> prompt: futuristic building like in dubai (MidJourney)
Tekst Zuzana Grúňová
Czy architektura jest sztuką, czy dyscypliną techniczną? Czy jest sztuką tylko wtedy, gdy graniczy z niewykonalnością w świecie fizycznym? I odwrotnie, jeśli nadamy priorytet technicznemu spojrzeniu i zredukujemy projekt do najbardziej efektywnych struktur, materiałów, ergonomii i typologii, niezależnie od wrażeń estetycznych – czy nadal jest to architektura?
Moje doświadczenie i emocje, związane z całą moją karierą architekta, mówią, że architektura jest jednym i drugim. Może wahać się od jednego bieguna do drugiego. Może być sztuką wizjonerską, która inspiruje i stawia nowe pytania, nawet jeśli może być niewykonalna. Projekty Zahy Hadid były właśnie takim przejściem od abstrakcji do odważnych form zrealizowanej, zbudowanej architektury.
Optymalizacja do minimum, nawet to już było. Ornament to zbrodnia, mniej znaczy więcej… ale, przyznaję, nigdy nie postrzegałem żadnej architektury nowoczesnego stylu, funkcjonalizmu jako prawdziwie oczyszczonej z ornamentu. W budynkach Loosa ornament był tworzony przez staranny detal i fakturę, strukturę materiału i precyzyjnie złożoną kompozycję objętości i linii. Architektura, jeśli ma być wysokiej jakości i kompletna, prawdopodobnie nie może być pozbawiona estetyki, harmonii.
Architektura znajduje się niejako pomiędzy sztuką a konstrukcją, pomiędzy uczuciami, kolorami, kształtami, kompozycją z jednej strony, a techniką, możliwościami materiałowymi, technologiami, standardami, bezpieczeństwem i właściwościami użytkowymi z drugiej. Twórca płynie między nimi jak rzeka – niektórzy „rozlewają się” tylko na brzegu sztuki, inni tworzą bardzo utylitarne produkty, często masowo budowane na technicznym drugim brzegu.
Spróbuj zapytać kogoś, jaki budynek pamięta – słyszałam od znajomych odpowiedzi typu – „Gaudí, jakikolwiek Gaudí, te kolory i kształty są niesamowite!”, a także „Kaplica Zápoľský na Spiszu na Słowacji, ta cisza… a potem słońce prześwitujące przez witraże. Gotyk jest niesamowity”. Albo „Przesiadałem się w dużym węźle transportowym we Francji, Liège-Guillemins. Nie wiem, czy został zbudowany przez słynnego architekta, ale bardzo podobała mi się ta biała lekkość. Ogromna hala, ale wyglądała jak piórko”. Możemy nie znać Santiago Calatravy, ale z pewnością możemy poczuć emocje, jakie przyniosła jego architektura.
Moje doświadczenie ze sztuczną inteligencją bezpośrednio w sztuce i architekturze nie jest duże. Są to raczej próby entuzjastki i odkrywczyni, a nie systematyczne badania czy nawet opracowywanie ulepszeń. Uczę się i odkrywam.
Gdzie widziałabym rolę i pomoc sztucznej inteligencji w projektowaniu architektonicznym? Skupię się teraz wyłącznie na pierwszym, być może najbardziej artystycznym, najbardziej emocjonalnym pierwszym kroku – stworzeniu charakterystycznego, atrakcyjnego projektu, studium architektonicznego. Studium bada możliwości i tworzy pierwsze wrażenie w dialogu między architektem/projektantem wnętrz a inwestorem.
Początkiem każdego budynku jest wstępny projekt. Jest on kształtowany przez wymagania inwestora (mniej lub bardziej szczegółowe) dotyczące funkcji i parametrów (liczba pokoi, łóżek, biur, powierzchni magazynowej, połączeń i algorytmów procesów, które budynek powinien zawierać itd.) Z drugiej strony jest ziemia – orientacja, ukształtowanie terenu, klimat, urbanistyka, zieleń i setki innych danych wejściowych.
Sztuczna inteligencja mogłaby tutaj znacząco pomóc w projektowaniu generatywnym. We współpracy z ludzkim twórcą mogłaby posortować znaczenie danych wejściowych w strukturę priorytetów. Czy widok i połączenie z miastem są ważniejsze? A może najważniejsza jest prawidłowa orientacja fasady, aby nie przegrzewała się niepotrzebnie latem? Wygenerowałoby to więcej wariantów, każdy z własnym profilem parametrów. Czy budynek jest bardziej energooszczędny, czy lepiej integruje proces produkcyjny, który ma się w nim odbywać? Czy jest ciekawy wizualnie, ale co na to wpłynęło?
Sztuczna inteligencja powinna być w stanie bardzo skutecznie i interaktywnie zarządzać precyzyjną optymalizacją do pożądanego rezultatu i przetwarzać go w sposób zrozumiały w postaci interaktywnego modelu, wideo – spacerów po budynku i jego wnętrzu, tak aby można było ocenić powstałe bryły i kształty z perspektywy osoby, użytkownika, mieszkańca budynku. Może to również pomóc w tworzeniu atrakcyjnych wizualnie prezentacji projektu, a tym samym zwiększyć konkurencyjność twórcy. Powinno to zapewnić przewagę na rynku – oszczędność kosztów, energii i czasu, a jednocześnie interaktywność odpowiedzi na wymagania.
