AI绘画技术在桥梁效果图生成中的应用探索.pdf

文章编号:()收稿日期:基金项目:中铁第一勘察设计院集团有限公司重点专项研发项目()作者简介:杨林浩()男山东青州人助理工程师硕士主要研究方向为桥梁工程:.引文格式:杨林浩.绘画技术在桥梁效果图生成中的应用探索.铁道建筑技术():.绘画技术在桥梁效果图生成中的应用探索杨林浩(中铁第一勘察设计院集团有限公司 陕西西安)摘 要:本研究旨在响应关于加快场景创新以人工智能高水平应用促进经济高质量发展的指导意见的呼吁通过利用人工智能以实现更高效、更经济的桥梁效果图生成过程 以 模型为基础利用人工智能()技术创新桥梁效果图的生成 本文的方法涉及生成初步的桥梁效果图借助 模型进行细化并用 插件进行优化 实验结果表明相较于传统的图形生成方法本文的模型在效率和质量上均实现了显著提升 这证明了将最新的人工智能()技术与桥梁工程知识相结合可以形成一个高效的桥梁效果图生成工具 总的来说本研究展示了人工智能()在桥梁工程设计领域的创新应用为该领域的发展打开了新的可能性和机遇关键词:绘画技术 人工智能 桥梁效果图 中图分类号:文献标识码:./.(.):“”.:引言近年来人工智能()技术在铁路工程领域的应用已经引起了广泛的关注 高旭超和李庆刚在他们的研究中详细解释了 技术在施工和运营阶段的应用他们的研究进一步印证了赵天祺等的观点即 技术的发展将对工程领域产生深远影响尤其是在精细化设计方面提供了可能性 另一方面张荷花等研究的重点是在桥梁全运营周期中应用智能设计主要侧重于 模型 他们的研究与孙澄等在建筑计算性设计中人工智能的应用研究相互呼应后者从信息集成、映射建模和决策支持 个方面探讨了 技术的实际应用这为如何在建筑设计中更有效地使用 提供了新的视角然而关于桥梁效果图生成的研究尤其是利用 技术进行生成的研究在学界中还显得空白 这对于工程设计、投资吸引、媒体宣传、决策讨论等环节具有重大意义因为现有的桥梁效果图制作方法往往需要长时间的制作周期并且成本高昂 与之相比利用 技术生成的桥梁效果图可以更好地控制输出结果更准确地展示相对关系更逼真并且能够节省时间和成本 绘图技术的发展历程证明了其在实现上述目标方面的巨大潜力 例如 等在他们的研究中介绍了一种基于生成对抗网络()的人机协同绘画系统该铁道建筑技术 ()书 书 书杨林浩：绘画技术在桥梁效果图生成中的应用探索系统能成功应用于生成高度逼真的图像。马永杰等进一步研究了生成对抗网络，对已有的改进方法进行了系统的分类和分析，并展示了在绘画领域中的创新和成果。最近的研究表明，绘图技术在人像绘制领域已经取得了显著的突破。余青龙在他的研究中展示了如何使用生成人物形象，这进一步证明了绘图技术的能力。这些研究进展预示着绘图技术在桥梁效果图生成中的可能应用。因此，目前对绘图技术在桥梁效果图生成领域的应用具有显著的研究潜力和实用价值。随着人工智能在桥梁工程的设计、施工和运维阶段的广泛应用，期待看到更多的研究关注到人工智能在桥梁效果图生成的应用，并期待有更多的工具和技术的开发，以利用人工智能改进和优化桥梁效果图的生成过程。绘图模型算法介绍在此项研究中，本文采用了（）模型以进行绘图。模型，即稳定扩散模型，是基于潜在扩散模型的图像生成方法。此种方法在执行图像生成或编辑时，首先将图像映射至较低维度的空间，即潜在空间。与原始图像空间相比，该空间的维度较低，因此能够显著提高计算效率。潜在扩散模型的核心概念在于扩散过程，包含前向扩散和反向扩散两个环节。在前向扩散过程中，模型会逐步添加噪声至原始图像，使图像的原始特征逐渐变得模糊，直至最终呈现为类似随机噪声的图像。然而，扩散模型的主要工作内容在于其反向扩散过程。反向扩散从无特征的噪声图像开始，模型将逐步去除噪声，并引导生成过程，最终恢复出原始图像。为了实现此过程，模型需要在每一步计算一个“最优噪声”，即当前步骤应去除的噪声量。通过使用一种深度学习模型，即噪声预测器如，可以有效地进行此项计算。在训练过程中，噪声预测器会不断调整其权重，以提高预测精度。在反向扩散过程中，通过预测的“最优噪声”，可以逐步去除噪声，并从噪声图像中恢复出原始图像。经过反复执行，最后可以得到一张清晰的原始图像，这即是模型的工作原理。总体而言，是一种强大的潜在扩散模型。