190組建筑團隊，AI設(shè)計大賽獲獎作品公布 | 編程設(shè)計時代來了？
2月26日，由小庫科技發(fā)起，聯(lián)合上海市建筑學(xué)會數(shù)字建筑分會、DigitalFUTURES共同主辦的首屆「極智未來·建筑黑客馬拉松」決賽答辯在線上完美收官！
大賽以“設(shè)計x科技”為背景，聚焦城市規(guī)劃/建筑設(shè)計領(lǐng)域中現(xiàn)有模式潛在的問題及痛點，邀請全球高校在校學(xué)生，共同暢想未來更智能的設(shè)計工具，為行業(yè)帶來新的助推力。
自大賽開啟報名，共吸引141所國內(nèi)外高校427名學(xué)生，成功組建190組團隊。歷經(jīng)近3個月的賽程，從54件完整參賽作品中脫穎而出的11組作品最終交鋒決賽現(xiàn)場。多位專家評委坐鎮(zhèn)，并在熱情的線上觀眾見證下，共同參與了這場“建筑×AI”的云端精彩答辯。*文末附有決賽直播回看路徑
//決賽亮點
4小時角逐，海內(nèi)外云端碰撞
整場答辯經(jīng)過4小時激烈角逐，海內(nèi)外選手跨時區(qū)展示，評委線上提問“激烈交鋒”，B站直播間數(shù)百條彈幕刷屏討論，共同暢想未來更智能的設(shè)計工具。
神仙打架，多元作品呈現(xiàn)
答辯中，來自麻省理工、UCL、清華、同濟、哈工大、華科、東大等高校的11組團隊帶來了多元的暢想方案，選題聚焦智慧城市、舊城改造、土地規(guī)劃等場景，圍繞城市智能設(shè)計與評估、建筑平面生成與優(yōu)化、圖紙智能審核等核心問題進行切入。選手們將概念方案與構(gòu)想的產(chǎn)品工具相結(jié)合，并通過機器學(xué)習(xí)、算法設(shè)計、程序開發(fā)等方式，展現(xiàn)出多組極具想象力的產(chǎn)品雛形及具有強邏輯性的技術(shù)DEMO。
權(quán)威評審，六大甄選維度
本次競賽邀請到學(xué)界及業(yè)內(nèi)多位專家評委坐鎮(zhèn)。答辯評委團基于作品的概念創(chuàng)新性、方案落地性、方案完整性、產(chǎn)品交互性、技術(shù)可行性及現(xiàn)場答辯效果共六大維度進行評審打分，共同完成冠亞季軍及其他單項獎的甄選。
重磅獎項，最高5W研究獎金
本次答辯最終誕生七大獎項，包含冠/亞/季軍，以及最佳創(chuàng)意方案獎、最具商業(yè)價值獎、最具技術(shù)突破獎與最具人氣獎，單項最高50000元研究基金，為優(yōu)秀想法從0到1驗證孵化提供最大支持。
//直擊冠亞季軍答辯方案
一起看看“神仙打架”的最終結(jié)果，圍觀“建筑xAI”的最佳暢想方案——
冠軍
一鍵排磚——
數(shù)字磚生態(tài)下智能排磚程序構(gòu)建顏圳凱-米蘭理工大學(xué)|譚杰琪-倫敦大學(xué)學(xué)院
排磚分縫是建筑構(gòu)造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，排磚不是簡單的拷貝和陣列，通過合理的排布與組合、“勾縫”的應(yīng)用，可以增強立面效果，降低施工損耗。但目前，排磚分縫仍然存在人工計算模式低效、專業(yè)軟件計算模式門檻限制等問題。
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針對該問題，我們以python為環(huán)境開發(fā)了一個智能排磚程序。僅需輸入長寬，即可一鍵生成符合規(guī)則的、多平臺適用的、可編輯的最合理矢量排磚圖。后續(xù)亦可通過與前端對接交互，展示迭代生成的優(yōu)選排磚解決方案，并快速生成圖示。
同時我們考慮在后續(xù)延展：①排磚圖的智能審核及優(yōu)化；②多圖案的排磚方案構(gòu)建；③結(jié)合地圖標簽的特色排磚樣式方案推薦。
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依據(jù)該程序，我們還設(shè)計了一個輕量化的交互平臺“搬磚BAN”，它立足于多群體智能排磚共享，期望進一步構(gòu)建以技術(shù)實現(xiàn)、任務(wù)對接、創(chuàng)意圖片、社群交互為核心的磚生態(tài)服務(wù)平臺。讓每個搬磚人都能隨時隨地“一鍵搬磚”，暢游搬磚宇宙。
