ChatGPT和MJ在家居设计领域应用的机遇与挑战.pdf

51F&ID第30卷第12期 2023年12月 家具与室内装饰基金项目:广东省重点领域研发计划项目(2020B0202010008):2021年教育部产学协同育人项目(202101132016);校企合作技术开发项目(h2021248)作者简介:陈园(1987-),女,博士研究生,研究方向:家具设计与工程、生物质材料应用工程,E-mail:通信作者:易欣(1986-),男,博士,副教授,研究方向:家居智能设计与工程、设计与材料研究,E-mail: 引文格式:陈园,方庆宁,熊芷璇,等.ChatGPT和MJ在家居设计领域应用的机遇与挑战J.家具与室内装饰,2023,30(12):51-55.CHEN Yuan,FANG Qingning,XIONG Zhixuan,et al.Opportunities and Challenges of the Application of ChatGPT and MJ in the Field of Home DesignJ.Furniture&Interior Design,2023,30(12):51-55.人工智能创成式生成（AIGC，Artificial Intelligence Generated Content）技术不断进步，获得设计领域从业者的广泛关注1。借助AIGC可在较短的时间内产生新颖、独特和有创意的设计构思，有利于提升设计提案的效率，进而降低设计服务难度2-3。AIGC技术使设计更加智能化、高效化和个性化，研究家居设计领域的AIGC技术也因此变得迫切。本研究拟通过梳理AIGC技术的发展状况及其在设计领域的应用现状，探讨ChatGPT（Chat Generative Pre-trained Transformer）和MJ（Midjourney）在家居过程4-5。在家居设计领域，设计师往往需要对人们的生活方式、文化背景、审美偏好、预算状况等因素进行调查研究。同时设计师还需与制造商、供应商和客户进行紧密合作，以实现设计的实际应用和制造过程的可行性。有观点认为，简单的工作更容易以人工智能技术进行替代和升级，而家居设计具有综合性、复杂性、体系化、个性化、差异化的特点，较难采用人工智能手段。在家居设计领域，遵循传统的设计流程难以快速明确客户的实际需要，且不容易满足客户复杂多变的设计要求6，因此如何利用AIGC技术服务于如此复杂的家居设设计中的可能性。通过对已有的应用案例及其设计效果进行分析，讨论这些技术在家居创新设计过程中的作用，以及它们对用户体验、社会和可持续发展的影响，为进一步研究其工作机制和应用步骤提供基础。1 家居设计中AIGC技术的应用家居设计的目标在于创造出满足用户期望并提供愉悦体验的家居环境，其与人的居住需求、行为、情感、审美等密切相关，涵盖了 从概念设计、空间布局、功能满足、创意完善、结构实现、技术细节到产品制造工艺及营销服务设计的全Opportunities and Challenges of the Application of ChatGPT and MJ in the Field of Home Design陈 园，方庆宁，熊芷璇，易 欣，王清文 Chen Yuan&Fang Qingning&Xiong Zhixuan&Yi Xin&Wang Qingwen(华南农业大学材料与能源学院，广东广州 510642）摘 要：人工智能创成式生成技术快速发展，以ChatGPT(Chat Generative Pre-trained Transformer)和MJ（Midjourney）为代表的两种技术模型引起设计行业从业者的广泛关注。为探讨其在家居设计领域应用的可能性，对行业现状和技术发展状况进行了分析和梳理，阐述了两种模型在家居创新设计中的工作机制和应用步骤。同时也讨论了该技术在家居设计领域的局限与挑战，并提出了应当遵循的设计原则。研究表明，ChatGPT与MJ在家居设计领域内应用有助于提高设计效率、丰富创意产出和改善用户体验，其具有广泛的应用潜力和崭新的可行性。