建筑师的v2.0是什么?智能设计?
关键词:建筑DNA、设计AI大脑、建筑师 V2.0
William Wang / 王彦文(中)
澳洲新南威尔士洲注册建筑师
澳洲Archistar.ai,建筑设计智能化研发负责人
William王彦文
剑桥大学建筑学研究硕士,曾服务于美国Gensler设计咨询公司、美国华特迪士尼幻想工程,曾参与上海迪士尼及上海梦中心等项目的设计及管理。
目前服务于澳洲地产科技公司Archistar.ai。
建筑DNA设计方法论
研究成果展示
(2005年-2020年)By William
建筑DNA研究-提取住宅DNA以生成集合住宅
William将建筑DNA理论转化为设计智能化工具,并投入地产市场应用,耗时三年,2017-2020。
建筑DNA设计方法深化于2010-2011英国剑桥大学研究期间;启蒙于新南威尔士大学,受建筑大师Glenn Murcutt、知名建筑师Nick Murcutt及Rachel Neeson 2005-2006的教学启发。
“建筑对环境及居住舒适体验的影响长远而巨大,我想搭建一个整合全世界建筑师智慧,并供全人类共享共构的建筑AI设计大脑。
以算力加乘各类建筑资料库及地产大数据,快速生成大量设计方案,辅以各类即时分析,如建筑能耗、舒适度、投资回报等,协助建筑师、开发商、政府规划部门甚至未来市民;
共同找出,能平衡各方需求的设计最优解并避开关键设计误区。”
● 哪些设计误区在地产开发及建筑设计中是常见的?
● William: 最常见的设计误区来自于在有限的开发决策及审批时间内,政府部门、开发商、市民、建筑师及规划师从各自的角色及关注点出发,往往因交换的信息及沟通不足而让设计成为一个快速政治博弈后的结果。
而有建筑生成设计AI、大数据、性能分析及可视化在背后支持的设计方法,能大幅提升多方沟通及共同决策的效率,甚至可让开发地块周边的居民及未来的使用者于项目前期就参与设计;
以此兼顾平衡政府、开发商及市民的多方利益,共同找出最优而非妥协的设计方案。
● 怎样的契机,使得您走向建筑生成设计AI?
● William: 我喜欢观察世界各地的风土聚落,并找出它们与环境高度融合的设计逻辑与生成规律。
同一聚落里,每一个建筑单体都因其地形条件,及使用者的需求差异而形态各异,却又不约而同地依着当地特有的建筑生成逻辑或语法,而达到一种人造物单体、集体与自然高度和谐的一种状态。
最终形成当地特有的『建筑DNA』。
由于对这些隐藏的建筑生成语法非常着迷,我开始投入对风土建筑的研究。
William对世界各地的风土聚落进行研究
● 建筑『DNA』要如何提取?
● William: 我认为,在对建筑外观进行观察及量测时,必须同时辅以近似人类学的研究,才能由内而外地破译它们形态背后暗藏的,特有建筑设计逻辑。
人类学的研究方法有助于研究者放掉自身主观的认知,而真正进入当地人的建筑设计思维去考量其社会文化、环境资源、建材取得、建造技术与度量衡..……;
这样研究者才不会被五花八门建筑外观误导;
而能看清『人』这个设计处理器,如何将众多考量进行排序与取舍,最终形成当地特有的『建筑DNA』。
如侏罗纪公园的剧情一般,建筑DNA一旦**,理论上就可以用电脑生成式设计的方法,重制并生成出类似的建筑聚落。
风土建筑及建筑逻辑语法研究书目
我在研究中,发现不少知名的建筑学者试着就建筑外观的量测,去试图理解建筑形态(Typology)与气候的直接关系。
虽然此种研究方法容易快速总结获得一些研究成果,却也容易误解各地风土建筑形态形成的真正原因。
比如:世界各地有不少风土建筑都有合院(courtyard)的形态,但真正形成的原因大相径庭,有的主要是回应气候,有的是出于防御的需求,有的则更多是一个民族在社会文化及家庭结构上的诠释。
单就建筑外观进行研究,就如同进行生物学研究时误把蝾螈与壁虎、蜈蚣与马陆归为同类,两者虽然外形近似,但DNA其实差异甚大。
风土聚落建筑DNA解码与编码试验,11年于剑桥大学
● 『建筑DNA』的设计方法,与一般的建筑设计差异何在?
