人工智能背景下的環(huán)境設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)研究

摘要：目的：文章旨在探討人工智能技術(shù)發(fā)展背景下環(huán)境設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，通過梳理人工智能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析人工智能工具在環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐中的應(yīng)用，以及人工智能技術(shù)對(duì)未來環(huán)境設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的影響。方法：主要分析幾種常用AI工具的應(yīng)用現(xiàn)狀，結(jié)合環(huán)境設(shè)計(jì)相關(guān)行業(yè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，討論AI對(duì)專業(yè)實(shí)踐和設(shè)計(jì)思維的具體影響。結(jié)果：人工智能工具的應(yīng)用可以顯著提高環(huán)境設(shè)計(jì)效率，并且可以帶來更加人性化的自動(dòng)化系統(tǒng)，從而提升用戶在人居空間中的體驗(yàn)。結(jié)論：人工智能技術(shù)可以為環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐帶來設(shè)計(jì)方法的革新和設(shè)計(jì)思維的轉(zhuǎn)變，為智能化、人性化、可持續(xù)的人居環(huán)境提供重要技術(shù)依據(jù)。環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)的實(shí)踐和學(xué)科建設(shè)都將迎來重大變革，高校教育將開設(shè)相關(guān)課程讓學(xué)生更早地接觸和使用AI工具。設(shè)計(jì)師應(yīng)明確自己在這場(chǎng)變革中扮演的角色，積極順應(yīng)時(shí)代潮流，更新自身專業(yè)技能，從而在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中占據(jù)一席之地。

關(guān)鍵詞：AI；環(huán)境設(shè)計(jì)；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TU20-4；G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-9436（2024）17-00-03

1 研究背景

1.1 環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)背景

環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)是建筑學(xué)的延伸專業(yè)，一般包括室內(nèi)設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)、家具與陳設(shè)設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)教育幾個(gè)領(lǐng)域。其中，室內(nèi)設(shè)計(jì)被認(rèn)為與環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)的關(guān)系最為緊密。這幾個(gè)領(lǐng)域雖然聯(lián)系密切，但側(cè)重點(diǎn)各有不同。總而言之，環(huán)境設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)，旨在研究人與空間的關(guān)系，與社會(huì)生產(chǎn)力緊密相關(guān)，同時(shí)生產(chǎn)方式和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展又對(duì)環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐提出了更高的要求。20世紀(jì)90年代以來，隨著技術(shù)的發(fā)展，環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)的工程制圖方式從手工繪圖全面轉(zhuǎn)向電腦制圖，近幾年逐漸展現(xiàn)出智能化和高效化的趨勢(shì)。

1.2 人工智能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

人工智能是一種基于大數(shù)據(jù)算法，模擬人的思維的技術(shù)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在衍生出的一個(gè)學(xué)科。人工智能是研究機(jī)器智能的學(xué)科，其概念最早由美國(guó)學(xué)者約翰·麥卡錫在1956年的達(dá)特茅斯會(huì)議上提出。這次會(huì)議后，人們開始加強(qiáng)對(duì)人工智能的研究，但受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平，人工智能研究多局限于簡(jiǎn)單的具體問題，如幾何定理證明器、西洋跳棋程序、積木機(jī)器人等［1］。

人工智能能夠像人類一樣思考、學(xué)習(xí)，并且可以輔助人類做很多工作，目前已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如自動(dòng)駕駛、醫(yī)療診斷、金融服務(wù)、智能家居、智能建造等。2018年以來，許多高校設(shè)置了人工智能相關(guān)專業(yè)。人工智能快速發(fā)展，對(duì)人工智能相關(guān)領(lǐng)域的研究型和應(yīng)用型人才的需求也在不斷增加。

1.3 人工智能和環(huán)境設(shè)計(jì)工作實(shí)踐相結(jié)合的可行性

近年來，人工智能技術(shù)發(fā)展日新月異，尤其是在2016年，AlphaGo先后戰(zhàn)勝世界圍棋冠軍李世石和柯潔，證明了計(jì)算機(jī)算法存在超越人類智慧的可能性，人工智能技術(shù)受到全世界矚目。人們也希望AI技術(shù)能輔助或代替人類進(jìn)行一些感知、分析、判斷、決策等需要大量時(shí)間去完成的工作。目前，AI工具已經(jīng)可以通過人類輸入的命令生成相應(yīng)的圖片、視頻等文件。