它利用前向和反向扩散过程，以及噪声预测器的预测能力，能够有效地从噪声图像中恢复出原始图像。此种方法的出现，为绘图和图像生成领域开启了新的可能性。期待在未来的研究中，能够通过进一步优化和改进此模型，实现更多的应用和突破。绘图模型应用此节将详细描述实验流程及所遇到的问题和挑战，以及如何解决这些问题。默认模型在研究的初期阶段，本文选择了 默认模型作为实验的起点。本文期望该模型能够根据给定的关键词提示，生成符合需求的图像。具体来说，本文选择了“连续梁桥”、“铁路”、“山区”以及“上跨”等相关关键词，希望模型能够生成出具有对应场景的图像（见图）。图使用 默认模型生成的部分桥梁效果图然而，尽管 模型生成的图像在视觉风格上有一定的艺术感，但其表现并未达到期望。在复杂的桥梁结构生成方面，模型的表现非常糟糕。分析其原因，认为这是因为 模型的训练集以绘画风格的图片为主，因此生成的图像往往带有明显的绘画特征。同时，对于复杂的结构生成任务，该模型明显缺乏必要的训练。模型鉴于 模型的局限性，本文开始探索其他可能的解决方案。尝试使用模型，该模型在原有模型的基础上进行了优化和改进，其训练集包含了大量现实照片，因此可以生成更加逼真的图像（见图）。图使用模型生成的部分桥梁效果图本文调整了参数并优化了关键词提示，希望能够产生更好的结果。在经过一系列的尝试之后，本文从生铁道建筑技术 （）杨林浩:绘画技术在桥梁效果图生成中的应用探索成的图片中挑选出了一些相对满意的结果 这些图像在视觉效果上已经有了显著的提升然而在桥梁结构方面模型仍然无法生成出精细且准确的结果这体现了该模型在细节控制方面的不足.插件为了解决上述问题引入了 插件 该插件为 绘图提供了更多的初始条件例如可以通过简单的示意图来明确指示模型生成的图像结构 这为本文提供了对 生成图像的精细控制 将 应用于实际操作并生成了一些满意的结果(见图)图 通过 调整后生成的部分桥梁效果图这些结果表明通过设定示意图可以更准确地控制生成图像的内容和结构实现更精确的图像生成这是一个显著的进步它不仅解决了之前模型在结构生成上的问题还提供了一个更为灵活和可控的生成方案 作者预期通过进一步优化示意图 将能够更好地理解绘画意图从而生成更精准且符合需求的图像这部分是作者的实验过程和遇到的挑战同时也展示了作者如何一步步解决这些问题不断改进方法本文相信这一过程的记录将为未来类似研究提供有价值的参考和启示.实验结果与讨论本文的研究基于 绘画技术探索其在桥梁效果图绘制领域的潜力和限制 通过使用 、模型以及 插件进行实验研究深入探讨了 生成桥梁效果图的可能性并对其实用性和局限性进行了探讨通过实验研究发现尽管 默认模型在某些情况下能生成具有艺术感的图像但在处理特定的桥梁效果图生成任务时其表现不佳 随后引入了 模型该模型通过使用现实照片进行训练使得生成的图像更接近真实世界的视觉效果 然而尽管在视觉效果上有所提升但生成的桥梁结构仍然存在准确性问题 最后使用了 插件通过提供初步的示意图实现了对生成图像的更精细的控制从而在结构准确性方面取得了显著的提升这一研究过程突显了在利用 绘画进行桥梁效果图绘制时选择和调整合适的 模型以及提供精确输入(如 插件的示意图)的重要性 本文的研究结果揭示了 在桥梁效果图绘制领域的应用潜力同时也揭示了在实际操作中可能遇到的一些挑战和问题如 生成的结构精度以及如何进行更细致的调整等总结来说 绘画技术在桥梁效果图绘制领域展现出了显著的潜力但也存在需要进一步改进和解决的问题 未来的研究者可以在本研究的基础上进一步优化和发展 在桥梁效果图绘制中的应用包括提高生成结构的精度和调整的细致度以实现更高质量的效果图生成 总结与展望在本项研究中对 绘画技术在桥梁效果图生成领域的应用可能性进行了深入探讨 初步尝试采用了 默认模型虽然其生成的图像具有独特的艺术风格但对于实际桥梁结构的呈现上缺乏准确性 随后本文引入了 模型该模型受益于大量现实世界照片的训练使得生成的效果图在真实感和细节上获得了显著提升 然而本文发现仍然无法精细控制生成图像的问题于是引入了 插件通过提供初步的示意图使得生成的图像可以遵循预设的结构实现对图像生成过程的精细控制本文的研究结果表明尽管 