室内空间布局的自动设计与优化
发布时间：2021-12-22 18:06
现代工程和现实生活中存在大量的布局问题,室内空间布局就是其中一个非常重要的分支。室内空间布局专注于人们赖以生产生活的室内场景。同时,室内场景的模型也逐渐被应用到越来越多的领域,如CG动画电影、计算机游戏、虚拟现实技术等。对室内场景建模的迫切需求也催生出了关于室内空间布局的相关研究。由于室内空间布局具有广泛的应用前景和巨大的商业价值,其已经成为计算机图形学和计算机视觉领域中一个重要的研究课题。随着计算机辅助设计广泛应用于智能设计领域,室内空间布局也成为其中一个重要的研究领域。在室内空间布局的问题中,通常要求在给定的区域或空间中创建布局或者优化布局。本文围绕室内空间布局的自动设计与优化,基于给定的布局边界或布局空间,提出了三种有效的自动设计与优化方法。我们首先提出了一种用于布局平面图自动生成的基于设计约束的优化方法。给定建筑物的边界以及用户的要求作为设计约束,我们的方法可以自动生成室内空间布局。该算法的主要思想是:用多个矩形组合的多边形表示室内空间布局中的房间单元,并将布局设计中的约束和规则转化针为对相关矩形的约束。我们选取了一些重要的设计约束,如房间的大小、房间的位置、房间的邻接关系等,...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：109 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?ＶＬＳＩ设计
物网站、互联网??页面等。由于布局是视觉中最具代表性的元素，布局设计也成为平面设计的核心??内容。合理的布局设计可以使得表达的内容更易于被用户接受，精心设计的布局??可以通过引导读者的注意力而增强表达内容的视觉吸引力。在设计行业，平面设??计依旧属于高门槛领域，对设计师的能力要求特别高。近些年来，随着计算机辅??助设计的兴起，自动化的平面设计研宄不仅在设计领域得到重视，同时在计算机??图形学和视觉领域也引起了广泛关注。平面设计是布局设计研宄在设计领域的??重要应用，其中的布局问题（图１．２），如杂志、海报、漫画和网页的布局设计等，??仍然需要更多的研宄和探索。??—■麯?Ｓ＃—＇＇二—－二．．１??ＩＪ，??＇???：－一?＾ｙｉ??ｋｓ？，—？麵?（ｂ）?（Ｃ）?．．．．??￣■??Ｄ．Ａａｏ？Ｄｎ？?Ｄ？？ＧＯ￣Ｄ〇Ｘ＞????ｌ?＇囔二—Ｙ，…＜?（ｇ）??ｒ－?￣ｒ７ｉ?ｔ?￥?燊?ｎ?ｂ＿??＼?（ｄ）?（ｅ）??心一－二－：一?—…：一?一?—＇?－？一．?．．?．?－?ｂａｓｐｙ??ｖ＿＿?ＥＱＢＺＩＢＺｌ＾Ｐ??（ａ）?（０?（ｈ）??图１．２平面设计。⑷文档布局设计Ｒ?（ｂ）杂志布局设计Ｉ＇?（ｃ）报纸布局设计＾?（ｄ）封面??布局设计｜６１。（ｅ）海报布局设计Ｉ?（ｆ）网站布局设计网。（ｇ）漫画布局设计Ｉ?（ｈ）ＵＩ??布局设计｜１０］。??（３）场景布局设计??场景布局设计包含的内容十分广泛，按照场景的类型划分，可以分为室内场??景的布局设计和室外场景的布局设计。现实世界中的室外场景包括街景、公园、??沙滩、山坡等，由于布局内容十分
，因此一直是工业界和学术界的??研宄热点。室内场景的布局设计的核心是家居布局，通常意义上的家居布局设计??都是给定布局的区域，从模型集中选取合适的家具模型排放在布局空间中。由于??传统的布局过程繁琐冗长、自动化程度低，因此在室内家居的自动布局方面，迫??切需要新的技术手段和布局方法。对于建筑模型，如住宅建筑、办公楼等，一般??的三维建模方法很难创建出丰富的外观细节，如门窗的结构布局等。因此，外观??布局设计也是面向建筑模型三维建模的重要内容。总的来说，场景布局设计研宄??方向众多（图１．３），是计算机图形学和计算机视觉领域中的研宄热点。??■Ｉ?，麵：??－參．…??⑷?（ｂ）??（Ｃ）?（ｄ）??ｒｚｍ??麵?ＭＪ?ｋ??疆爾??（ｅ）?（０??图１．３场景布局设计。（ａ）住宅建筑的外部布局设计ＰＩ。（ｂ）复杂建筑模型的布局设计??（ｃ）城市场景的布局设计Ｍ。（ｄ）室内家居的布局优化Ｉ＇?（ｅ）室内局部场景生成Ｉ１＇??（ｆ）室内空间布局设计｜１６１。??（４）布局平面图设计??布局平面图设计可以看作是场景布局设计的一个特殊子问题，由于其在现??实生活中应用广泛，同时学术界也有大量的相关工作（图１．４），因此我们对布局??平面图设计进行单独介绍。布局平面图是三维布局在二维平面上的表现，是三维??场景的抽象表达和简化表示。布局平面图设计包括不同规模和级别的布局设计，??大到城市级别的规划布局，小到住宅建筑的空间布局设计。日常生活中我们所??熟知的平面图主要是住宅建筑的布局平面图，在工程上一般是指建筑物布置方??案的一种简明图解形式，用以表示建筑物、构筑物、设施、设备的相对位置。传??５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于案例库的室内区域自动布局方法[J]. 刘米兰,蒋浩,许威威,徐明亮,毛天露,王兆其. 计算机辅助设计与图形学学报. 2017(01)
