建筑形体模型构建方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及建筑形体优化，尤其涉及一种建筑形体模型构建方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、建筑形体特征是指建筑在空间中呈现出的形态特点，主要包括建筑的高度、体量、尺度、形象、建筑功能等。建筑形体特征在建筑设计中扮演着非常重要的角色，它不仅是建筑身份认同的重要依据，而且是建筑周围环境的重要组成部分。

2、优秀的建筑形体可以兼顾多项指标，例如，可以实现较好的采光和通风效果，并提高土地和建设过程中资源的利用率。一般的建筑形体模型需要考虑建设用地的特点，结合采光指标以承载空间最大为目标，进行构建。

3、这其中需要考虑诸多因素，例如，多个建筑之间如何布局，每个建筑的朝向、楼高、进深和面宽，由于可以调整的数据维度非常多，导致前期模型构建工作的工作量大、效率低，周期长。

4、基于此，需要开发设计出一种建筑形体模型构建方法。

技术实现思路

1、本发明实施方式提供了一种建筑形体模型构建方法、装置、电子设备及存储介质，用于解决现有技术中建筑形体模型构建效率低下的问题。

2、第一方面，本发明实施方式提供了一种建筑形体模型构建方法，包括：

3、获取多个基础布局，其中，基础布局表征多个建筑体的相对位置；

4、根据每个基础布局，构建表达建筑采光性能与建筑形体关系的建筑采光模型，从而获得多个建筑采光模型；

5、以承载空间最大为目标，以采光率为约束条件，根据所述多个建筑采光模型，对基于所述多个基础布局的建筑形体模型进行优化，获得多个第一建筑形体模型；

6、从所述多个第一建筑形体模型中选择承载空间最大的建筑形体模型作为目标建筑形体模型。

7、在一种可能实现的方式中，所述根据每个基础布局，构建表达建筑采光性能与建筑形体关系的建筑采光模型，包括：

8、获取影响建筑采光性能的多个因素以及多个建筑群体样本，其中，所述多个因素包括朝向、楼高、进深以及面宽；

9、根据所述多个因素与建筑采光性能的关系，构建表征所述多个因素与建筑采光性能的第一模型；

10、从所述多个建筑群体样本中遍历地提取两个建筑群体样本作为第一待处理样本以及第二待处理样本；

11、将所述第一待处理样本的因素数据以及所述第二待处理样本的因素数据分别输入到所述第一模型中，根据所述第一模型的输出、所述第一待处理样本的采光性能数据以及所述第二待处理样本的采光性能数据调整所述第一模型的多个参数。

12、在一种可能实现的方式中，所述第一模型为：

13、

14、式中，为第个建筑形体的采光性能输出，为联合因素变量，为第个建筑形体的第个因素，为第个第一参数，为第个第二参数，为偏置参数，为模型的采光性能输出，为建筑形体的总数量，为因素的总数量。

15、在一种可能实现的方式中，所述将所述第一待处理样本的因素数据以及所述第二待处理样本的因素数据分别输入到所述第一模型中，根据所述第一模型的输出、所述第一待处理样本的采光性能数据以及所述第二待处理样本的采光性能数据调整所述第一模型的多个参数，包括：

16、分别提取所述第一待处理样本以及所述第二待处理样本的采光性能数据和多个因素数据，作为第一采光性能数据、多个第一因素数据、第二采光性能数据以及多个第二因素数据；

17、将所述多个第一因素数据以及所述多个第二因素数据分别输入到所述第一模型中，获得第一采光性能输出以及第二采光性能输出；

18、若第一模型偏差以及第二模型偏差均小于偏差阈值，则将所述第一模型作为建筑采光模型，其中，所述第一模型偏差以及所述第二模型偏差分别为所述第一采光性能输出与第一采光性能数据的偏差以及所述第二采光性能输出与所述第二采光性能数据的偏差；

19、否则，根据所述多个第一因素数据、所述多个第二因素数据、所述第一模型偏差以及所述第二模型偏差调整所述第一模型的多个参数，并跳转至所述从所述多个建筑群体样本中遍历地提取两个建筑群体样本作为第一待处理样本以及第二待处理样本的步骤。

