本發(fā)明涉及高層居住建筑平面生成的，特別是涉及一種基于擴(kuò)散模型的寒地高層居住建筑平面小樣本訓(xùn)練及生成方法和裝置。

背景技術(shù)：

1、居住建筑是人們居住、生活的重要場所。隨著生活水平的提高和個(gè)性審美需求的提升，人們越來越受到關(guān)注和重視自己居住、生活住宅的水平和方便性，對(duì)居住建筑戶型設(shè)計(jì)的需求也越來越多元化，不同用戶對(duì)居住建筑戶型設(shè)計(jì)的需求也存在較大差異，如何結(jié)合不同家庭或人群需要，生成健康、宜居、舒適的高層居住建筑戶型設(shè)計(jì)方案，滿足人們對(duì)居住空間多樣化需求顯得尤為重要。

2、由于我國國土遼闊，地理環(huán)境復(fù)雜，南北方居住建筑平面在廣義上有較為顯著的差別，北方寒地氣候嚴(yán)酷，對(duì)建筑保暖防寒等熱工性能具有更高的要求，因此需要更具針對(duì)性地設(shè)計(jì)更符合寒地高層建筑的平面。

3、當(dāng)前多數(shù)建筑設(shè)計(jì)思維是以設(shè)計(jì)者為主體，基于設(shè)計(jì)者主觀判斷制定設(shè)計(jì)決策的“自上而下”思維方式。目前要生成一個(gè)住宅建筑平面，主要通過人工手動(dòng)使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具經(jīng)過設(shè)計(jì)師人機(jī)交互繪制得到。使用傳統(tǒng)cad設(shè)計(jì)主要的缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)深化效率低，整個(gè)流程幾乎都是人工參與，而且生成的質(zhì)量、速率極大地取決于所參與人的經(jīng)驗(yàn)和業(yè)務(wù)水平，不能批量生成居住建筑平面設(shè)計(jì)圖。

4、另外一個(gè)缺點(diǎn)是錯(cuò)誤率高，對(duì)于部分設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)積累不足的設(shè)計(jì)者，在進(jìn)行居住建筑平面創(chuàng)作時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)不滿足設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)等問題。而且，建筑創(chuàng)作失誤易導(dǎo)致設(shè)計(jì)返工、工期延長等后續(xù)影響，糾錯(cuò)成本高。

5、此外，由于設(shè)計(jì)過程以設(shè)計(jì)者為主體，常存在設(shè)計(jì)個(gè)性化程度低的問題，由設(shè)計(jì)者主觀判斷制定的設(shè)計(jì)決策在某種程度上個(gè)性化不足，不能滿足居住建筑平面的多樣化需求。

6、因此，如何提供一種契合地域氣候，滿足個(gè)性化多云需求的高層居住建筑平面生成設(shè)計(jì)方法是本領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出了一種基于擴(kuò)散模型的寒地高層居住建筑平面小樣本訓(xùn)練及生成方法和裝置。所述方法和裝置以提高我國寒地高層居住建筑平面設(shè)計(jì)精度和效率，加強(qiáng)其對(duì)多樣化戶型需求的滿足能力，解決既有設(shè)計(jì)技術(shù)難以高效、定制化生成寒地高層居住建筑平面設(shè)計(jì)方案的問題。

2、本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明提出一種基于擴(kuò)散模型的寒地高層居住建筑平面小樣本訓(xùn)練及生成方法，所述方法包括：

3、獲取寒地高層居住建筑平面圖，分析得到各標(biāo)準(zhǔn)平面圖對(duì)應(yīng)的居住建筑面積、戶型面積、戶型布局、戶型輪廓及住宅結(jié)構(gòu)尺寸信息，作為原始訓(xùn)練數(shù)據(jù)；

