人工智能在室内设计中的应用研究

2023-09-23冯元科

中国建筑装饰装修 2023年17期

冯元科

将人工智能应用在室内设计中，能够让人们在家居生活中获得更舒适、更高级的体验。人工智能在室内设计中应用得越广泛，越能体现室内设计的个性化和人性化，与人们对生活质量要求的契合度也会更高。基于此，本文重点分析了人工智能在室内设计中的应用。

1 新时代人工智能概述

1.1 新时代人工智能的定义

人工智能简而言之，就是人工制造的具备一定智慧和能力的东西，它既是人类思考的结果，也是一种思考工具，它“天生”具备一定的知识和能力，也能从不断的学习、记忆和升级中获得新的认知和能力，不仅能适配现在人们的需求，也能在磨合和调整过程中，与自己的“主人”越来越默契。人工智能的分类很细致，种类很多，常见的图像识别、语言处理、系统识别、机器人及智能管家等，都是人工智能技术。其中，需要注意的一点，人工智能的运用离不开大数据和网络，如果说硬件外形是它的“肉体”，那么网络和信息就是它的“血液”和“细胞”，通过网络升级的方式不断完成造血过程，使之不断进化从而跟上社会和科技的发展脚步。

1.2 新时代人工智能的发展

目前，人们对人工智能的概念并不陌生，但实际上人工智能的发展经历了一个漫长的阶段。人工智能概念在1956 年首次被提出，发展至今大致可以分为4 个阶段：

1）在1950 年左右，麦卡塞首次提出人工智能的概念，直到20 世纪70 年代初期，人工智能才进入了第1个快速发展的阶段。科学家们都对这个新的概念十分感兴趣，纷纷对它进行了更为深入的研究，但受限于当时的网络技术，人工智能的发展也在很大程度上被制约着。

2）20 世纪70 年代到90 年代，这段时间进入第2 阶段—初步应用阶段。人工智能已经在某些方面得到了应用，例如专业系统的出现就受到好评，但依旧因为网络技术的限制，系统无法实现升级，因此即使人工智能有了发展，但技术和想法的不匹配，也让人工智能技术的进一步发展遭到质疑。

3）20 世纪90 年代初期，科学技术和网络技术的发展都有了极大的突破，为人工智能的发展奠定了技术基础，各种技术的交融改善，让人工智能得以迅速发展。同时，更多的人开始关注和了解人工智能，越来越多的专家、企业开始投入到人工智能的研究、开发和生产中。

到了21 世纪，人工智能的应用越来越普及，智能管家、智能系统几乎随处可见，人们又开始对人工智能的发展应用有了更多新的期待[1]。

2 新时代室内设计

2.1 新时代室内设计的概念

室内设计指结合建筑学设计原理等，将各种材料、工艺运用在室内的装修、设计上，旨在通过各种手段实现人们对室内空间的构想，用事物还原想法，来满足人们的物质需求和精神需求。室内设计的材料和一些技术有一些相应的标准，但在想法、构思上是相对开放的，且人们可以结合自己的认知和时代的变化对室内设计提出越来越新颖、越来越高的要求，因此，室内设计也是一种创造性活动。

2.2 新时代室内设计的现状

近年，城市化发展进程不断加快，使城市人口越来越密集，居住在城市中的人们的思想观念也发生了天翻地覆的变化。传统的室内设计风格和观念已经不能满足人们日益增长的精神追求，室内设计除了舒适、大方、美观、基本功能齐全，还要求具备人文特征、个性化风格和智能便捷[2]。

3 新时代人工智能在室内设计中的作用

将人工智能应用在室内设计中，是室内设计进一步发展的必然趋势。人工智能的发展领域虽然不受室内设计发展的影响，但两者相结合对人工智能和室内设计都有着重要的意义。室内设计对于人工智能的应用要求为人工智能工程师提供了创新思路，人工智能应用在室内设计中又赋予室内设计师更广阔的设计思路，为室内设计的发展打造了更高维度的空间平台。

传统的室内设计中，设计师们通常从看得到、摸得着以及经验总结中寻找灵感和设计方向，有的设计受到大自然的启示，有的参考其他国家的优秀案例，有的从各种图案中触发灵感，即便生活的内容无限、世间的景色无限，但不可否认，室内设计的想象和发挥空间都有很大的局限性[3]。

现代室内设计在人工智能的加持下，能够一定程度上脱离时间、空间的局限性，从网络和人工智能的基础功能上获得新的设计思路。例如，人工智能中的远程操控功能，可以在远距离的情况下，灵活地控制机器人或智能家居；在传统的为老人或者残疾人设计室内生活空间的过程中，设计师考虑更多的是眼前的家具或空间是否能为他们的日常起居提供便利，但在人工智能支持下，设计师可以发挥想象，考虑如何在远距离情况下控制家里的家用电器或者家具等，便于在外的家人与待在家里的老人或残疾人进行良好的互动，使家属和特殊人群的生活都更加简单轻松。

人工智能技术中的智能语言功能，能够对各种语言和对话进行处理分析，只要在智能家居环境中说出打开空调、打开电视、关闭窗帘等各种指令，智能家居都能自动进行相应的操作。可实现更高级的人机交互，小到日常机器的翻译、提问和对话，大到控制机器设备，都能为人们提供更加高效、准确的回答和服务，为人们的生产、生活和学习提供更多的便捷性。人工智能在室内设计中的应用，让室内设计不再只是满足人们对室内生活生产的基本需求，而在于不断优化用户体验，解决更多的问题。

