AI w architekturze: Midjourney i Stable Diffusion

i

Autor: Piotr Zybura obrazy wygenerowane przez Midjourney i Stable Diffusion

Projektowanie przyszłości

AI w architekturze. Jak sztuczna inteligencja zmieni projektowanie architektury?

2023-07-12 16:14

„StableDiffusion, Midjourney i DALL-E prawdopodobnie zmienią dogłębnie sposób, w jaki architekci będą poszukiwać nowych rozwiązań i podejmować decyzje projektowe. Na etapie koncepcji pozwolą na szybką weryfikację niezliczonych, często zaskakujących wizji i pomysłów” – pisze wrocławski architekt Piotr Zybura w pierwszej części nowego cyklu poświęconego AI w architekturze.

Ghost in the Machine

Od momentu pierwszego sformułowania idei sztucznej inteligencji (AI) w 1956 roku w Dartmouth Workshop, przybierała ona różne formy, a definicja stopniowo ewoluowała. W ciągu ostatnich 60 lat byliśmy świadkami ogromnej różnorodności badań, których celem było przełożenie idei na rzeczywiste technologie, jednak większość dotychczasowych wdrożeń dotyczyła zagadnień stricte technicznych i nie przyciągała szczególnie uwagi opinii publicznej. Dostępność ekonomicznej mocy obliczeniowej i wielkich wolumenów danych na potrzeby trenowania systemów (Machine Learning i Deep Learning) rozpoczęła kolejną rewolucję, w której efekcie zyskaliśmy publiczny dostęp do narzędzi AI, takich jak: ChatGPT, MidJourney czy DALL-E. Jak ocenia to Sundar’a Pichai (CEO Google): Dziś skala największych obliczeń AI podwaja się co pół roku, przewyższając znacznie prawo Moore'a. Jednocześnie zaawansowane generatywne AI i duże modele językowe podbijają wyobraźnię ludzi na całym świecie. AI wkroczyła na obszary, które dotychczas wydawały się zastrzeżone dla ludzkiej kreatywności.

AI w projektowaniu architektonicznym

Od skromnego kalkulatora, poprzez CAD (Computer Aided Design), BIM (Building Information Modelling), a następnie projektowanie parametryczne, VR (Virtual Reality) czy AR (Augmented Reality), cyfrowe narzędzia stały się rutynową częścią procesu projektowania. Podobnie będzie prawdopodobnie z rozwiązaniami opartymi o AI.

Podczas niedawnego panelu dyskusyjnego Peter Schumacher z Zaha Hadid Architects przyznał, iż większość projektów koncepcyjnych w pracowni powstaje przy wsparciu generatorów Text-to-Image.

AI w architekturze: Midjourney i Stable Diffusion

i

Autor: Piotr Zybura obrazy wygenerowane przez Stable Diffusion i Midjourney z wykorzystaniem promptu „budynek Zahy Hadid”
AI w architekturze: Midjourney i Stable Diffusion

i

Autor: Piotr Zybura obrazy wygenerowane przez Stable Diffusion i Midjourney z wykorzystaniem promptu „budynek Zahy Hadid”
AI w architekturze: Midjourney i Stable Diffusion

i

Autor: Piotr Zybura obrazy wygenerowane przez Stable Diffusion i Midjourney z wykorzystaniem promptu „budynek Zahy Hadid”
AI w architekturze: Midjourney i Stable Diffusion

i

Autor: Piotr Zybura obrazy wygenerowane przez Stable Diffusion i Midjourney z wykorzystaniem promptu „budynek Zahy Hadid”