在環(huán)境設(shè)計(jì)行業(yè)，不論是室內(nèi)設(shè)計(jì)還是景觀建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域，都要借助文字、圖片、視頻等與客戶進(jìn)行項(xiàng)目匯報(bào)和交流，通過反復(fù)溝通確定最終的設(shè)計(jì)方案，因此需要投入大量的人力和時(shí)間。AI技術(shù)可以在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，最大限度地讓客戶理解設(shè)計(jì)師關(guān)于方案的構(gòu)思。

2 AI技術(shù)在傳統(tǒng)環(huán)境設(shè)計(jì)行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 環(huán)境設(shè)計(jì)行業(yè)常用的AI設(shè)計(jì)工具

目前，環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐中常用的AI工具大致分為幾種：一是文案編輯類，主要有ChatGPT、文心一言等，可以幫助設(shè)計(jì)師編寫文案；二是圖片生成類，常用的有Mid journey、Stable Diffusion等，可以輔助設(shè)計(jì)師構(gòu)思方案；三是視頻生成類，主要有Sora、即夢(mèng)等，可以幫助設(shè)計(jì)師快速生成項(xiàng)目展示視頻。

2.2 設(shè)計(jì)實(shí)踐中AI設(shè)計(jì)工具的應(yīng)用

目前，AI工具主要應(yīng)用在方案設(shè)計(jì)階段。例如，在意向方案階段，很多設(shè)計(jì)師在尋找設(shè)計(jì)意向時(shí)，會(huì)使用Mid journey、Stable Diffusion來輔助制作意向效果圖。利用AI工具能夠大大提高與客戶溝通的效率。

Mid journey是一款A(yù)I繪畫工具，可以通過文字生成相應(yīng)的圖像。其交互功能支持與用戶對(duì)話，滿足用戶更高級(jí)的需求。同時(shí)，其支持圖片的潤(rùn)色、修改、添加細(xì)節(jié)等功能，在圖像處理領(lǐng)域?qū)儆谝子眯暂^強(qiáng)的AI工具。

Stable Diffusion是一款可以通過文本的深度描述，基于本地大模型生成圖像的AI繪畫工具，也可以和Mid journey一樣進(jìn)行圖像繪制、圖像修改等操作。與Mid journey不同，Stable Diffusion是一款可以在本地部署大模型，從而無(wú)須借助網(wǎng)絡(luò)制作AI圖像的工具?；诒镜夭渴鸬膬?yōu)勢(shì)在于平臺(tái)免費(fèi)、保護(hù)工作隱私、無(wú)須考慮網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，因此其被廣泛應(yīng)用于插畫與平面設(shè)計(jì)、新媒體與廣告、游戲、環(huán)境設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。

3 AI技術(shù)對(duì)環(huán)境設(shè)計(jì)行業(yè)的影響

3.1 設(shè)計(jì)流程的轉(zhuǎn)變

在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程中，設(shè)計(jì)師的思考過程往往是辯證式否定的過程。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)工作流程大體遵循以下步驟：現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)、設(shè)計(jì)溝通、平面設(shè)計(jì)及修改、效果圖制作與修改。這些環(huán)節(jié)的工作量大，項(xiàng)目溝通與制作周期通常會(huì)持續(xù)數(shù)月甚至數(shù)年。應(yīng)用AI工具，可以對(duì)以上設(shè)計(jì)流程進(jìn)行一定的簡(jiǎn)化。

首先是設(shè)計(jì)溝通和平面方案環(huán)節(jié)，AI工具可以快速生成設(shè)計(jì)意向圖片，也可以在現(xiàn)場(chǎng)照片的基礎(chǔ)上，生成符合照片中現(xiàn)場(chǎng)條件的設(shè)計(jì)意向，甚至可以進(jìn)行局部修改。

其次是效果圖設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程中，這是關(guān)鍵一步。傳統(tǒng)的工作模式往往需要消耗大量的人力、物力，而AI工具可以制作高質(zhì)量的效果圖甚至漫游視頻，效果圖設(shè)計(jì)的周期將大大縮短。

后期施工圖設(shè)計(jì)與施工配合環(huán)節(jié)對(duì)圖紙制作要求非常高，對(duì)人類來說，也是艱難且復(fù)雜的工作。因此，目前在這個(gè)環(huán)節(jié)還鮮有AI工具應(yīng)用的案例。但在未來，以當(dāng)下的研發(fā)速度，AI工具在這一環(huán)境中應(yīng)用也并非不可能。