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評委點評
>>該方案從細處著眼，將AI技術(shù)應(yīng)用在磚的排布上，是很有趣的思路。方案可實施性也比較高，如能擴展到排布其它建筑材料，將極大提高其應(yīng)用范圍。>>一款挺有魔力的排磚軟件，實用性強，將地域性建構(gòu)問題與新技術(shù)融合。其中提及的“交互地圖板塊”助于收集全球不同國家地區(qū)的實際方案，并進行素材庫標簽式管理，便于用戶參與及使用。>>該產(chǎn)品分析了目前排磚的痛點，設(shè)計了智能排磚軟件，產(chǎn)品UI設(shè)計精美，具有較高的操作性和可推廣性。作為一個插件能進行多端聯(lián)動，將交互界面放在手機端使用，也便于后續(xù)直觀指導(dǎo)施工。>>該提案是一個比較有意思的選題，從一個非常小的點切入，形成一個最小閉環(huán)，充分體現(xiàn)了“極客精神”，概念也比較完整，但技術(shù)上有待加強。
亞軍*該作品亦為“產(chǎn)品交互性“與"技術(shù)可行性”兩項得分合計最高者榮獲“最具技術(shù)突破”單項獎
基于功能拓撲關(guān)系的智能平面圖生成平臺
張思源-華中科技大學(xué)
李宜燔-東南大學(xué)|吳啟銘-華中科技大學(xué)
我們對行業(yè)內(nèi)的各個主體進行深入調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的地產(chǎn)開發(fā)流程中，從總平面方案到戶型平面這一環(huán)節(jié)，往往會因受到后續(xù)審批、報建等多種因素的影響，而耗費大量的時間和人力成本。與此同時，由于開發(fā)節(jié)奏加快，戶型設(shè)計階段往往直接套用模板。如何推動基于客戶需求的戶型定制化與房地產(chǎn)行業(yè)的快速迭代良好結(jié)合，是未來房地產(chǎn)行業(yè)“藍海開拓”的一個重要問題。
我們提出的產(chǎn)品——AlphaPlane，針對這兩個尚未解決的痛點進行設(shè)計，是一款能夠根據(jù)戶型輪廓線和房間功能氣泡圖，自動批量生成可微調(diào)戶型設(shè)計的端到端設(shè)計工具。技術(shù)上，結(jié)合代理仿真模型和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使得設(shè)計結(jié)果高度可調(diào)。
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AlphaPlane支持人機協(xié)作輔助平面圖設(shè)計，用戶只需在前端交互網(wǎng)頁上進行房間功能氣泡圖和戶型框架草圖的建立，平臺就會將這兩個輸入傳輸?shù)胶蠖?，在GH平臺上經(jīng)過兩次ABM算法處理后，將初步結(jié)果傳入訓(xùn)練好的機器學(xué)習(xí)模型Pix2Pix后輸出像素圖，平臺再將多樣化的戶型功能排布結(jié)果圖實時傳輸回前端網(wǎng)頁。
我們希望以此實現(xiàn)建筑戶型的用戶需求個性化定制，促進用戶和設(shè)計師更高效地溝通，并推動設(shè)計流程的快速迭代。
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評委點評
>>該方案將AI技術(shù)應(yīng)用在住宅戶型的研究中，應(yīng)用范圍較廣，方案邏輯較為清晰，有較高可實施性。>>提案關(guān)注戶型設(shè)計經(jīng)典問題，從分區(qū)代理、房間代理、熱力圖、界面四個部分展開戶型生成的研究，實現(xiàn)了戶型的功能輸入、輪廓確定和平面生成閉環(huán)。提案思路清晰、交互界面簡潔，具有一定應(yīng)用價值。>>通過對泡泡圖生成戶型平面，利用現(xiàn)有框架解決實際問題，在分區(qū)層面有一些合理性的研究；該方案的技術(shù)實現(xiàn)上有一些類似的框架，但整體在應(yīng)用層面有所創(chuàng)新。>>基于本方案，針對高度拓撲化的建筑類型應(yīng)用場景今后可以多考慮一下，例如園區(qū)、城市空間等等，戶型應(yīng)用是否是最優(yōu)選擇。