关键词：ChatGPT；MJ；家居设计；AIGC技术DOI:10.16771/43-1247/ts.2023.12.010中图分类号：TS664.1 文献标识码：A 文章编号:1006-8260(2023)12-0051-05Abstract:Creative generative technologies in artificial intelligence have gained significant attention.The application of two representative models,ChatGPT(Chat Generative Pre-trained Transformer)and MJ(Midjourney),presents both opportunities and challenges for professionals in the design industry.To explore their potential in home design,this research analyzes the current industry landscape and technological developments,elucidating the working mechanisms and application steps of these two models in innovative home design.The challenges faced by AI technology in the field of home design are discussed,along with proposed design principles.The study reveals that the combination of ChatGPT and MJ contributes to enhanced design efficiency,enriched creative output,and an improved user experience,highlighting their broad applicability and promising feasibility in the field of home design.Key words:ChatGPT,MJ,Home design,AIGC technologyChatGPT和MJ在家居设计领域应用的机遇与挑战52计就成为值得思考的问题。事实上，随着科技的进步，AI在设计领域的应用正在逐渐崭露头角。对家居设计方案进行展示和评估的过程中，虚拟现实技术、智能技术、物联网技术已经逐渐获得应用7-8。而通过AIGC技术，设计师可以更快速地获得创意设计方案，并基于方案进行设计决策，甚至实现人机共创9。这些新技术可为设计师提供新的思维方式，有利于设计师捕捉灵感和创意，避免繁琐的重复性工作，提高工作效率。当前以ChatGPT和MJ为代表的两种AIGC技术模型正逐步引起设计行业从业者的关注。ChatGPT是一种以深度学习为基础的模型，通过机器学习算法的训练，该模型可以根据给定的设计条件和要求，生成描述设计创意的文本10，从而为设计师和工程师进行高质量的设计落地提供支持。MJ是基于人工智能技术的绘画工具，它可以根据输入的文字生成对应的图片，为艺术创作和设计创新提供了新的可能性。这两种模型需要采用何种工作机制和应用步骤才能更好地用在家居设计领域，是值得讨论的问题。1.1 家居设计中ChatGPT技术的应用1.1.1 ChatGPT的基本原理和工作机制ChatGPT是一种基于Transformer架构和预训练技术的自然语言处理模型，其将预训练的机器学习模型与生成任务相结合11。ChatGPT采用无监督学习的方法，通过大规模文本数据的预训练来获取丰富和深度的语言知识，而后在特定设计任务中进行微调。通过Transformer网络的自注意力机制，ChatGPT能够捕捉到文本中的上 下文信息，并为后续文本提供合理的延续。这使得ChatGPT可以理解设计师的要求，并针对特定应用场景下的用户需求生成准确合理的设计建议、改进意见和设计方案等。虽然ChatGPT提供的仅仅是文本信息，但这也对梳理不够确切的用户需求具有重要作用，对进一步完成家居设计及提高用户满意度都具有实际价值。设计师不仅可以利用ChatGPT根据输入的设计要求和约束生成设计方案，还可以通过生成和改进设计模型来进行多样化、个性化的设计。