Jaki jest stan obecny i możliwości? Z przeglądów wynika, że do tej pory generowanie jest dostępne głównie przy użyciu narzędzi z funkcją text-to-image (txt2img), czyli tworzeniem obrazów 2D na podstawie wprowadzonego tekstu, prompta. Można to dalej modyfikować i dostrajać, tworząc warianty za pomocą stylów.
Drugą podstawową opcją jest image-to-image (img2img), czyli praca z edycją obrazów. Na przykład tworzenie z niego wariantu przy użyciu tak zwanego inpaintingu lub outpaintingu. Inpainting polega na zastąpieniu części obrazu poprzez wymazanie nieodpowiedniej części i wstawienie innej (nowego elemntu do sceny). Outpainting/uncropping oznacza dodanie części sceny poza oryginalnym obrazem, generując scenę poza krawędzią oryginalnej. Piękny przykład przepływu pracy od wygenerowania początkowego obrazu do ostatecznej edycji, wraz z interwencją człowieka, przedstawiono na przykład w artykule Ploeningsa i Bergera na temat wykorzystania sztucznej inteligencji w architekturze. Przydatne jest również porównanie, zrobione przez tych autorów, możliwości oferowanych przez poszczególne platformy, porównali DALL-E 2, Midjourney v4 i Stable Diffusion v2.1. Porównanie wyraźnie pokazuje, że na przykład w dziedzinie architektury i projektowania wnętrz wciąż brakuje nam wystarczająco konkretnych opcji poszczególnych narzędzi. Istnieją luki w przepływach pracy, brakuje niektórych bardzo potrzebnych narzędzi lub nie działają one idealnie. [1]
Tworzenie pomysłów – to jest dokładnie ten cel, który opanowują narzędzia txt2img. Gorzej jest z drugim krokiem, czyli szkicami 3D. Wszystkie narzędzia były w stanie wygenerować szkice w różnych stylach, ale widoczne jest architektoniczne uprzedzenie na korzyść lepiej udokumentowanej i bardziej znanej architektury zachodniej. Wspomina o tym również seria artykułów Nicolasa Valencii na temat trendów w architekturze z pomocą AI [2], a nawet trendów w architekturze przewidywanych przez AI [3]. Kolaż to proces wstawiania nowych części do modelu, zwykle można to zrobić za pomocą malowania. Generowanie za pomocą podpowiedzi jest mniej wspierane przez narzędzia. Podobnie, nie wszystkie narzędzia obsługują łączenie obrazów różnych budynków lub otoczenia/wnętrza i ich łączenie w nową kompozycję. Warianty budynków, takie jak wstawianie nowych części architektury (rozszerzeń, elementów), są najczęściej realizowane również jako inpainting. Według artykułu generowanie wnętrz działa znakomicie. Również generowanie elementów zewnętrznych jest niesamowite, zwłaszcza w typowych scenariuszach (ponownie tendencyjność architektoniczna, przewaga określonego stylu i rodzaju danych). Tekstury i struktury, które architektura wykorzystuje jako część swojego języka, obsługuje w większym stopniu tylko Midjourney. Platforma Midjourney może utworzyć „kafelek” obrazu 2D [4, 5, 6], z którego można następnie wygenerować wzór w innym oprogramowaniu i użyć go na modelu 2D lub 3D [7].
Oprócz dużej przewagi niektórych danych, które są źródłem generatywnych modeli sztucznej inteligencji, istnieje również stronniczość w samych danych wejściowych. 63,7% stron internetowych jest w języku angielskim, więc modele sztucznej inteligencji z dużym prawdopodobieństwem będą lepiej i dokładniej reagować na podpowiedzi w tym języku. Pewien filtr, powodujący niezrozumiałość lub gorsze wyniki, może być również spowodowany barierą językową twórcy, posługującego się językiem angielskim jako innym niż ojczysty.
Jednak żadna z platform i narzędzi obecnie (lato 2024) nie rozumie koncepcji konwersji 3D na 2D, tj. generowania dokumentacji 2D. Plany pięter, przekroje i widoki są tworzone przez powierzchnie, linie jako abstrakcyjna reprezentacja rzeczywistych konstrukcji. Sztuczna inteligencja nie może zrozumieć wygenerowanego ekranu 2D jako sposobu wyświetlania części obiektu 3D.
Sztuczna inteligencja nie rozumie jeszcze kilku specyficznych terminów architektonicznych, na przykład dokładnego typu okna lub kształtu fasady. Konieczna jest interwencja architekta posiadającego odpowiednią wiedzę.