4、將上述平面圖信息整理為文字描述，與相應(yīng)圖片形成映射關(guān)系，作為文字輸入條件；利用色塊標(biāo)注法標(biāo)注室內(nèi)功能布局，作為圖片輸入條件；將文字?jǐn)?shù)據(jù)和圖片數(shù)據(jù)作為輸入條件，通過大語言模型的低階適應(yīng)建模lora訓(xùn)練寒地高層居住建筑平面擴(kuò)散模型；

5、擴(kuò)散模型訓(xùn)練完成后，將目標(biāo)平面戶型文字描述及輪廓圖作為輸入?yún)⒘?，將?yīng)用所訓(xùn)練擴(kuò)散模型生成的寒地高層居住建筑平面作為輸出端。

6、進(jìn)一步地，所述方法還包括：通過評(píng)估模型來評(píng)估生成的寒地高層居住建筑平面是否符合規(guī)范要求，若不符合，則重新生成，直至符合要求。

7、進(jìn)一步地，所述評(píng)估模型在評(píng)估過程中的標(biāo)準(zhǔn)包括：

8、a、相鄰的功能區(qū)域是否合理；b、某一個(gè)功能區(qū)域面積是否合理；c、是否完全根據(jù)輸入的輪廓進(jìn)行生成；d、是否所有需要的功能都生成；

9、若不符合評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，則重新生成，直至符合要求。

10、進(jìn)一步地，將平面圖信息整理為文字描述，與相應(yīng)圖片形成對(duì)應(yīng)關(guān)系，具體為：

11、把平面圖信息整理成為“x室x廳x衛(wèi)x廚x陽臺(tái)—x平方米”的供機(jī)器識(shí)別的標(biāo)準(zhǔn)格式，與相應(yīng)圖片形成對(duì)應(yīng)關(guān)系，作為文字訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；

12、利用色塊標(biāo)注法標(biāo)注室內(nèi)功能布局作為圖片輸入條件，具體為：

13、對(duì)已收集平面圖的功能區(qū)、輪廓和入口進(jìn)行不同顏色的標(biāo)注，形成圖片訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；

14、具體的標(biāo)注方式為：主入口為紅色、陽臺(tái)為橙色、臥室為黃色、廚房為綠色、餐廳為藍(lán)色、衛(wèi)生間為紫色。

15、進(jìn)一步地，將目標(biāo)平面戶型文字描述及輪廓圖作為輸入?yún)⒘?，具體為：

16、按照平面圖文字描述的格式輸入“x室x廳x衛(wèi)x廚x陽臺(tái)—x平方米”的需求，作為文字輸入條件；

17、輸入目標(biāo)平面戶型輪廓圖，運(yùn)用擴(kuò)散模型中的控制網(wǎng)絡(luò)，對(duì)輪廓圖進(jìn)行邊緣檢測轉(zhuǎn)化為邊緣線圖，作為圖片輸入條件。

18、進(jìn)一步地，將輸出的符合評(píng)估要求的圖片矢量化，具體的：

19、將符合評(píng)估要求的圖片導(dǎo)入矢量化模塊，經(jīng)過圖片預(yù)處理消除圖像中無關(guān)的信息，恢復(fù)有用的真實(shí)信息；

20、在矢量化模塊中通過邊緣檢測、輪廓追蹤和輪廓表達(dá)進(jìn)行內(nèi)容識(shí)別，將墻、窗、門進(jìn)行數(shù)據(jù)分層，完成分圖層的圖形矢量化。

21、進(jìn)一步地，所述方法還包括：

22、獲取寒地高層居住建筑的標(biāo)準(zhǔn)平面圖中特定功能區(qū)域面積，與對(duì)應(yīng)生成的寒地高層居住建筑的戶型布局進(jìn)行訓(xùn)練，得到特定功能區(qū)域面積ai評(píng)估模型；

23、根據(jù)所述特定功能區(qū)域面積ai評(píng)估模型，評(píng)估所述生成的寒地高層居住建筑中特定功能區(qū)域面積在合理范圍內(nèi)，所述生成的寒地高層居住建筑外輪廓與輸入端目標(biāo)平面戶型輪廓圖吻合，確認(rèn)所述寒地高層居住建筑平面并輸出。