1.1.2 家居设计中的ChatGPT应用步骤在使用 ChatGPT 进行家居设计时，可以按照如图1所示步骤进行，其中设计师和消费者主要参与用户调查和评估调整阶段。图3 ChatGPT和MJ生成家居设计方案的 步骤示意图图1 ChatGPT在家居设计中的应用步骤 示意图图2 ChatGPT生成设计创意过程的示意图图 1图2图3Seminar&Summary专论与综述53F&ID第30卷第12期 2023年12月 家具与室内装饰（1）用户调查：利用ChatGPT输出调研提纲或问卷，访问用户并为目标用户进行画像，初步获取用户对家居设计的需求信息，包括喜好、预算、功能要求、风格倾向、色彩偏好及忌讳等。（2）数据准备：收集包括家具图片、描述、尺寸、材料、样式特点以及价格等方面的家具数据集，收集室内平面布局、尺度、动线、软装、风格、灯光等数据集。确保数据集的多样性，尽量覆盖不同类型和风格。（3）数据处理：对相关数据进行清洗和标准化处理，包括去除重复数据、纠正错误和填充缺失值等。探究数据背后的统计学规律，为后续家居设计提供参考。（4）模型训练：使用预处理后的数据集，训练ChatGPT以生成家居设计创意。通过将家居的描述和特征作为输入，让ChatGPT为设计师生成与风格、布局、配色等相关的设计方案选择。（5）创意生成：基于ChatGPT提供的灵感和想法，设计师开始构思和创造自己的设计方案。ChatGPT能够帮助设计师推动想法的发展，生成与家居设计相关的文本描述，如材料选择、家具布局、壁纸色彩等。这有助于设计师更准确地表达自己的创意和思路。（6）评估调整：对生成的设计方案进行评估和调整。设计师依据人机交互生成的想法进行草图绘制或3D建模后，向客户展示方案并与客户进行充分的讨论。设计师根据客户的反馈修改和调整方案。ChatGPT可以在这一过程中提供参考意见，帮助设计师更好地理解客户的要求，并提供其他设计选择。总的来说，ChatGPT在家居设计过程中扮演着一个有力的助手角色，它能来呈现设计方案的传统。设计师可通过自然语言向ChatGPT输入问题及设计要求，从而得到相关的创意建议。在使用ChatGPT生成设计创意时，设计师需关注以下四个方面：（1）造型设计：在家居空间中，产品的造型设计是非常重要的，包括家具、灯具和装饰品的外观、形状、比例和曲线等因素，可以要求ChatGPT为造型设计提供更详细且富有创意的描述。（2）结构设计：结构设计也在家具等产品的设计中扮演重要角色，设计师可以在输入问题和设计要求时特别强调结构相关的需求，使ChatGPT生成更具针对性和实用性的创意。（3）材料选择：合适的材料选择和使用能够决定家具的质感、外观和使用寿命，设计师可以通过ChatGPT探索不同材料的组合和应用方法，通过输入相关的材料要求和约束条件，让ChatGPT提供符合设计目标并满足工艺要求的材料选择建议。（4）其他：设计师还可以将制造工艺、人体工学的要求、限制和考虑因素纳入问题描述中，ChatGPT可以通过学习大量的数据和信息，为设计师提供可行的建议等。这些技术可以加速整个设计过程，并提高设计效率。设计师可以利用 ChatGPT快速生成大量的设计概念，避免使用无法准确定位设计效果的文字描述，例如“高端、大气、上档次”，从而在短时间内依据文本进行方案的评估，提高设计创意的产出效率。1.2 家居设计中MJ技术的应用1.2.1 MJ技术基本原理和工作机制ChatGPT的4.0版本虽已经具备了 一定的绘图能力，但其作为自然语言处理够为设计师提供创意、灵感和参考，使设计方案更丰富、准确和创新。当然，ChatGPT输出的文本建议往往不够直观，若通过一定的方式（如MJ模型）转化为图像则更容易被理解。1.1.3 家居设计中的ChatGPT应用案例下面是一个简单的案例，展示了利用ChatGPT获取家具设计创意的过程，当在ChatGPT交互界面中输入以下自然语言描述后，ChatGPT提供了对应的输出。输入：请根据以下提示词提供一段关于家具设计创意的描述，提示词为：沙发，现代风格，四人座，布料材质，中性色调。输出：以下为关于家具设计创意的描述：沙发采用了流线型的几何形状，配以大面积的透明玻璃扶手和金属支撑。这种设计创意传达了现代感和简约风。沙发的座椅和靠背部分采用了柔软的布料材质，并使用中性色调进行装饰，增加了舒适感和协调。