47Нейросимбиоз архитектора и искусственного интеллекта
Савкова Наталья Викторовна
старший преподаватель кафедры «Архитектура и урбанистика» Института архитектуры и дизайна, Тихоокеанский государственный университет, [email protected]
Искусственный интеллект и нейросети все более активно применяются в архитектуре, не только в качестве технического помощника, но и на стадии творческих процессов. Возможно, мы являемся свидетелями становления нового симбиоза человека и ИИ, когда совместная работа и ее результаты начнут влиять на архитектурную среду в реальном городе.
В статье рассматривается авторский опыт проектирования с привлечением нейросети DREAM на стадии генерирования архитектурной концепции, как новейшего метода и инструмента архитектора. В качестве эксперимента искусственный интеллект привлекался для участия в Открытом Всероссийском конкурсе проектов паблик-арт объекта на территории многофункционального жилого комплекса UNO по ул. Сибгата Хакима в г. Казани. Ключевые слова: методика проектирования; технологии проектирования; нейросимбиоз; искусственный интеллект; нейросеть; архитектурная среда; арт-объект.
Введение
Города все чаще стремятся к поощрению культурных имплантов на определенных территориях, часто обозначаемых как «культурные кварталы», для достижения результатов возрождения, и паб-лик-арт часто применяется в таких кварталах для продвижения имиджа места и усиления местной идентичности [1]. Граффити и уличное искусство содержат эфемерные сообщения, охватывающие как идентичность, так и территориальные претензии, часто встречающиеся во многих формах, включая протест, иронию, юмор, подрывную деятельность, комментарий, критику, вмешательство, индивидуальный или коллективный манифест, или просто утверждение существования [2]. Таким образом данные объекты как никакие более подходят для творческих поисков и новых смыслов с привлечением новейших технических достижений, таких как искусственный интеллект.
Так же стоит отметить, что в паблик-арте парадигма смещается от «смотри, но не трогай» к интерактивным дисплеям и творениям, привлекающим посетителей. Соответственно, в этом исследовании изучались некоторые факторы, побуждающие аудиторию взаимодействовать с паблик-артом. В Брисбене, Австралия, проводились систематические наблюдения за «пользователями» 11 общественных скульптур. Расследование показало, что конструктивные особенности паблик-арта являются ключевым фактором для поощрения или отпугивания посетителей [3].
Скульптуры, созданные искусственным интеллектом, пока не так популярны, как картины, однако развитие в данном направлении все же есть. В основном AI используется либо для создания GAN-ма-кета, либо непосредственно для разработки объемной модели. Скульптура Скотта Итана дебютировала на выставке «Artist + AI: figures and forms» и была создана в сотрудничестве с инструментами искусственного интеллекта. В данном случае AI переводит рисунки в трехмерную форму. Другой пример - технология «Dio» Бена Снэлла, суть которой не раскрывается [4].
Искусственный интеллект уже активно используют художники во всем мире и лишь единицы скульпторов, архитекторов и дизайнеров начинают работать в нейросимбиозе с Al и эти эксперименты пока носят скорее научный или развлекательный характер, нежели чем практическое применение результатов совместной работы. Во многом это связано с отсутствием специализированных нейросе-тей, но видится, что их появление в будущем неизбежно.
О *
О X
о S
S *
и
с т •и о
S
т
ф
а т
о т
а
8)
1. Методы взаимодействия с нейросетью и полученные материалы
Участникам конкурса проектов паблик-арт объекта на территории многофункционального жилого комплекса UNO по ул. Сибгата Хакима в г. Казани предлагалось создать уникальный образ современного арт-объекта, который гармонично впишется в окружающий ландшафт и инфраструктуру территории проектирования. Организатор представил номинацию "Творческий нейросим-биоз", целью которой являлось экспериментальное изучение возможностей использования нейросетей для создания конкурсного проекта паблик-арт объекта. Чтобы принять участие в данной номинации участник конкурса должен был привлечь к проектированию паблик-арт объекта на любом этапе любую нейросеть [5].
Идея арт-объекта была разработана совместно с нейросетью Dream studio - это пользовательский сервис на основе нейросети Stable Diffusion для генерации изображения по текстовому запросу или на основе референсной картинки [6].
Основная задача, поставленная в проекте для работы с нейросетью — эскизирование вариантов решения на основе первоначальной идеи с последующим моделированием в программе ArchiCAD.
Для формирования концепции были приняты следующие границы, в рамках которых следовало разработать арт-объект:
- материал - сталь, дерево;
- цвет и фактура натуральных материалов;
- многофункциональность;
- интерактивность;
- образы традиционной татарской айдентики и орнамента;
- формы и линии без агрессии, вызывающие позитивное восприятие.