3.2 設(shè)計(jì)思維的革新

人工智能逐漸滲透人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?，也在推?dòng)室內(nèi)設(shè)計(jì)這個(gè)古老行業(yè)更上一層樓。從設(shè)計(jì)理念到實(shí)際應(yīng)用，AI技術(shù)都在推動(dòng)一場(chǎng)革命性的變化［2］11。

首先是溝通思維的革新。只需要掌握客戶的一些基礎(chǔ)信息，就能根據(jù)用戶大數(shù)據(jù)畫像和AI運(yùn)算，準(zhǔn)確了解客戶對(duì)設(shè)計(jì)方案的訴求，從而精準(zhǔn)匹配客戶想要的設(shè)計(jì)效果，最終以報(bào)告單的形式呈現(xiàn)。

其次是設(shè)計(jì)思維的革新。人工智能不僅加快了設(shè)計(jì)的速度，也拓寬了設(shè)計(jì)的創(chuàng)新邊界［2］11。以往的設(shè)計(jì)思維都基于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程，基于設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，而在人工智能的影響下，設(shè)計(jì)師可以將設(shè)計(jì)由填空題、簡(jiǎn)答題變?yōu)檫x擇題，節(jié)省很多時(shí)間去思考設(shè)計(jì)方案。AI將可能符合提示要求的方案效果呈現(xiàn)出來，設(shè)計(jì)師再根據(jù)客戶要求進(jìn)行局部修改。對(duì)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)師來說，AI工具是很好的助手；而對(duì)于新手設(shè)計(jì)師或?qū)W生而言，一個(gè)比較成熟的AI工具可以成為他們的老師，對(duì)他們的創(chuàng)作起引導(dǎo)作用。

4 AI技術(shù)影響下未來環(huán)境設(shè)計(jì)行業(yè)的新趨勢(shì)

4.1 環(huán)境設(shè)計(jì)行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展方向

2022年以來，隨著宏觀環(huán)境的巨大變化，勘察設(shè)計(jì)行業(yè)進(jìn)入深度調(diào)整期。不同細(xì)分領(lǐng)域發(fā)展分化，在水利、電力建設(shè)投資仍保持較高增速的同時(shí)，一些行業(yè)面臨投資下滑、市場(chǎng)萎縮的局面，其中建筑設(shè)計(jì)行業(yè)為典型代表［3］。當(dāng)前，人工智能技術(shù)正影響著環(huán)境設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展方向。

在人居環(huán)境方面，AI可以使空間更加人性化、自動(dòng)化。AI技術(shù)可以精準(zhǔn)識(shí)別，記錄和分析具體人群的行為習(xí)慣、行動(dòng)軌跡、停留時(shí)間等數(shù)據(jù)，并生成報(bào)告，從而推薦適宜個(gè)體需求的照明色溫和亮度、私人空間的溫濕度、設(shè)備設(shè)施布置等，增強(qiáng)人居環(huán)境的功能性和舒適性。

在綠色建筑可持續(xù)設(shè)計(jì)方面，AI能夠起到很好的輔助作用。AI可以通過一系列傳感器來獲取空間內(nèi)溫濕度、照度、空氣環(huán)保指數(shù)等各種參數(shù)信息，并據(jù)此進(jìn)行能源的綠色化分析，得出各種材料和設(shè)備等對(duì)能耗的影響，從而根據(jù)空間內(nèi)人的行為習(xí)慣、不同空間對(duì)環(huán)境的要求，對(duì)空間環(huán)境進(jìn)行個(gè)性化調(diào)整。同時(shí)，其可以在設(shè)計(jì)施工過程中提示使用高效、節(jié)能、環(huán)保的裝飾材料，增強(qiáng)人類居住的舒適感，體現(xiàn)節(jié)能與環(huán)保。

4.2 人工智能在設(shè)計(jì)創(chuàng)新中扮演的角色

在設(shè)計(jì)創(chuàng)新方面，人工智能表現(xiàn)出了不可忽視的潛力和價(jià)值。首先，借助AI工具進(jìn)行生產(chǎn)，設(shè)計(jì)師可以從煩瑣的計(jì)算和繪圖工作中抽身，投入更多精力進(jìn)行方案推敲、深度思考，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。當(dāng)前，AI工具支持VR漫游技術(shù)，可以讓客戶直觀看到方案效果，大大提高溝通效率。不同于傳統(tǒng)的建模渲染的煩瑣流程，應(yīng)用AI技術(shù)可以進(jìn)行實(shí)時(shí)修改，實(shí)時(shí)優(yōu)化和調(diào)整，不僅可以更有針對(duì)性地滿足客戶的需求，還能優(yōu)化方案呈現(xiàn)效果。