沙发的座位板采用了灰色的织物材料，使整体设计更加时尚和耐用。沙发的尺寸适中，可容纳四个 人坐下，同时又不过于占据空间。依据此案例中ChatGPT提供的文本，设计师在评估方案时判断“在沙发上应用大面积的透明玻璃扶手”于结构而言不尽合理，进而重复输入指令，ChatGPT重新生成了设计创意（图2a），设计师再对相关创意重新进行评估，并最终完成方案描述。可见，为符合实际情况及需求，设计师对ChatGPT生成的设计创意的评估及选择是必要的，同时也需要对生成的设计创意进行进一步的调整和修改。可见借助ChatGPT设计师获取创意灵感耗时更短，内容更丰富，改变了设计师使用手绘或计算机辅助设计软件图4 ChatGPT和MJ生成的家居设计方案示意图54模型还不适合用于家居设计效果图的输出，这就需要借助MJ等基于语义理解并专注于图像处理的创造性协同系统。MJ与ChatGPT结合之后，体现出较强的实际应用价值。MJ可以结合设计师的创意和ChatGPT的计算，通过互动和迭代的方式生成新颖、有趣的设计方案。MJ可以实现从图像或图像描述中提取设计信息（图2b），并将其转化为可操作的设计元素和概念。通过对数据集的图像进行分析和特征提取，MJ可以进一步帮助设计师进行材料选择、颜色搭配、空间规划等方面的决策（图2c、图2d）。可以认为MJ是一种创新性的设计方法，它将用户体验、人机交互和设计思维相结合，在实时交互的过程中，传递用户、设计师甚至制造单位的反馈，不断结合实际需要进行设计生成和改进，并最终创造一个富有创意、可以实现的综合性解决方案。1.2.2 MJ在家居设计中的应用步骤设计师可以将ChatGPT生成的初始设计概念输入MJ系统中，并进行实时的交互。MJ系统会根据设计师的反馈和要求，提供新的改进或拓展设计选择。例如，可以指示系统完成细节处理、连接方式、表面处理和装饰性元素等。下面以一个附带操作步骤的例子来详细解读如何利用ChatGPT和MJ生成家居设计创意（图3）。步骤一：方案导入。将ChatGPT生成的设计概念输入MJ系统中，采用“/imagine”指令以“文生图”的方式与MJ进行互动获得初步设计方案。步骤二：甄选改进。通过人机交互对初始设计进行改进、微调和创意拓展。结合人的创意和机器智能在MJ中输出新的设计方案。图3右侧展示的为MJ同时生成的4个方案。步 骤 三：评 估 决 策。采 用“/describe”和“/imagine”指令以“图生图”的方式获得具有一定差异的大量方案，再由设计师基于专业知识和客户需求对方案进行评估和改进，方案评估过程中可以采用层次分析、卡诺分析等方法。步骤四：设计深化。在选定的设计方案基础上，由设计师依据定制家具最终落地现场的工况、室内空间的尺寸等信息对家具方案进行深化设计，必要时可采用“/blend”等指令以“垫图生图”和“混合生图”的方式与MJ互动，并最终由设计师输出工程图纸和指导生产的工艺文件等。步骤五：迭代升级。在确定最终方（1）改变设计流程，提高设计效率。通过学习大量的数据和设计案例，ChatGPT和MJ技术可以帮助设计师快速生成文本内容、设计方案和建议，帮助设计师探索新的设计风格、形式和材料，为设计师提供更多的创作灵感。改变原有设计流程，使设计师能够更集中地处理重要的创意和决策。（2）促进设计沟通，实现多方参与。家庭中多位用户可以同时通过ChatGPT和MJ技术，参与到家居设计中，获得更有针对的设计结果。设计师可以使用ChatGPT生成清晰明了 的设计说明和报告，而用户则可以通过MJ平台进行虚拟摆放和实验，直观地感受和参与设计过程。这样的技术支持有助于设计师和用户之间的共同理解和合作，提高设计项目的质量，也有利于满足个性化需求，提高用户在设计过程中的参与度和满意度。（3）改变呈现方式，创造直观体验。通过图像、数据可视化和虚拟实验的方式可更直观、具体地呈现设计方案。这样的可视化呈现有利于更直观地理解和评估设计的效果，在减少资源消耗和浪费的同时，也能够更好地利用数据来指导设计决策，还能够使相关方都能更方便地参与到设计过程中，提供反馈和意见，从而产出更优质的设计结果。在家居设计创新中研究和应用ChatGPT和MJ技术可以提高设计效率、满足个性化需求、改进设计沟通和推动创新设计，这些技术的进一步发展也将为家居设计领域带来崭新的可能。