Текстовые запросы в Dream были основаны на основных символах Татарстана и Казани - Татарский кот, черный дракон и белый барс с официальной символики, татарский народный эпос Идегей, татарский традиционный орнамент (рис. 1).
Таблица 1
Выборочные результаты обработки текстовых запросов нейросетью Dream
(О
сч о сч
Рисунок 1. Основные символы Татарстана и г. Казань
Было произведено более 50 запросов и их вариантов. В ходе данного эксперимента автор и нейросеть стали лучше «понимать» друг друга, что не всегда получалось на первых этапах, из чего можно сделать вывод, что сотрудничество с А1 требует определенного опыта и рассчитывать получить устраивающий вариант в первом запросе не стоит. Далее приведены примеры нескольких запросов в текстовом поле и варианты сгенерированных изображений (табл. 1).
№ п/п
Текстовый запрос
Геральдическое описание герба Казани: «В серебряном поле на зеленой земле черный дракон с червлеными крыльями и языком, с
золотыми лапами, когтями и глазами, увенчанный золотой короной»
Изображение, сгенерированное Dream
Применение в творческой концепции
На основе этих изображений построен основной объем арт-объ-екта -лента тела дракона, образующая круглую арку
Резуль тат генерации показался слишком агрессивным для арт-объекта в жилом
квартале, но подтвердил идею применения плавных линий, основанных на анатомии дракона. Так же в этот момент появилась идея опускать и поднимать условное
«тело дракона» для придания объекту
мно-гофунк-циональ-ности, а именно как скамьи, игрового элемента для детей и ва-риатив-ности по-зирова-ния для фотосес-
2
3 Кот в
круглом
окне
4 Круглое
зеленое
окно с
драконом
в татар-
ском ор-
наменте
5 Строки
из Татар-
ского
народ-
ного
эпоса
Идегей:
«...Сло-
вам ко-
нец - и
письму
конец.
Луна по-
гасла -
кончился
день.
Кончился
день -
упала
тень.
Год про-
шёл, луга
рас-
цвели.
На озеро
Чирули
Птицы
слете-
лись со
всех кон-
цов...»
6 Черный
дракон с
крас-
ными
крыль-
ями в
окруже-
нии та-
тарского
орна-
мента
На основе данных изображений принято решение разместить скульптуру кота татарского в круглом элементе арт-объ-
екта (рис. 5) На основе этих изображений построена основная концепция арт-объекта. Они также могут быть ис-пользованы для художественной росписи полумесяца и звезды (рис. 4) Сгенерированные изображения могут быть использованы для росписи полумесяца и звезды, но в зеленом цвете, как символ мусульман-ства
Идея на основе
этих изображений выполнить барельеф орнамента на основной конструкции была подвергнута критике,
учитывая материал конструкции (сталь), сложную технологию изго-товле-ния, требуемую интерактивность арт-объ-екта и современный архитектурный контекст
Как можно убедиться, ни в одном из сгенерированных изображений, не смотря на их эмоциональность и художественную ценность, нет готового объемно-пространственного решения арт-объекта. Задача архитектора из множества образов, колористических решений и форм сложить пазл с учетом эргономики, конструктивных решений, возможностей материалов и масштабности будущего арт-объекта по отношению к человеку и окружению.
2. Описание идеи и символическое обоснование арт-объекта
На основе требований организатора конкурса, максимально расширенного состава функций арт-объекта и сгенерированных нейросетью изображений предложен вариант переосмысления образов и основных символов республики Татарстан и города Казани.
Символическое обоснование:
- Арка - символ гостеприимства, перехода в другое пространство и состояние;
- Круг - символ защиты, оберег от всего плохого и враждебного;
- Плавные линии - символ движения, стихии ветра и воды;
- В целом конструкция арки - дракон в движении, динамике;
- Звезда и полумесяц - принадлежность к мусульманской семье народов;
- Белый барс - символ республики Татарстан;
О *
о
X
о 3
5 *
и
с т ■и о
5
т
Ф
а т
о т
а
8)
- Черный дракон - символ Казани;
- Кот татарский - символ домашнего уюта, достатка и благосостояния.
со сч о сч
Рисунок 3. Видовые кадры с 3д модели
Многофункциональность была изначально заложена в идею концепции. В составе арт-объекта предложены следующие функции: арт-объект, фотозона для проведения фотосессий, игровой элемент для детей, место отдыха и ожидания, островок озеленения и световое пятно в ночное время (рис. 2, 3).
Предполагалось оставить вариативные части композиции - художественную роспись полумесяца и звезды в зеленом цвете, как символ мусульманства (рис. 4), а также скульптуру геральдического Белого Барса или Кота Татарского (рис. 5). Окончательное решение по этим двум объектам предлалось оставить за жителями района/города и будущими жильцами ЖК UNO, путем онлайн и офлайн голосования с максимальным привлечением. Так горожане смогут приобщиться к идее, принять ее как свою, что благотворно отразится на сохранности и бережной эксплуатации в будущем.