绘画技术在桥梁效果图生成中展示出了显著的潜力但仍面临着一些挑战例如生成图像的精确度以及细节调整问题 这为未来的研究方向提供了新的探索空间如优化 模型以提升图像质量和准确性更好地利用 等插件进行图像控制以及将 技术与桥梁工程设计的结合展望未来作者期待 绘画技术在桥梁效果图生成领域的应用能够得到更深入和广泛的发展 随着技术的进步坚信 将能够更为精准地理解和实现人类的绘图意图并为桥梁设计师提供更为强大的辅助工具 然而要实现这个目标需要更多人继续深入的研究和实验寻找最适合的方法和工具 此外推动交叉领域的合作也至关重要如结构工程师与 研究者的深度合作可以将桥梁设计和 绘画技术结合起来生成更为精准、更具艺术美感的桥梁效果图参考文献 高旭超.基于人工智能及联邦学习的工程大脑技术研究.铁铁道建筑技术 ()杨林浩:绘画技术在桥梁效果图生成中的应用探索道建筑技术():.李庆刚.智慧地铁技术框架及发展方向研究.铁道建筑技术():.赵天祺勾红叶陈萱颖等.桥梁信息化及智能桥梁 年度研究进展.土木与环境工程学报(中英文)():.张荷花 顾明.模型智能检查工具研究与应用.土木建筑工程信息技术 ():.孙澄 韩昀松 任惠.面向人工智能的建筑计算性设计研究.建筑学报():.刘新华吕希奎张栢瑞.基于 的铁路桥梁三维快速建模方法研究.石家庄铁道大学学报(自然科学版)():.等.:一种基于生成式对抗神经网络的人机协同绘画系统.():.马永杰徐小冬张茹等.生成式对抗网络及其在图像生成中的研究进展.计算机科学与探索():.许倩倩.人工智能时代下艺术设计审美研究.鞋类工艺与设计 ():.余青龙.绘画软件的创作特征研究:以绘画软件 生成的动漫人物形象为例.信阳师范学院学报(哲学社会科学版)():.杨光锴.基于扩散模型的指纹图像生成方法.河北省科学院学报 ():.殷晓航 王永才 李德英.基于 结构改进的医学影像分割技术综述.软件学报 ():.(上接第 页).构建装配式桥梁智能建造全过程管控集成平台 围绕设计模型可视化、场景模型可视化、质量检测及预拼装数据关联分析、进度管理、质量管理、安全管理、计价管理功能模块研究多源数据采集集成接口满足接收处理多维感知数据的需要 设计多维数据综合平台架构满足海量数据的快速查询调用需求 研发智能评估决策技术智能识别桥梁施工现场人员、机器、材料、预制构件的运行状态为桥梁智能建造管控全过程的成本、质量、安全、进度等项目管控目标提供智能决策支持 结束语桥梁智能建造是智慧交通体系的重要组成部分本文形成了装配式桥梁智能建造理论体系和技术体系提升桥梁建造标准化、精细化、智能化水平提高项目建造绩效具有重要的科学价值 具体包括以下几个方面:()实现桥梁设计技术深度优化提升建模效率与分析能力()实现装配式桥梁复杂建造场景快速精准建模()实现一体化高精度质量检测及虚拟预拼装自主控制()建立融合桥梁进度、质量、安全管理流程建立具备多维感知、高效聚合处理、智能决策技术优势的综合管控平台装配式桥梁智能化设计、预制、建造、管理阶段的智能化数据积累可以向运营阶段延伸实现全生命周期智能化应用目标能够有效促进物联网与智慧交通基础设施建设实现交通基础设施一体化建设及运营为构建统一、协同、融合的新一代智慧交通体系提供保障参考文献 .():.文武松 毛伟琦 陶世峰.新时代桥梁智能建造及智慧服务体系研究.世界桥梁():.():.尹黔.基于 技术的大跨度连续刚构桥参数化设计.铁道建筑技术():.田浩亮 战昂 王峰.基于 的大跨度桥梁风致振动抗风稳定性监测技术.公路工程():.刘锦杰 刘海波.路桥工程建设信息化与 数模融合管理应用.中国交通信息化():.刘小林 魏博文 罗育华 等.基于无人机载 与 技术的巨大发电装备运输线路通障模拟评估.南昌大学学报(工科版)():.刘晓光 潘永杰.虚拟预拼装技术在钢桁梁中的应用研究.铁道建筑():.张爱林 陶览 李心霞 等.基于 三维激光扫描技术的全干式连接装配式楼板精细化安装管理研究.钢结构(中英文)():.李政道 陈哲 张丽梅 等.基于模糊综合评价理论的装配式建筑施工进度风险管理.建筑施工():.李俊亭 梁立立 李颖涵 等.基于区块链技术的智能建造数据协同研究.情报杂志():.黄光球 郭韵钰 陆秋琴.基于智能建造的建筑工业化发展模式研究.建筑经济():.铁道建筑技术 ()