2.2 技术应用所面临的挑战在家居设计领域ChatGPT和MJ作为创成式生成技术的新兴应用，其优势明显但也面临一些挑战。首先，方案的随机性和不可预测性成为重要的挑战，输出的家居设计方案本身极可能不符合预期。且通过MJ的图形化转化又会进一步放大方案的不合理性，甚至有可能产生大量无法与环境及文化特征相融合的设计方案。加上创成式生成并不能提供三维模型文件，进而使后续的修改和同一空间的多角度呈现变得困难。因此，需要对技术进行更深入的研究，提升其可控性。同时在使用ChatGPT和MJ技术生成设计方案时，设计师需要仔细筛选并进行适当的调整，以确保生成的初步方案符合需求。其次，片面依赖技术导致设计方案与用户需求脱节的挑战。技术进步之后设计师的专业知识、创意能力、对用户案后，进行打样开发、制造和推广，在产品面市后继续收集市场反馈，在升级迭代及广告宣传中依然可以利用MJ对已有方案进行调整及展示。通过以上步骤，设计师可以借助ChatGPT和MJ两种工具，获得家居设计的创意灵感，并基于此进行再设计最终输出可以落地实施的最优方案。这有助于缩短研发周期，提升设计效能，并打破传统限制，推动家居设计领域创新。1.2.3 MJ在家居设计中的应用案例为了更好地呈现MJ在家居创新设计中的应用效果，下面以空间规划、颜色搭配、材料选择为例进行简要示意（图4）。空间规划：在室内空间规划中，通过输入相关的描述和需求，如家具布局、功能划分和流线设计等描述，MJ可根据描述在生成的图片中进行相关的室内空间规划布局。颜色搭配：AI可以根据已有的数据集学习到不同颜色之间的关联，从而生成合适的颜色搭配方案。可以在MJ中使用“/imagine”指令时以自然语言指定颜色，也可以在ChatGPT中输入“温馨卧室的配色方案”等表述，生成一系列相关的颜色搭配方案描述。材料选择：可以根据家居设计项目的需求和风格要求，通过输入合适的描述和特征，生成建议的材料选择。例如，输入“现代风格的厨房地板材料选择”，ChatGPT可以根据已有数据学习到的模式和概念，生成建议的地板材料，MJ则可以进一步输出具有深色木地板或大理石瓷砖的效果图方案。值得关注的是，模型训练的过程中，也需要提供丰富和多样化的家居设计数据集，以确保生成的创意和建议具有准确性和独特性。研究和应用MJ技术有助于可视化呈现设计方案、数据驱动的设计决策和智能化家居设计的实现，这都表明了这些技术在当前家居设计领域中应用的可行性和重要性。2 ChatGPT和MJ在家居创新中的前景和挑战通过对ChatGPT和MJ技术在家居创新设计中的应用进行综合分析，可以总结出它们在设计创意产生、用户体验和可持续发展方面的前景及所面临的挑战。2.1 技术应用所具有的前景ChatGPT和MJ技术在家居创新设计中的应用具有广阔前景和明显优势。Seminar&Summary专论与综述55F&ID第30卷第12期 2023年12月 家具与室内装饰需求的关注及同理心仍然非常重要，设计师需要理解ChatGPT技术的局限性，以及其对设计创新的辅助作用，而不是以技术完全替代设计师的角色。再次，ChatGPT生成的设计方案与当前制造技术适应性不足的挑战。由于ChatGPT并不具备结构和制造的专业知识，也不了解当前制造单位拥有的生产技术条件，如设计中结构设计的可靠性和稳定性不足会带来安全隐患，又如在家居设计中过大过宽的板材在制造上实现难度较高，往往会造成生产制造成本的极大增加。因此，设计师需要仔细审查和筛选ChatGPT生成的设计方案，确保其可行性和实用性。此外，数据隐私和信息安全等面临的挑战。AIGC技术通常需要使用大量的数据进行训练和生成设计，在处理用户数据时需要遵守隐私和数据安全的原则12。设计师需要确保数据的合法性和安全性，并仔细处理和保护用户的个 人信息。因此，尽管ChatGPT可以提供创意的设计建议，但仍需要将这些建议与用户需求相结合，设计师需要通过不断迭代优化设计方案，确保最终方案能够满足用户需求和期望，适于生产制造，并同时保障客户的信息安全。2.3 技术应用所遵循的原则综上，本研究认为在应用ChatGPT和MJ技术进行家居创新设计的全过程中，应该遵循以下设计原则：（1）在需求输入阶段结合用户需求：设计师应始终将用户的家居需求和体验放在首位，与用户进行充分的沟通，确保在需求输入阶段，提供给ChatGPT的指令是符合用户实际的，进而确保生成的设计描述能够满足用户的期望和偏好。