4 新时代人工智能在室内设计中的应用分析

4.1 新时代人工智能在室内设计中的应用原则

首先，室内设计的意义本身在于，通过合理的布局，让人们拥有更好的居住和使用体验，因此无论在室内设计中应用到哪种技术，都不能违背合理布局这一基本原则。在应用人工智能技术时，要从方式和结果2 个维度考虑应用的合理性，确保人工智能技术使用得恰到好处，充分考虑人工智能系统对空间和环境造成的影响。

其次，不能过于追求应用人工智能技术。虽然人工智能技术的发展有了很大的进步，但从目前来看，它仍处于发展中阶段，无论是理论技术还是软件技术都还不够完善，有些产品的购买成本比较高，导致其无法广泛应用在很多室内设计场景中。因此，在进行室内设计时，还要充分考虑用户的经济预算，从用户需求和成本控制两方面入手，既要考虑产品性能也不能忽视投入成本，在室内设计方案既要利用人工智能体现出未来感，更要体现设计成品的实用性和经济性。

最后，在进行室内设计时，设计师可以依托人工智能，大胆想象，勇于创新，利用先进的素材，凭借丰富的经验，打破传统的设计观念和理念，大胆尝试，通过各种新颖的构思，展现设计作品的独特性和先进性。在选择材料时，也要敢于尝试扩大选材范围，借鉴他人经验，解决技术上的难题。此外，在设计过程中，为了保证设计的科学性和施工的安全稳定性，设计师还需要善于分析问题，抱着边学习边进步的谦虚心态，实现作品和自身的完美突破。

4.2 新时代虚拟现实技术的应用

传统室内设计大多数基于对实物的设计，也就是在看得见、摸得着的东西上进行设计，比如家具家电的摆放、设施设备功能的设计、人体工程学的设计等，但人工智能带来的不仅仅是实物设计上的优化，还能够在看不见、摸不着的因素上进行进一步的优化，如光线、色彩等。设计师可以通过与客户进行深入的交流，按照其个性化需求对室内的灯光、色彩等，通过人工智能的虚拟效果渲染技术，让用户直观感受到场景的变换。设计师在进行设计时，也能够通过建模打造一个立体真实的空间。

虚拟现实技术在室内设计中的应用，会给观看和体验者提供一个更加逼真的场景感受，同时也能更好地表达设计师的设计理念和方案。在用户真实感受过所设计的场景之后，能够拥有更加全面的了解，从而再次反馈自己的意见，给予设计师反馈，设计师也能根据自身和用户的感受，进一步了解设计中存在的不足之处，进而进行方案优化[4]。用户沉浸式虚拟现实（Virtual Reality，VR）体验如图1所示。

图1 用户沉浸式VR 体验（来源：网络）

4.3 新时代实际场景的应用

4.3.1 装修材料的应用

选择室内设计的装修材料是室内设计过程中必不可少的环节，在将人工智能应用在室内设计中时，不管多么新颖的想法，都要建立在对材料有一定的了解的基础上。在选择装修和装饰的材料时，要了解材料的性能和适用范围，比如有的材料在功能上能满足设计师的构想，但在色彩上难以融入整体的空间搭配；有的材料功能和设计搭配上都符合设计师的要求，但是价格太高。但同时，设计师也能通过人工智能，在最大范围内搜索所需材料的信息，在遇到价格瓶颈时也能有更多的选择，在不确定效果的情况下，可以通过人工智能建模直观地看到设计效果。

4.3.2 智能家居的应用

目前，人工智能在智能家居室内设计中的应用最广泛，具体应用也分为3 个系统：第1，工智能感官调节系统。感官包含有人们对温度、湿度、光线、色彩等的感受，人工智能可以根据系统设定，随时调节室内环境，让用户始终处在一个最舒适的环境中。第2，监控系统。让监护人可以通过移动设备远程看到家中的残疾人、老年人或者其他特殊人群的实时情况，在人工智能系统的支持下，全方位检测和控制室内的环境和情况，以保障特殊人群或需要看护的人的安全[5]。第3，自定义系统。人工智能还能满足不同人的不同需求，让居住变得个性化和私人化，用户可以根据自己的需要和喜好去除不需要的功能，或者添加自己需要的功能，以获得更好、适配度更高的居住体验。

4.3.3 人工智能的应用

人工智能还能应用在实际场景中，其具体操作过程：首先将真实的场景录入到系统中，然后再对场景进行仿真建模，按照比例真实还原场景，不仅能用3D 打印技术还原实物，还能用虚拟现实技术制作立体图形，使用户能够通过手机或虚拟现实VR 设备进行场景漫游，拥有更加逼真和丰富的交互体验。

装修施工过程是一个相对漫长的过程，用户很难在钢筋混泥土中想象到完工之后的样子，更别说真实体验了。人工智能的应用，摆脱了实际装修过程中设备、资金和材料的构建过程，其可将虚拟和现实结合起来，让人们能通过指尖了解具体的设计内容（图2），也为室内设计方案的修改提供了便利。