季軍*該作品亦為“概念創(chuàng)新性”與“潛在商業(yè)價值”兩個單項得分最高者榮獲“最佳創(chuàng)意方案”及“最具商業(yè)價值”單項獎
智審：建筑設(shè)計平面草圖AI審查與優(yōu)化平臺史逸超-倫敦大學(xué)學(xué)院
涂晗-麻省理工學(xué)院|徐萌-阿爾托大學(xué)
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智審是一款致力于提供建筑設(shè)計圖紙規(guī)范審查與優(yōu)化服務(wù)的AI設(shè)計輔助工具。我們通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大量設(shè)計團隊希望在方案設(shè)計前期，借助AI技術(shù)對設(shè)計草圖進行規(guī)范地及時審查，以提高建筑設(shè)計圖紙的審查效率，縮短審查周期和設(shè)計修改周期?，F(xiàn)有的規(guī)范審查軟件多針對施工圖階段的圖紙審查，對圖紙格式、精度要求高，且審查過程繁瑣，無法滿足設(shè)計前期高效審查和及時反饋的需求。
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因此，我們運用GAN機器學(xué)習(xí)技術(shù)，以袋形走道草圖為例，提出了對設(shè)計草圖中消防審查和優(yōu)化的人工智能模型；并結(jié)合AI技術(shù)，設(shè)計了多格式圖片接口的AI審圖修改網(wǎng)頁平臺和手機端口。
本產(chǎn)品提供簡潔的界面體驗和快速的規(guī)范審查反饋與修改建議，并包含不同地區(qū)的規(guī)范供用戶選擇，并搭配過往經(jīng)驗案例供其參考。
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評委點評
>>該方案體現(xiàn)出對建筑設(shè)計行業(yè)深入的體驗和了解，抓出了設(shè)計過程中的痛點，將智能設(shè)計工具應(yīng)用在設(shè)計過程中最枯燥、繁瑣但至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)——復(fù)核規(guī)范和審圖環(huán)節(jié)，充分體現(xiàn)了智能化對設(shè)計過程產(chǎn)生的巨大幫助，有著很強的實施性和實際應(yīng)用價值。>>提案關(guān)注智能審圖問題，選題具有現(xiàn)實意義，前期的市場調(diào)研完成度也較高。從草圖到二維圖紙生成，從深度學(xué)習(xí)到評估優(yōu)化建議，方案思路表達完整，交互性好，展示充分。>>該方案所選主題十分新穎，能夠解決設(shè)計行業(yè)中的痛點。為了使設(shè)計方案符合各種規(guī)范，該方案基于AI算法在設(shè)計初期介入設(shè)計過程，給出優(yōu)化的修改建議。該方案交互方式流暢，可行性較高。
*其他優(yōu)秀入圍方案
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//賽后總結(jié)
在答辯的最后環(huán)節(jié)，部分評委對本次賽事進行了整體點評與總結(jié)——
袁烽|同濟大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院副院長
首先，我很榮幸能夠參評第一屆建筑黑客馬拉松競賽。同時，很高興看到新一代建筑師不僅僅將興趣放在以人為中心的創(chuàng)作主體，更重要的是通過跟人工智能的協(xié)作來提出和解決問題，去探索建筑和科技的全新可能。希望各位年輕的建筑師不只是為謀生去找尋一份工作，而是能不忘初心找到向往且匹配自身能力的事業(yè)方向。
楊小荻|小庫科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼COO
在比賽過程中，我看到行業(yè)對數(shù)字化和智能化技術(shù)的訴求以及相關(guān)領(lǐng)域的青年研究者們充滿熱情的創(chuàng)造力與實踐能力。希望在本次優(yōu)秀成果的基礎(chǔ)上，今后能有更多參賽者圍繞產(chǎn)品維度和商業(yè)模式進行深入探討。也希望通過黑馬的活動，能挖掘出更多未來獨角獸，推動和加速整個行業(yè)的數(shù)字化與智能化。小庫ARP平臺在今后的項目孵化過程中也會產(chǎn)生更多優(yōu)秀作品與大家分享。