[2]布局及布置设计问题求解自动化的理论与方法综述[J]. 查建中,唐晓君,陆一平. 计算机辅助设计与图形学学报. 2002(08)
[3]三维几何布局的一类启发式求解算法[J]. 袁苗龙,周济,张新访. 计算机学报. 1999(09)
[4]集成电路布局规划技术[J]. 谭悦,蔡世俊. 微电子学. 1997(02)
硕士论文
[1]基于遗传算法的多实体空间优化摆放与场景建模[D]. 李理.哈尔滨工业大学 2006
[2]文化粒子群优化算法及其在布局设计中的应用研究[D]. 艾景波.大连理工大学 2005
本文编号：3546843
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：109 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?ＶＬＳＩ设计
物网站、互联网??页面等。由于布局是视觉中最具代表性的元素，布局设计也成为平面设计的核心??内容。合理的布局设计可以使得表达的内容更易于被用户接受，精心设计的布局??可以通过引导读者的注意力而增强表达内容的视觉吸引力。在设计行业，平面设??计依旧属于高门槛领域，对设计师的能力要求特别高。近些年来，随着计算机辅??助设计的兴起，自动化的平面设计研宄不仅在设计领域得到重视，同时在计算机??图形学和视觉领域也引起了广泛关注。平面设计是布局设计研宄在设计领域的??重要应用，其中的布局问题（图１．２），如杂志、海报、漫画和网页的布局设计等，??仍然需要更多的研宄和探索。??—■麯?Ｓ＃—＇＇二—－二．．１??ＩＪ，??＇???：－一?＾ｙｉ??ｋｓ？，—？麵?（ｂ）?（Ｃ）?．．．．??￣■??Ｄ．Ａａｏ？Ｄｎ？?Ｄ？？ＧＯ￣Ｄ〇Ｘ＞????ｌ?＇囔二—Ｙ，…＜?（ｇ）??ｒ－?￣ｒ７ｉ?ｔ?￥?燊?ｎ?ｂ＿??＼?（ｄ）?（ｅ）??心一－二－：一?—…：一?一?—＇?－？一．?．．?．?－?ｂａｓｐｙ??ｖ＿＿?ＥＱＢＺＩＢＺｌ＾Ｐ??（ａ）?（０?（ｈ）??图１．２平面设计。⑷文档布局设计Ｒ?（ｂ）杂志布局设计Ｉ＇?（ｃ）报纸布局设计＾?（ｄ）封面??布局设计｜６１。（ｅ）海报布局设计Ｉ?（ｆ）网站布局设计网。（ｇ）漫画布局设计Ｉ?（ｈ）ＵＩ??布局设计｜１０］。??（３）场景布局设计??场景布局设计包含的内容十分广泛，按照场景的类型划分，可以分为室内场??景的布局设计和室外场景的布局设计。现实世界中的室外场景包括街景、公园、??沙滩、山坡等，由于布局内容十分
，因此一直是工业界和学术界的??研宄热点。室内场景的布局设计的核心是家居布局，通常意义上的家居布局设计??都是给定布局的区域，从模型集中选取合适的家具模型排放在布局空间中。由于??传统的布局过程繁琐冗长、自动化程度低，因此在室内家居的自动布局方面，迫??切需要新的技术手段和布局方法。对于建筑模型，如住宅建筑、办公楼等，一般??的三维建模方法很难创建出丰富的外观细节，如门窗的结构布局等。因此，外观??布局设计也是面向建筑模型三维建模的重要内容。总的来说，场景布局设计研宄??方向众多（图１．３），是计算机图形学和计算机视觉领域中的研宄热点。??■Ｉ?，麵：??－參．…??⑷?（ｂ）??（Ｃ）?（ｄ）??ｒｚｍ??麵?ＭＪ?ｋ??疆爾??（ｅ）?（０??图１．３场景布局设计。（ａ）住宅建筑的外部布局设计ＰＩ。（ｂ）复杂建筑模型的布局设计??（ｃ）城市场景的布局设计Ｍ。（ｄ）室内家居的布局优化Ｉ＇?（ｅ）室内局部场景生成Ｉ１＇??（ｆ）室内空间布局设计｜１６１。??（４）布局平面图设计??布局平面图设计可以看作是场景布局设计的一个特殊子问题，由于其在现??实生活中应用广泛，同时学术界也有大量的相关工作（图１．４），因此我们对布局??平面图设计进行单独介绍。布局平面图是三维布局在二维平面上的表现，是三维??场景的抽象表达和简化表示。布局平面图设计包括不同规模和级别的布局设计，??大到城市级别的规划布局，小到住宅建筑的空间布局设计。日常生活中我们所??熟知的平面图主要是住宅建筑的布局平面图，在工程上一般是指建筑物布置方??案的一种简明图解形式，用以表示建筑物、构筑物、设施、设备的相对位置。传??５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于案例库的室内区域自动布局方法[J]. 刘米兰,蒋浩,许威威,徐明亮,毛天露,王兆其. 计算机辅助设计与图形学学报. 2017(01)
[2]布局及布置设计问题求解自动化的理论与方法综述[J]. 查建中,唐晓君,陆一平. 计算机辅助设计与图形学学报. 2002(08)
[3]三维几何布局的一类启发式求解算法[J]. 袁苗龙,周济,张新访. 计算机学报. 1999(09)
[4]集成电路布局规划技术[J]. 谭悦,蔡世俊. 微电子学. 1997(02)
硕士论文
[1]基于遗传算法的多实体空间优化摆放与场景建模[D]. 李理.哈尔滨工业大学 2006
[2]文化粒子群优化算法及其在布局设计中的应用研究[D]. 艾景波.大连理工大学 2005
本文编号：3546843
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