Рисунок 5. Варианты скульптуры «Кот татарский»
За рамками конкурсного задания был проведен эксперимент по пост проектному запросу в разных стилях на основе рендеров 3д модели итогового арт-объекта (рис. 6).
Рисунок 4. Варианты художественной росписи на основе сгенерированных изображений
Рисунок 6. Пост проектный запрос на основе референса фасада и 3д модели
Как можно видеть, нейросеть использует общепринятый образ дракона как агрессивного существа и подобное решение было бы вполне оправдано на
общественной территории и вне досягаемости горожан, но совершенно не подходит для жилого комплекса и как интерактивный многофункциональный арт-объект. Попытки сгенерировать изображение с запросом «добрый дракон» не увенчались успехом, стереотипность мышления нейросети подтверждена опытным путем.
3. Описание материалов и конструкций. Технические условия реализации
Монтаж основной конструкции рекомендовалось
ных для транспортировки, после устройства плитного монолитного фундамента с предусмотренными пятнами контакта для установки конструкции и соединения сваркой.
Конструкция арки состоит из торцевых сегментов, полотна и перемычек. Материал - сталь. Способ сборки - сварка с последующей зачисткой швов.
После сварочных и монтажных работ требуется окрасить конструкцию эмалью по металлу с молотковым эффектом для придания фактурно-сти.
произвести на месте из заводских заготовок удоб-
UNO-ODIN
Фундаментная плита
Схема фундамента, схема каркаса настила М 1:100
Разрез 1-1. М 1:50
Щебень с послойным трочЗованием [толщин» слоя уточнить по месту)
Рисунок 6. Конструктивные решения
После окраски основной конструкции следует монтаж настила и лавочного бруса, подвес звезды и установка скульптуры барса, устройство газона и засыпка галькой, художественная роспись полумесяца и звезды, высадка растений, монтаж подсветки и фирменного логотипа.
Требуется подключение к сети питания для контурной подсветки настила. Общее освещение арт-объекта рекомендовалось осуществить светодиодным прожектором направленным светом с фасада здания или ближайшей световой опоры.
Заключение
В ходе эксперимента были отобраны и проанализированы аналоги, проводилось эскизирование
вручную, в несколько этапов были проведены сессии с запросами для нейросети. Итоговый результат представляет собой интеграцию всех полученных данных с последующим моделированием в программе и выполнением рабочих чертежей.
Из достоинств совместной работы с искусственным интеллектом следует отметить возможность опираться на яркие визуальные образы в неограниченном количестве и создание уникального mood board с заранее обдуманными параметрами, но никогда не известным результатом.
К недостаткам можно отнести не достаточную точность выполнения запросов и не возможность более детальной настройки физических параметров объекта, таких как толщина, габаритные размеры,
определенная форма или линия. Для более полной картины необходимо в дальнейшем провести эксперименты с использованием других нейросетей, например Midjourney.
На основе проведенного эксперимента можно сделать вывод, что нейросети могут использоваться архитекторами и дизайнерами для поиска вдохновения и нестандартных решений, но еще очень далеки от того, чтобы стать полноценными помощниками в создании проектов полного цикла.
Литература
1. Джон Маккарти (2006) Регенерация культурных кварталов: общественное искусство для имиджа места или идентичности места? , Журнал городского дизайна, 11: 2, 243-262, DOI: 10.1080 / 13574800600644118 John Mccarthy (2006) Regeneration of Cultural Quarters: Public Art for Place Image or Place Identity?, Journal of Urban Design, 11:2, 243-262, DOI: 10.1080/13574800600644118
2. Келли Гонсалвес и Томмазо М. Милани (2022) Стрит-арт / уличное искусство - семиотика, политика, экономика, социальная семиотика, 32: 4, 425443, DOI: 10.1080/10350330.2022.2114724 Kellie Gongalves & Tommaso M. Milani (2022) Street art/art in the street - semiotics, politics, economy, Social Semiotics, 32:4, 425-443, DOI: 10.1080/10350330.2022.2114724
3. Кэролайн Милн и Дорина Поджани (2023) Паб-лик-арт в городах: что делает его привлекательным и интерактивным? Журнал городского дизайна, 28:3, 296-315, DOI: 10.1080/13574809.2022.2121272 Caroline Milne & Dorina Pojani (2023) Public art in cities: what makes it engaging and interactive?, Journal of Urban Design, 28:3, 296-315, DOI: 10.1080/13574809.2022.2121272
4. Распределение пространства человеком - Художник: выставка ИИ [Электронный ресурс]: URL: https://www.scott-eaton.com/2019/artist-plus-ai-sculpture (дата обращения: 09.07.2023).