（2）在概念提案阶段加强个性创意：ChatGPT技术生成的设计可能存在一定的模式化倾向，因此设计师需要在概念提案阶段加强家居设计方案的创意性和个性化，在ChatGPT的基础上注入自己的创造力并结合MJ在文化元素设计运用上的优势，确保设计与用户的需求紧密匹配，并能够展示独特的风格。（3）在方案迭代阶段注重人机合作：设计师需要发挥关键作用并应将ChatGPT和MJ技术视为辅助工具，而不是以AIGC取代自己的角色，发挥ChatGPT和MJ技术的优势，同时保留家居设计师的专业知识和审美判断力。如基于MJ技术可获得大量元素和细节，设计师需要在整合和配比时保持合理性究J.林产工业,2021,58(09):5陶涛,吴义强,戴向东等.我国家具智能制造的高质量发展路径研究J.家具与室内装饰,2022,29(07):1-5.6李鑫力,赵光泽.设计先行理念下中国独立家居设计品牌构建与展望J.家具与室内装饰,2022,29(08):26-31.7徐峰.虚拟现实(VR)技术在家居装饰设计中的应用J.木材科学与技术,2022,36(03):8顾天威,王玮,陈雪.物联网背景下的智能家居产品发展趋势探究J.家具与室内装饰,2021,(02):27-29.9程琳,王明治.AI技术时代设计业者的机遇和挑战J.丝网印刷,2023,(12):10李白杨,白云,詹希旎等.人工智能生成内容（AIGC）的技术特征与形态演进J.图书情报知识,2023,40(01):11宋美杰,刘云.智能新物种崛起与人机传播模式重构J.福建师范大学学报(哲学社会科学版),2023,(05):12谢梅,王世龙.ChatGPT出圈后人工智能生成内容的风险类型及其治理J.新闻界,2023,(08):13徐家力.人工智能生成物的著作权归属J.暨南学报(哲学社会科学版),2023,45(04):14刘勇.基于积极体验的情感化产品仿生设计策略J.家具与室内装饰,2023,30(04):96-99.15周东旭,黄素涌.民族元素在蘑菇房民宿火塘家具设计中的应用J.林产工业,2021,58(04):48-52.16唐开军.基于CMF内涵的家具用材设计研究J.林产工业,2021,58(07):22-27.17巨垚博.河津真武庙空间格局初探J.城市建筑,2020,17(01):167-169.和协调性，以确保设计的整体效果和平衡感。（4）在设计落地阶段强调多方参与：利用MJ技术使用户和施工方都能够参与设计过程，通过互动的方式生成设计，并及时反馈对设计的意见和建议。倡导与用户共创的理念，由设计师启发和引导用户，在与用户及施工单位合作中进一步完善和优化设计。未来还需要进一步优化技术的稳定性和真实感以提高用户体验的满意度。加强对技术操作和数据隐私保护的教育和培训，确保用户和设计师的信息安全、设计成果和权益得到保护13。3 结语当前AIGC在家居设计领域的研究尚处于起步阶段，其应用仍然面临许多挑战，如技术稳定性、用户学习和操作难度、部分AIGC工具对中文的兼容性不足等问题需要进一步解决，也还有很多方面需深入探讨并不断改进14-15。但ChatGPT和MJ模型在家居设计领域仍具有可观的应用潜力，它们可以提高设计和创意的产出效率，并提供更好的用户体验和参与感16-17。随着大数据和人工智能的持续发展，技术将能够更好地理解用户需求和喜好，为个性化设计提供更好的支持。相信进一步将AIGC技术与家居感性工学等领域的研究结合，并加强对方案效果控制方式的研究及提示词和关键指令的研究，如基于室内规划方案和空间轮廓的创成控制研究，提示词对室内空间氛围、对光环境的影响的研究等。未来，AIGC技术将在家居创新设计中扮演更重要的角色，我们必然能创造出更多更好的家居设计作品。（责任编辑：肖 佳）参考文献：1喻国明,苏健威.生成式人工智能浪潮下的传播革命与媒介生态从ChatGPT到全面智能化时代的未来J.新疆师范大学学报(哲学社会科学版),2023,44(05):2濮子涵,杨滨.人工智能辅助技术在包装设计中的应用研究J.包装工程,2023,44(12):3丁邵珍,江小琴,孟超等.AI及大数据技术在逆合成路线设计中的应用J.中国科学:化学,2023,53(01):4易欣,梁家明,梁卓强等.基于QFD/TRIZ/FEM集成的儿童摇椅创新设计研