● William: 我后来发现,建筑DNA不仅适用于风土建筑的研究,也适用于现代建筑的设计。
所谓建筑DNA的解码与编码,就是充分理解其设计逻辑与决策过程,并将过程拆解为一步步可编码的步骤,然后再让电脑依据所给出的环境条件及各项参数自动生成出因地制宜、形态各异但DNA相同的建筑设计。
风土聚落建筑DNA解码与编码试验,11年于剑桥大学
如果说,传统的建筑设计就是让厨师们各凭本事一道菜一道菜地烹饪,而建筑DNA的设计方法就像是用 “自动料理机+食谱” 的方式进行烹饪。
将各类建筑设计的DNA解码与编码的过程,就像是编写各种食谱,而进行建筑生成式设计的电脑系统就是自动料理机。
两者一结合再置入食材便能高效地烹饪出各式菜肴,还能根据用户的口味咸淡及食材的细微差异(如基地条件、控规限制与项目需求)进行优化调整。
这种烹饪方式,让一个好的食谱可供全世界的人享用,而且最终结果不但因地制宜还能做到因人而异。
● 建筑DNA设计理论,是否有被应用和落地到设计项目中了?
● William: 我近年已把建筑DNA的设计理论逐步转化为建筑智能化设计工具,我们的设计平台已经可以在短短1-3分钟内,自动生成出成百上千建筑设计方案;
除了能回应基本的环境、控规及特定项目要求,有不少已经逼近人类建筑师的设计水平。
这些大量快速生成的设计方案,都可以在平台上进行立即的性能测试排序,如楼地板面积及通风采光等,若进一步辅以地产大数据所提供的地价估算、工程造价、推荐的每单元或平方米售价或租金等,即可立即获得每一方案的开发回报率计算。
而使用者可以根据项目或控规的各项考量轻重,对方案进行快速的筛选与排序,以找出最优设计方案。
将筛选后的方案进行立即的性能测试及排序
借由建筑生成设计AI、地产大数据、即时控规及工程测算数据库等助力,人类将有机会从过去耗时、低效、重复而枯燥的地产开发可行性研究中解放出来,得以将更多的精力放在更重全局、感性与创造性的工作上。
● 你们目前的平台能自动生成哪些类型的建筑设计?市场反馈如何?
● William: 我们已陆续开发出各类地产设计及可行性研究工具。
产品类型已涵盖公寓、住商混合、办公、酒店、联排住宅、双拼及单幢别墅、土地划分、停车场等地产类型;
近期将应市场需求陆续开发学生宿舍、医院、教育、数据中心及物流厂房等地产类型设计及可行性研究工具。
Archistar平台各种建筑生成引擎的真实测试
目前均已上线供用户使用(2020年上半年)
此平台已在澳洲地产市场上线,并供用户使用达两年。
目前已颇受澳洲地产市场的认可,收费企业用户已接近400名,约七成用户是各类型地产开发商,其余用户组成为地产中介、政府规划部门、建筑师及规划师。
● 您怎样看待地产科技的前景?
● William: 近年由于各国政府尝试推动智慧城市及数字孪生,而AI与建筑设计结合的尝试与应用也在近两年逐渐受到关注,可明显见到全世界的地产科技(Proptech)市场是相当活跃的。
近两年,全世界地产科技公司的融资捷报频传。
以我们公司为例,由于在澳洲地产科技市场中受到大量关注,已于2020年初顺利完成A轮融资,获澳币六百万注资。
这些都让我们看好地产科技及地产数字化的发展前景。
Team (William三排右一)
● 未来,您还有哪些有趣的研发计划?
● William: 接下来我计划大量增加建筑DNA的数量,以不断强化这个建筑AI『设计大脑』。
目前我们陆续搭建设计平台,并注入最常使用的建筑DNA及设计策略,但同时也在构思一种所有建筑师都能轻易编写的建筑DNA模版,让所有建筑师都有机会贡献自己的设计DNA。
最终我希望能充分运用如维基百科般的群集智慧,串联古今中外全人类建筑师的设计智慧;
以打造出一个最强的建筑设计大脑,让全世界都能共享、共构。
● 这个连结全世界建筑师大脑的想法,是由什么想到的?
● William: 在构思这个设计大脑时,反复在我脑海出现的是金庸小说《倚天屠龙记》里融会糅合各门派武功的张无忌。
可能正是因为他的无所忌讳、有容乃大,武功才能登峰造极。
我也希望这个『设计大脑』能达到张无忌的境界:对条件各异的复杂地块及设计难题(前来踢馆的高手),见招拆招,;
不带情绪好恶,只要是合适的设计DNA(武林绝学),都可轮番上阵与各类刁钻的设计问题过招,并趁其空档一击致命!
