[发明专利]基于人工智能的中国古典园林假山自动生成方法及系统

说明书

本发明涉及古典园林假山设计领域，具体的是基于人工智能的中国古典园林假山自动生成方法及系统，方法包括案例假山数据采集、假山立面灰度图数据库生成、假山机器学习模型建构、假山形态方案数据库生成、假山形态方案交互输出，系统包括案例假山数据采集模块、假山机器学习样本数据库建构模块、假山机器学习模型建构模块、假山灰度立面方案数据库生成模块、假山形态方案数据库生成模块、交互输出假山形态方案模块。本发明以现存古代假山为学习样本，通过机器学习和人机交互审查，继承传统假山特点，节省人工学习与设计的时间，为现代假山设计提供高效率、直观化的假山方案。

技术领域

本发明涉及古典园林假山设计领域，具体的是基于人工智能的中国古典园林假山自动生成方法及系统。

背景技术

假山是园林中的重要部分，也是建筑设计的难点。历史上关于假山设计方法的传承大都基于工匠间的口传心授，并且侧重于建造技术；而现代设计中，则往往依赖设计师自身经验积累与艺术素养。这种“只可意会，难以言传”的设计方法难以使更多设计师掌握行之有效的假山形态设计方法。随着经济的发展，造园的活动日益频繁，对假山设计效率与完成效果的要求更加迫切，而人工智能可以迅速学习现有的假山资料，极大地压缩从经验积累到设计的输出时间，为假山设计提供了公式更加科学、高效的手段。

目前常见的园林假山智能设计建造方法大多可以归纳为两种，公式方法是通过计算机运算推导多种假山的组合可能，以BIM为依托生成假山模型后与现实环境进行拟合，同时计算安装方法并记录假山数据，这种方法仅强调建造的可能性和合理性，却忽视了传统审美中对假山单体形态和假山整体组合的独特要求，故产生的结果仍需要大量人类智力劳动进行筛选优化；另公式方法是通过大量勘测，将已有的假山数据录入数据库，再将数据与新场地匹配模拟出适合的假山布局，这种方法接近于对既有假山原型的切割、重组、复制，智能化程度和交互性能都不高。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供基于人工智能的中国古典园林假山自动生成方法及系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于人工智能的中国古典园林假山自动生成方法，所述生成方法包括以下步骤：

S1、案例假山数据采集；采集三维形态数据，并输入地理信息平台，最终获得案例假山模型数据库；

S2、假山立面灰度图数据库生成；将假山三维形态数据转化为二维灰度数据，获得假山立面灰度图数据库；

S3、假山机器学习模型建构；构建假山机器学习样本数据库与假山机器学习模型，生成并筛选出符合设计任务书的假山立面灰度方案图数据库；

S4、假山形态方案数据库生成；根据假山立面灰度方案图的数据生成假山立体形态，获得假山形态方案数据库；

S5、交互输出假山形态方案；三维交互投影假山形态方案，并3D打印选定方案，最终获得假山产品。

进一步地，所述步骤S1的具体步骤如下：

通过搭载精度0.05mm、分辨率0.1mm摄像头的便携式3D扫描仪采集既有中国古典园林中假山的三维形态数据，并输入地理信息平台；

利用地理信息平台中的属性编辑工具对采集到的每个案例假山数据中的非假山要素进行标记，并通过删除工具将标记的非假山要素删除，最终获得案例假山模型数据库。

进一步地，所述步骤S2的具体步骤如下：

在地理信息平台中建立与S1中获得的案例假山模型数据库中案例假山模型数量一致的标准空间立方体，将案例假山模型逐个放入标准空间立方体内部，并调整案例假山模型的位置让其不接触标准空间立方体侧面，且最长剖面与标准空间立方体的水平边线平行；