

  • 圖像放大:這使得藝術家能夠渲染較小的圖像並將其放大到較大的尺寸,而不會失去細節。這意味著在製作中可以加快速度,尤其是在動畫方面。
  • 修復繪畫:使用文本提示(例如,更改樹葉的外觀)來修改真實圖像的特定元素。
  • 超出繪畫:為現有照片生成額外的內容,擴展其邊界。

在最近接受我們在AXYZ Design的朋友的訪談中,Francesco Testa(PROMPT)討論了他們如何使用人工智能工具來增強anima中的4D人物,為他們圖像中的人物添加了全新的逼真水平。

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建築師能否被人工智能取代?建築實踐的演變角色和未來

在越來越被人工智能和機器學習所主導的世界中,建築師可能會想知道:“人工智能能取代我嗎?”簡單回答是,還不完全。

雖然基於人工智能的渲染和設計工具具有革命性的意義,但它們作為補充而非替代人類的創造過程。建築師的角色正在不斷演變,現在需要在人工智能技術與人類直覺、視覺、創造力和專業知識之間建立和諧的協同作用。

人工智能可以協助處理重複性任務、數據分析,甚至生成設計草圖,但它缺乏建築師所具備的對人類生活經驗、文化和情感的微妙理解。因此,建築師應該將人工智能視為一種合作工具而非威脅,它可以增強他們的能力。

為了應對這種範式轉變,建築師應該在持續學習方面進行投資,特別是在與人工智能相關的技術和軟件方面,以更好地了解他們和室內設計師如何利用這些工具來獲得更有效和創造性的設計解決方案。

結論

就像許多新興技術一樣,目前的人工智能在建築可視化方面尚未完全準備就緒。然而,它的快速發展毫不可忽視。我們正處於一場革命的風口浪尖,傳統方法與人工智能驅動方法之間的界線變得越來越模糊。準備好迎接一些令人興奮的時代吧!

 

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