● 除了大量增加建筑DNA之外,还需要哪些技术来强化这个设计大脑?
● William: 随着建筑DNA(设计策略)的大量增加,设计大脑得出最佳方案的时间也会大幅增加,因此需在后台对每一次的参数输入与最终挑选的方案间的关系,进行机器学习。
也就是根据开发地块的条件、控规要求及项目要求等参数,让机器挑选出胜率较高的建筑DNA优先进行处理,若等待时间的较短,则不必把所有建筑DNA都测试一遍。
一般人类设计师构思方案时,并非采用穷举法,而是在有限的设计时间内,根据过往的经验并将各种条件综合考量,只测试几种最有机会得出最优解的选项。
而大量建筑DNA辅以机器学习的方法就是模拟人类的设计操作,将能大幅提升机器于短时间内得到最佳方案的效度与效率。
● 要搭建这个设计大脑,您预见的困难会有哪些?
● William: 我预计最大的困难不在技术,而在于处理与面对人性的部分。
比如如何处理当前人类建筑师对于AI的排斥与恐惧、让设计师理解并接受设计工具进化,就如同CAD及电脑效果图逐渐取代传统手工制图的必然;
再比如,需共同探讨能长期持续发展的商业模式,如何让使用者因贡献其智慧及设计DNA而获利,而非只是乐观地期盼大家无偿贡献;
如何让大家不只是闭门建立各自的资料库及设计工具,而是选择投入搭建这个共享的设计大脑;
这些大我与小我间的平衡、趋利避害的人性面考量,才是最大的难点。
● 如果有机会运用『建筑设计AI大脑』去落地一个项目,你会有怎样的愿景?
● William: 未来,如果有机会,我希望这个项目将会是一个『人类+机器』的高效建筑设计与地产开发范例。
机器宛如人类的左右手及智能的强化器,负责快速大量的数据计算及概念设计生成,而人类更重全局的掌控、跨专业的整合、感性的市场定位及动人的设计细节把控等。
由于机器与数据的赋能,以前人类规划师及建筑师无法处理的,极度复杂的都市设计问题以及无法模拟预知的问题,在AI近乎无限的算力及可视化的界面面前,都将变得能够理解并可控。
而最后得出的建筑环境及地产产品,都是应当地社会文化及经济活动需求精准定位而生。
此种以数据为基础(data-driven)、因应真实需求而生的『标靶式开发模式』将可大幅减少开发失败的风险,避免建造出闲置无法售出的物业或鬼城,也因而减少了不必要的资源耗费。
最终,政府及开发商得以顺利将空间使用率拉抬至极限,却又没有妥协未来市民在空间使用的舒适度。
● 您认为,谁将成为『建筑设计AI大脑』的最大受益者?
● William: 这个项目会是一个政府、开发商、规划师、建筑师与未来居民,共构、共享、共赢的成果。
人类也因善用科技,而更容易找到:文明发展与自然可持续的平衡点。
William参与项目:上海迪士尼明日世界
A letter From Willam Wang
致谢
感谢iBrandUp主编春芳契而不舍的邀约、紧迫盯人的采访与追问,硬是让我把过去15年的历史记录翻遍,一举把建筑DNA设计方法论的缘起、验证、发展、应用、后续研究及未来的愿景等全都交待厘清。
当专访接近尾声时,突然领悟了Steve Jobs所言 “You can’t connect the dots looking forward; you can only connect them looking backwards. So you have to trust that the dots will somehow connect in your future. ”
发现看似独立而分离的人生片段,因此次深入的访谈,被一根若有似无的细线串起……
明日将至,这根线又会领着我走向何方?某日,自端头处回首,或许我便能领会此生意义……
William 于 2020年7月25日
澳洲悉尼
2019年因对 Archistar.ai 平台研发的重要贡献,获得员工持股
2018年与Archistar研发的地产科技产品,获居外全球华人之选大奖Juwai GCCA
- E N D -
设计:京東、Truely He
编辑:CHUNFANG
MixLab
创建者微信:litnmnm
Mix+人工智能专刊
人工智能与泛设计相关主题
推荐阅读
未来城市长什么样?100辆无人驾驶给你答案
PIX无人驾驶创始人 喻川
“数据指挥家”同济博士的可视化设计
《生成对抗网络入门指南》丹青
我一直在思考火星上的人类宜居城市
AIG人工智能研究组创立者 郑豪
我们得了一种不创造就会死的病
浪走科技 陈达博
我们只有一个地球,但仍可以有无数个世界
AR空间设计师 陶柏帆
别忘了,别忘了,别忘了点 在看