[發明專利]一種數字化室內設計方法、裝置、設備及可讀存儲介質

有效

• 申請號: 202010420139.7
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111597616B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 程若塵
• 申請（專利權）人: 程若塵
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06T17/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陸嘉

1.一種數字化室內設計方法，其特征在于，室內空間為一個或多個單一空間的組合，對于每個單一空間，采用以下步驟：

S1、沿單一空間邊界建立軸線系統，將三維空間數據用軸線進行標記定位；

S2、利用啟發式算法，依次布置當前布局方案的功能模塊，所述功能模塊根據居住使用需求進行預設，對于功能模塊的每個可能相對位置建立待處理方案，所述待處理方案將單一空間劃分為數個功能子區域，對待處理方案進行評價，選擇待處理方案中區域期望值最大的布局方案迭代布置下一個功能模塊，直至有至少一個布局方案中的所有功能模塊布置完畢并且已完成方案優于待處理方案，選取評價值最優的布局方案為最佳區域布局方案；

S3、利用啟發式算法，依次布置每個功能子區域中每個組件類別組合中的組件類別的若干組件，更新未布置的組件類別的期望尺寸，直至布置生成組件布局方案，迭代并選取評價值最高的組件布局方案，作為最佳組件布局方案，其中，組件為某種家居產品，組件類別為某一類型的家居產品，組件類別組合為某一種或多種類型的家居產品的組合；

S4、輸出完整的室內設計方案；

其中，所述步驟S2，進一步包括以下步驟：

S21、建立包含若干個待處理的功能模塊的初始方案作為當前布局方案，初始化區域得分閾值；

S22、依次選取當前布局方案中的功能模塊，按照功能模塊的屬性要求，對功能模塊在空間中的位置進行篩選得到若干個預備子區域；

S23、依次判斷所有的預備子區域與其它已完成功能模塊的功能子區域是否相交，如果相交，則進入步驟S24，如果不相交，則進入步驟S25，直至所有預備子區域判斷完畢，進入步驟S26；

S24、判斷預備子區域是否有足夠的空間放置當前功能模塊，如果存在足夠的空間，則與相交的其他已完成功能模塊的功能子區域形成若干不同相對位置關系的待分類布局方案，如果不存在足夠的空間，則放棄當前預備子區域，進入步驟S23判斷下一個的預備子區域；

S25、該預備子區域作為當前功能模塊的功能子區域，生成相應的待分類布局方案，進入步驟S23判斷下一個的預備子區域；

S26、依次對每個待分類布局方案進行分類，如果該待分類布局方案存在其它未處理的功能模塊，則將其加入待處理方案集合，計算該布局方案的區域期望值；

如果該待分類布局方案不存在其它未處理的功能模塊，則將其加入已完成方案集合，計算該布局方案的評價值，更新區域得分閾值；

S27、當所有待處理方案的區域期望值均低于區域得分閾值，進入步驟S28，否則選擇待處理方案中區域期望值最高的待處理方案作為當前布局方案，進入步驟S22；

S28、從已完成方案中選取評價值最高的布局方案作為最佳區域布局方案；

所述區域期望值，通過以下步驟進行計算：

計算第j個已完成功能模塊的評價值function_value_j：

計算第k個待處理功能模塊的最大期望值exp_value_k：

exp_value_k＝function_weight_k；

計算區域期望值room_exp_value：

其中，j∈[0，m]，k∈[0，n]，m為已完成的功能模塊數量，n為剩余待處理的功能模塊數量，weight_i為第j個已完成功能模塊的第i個評價標準的權重，value_i為第j個已完成功能模塊按照第i個評價標準得到的評價值，v為第j個已完成功能模塊的評價標準總數，function_weight_j為第j個已完成功能模塊的功能權重參數，function_weight_k為第k個待處理功能模塊的功能權重參數；

所述評價值room_value，通過以下公式計算得到：

其中，function_value_j為第j個功能模塊的評價值；

所述步驟S3，進一步包括以下步驟：

S31、依次讀取最佳區域布局方案中的功能模塊及其功能子區域作為當前功能模塊和當前子區域；

S32、依次讀取當前功能模塊中的組件類別組合作為當前組件類別組合；

S33、計算當前組件類別組合中每個組件類別的尺寸期望值，將當前組件類別組合中的組件類別按照面積順序排列；

S34、依次在每個組件類別中選擇組件進行布置，更新未處理組件類別的尺寸期望值，直至處理完所有組件類別，生成組件布局方案并進行評價，重復若干次生成指定數量的組件布局方案集合，從組件布局方案集合中，選取評價值最高的組件布局方案為當前組件類別組合的代表方案；

S35、重復步驟S32至步驟S34，直到所有組件類別組合生成代表方案，從代表方案中選取評價值最高作為當前功能模塊的最佳組件布局方案；

所述組件類別的尺寸期望值包括長度尺寸期望值：

所述長度尺寸期望值len_exp＝len_everage*len_scale_rate；

其中，len_scale_rate為所述組件的長度縮放比例，根據所有功能模塊的長度間隙范圍[len_gap0，len_gap1]，每個組件類別可能組件的長度尺寸的加權平均值之和e_size0，對應功能子區域的長度尺寸len0計算得到，長度縮放比例len_scale_rate＝(len0-len_gap)/e_size0；

若len0-e_size0≥len_gap1，則組件長度間隙len_gap＝len_gap1；

若len0-e_size0≤len_gap0，則組件長度間隙len_gap＝len_gap0；

若len_gap0≤len0-e_size0≤len_gap1，則組件間長度間隙和len_gap＝len0-e_size0；

len_everage為組件類別可能出現的組件的長度尺寸加權平均值；

所述組件類別的尺寸期望值包括深度尺寸期望值：

所述深度尺寸期望值dep_exp＝dep_everage*dep_scale_rate；

其中，dep_scale_rate為所述組件的深度縮放比例，根據該功能模塊的深度間隙范圍[dep_gap0，dep_gap1]，每個組件類別可能組件的深度尺寸的加權平均值之和e_size1，對應功能子區域的深度尺寸dep0計算得到，dep_scale_rate＝(dep0-dep_gap)/e_size1；

若dep0-e_size1≥dep_gap1，則組件深度間隙dep_gap＝dep_gap1；

若dep0-e_size1≤dep_gap0，則組件深度間隙dep_gap＝dep_gap0；

若dep_gap0≤dep0-e_size1≤dep_gap1，則組件間深度間隙和dep_gap＝dep0-e_size1；

dep_everage為組件類別可能出現的組件的深度尺寸加權平均值；

所述步驟S35中，組件布局方案的評價值V，通過以下公式計算得到：

其中，len_i為第i個組件類別的長度，len0為功能子區域的長度尺寸，len_gap為組件間長度間隙和，dep_i為第i個組件類別的深度，dep0為功能子區域的深度尺寸，dep_gap為組件間深度間隙和，M為該組件類別的所有組件數量。