20、在一种可能实现的方式中，所述根据所述多个第一因素数据、所述多个第二因素数据、所述第一模型偏差以及所述第二模型偏差调整所述第一模型的多个参数，包括：

21、获取步进率；

22、将所述第二模型偏差与所述第一模型偏差的差，作为第一偏差；

23、根据第一公式、所述第一偏差、所述多个第一因素数据以及所述多个第二因素数据，确定多个关系系数，其中，所述第一公式为：

24、

25、式中，为第个关系系数，为第个第二因素数据，为第个第一因素数据，为第一偏差；

26、根据所述多个关系系数、所述步进率以及第二公式，对所述第一模型的多个参数进行调整，其中，所述第二公式为：

27、

28、式中，为调整后的第个参数，为调整前的第个参数，为步进率。

29、在一种可能实现的方式中，所述以承载空间最大为目标，以采光率为约束条件，根据所述多个建筑采光模型，对基于所述多个基础布局的建筑形体模型进行优化，获得多个第一建筑形体模型，包括：

30、从所述多个基础布局中遍历地提取基础布局作为待处理布局；

31、获取并初始化第三因素集，其中，所述第三因素集包括多个第一建筑形体参数组，第一建筑形体参数组包括：朝向参数、楼高参数、进深参数以及面宽参数；

32、根据所述第三因素集确定第一承载空间，并将所述多个第三因素集分别代入到目标建筑采光模型中，获得第三采光性能输出，其中，目标建筑采光模型为所述待处理布局的建筑采光模型；

33、通过向所述第三因素集加入使得承载空间增大的扰动数据并验证是否满足采光率约束的方式，反复调整所述第三因素集；

34、根据所述第三因素集的多个第一建筑形体参数组构建多个第一建筑形体模型，其中，每个第一建筑形体参数组对应一个第一建筑形体模型；

35、若未完成对所述多个基础布局的遍历，则跳转至所述从所述多个基础布局中遍历地提取基础布局作为待处理布局的步骤。

36、在一种可能实现的方式中，所述通过向所述第三因素集加入使得承载空间增大的扰动数据并验证是否满足采光率约束的方式，反复调整所述第三因素集包括：

37、向所述第三因素集加入使得承载空间增大的扰动数据；

38、根据加扰后的第三因数集确定的第二承载空间，并将加扰后的第三因数集代入到目标建筑采光模型中，获得第四采光性能输出；

39、若所述第四采光性能输出满足采光率约束，则将加扰后的第三因数集、所述第二承载空间以及所述第四采光性能输出分别作为第三因素数据集、第一承载空间以及第三采光性能输出，并跳转至所述向所述第三因素集加入使得承载空间增大的扰动数据的步骤；

40、否则，跳转至所述向所述第三因素集加入使得承载空间增大的扰动数据的步骤。

41、第二方面，本发明实施方式提供了一种建筑形体模型构建装置，用于实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的建筑形体模型构建方法，所述建筑形体模型构建装置包括：

42、布局获取模块，用于获取多个基础布局，其中，基础布局表征多个建筑体的相对位置；

43、采光模型构建模块，用于根据每个基础布局，构建表达建筑采光性能与建筑形体关系的建筑采光模型，从而获得多个建筑采光模型；

44、建筑形体优化模块，用于以承载空间最大为目标，以采光率为约束条件，根据所述多个建筑采光模型，对基于所述多个基础布局的建筑形体模型进行优化，获得多个第一建筑形体模型；

45、以及，

46、建筑形体确定模块，用于从所述多个第一建筑形体模型中选择承载空间最大的建筑形体模型作为目标建筑形体模型。

47、第三方面，本发明实施方式提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。

48、第四方面，本发明实施方式提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。

49、本发明实施方式与现有技术相比存在的有益效果是：

50、本发明实施方式公开了一种建筑形体模型构建方法，其首先获取多个基础布局，其中，基础布局表征多个建筑体的相对位置；然后根据每个基础布局，构建表达建筑采光性能与建筑形体关系的建筑采光模型，从而获得多个建筑采光模型；接着以承载空间最大为目标，以采光率为约束条件，根据所述多个建筑采光模型，对基于所述多个基础布局的建筑形体模型进行优化，获得多个第一建筑形体模型；最后从所述多个第一建筑形体模型中选择承载空间最大的建筑形体模型作为目标建筑形体模型。本发明实施方式基于基础布局，构建表达建筑采光性能与建筑形体关系的建筑采光模型，基于建筑采光模型，以承载空间最大为目标，优化建筑形体，由于在构建基础布局时可充分考虑用地面积、容积率、光环境、风环境等约束条件，因此通过本发明方法获得的建筑形体模型可以使得建筑形体满足通风、采光、绿化等多方面使用需求的同时，实现建筑空间的最大化，并提高了建筑形体模型构建效率，减低了形体模型构建的工作量。