4.3 人工智能在環(huán)境設(shè)計(jì)相關(guān)領(lǐng)域的潛力

在生產(chǎn)力工具發(fā)生歷史性變化的時(shí)期，技術(shù)與藝術(shù)的統(tǒng)一將會(huì)邁向一個(gè)新的階段，人工智能與環(huán)境設(shè)計(jì)之間的關(guān)系值得深入探索。

一方面，AI工具將推動(dòng)設(shè)計(jì)自動(dòng)化進(jìn)入新的歷史進(jìn)程。應(yīng)用大數(shù)據(jù)計(jì)算和自動(dòng)化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)服務(wù)的時(shí)間和人力成本將大大降低。這意味著設(shè)計(jì)師可以從繁重的無(wú)效工作中解脫，將時(shí)間和精力投入更多有意義的事情，如提升自己的業(yè)務(wù)水平、解決深層次的設(shè)計(jì)問題。設(shè)計(jì)師的職業(yè)角色也將發(fā)生變化，轉(zhuǎn)變成研究型、探索型的藝術(shù)分享者。從宏觀上看，人工智能不僅僅是某些特定行業(yè)的工具或者生產(chǎn)技術(shù)，更是一種推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步、激發(fā)文化創(chuàng)作潛能的力量。

另一方面，隨著國(guó)內(nèi)大基建時(shí)代的緩緩落幕，市場(chǎng)需求量萎縮，基建型項(xiàng)目越來越少，在環(huán)境設(shè)計(jì)領(lǐng)域，城市規(guī)劃、建筑景觀設(shè)計(jì)受到的沖擊尤為明顯，項(xiàng)目減少、收入降低都是很多設(shè)計(jì)師正在面臨的問題。要想在這樣的環(huán)境中逆流而上，改變傳統(tǒng)的工作模式是一條有效路徑。在AI技術(shù)的加持下，設(shè)計(jì)師能高效、優(yōu)質(zhì)、降本地去完成一項(xiàng)工作，從而在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，得到更多回報(bào)。

人工智能和環(huán)境設(shè)計(jì)的結(jié)合是一個(gè)非常值得探究的話題。AI技術(shù)可以改善人們的生活，創(chuàng)造一個(gè)美好、智能化、可持續(xù)的未來。應(yīng)順應(yīng)技術(shù)發(fā)展的潮流，對(duì)人工智能予以更多的關(guān)注和思考，把握時(shí)代和行業(yè)發(fā)展的下一個(gè)風(fēng)口。

5 結(jié)語(yǔ)

AI時(shí)代，環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)必將迎來重大變革。未來，環(huán)境設(shè)計(jì)行業(yè)的設(shè)計(jì)觀、發(fā)展觀都將被重新構(gòu)建。高校也將開設(shè)與AI相關(guān)的設(shè)計(jì)課程，以讓設(shè)計(jì)師更早地接觸到AI設(shè)計(jì)的概念，建立學(xué)科體系，從而培養(yǎng)出適應(yīng)未來市場(chǎng)、專業(yè)知識(shí)扎實(shí)、技術(shù)過關(guān)且學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的設(shè)計(jì)師。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 騰訊研究院.人工智能：國(guó)家人工智能戰(zhàn)略行動(dòng)抓手［M］.北京：人民郵電出版社，2017：22-23.

［2］ 韓立鐸.人工智能背景下的室內(nèi)設(shè)計(jì)創(chuàng)新與發(fā)展趨勢(shì)研究［J］.居舍，2023（24）：10-12，19.

［3］ 郭剛.從2023上市公司年報(bào)看建筑設(shè)計(jì)行業(yè)現(xiàn)狀和未來［J］.中國(guó)勘察計(jì)，2024（6）：38-41.

作者簡(jiǎn)介：張一飛 （1993—） ，男，助教，研究方向：環(huán)境設(shè)計(jì)。

本文引用格式：張一飛.人工智能背景下的環(huán)境設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)研究［J］.藝術(shù)科技，2024，37（17）：-.