5. Всероссийский конкурс проектов паблик-арт объекта на территории многофункционального жилого комплекса UNO в Казани [Электронный ресурс]: URL: https://architime.ru/activity/2022/competition_uno.htm (дата обращения: 07.07.2023).
6. Нейросеть Dream studio: обзор нейросети для создания изображений по текстовому запросу [Электронный ресурс]: URL: https://neuroseti.ru/neyroset-dream-studio-obzor-neyroseti-dlya-sozdaniya-izobrazheniy-po-tekstovomu-zaprosu/ (дата обращения: 07.07.2023).
7. Искусственный интеллект в современном искусстве [Электронный ресурс]: URL: https://sk.ru/news/iskusstvennyy-intellekt-v-sovremennom-iskusstve/ (дата обращения: 15.12.2022).
8. Симбиотическая архитектура Манаса Бхатия, созданная с помощью нейросети Midjourney [Электронный ресурс]: URL: http://tehne.com/event/koncepty/simbioticheskaya-arhitektura-manasa-bhatiya-sozdannaya-s-pomoshchyu-neyroseti-midjourney (дата обращения: 15.12.2022).
9. Архитектура, созданная с помощью нейросе-тей [Электронный ресурс]: URL: https://pikabu.ru/story/arkhitektura_sozdannaya_s_po moshchyu_neyrosetey_7859985 (дата обращения: 18.12.2022).
10. Н. В. Савкова и А. П. Бебик + Dream: паблик-арт объект «UNO-ODIN» [Электронный ресурс]: URL: https://tehne.com/event/koncepty/n-v-savkova-i-p-bebik-dream-pablik-art-obekt-uno-odin (дата обращения: 11.07.2023).
Neuro symbiosis of architect and artificial intelligence Savkova N.V.
Pacific National University
Artificial intelligence and neural networks are increasingly being used in architecture, not only as a technical assistant, but also at the stage of creative processes. Perhaps we are witnessing the formation of a new symbiosis of man and AI, when joint work and its results will begin to influence the architectural environment in a real city. The article discusses the experience of designing the author with the involvement of the DREAM neural network at the stage of generating an architectural concept, as the latest method and tool of an architect. As an experiment, artificial intelligence was involved in the Open All-Russian competition of public art object projects on the territory of the UNO multifunctional residential complex on the street. Sibgat Hakim in Kazan. Keywords: design methodology; design technologies; neurosymbiosis; artificial intelligence; neural network; architectural environment; art object, public art. References
1. John Mccarthy (2006) Regeneration of Cultural Quarters: Public Art for Place
Image or Place Identity?, Journal of Urban Design, 11:2, 243-262, DOI: 10.1080/13574800600644118
2. Kellie Gongalves & Tommaso M. Milani (2022) Street art/art in the street -
semiotics, politics, economy, Social Semiotics, 32:4, 425-443, DOI: 10.1080/10350330.2022.2114724
3. Caroline Milne & Dorina Pojani (2023) Public art in cities: what makes it
engaging and interactive?, Journal of Urban Design, 28:3, 296-315, DOI: 10.1080/13574809.2022.2121272
4. Human Allocation of Space - Artist:AI exhibit [Electronic resource]: URL:
https://www.scott-eaton.com/2019/artist-plus-ai-sculpture (date of access: 09.07.2023).
5. All-Russian competition of projects of a public art object on the territory of a
multifunctional residential complex UNO in Kazan [Electronic resource]: URL: https://architime.ru/activity/2022/competition_uno.htm (date of access: 07.07.2023).
6. Dream studio neural network: an overview of the neural network for creating
images on text request [Electronic resource]: URL: https://neuroseti.ru/neyroset-dream-studio-obzor-neyroseti-dlya-sozdaniya-izobrazheniy-po-tekstovomu-zaprosu/ (date of access: 07.07.2023).
7. Artificial intelligence in contemporary art [Electronic resource]: URL:
https://sk.ru/news/iskusstvennyy-intellekt-v-sovremennom-iskusstve/ (date of access: 15.12.2022).
8. Symbiotic architecture of Manas Bhatia, created using the Midjourney neural
network [Electronic resource]: URL:
http://tehne.com/event/koncepty/simbioticheskaya-arhitektura-manasa-bhatiya-sozdannaya-s-pomoshchyu-neyroseti-midjourney (date of access: 15.12.2022).
9. Architecture created using neural networks [Electronic resource]: URL:
https://pikabu.ru/story/arkhitektura_sozdannaya_s_pomoshchyu_neyroset ey_7859985 (date of access: 18.12.2022).
10. N. V. Savkova and A. P. Bebik + Dream: public art object "UNO-ODIN" [Electronic resource]: URL: https://tehne.com/event/koncepty/n-v-savkova-i-p-bebik-dream-pablik-art-obekt-uno-odin (date of access: 11.07.2023).
(0 СЧ
о
СЧ