To właśnie StableDiffusion, Midjourney i DALL-E  budzą najwięcej wątpliwości czy obaw praktycznych i etycznych – jednak to tylko narzędzia. Prawdopodobnie zmienią one dogłębnie sposób, w jaki architekci będą poszukiwać nowych rozwiązań i podejmować decyzje projektowe, pozwalając na szybką eksplorację niezliczonych, często zaskakujących, estetycznych wizji na etapie koncepcji. Mogą pomóc podjąć decyzję lub skierować poszukiwania estetyczne na niespodziewany trop. To jak szkicowanie w latent space – nie każdy szkic musi być udany, ale każdy wnosi coś do projektu. Jak mówi Andrew Kudless, założyciel Matsys, Na dzień dzisiejszy zastosowanie obrazów wygenerowanych przez AI przypomina szkicowanie. Jednak projektowanie to coś znacznie więcej. Obrazy wygenerowane przez AI nie są szczególnie przydatne jako skończone rozwiązania. Zamiast tego stanowią, jako kolekcje obrazów, pewnego rodzaju zapis idei, wrażeń czy możliwości.

Poniżej obrazy wygenerowane za pomocą Stable Diffusion (Automatic 1111 Local GUI) na modelu Ra_Render_V2 z wykorzystaniem promptu „minimal simple house” z różnymi opisowymi wariacjami materiałów i tekstur. Dla zachowania kompozycji i bryły zastosowano tryb img2img i ControlNet.

Obszar, w którym zastosowanie AI budzi znacznie mniej kontrowersji stanowi wykorzystanie uczenia maszynowego (Machine Learning). W projektowaniu architektury potrzebna jest analiza i ustrukturyzowanie coraz większej ilości danych. Zaawansowane narzędzia wykorzystujące AI (np. Spacemaker) mogą wygenerować wiele iteracji rzutów czy układów urbanistycznych na podstawie określonych danych wyjściowych. AI może także przeanalizować ogromne ilości danych klimatycznych, społecznych, geograficznych, itp., aby dostarczyć informacje na temat wpływu tych czynników na projekt. Ponadto, AI może przewidywać zużycie energii lub wykorzystanie przestrzeni w budynku, a także analizować projekty pod kątem efektywności energetycznej, kosztów realizacji czy zgodności z przepisami (np. xkool.ai). AI, podobnie jak wcześniejsze narzędzia cyfrowej rewolucji, może wspierać architektów w rutynowych i powtarzalnych zadaniach, pozwalając na skupienie się na kreatywnych aspektach projektowania.

AI znajduje również zastosowanie w badaniach i wdrożeniach, które mogą mieć pośredni wpływ na projektowanie architektury: drukowaniu budynków 3D, Internecie Rzeczy (IoT), robotyce, Wirtualnej Rzeczywistości (VR) i nanotechnologii materiałów budowlanych.

Rzeczy są niemożliwe, dopóki nie staną się możliwe (kpt. Jean-Luc Picard, Star Trek)

W dziedzinie architektury AI dopiero stawia pierwsze kroki, ale jej dalszy rozwój może wkrótce całkowicie zmienić pracę architekta. „Dzięki połączeniu siły sztucznej inteligencji z naszą ludzką kreatywnością” – mówi Carlos Carlos Bañón, architekt, profesor w SUTD, dyrektor i współzałożyciel AirLab @SUTD. Otwieramy niezrównane możliwości współtworzenia projektów, które przesuwają granice tego, co jest możliwe. Ta fuzja ludzkiej intuicji i technologii sztucznej inteligencji radykalnie zmieni krajobraz sztuki i designu. Już teraz prowadzone są badania nad generatorami modeli 3D, działającymi podobnie do opisanych wcześniej generatorów TTI. Niektórzy wyobrażają sobie, iż idealną synergię AI i ludzkiej kreatywności będzie można uzyskać dopiero poprzez bezpośrednie połączenie między ludzkim mózgiem a komputerem!

Czy rzeczywiście AI pozwoli nam uniknąć żmudnych, powtarzalnych zadań i rozszerzy nasze możliwości kreacji, czy też może całkowicie zastąpi architektów? Według badań przeprowadzonych przez Oxford University, ryzyko to jest aktualnie wciąż stosunkowo niewielkie, przynajmniej w porównaniu do innych zawodów (dokładnie 1,8%), ale nadal istnieje. W Polsce raczej nie ma powodów do zbytniego niepokoju, ponieważ architektów zastąpią akurat technicy budowlani.