[发明专利]用于城区和社区规划的生成式设计管线

说明书

城区设计管线为城区设计项目自动生成设计选项。城区设计管线包括几何引擎和评估引擎。几何引擎分析与城区设计项目相关联的设计准则和设计目标，然后生成满足设计准则的众多候选设计并在不同程度上优化设计目标。评估引擎评估每个候选设计以生成度量集。几何引擎基于相应的度量修改候选设计，以生成更好地满足设计准则且更有效地实现设计目标的候选设计。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年11月10日提交的、序列号为62/584,711、标题为“用于城区和社区规划的生成式设计技术(Generative Design Techniques for Urban andNeighborhood Planning)”的美国临时专利申请的优先权权益，并且要求于2018年11月5日提交的、序列号为16/181,224、标题为“用于城区和社区规划的生成式设计管线(Generative Design Pipeline For Urban And Neighborhood Planning)”的美国专利申请的优先权权益。这些相关申请的主题在此通过引用并入本文。

背景

各个实施例的领域

本发明的实施例总体上涉及计算机辅助设计技术，并且更具体地，涉及用于城区和社区(neighborhood)规划的生成式设计管线。

相关技术的描述

在典型的城区设计项目中，设计师生成用于开发地产的设计。例如，设计师可以规划在建房细分(housing subdivision)中开发和建造许多房屋。城区设计项目通常要遵守众多设计准则(包括设计约束和设计要求两者)以及众多设计目标。例如，设计约束可以是给定城区设计项目的建造不应在特定地产边界之外进行。设计要求可以是给定的城区设计项目应至少包括最少数量的公寓单元。设计目标可以是给定的城区设计项目应使人口密度最大化。

当为城区设计项目生成设计时，设计师通常实施传统的设计过程，在该过程中，设计师动手且动脑做出许多设计选择。在这方面，对于大多数城区设计项目，设计师必须根据各种设计准则和设计目标确定应将不同建筑物放置在地产上何处。设计师还必须根据各种设计准则和设计目标确定各种道路应如何穿越该地产。当基于设计准则和设计目标做出这些确定和其他设计选择时，设计师通常依赖直觉和经验，而不是实施更客观和更确定的方法。这种传统的设计过程具有至少三个具体缺点。

首先，在做出设计选择时，设计师通常难以跟踪通常与城区设计项目相关联的大量设计准则和设计目标。因此，设计师经常会生成并不很好地满足设计准则或无法充分解决所有设计目标的设计。实际上，设计师有时会完全忘记在其设计中考虑某些设计准则或设计目标。

第二，设计师不能确定性地量化给定设计满足特定设计准则或设计目标的程度。因此，通常很少或没有硬数据(hard data)可用于验证各种设计选择。因此，设计师无法向城区设计项目的利益相关者提供有关最佳性能设计的数据知情的(data-informed)推荐。再者，在实践中，设计师在推荐设计时通常依靠直觉和经验。但是，这样做会使设计师偏向于熟悉的设计，从而导致一种在本领域中称为“设计固定”的现象，在该现象中，设计师习惯性地生成类似的设计。

第三，由于大量的设计约束和要考虑的设计目标，设计师通常不能迅速做出设计决策和确定。通常，传统的设计过程缺少可重复的组件，因此要求设计师从头开始进行每个新的城区设计项目。由于这些原因，为城区设计项目生成设计会花费很长时间。

如前所述，本领域需要的是用于为城区设计项目生成设计的更有效的技术。

发明内容