范悅|深圳大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院院長、特聘教授、博士生導(dǎo)師
首先祝賀本次的競賽圓滿成功！本次出題的初衷是將設(shè)計與科技結(jié)合，參賽的同學(xué)們都很優(yōu)秀，作品整體上都非常出色。方案大多呼應(yīng)了市場需求，在提升設(shè)計過程效率和解決自動化運算及生成這方面落地性也比較好。不少作品就展示度和完整性來說是不錯的，期待今后有更多關(guān)于生態(tài)、遺產(chǎn)保護、更新改造等項目的方案。
湯舸|上海脈策數(shù)據(jù)科技有限公司總裁
比賽過程中令我驚喜的是本次參賽的同學(xué)都很年輕，不少就讀本科三、四年級，甚至本科一、二年級?；叵肫饋恚?dāng)年的我肯定比你們差遠了。這個比賽需要參賽者在非常短的時間內(nèi)針對某個具體問題進行挖掘，然后產(chǎn)出一個結(jié)果，這很不容易。這次有機會跟同學(xué)們交流非常開心，也期待建筑黑客馬拉松這個活動能越辦越好。
王斌|金茂資本副總經(jīng)理，金茂創(chuàng)投總經(jīng)理
作為評委中唯一一個開發(fā)商代表，同時也是小庫的早期投資人，我很開心能參與此次大賽。參賽作品將AI在城市規(guī)劃和建筑設(shè)計中的應(yīng)用延展到很多細分場景，這是一個非常好的趨勢，未來也將帶動整個產(chǎn)業(yè)鏈的升級。期待同學(xué)們今后也可以繼續(xù)嘗試以更宏觀、政策發(fā)展的角度去看待問題，也希望在小庫的引領(lǐng)下，未來建筑從規(guī)劃、設(shè)計到建造，都能更生態(tài)，更科學(xué)，也更人文。
閆超|同濟大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院助理教授
希望各位參賽者無論獲獎與否都能以此作為起點或者契機繼續(xù)去創(chuàng)新。今后，希望各位能進一步提高對于城市設(shè)計和規(guī)劃內(nèi)在痛點和內(nèi)在問題的認識。理解建筑學(xué)的問題在哪對探索如何利用AI非常關(guān)鍵，這是一個人機交互的過程，需要通過技術(shù)實現(xiàn)去幫助建筑師達成更有深度的產(chǎn)出，而不僅僅讓機器替代人工完成基礎(chǔ)工作。
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//結(jié)語歷經(jīng)三個月，本屆賽事呈現(xiàn)出了建筑與AI碰撞的更多精彩可能，在11份入圍答辯環(huán)節(jié)的作品之外，還有很多選題新穎、思路創(chuàng)新的優(yōu)秀方案被提出，共同為建筑業(yè)如何在工業(yè)化、數(shù)字化、智能化的發(fā)展浪潮中實現(xiàn)變革與突破交上一份答卷。
此外，除單項最高五萬元的獎項研究基金，本次大賽還將為優(yōu)秀項目提供入選小庫“ARP研究者計劃”的機會，期待共同讓創(chuàng)新的想法生長、發(fā)散、落地。
“ARP研究者計劃”搭載于小庫建筑研究平臺ARP（ArchitectureResearch Platform），它集成大數(shù)據(jù)分析、AI設(shè)計生成、空間性能模擬等能力，對建筑行業(yè)中不同業(yè)務(wù)場景的創(chuàng)意想法進行產(chǎn)品化嘗試，快速靈活地實現(xiàn)生成與迭代。
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▲小庫ARP能力在商業(yè)、景觀、工業(yè)園區(qū)等多維場景中的應(yīng)用
未來，小庫也將繼續(xù)深耕建筑與科技的跨界領(lǐng)域，并期待與更多學(xué)界、業(yè)界力量一起，為建筑產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展帶來新的助推力。
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