24、本發(fā)明提出一種基于擴(kuò)散模型的寒地高層居住建筑平面小樣本訓(xùn)練及生成裝置，所述裝置包括：

25、圖像數(shù)據(jù)處理模塊：用于處理訓(xùn)練過程寒地高層居住建筑平面數(shù)據(jù)，圖像校正單元校正并縮放圖像至512×512像素的統(tǒng)一分辨率，之后數(shù)據(jù)標(biāo)注模塊對(duì)校正處理后的平面圖功能區(qū)、輪廓和入口進(jìn)行不同顏色的標(biāo)注；具體的標(biāo)注方式為：主入口為紅色、陽臺(tái)為橙色、臥室為黃色、廚房為綠色、餐廳為藍(lán)色、衛(wèi)生間為紫色；

26、文本信息標(biāo)注模塊：用于標(biāo)注寒地高層居住建筑特征描述文字信息，在信息提取單元獲取高層居住建筑平面圖對(duì)應(yīng)的住宅標(biāo)準(zhǔn)層面積、戶型面積、戶型布局和戶型輪廓資料的基礎(chǔ)上，信息標(biāo)注單元以“x室x廳x衛(wèi)x廚x陽臺(tái)一x平方米”的標(biāo)準(zhǔn)格式作為供機(jī)器識(shí)別的圖片描述，作為文字訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；

27、小樣本訓(xùn)練模塊：用于訓(xùn)練基于小樣本量的寒地高層居住建筑平面特征模型，以小數(shù)據(jù)量的文字與圖像訓(xùn)練數(shù)據(jù)集作為輸入進(jìn)行訓(xùn)練，構(gòu)建寒地高層居住建筑平面擴(kuò)散模型；

28、建筑平面生成模塊：用于生成基于文字特征描述的寒地高層居住建筑平面，以條件圖像輸入單元寒地高層居住建筑目標(biāo)戶型輪廓、目標(biāo)戶型出入口位置，和以需求文本輸入單元高層居住建筑戶型文字描述為輸入，以訓(xùn)練所得擴(kuò)散模型為黑箱處理模塊，以寒地高層住宅建筑平面為輸出；

29、后評(píng)估模塊：用于評(píng)估平面生成模塊所生成平面圖是否符合居住建筑設(shè)計(jì)需求，若不符合，則重新生成，直至符合要求。

30、本發(fā)明還提出一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)所述一種基于擴(kuò)散模型的寒地高層居住建筑平面小樣本訓(xùn)練及生成方法的步驟。

31、本發(fā)明還提出一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述一種基于擴(kuò)散模型的寒地高層居住建筑平面小樣本訓(xùn)練及生成方法的步驟。

32、本發(fā)明的有益效果：

33、與既有方法相比，本發(fā)明提出的方法創(chuàng)新點(diǎn)在于：1)突破既有高層建筑戶型設(shè)計(jì)限于設(shè)計(jì)者個(gè)人經(jīng)驗(yàn)積累的局限，通過融合深度學(xué)習(xí)建模技術(shù)，實(shí)現(xiàn)契合寒地地域特征、滿足多元化需求的高層居住建筑戶型平面生成；2)相比既有融合深度學(xué)習(xí)建模的方法，本發(fā)明提出的方法通過大語言模型的低階適應(yīng)建模，實(shí)現(xiàn)小樣本訓(xùn)練，解決了既有訓(xùn)練方法需要較大規(guī)模訓(xùn)練數(shù)據(jù)集且訓(xùn)練數(shù)據(jù)難獲取的問題，避免了既有方法存在的大規(guī)模數(shù)據(jù)集標(biāo)注過程工作量大、效率低的瓶頸問題；3)所提出方法通過引入“文字-圖像”協(xié)同的多模態(tài)信息，顯著提升了設(shè)計(jì)者與該模型的交互效率，降低了所提出方法在工程實(shí)踐設(shè)計(jì)過程中的推廣門檻，可推廣性強(qiáng)。