Jak dotąd mamy do dyspozycji tylko obraz 2D, który można wygenerować w określonym stylu, inspirując się pracą jakiegoś (zachodniego) architekta lub architekturą określonego (zachodniego) kraju. Nie możemy użyć sztucznej inteligencji, aby przekształcić ten obraz 2D w model 3D lub stworzyć go bezpośrednio jako model 3D, ponadto interaktywny. Kontrola stopnia, w jakim wymagania inwestora i lokalizacja (realistyczne materiały użytkowe, bezpieczeństwo, stabilność…) są odzwierciedlone w projekcie, jest korygowana i oceniana wyłącznie przez człowieka. To działanie nadal zależy od wykształcenia, doświadczenia i umiejętności architekta i jego rola jest niezastąpiona, jeśli projekt ma być wysokiej jakości i wykonalny.
Dodam tylko jeszcze jedno moje wrażenie, które nasunęło mi się po lekturze różnych źródeł. Na drugim, „technicznym” brzegu rzeki budownictwa, gdzie drugą nogą stąpa architektura, jest chyba prościej. Większość zadań jest bardziej precyzyjnie zdefiniowana, zasadniczo chodzi o przestrzeganie ograniczeń różnych przepisów lub norm, tworzenie optymalnego rozwiązania w oparciu o dużą ilość danych i harmonizowanie wymagań zgodnie z określonymi priorytetami. Wiele danych ma charakter numeryczny lub polega na znalezieniu określonego elementu na obrazie (na przykład pęknięcia, koloru struktury).
Sztuczna inteligencja może inteligentnie zarządzać infrastrukturą, usprawniając przepływy pracy i optymalizując wykorzystanie zasobów. Może tworzyć modele predykcyjne, które mogą prognozować zachowanie materiałów i optymalizować procesy. Planowanie projektów, alokacja zasobów, ocena ryzyka i zarządzanie bezpieczeństwem to wiele obszarów zarządzania budową, które można usprawnić za pomocą sztucznej inteligencji. Aplikacje geotechniczne oparte na sztucznej inteligencji zapewniają dokładne oszacowanie właściwości gleby, uszkodzeń gleby i konstrukcji fundamentów. Planowanie transportu, prognozowanie ruchu, inteligentny transport i ulepszenia transportu mogą być ułatwione dzięki aplikacjom AI. Przetwarzanie obrazów i ciągła analiza ogromnej ilości danych stwarza pole do popisu dla sztucznej inteligencji w monitorowaniu i utrzymaniu infrastruktury publicznej, takiej jak inspekcja mostów, ocena integralności rurociągów i wczesne wykrywanie wad budowlanych. [8, 9, 10].
Chcesz wypróbować niektóre narzędzia? Proszę, wybór jest zróżnicowany! [11]
PRZYPISY
[1] Ploennigs, J., Berger, M. AI art in architecture. AI Civ. Eng. 2, 8 (2023). https://doi.org/10.1007/s43503-023-00018-y
[2] Nicolás Valencia. „Wpływ narzędzi AI na architekturę w 2024 r. (i później)” 06 grudnia 2023 r. ArchDaily. Dostęp 31 maja 2024. <https://www.archdaily.com/1009545/the-impact-of-ai-tools-on-architecture-in-2024-and-beyond> ISSN 0719-8884
[3] Nicolás Valencia. „Bot sztucznej inteligencji wybiera trendy w architekturze w 2023 r.” 21 grudnia 2022 r. ArchDaily. Dostęp 31 maja 2024. <https://www.archdaily.com/994020/the-architecture-trends-of-2023-according-to-chatgpt-an-ai-trained-model-bot> ISSN 0719-8884
[4] Ma, Y. (2023, 3 lipca). Best Prompts for Midjourney’s –tile (bezszwowe tekstury, wzory i mapy). AITuts. <https://aituts.com/midjourney-tile/>
[5] K, M. (2023, 13 sierpnia). Podpowiedzi Midjourney dla wzorów (parametr kafelka). LetsTryAI. <https://letstryai.com/midjourney-prompts-for-patterns/>
[6] McMaster, W. [Wade McMaster]. (2022, 30 września). Samouczki i filmy wideo MidJourney AI Art Twórz wzory z Midjourney! (Seamless AI Art Tiling) [wideo]. YouTube. <https://www.youtube.com/watch?v=USHKJiQfq0E>
[7] Cheung, E. (n.d.). Seamless Texture Checker. PyCheung. Retrieved from https://pycheung.com/checker/
[8] Li, H., Zhang, Y., Cao, Y., Zhao, J., & Zhao, Z. (2024). Zastosowania sztucznej inteligencji w branży AEC: przegląd i perspektywy na przyszłość. Journal of Asian Architecture and Building Engineering, 1-17. https://doi.org/10.1080/13467581.2024.2343800
[9] HyScaler. (2024). Sztuczna inteligencja w inżynierii lądowej: Znacząca rola AI w AEC w 2024 roku. Retrieved from https://hyscaler.com/insights/ai-in-civil-engineering/
[10] Chaos. (2024, 23 kwietnia). Stan sztucznej inteligencji w architekturze: Spostrzeżenia ponad 1200 architektów i projektantów. Portal Architizer. https://blog.enscape3d.com/the-state-of-ai-in-architecture-survey-insights
[11] https://architizer.com/blog/practice/tools/top-ai-tools-for-architects-and-designers/
