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基于生成網(wǎng)絡(luò)(GAN)來(lái)輔助藝術(shù)家進(jìn)行更具創(chuàng)意的設(shè)計(jì)項(xiàng)目

nlfO_thejiangme ? 來(lái)源:未知 ? 作者:李倩 ? 2018-09-28 10:27 ? 次閱讀

chAIr是一個(gè)基于生成網(wǎng)絡(luò)(GAN)來(lái)輔助藝術(shù)家進(jìn)行更具創(chuàng)意的設(shè)計(jì)項(xiàng)目,將人類設(shè)計(jì)和AI設(shè)計(jì)融合在一起來(lái)進(jìn)行椅子設(shè)計(jì),旨在探索這二者在創(chuàng)造方面的合作能力。為了設(shè)計(jì)出各種富有創(chuàng)意的椅子,它首先需要對(duì)已有的椅子設(shè)計(jì)進(jìn)行學(xué)習(xí)。它利用椅子數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練,目標(biāo)是“創(chuàng)造出經(jīng)典的椅子”。它最終會(huì)學(xué)習(xí)到一個(gè)可以生成各種椅子圖像的模型,從而給人類設(shè)計(jì)師半抽象的視覺(jué)提示,他們將這些模型作為實(shí)際椅子設(shè)計(jì)的概念起點(diǎn),設(shè)計(jì)出新的椅子。

該項(xiàng)目顛倒了人和機(jī)器在設(shè)計(jì)過(guò)程和工業(yè)生產(chǎn)中的角色。它利用椅子,這種典型家具來(lái)作為設(shè)計(jì)對(duì)象,探索人類和人工智能之間的共同創(chuàng)造力。

設(shè)計(jì)師一般通過(guò)上圖所示的流程來(lái)利用AI來(lái)輔助設(shè)計(jì):

訓(xùn)練AI創(chuàng)造概念圖-->設(shè)計(jì)師基于AI草圖進(jìn)行設(shè)計(jì)-->制造實(shí)物

1.訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

整個(gè)項(xiàng)目的核心是利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)生成椅子的概念圖。訓(xùn)練數(shù)據(jù)集包含了562個(gè)20世紀(jì)的椅子設(shè)計(jì)圖。 這一算法主要利用視覺(jué)特征進(jìn)行學(xué)習(xí),是個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的外貌協(xié)會(huì),它只從美學(xué)角度進(jìn)行考慮。這就與其他的程序設(shè)計(jì)方法形成了對(duì)比,例如Autodesk的Project dream catcher,是個(gè)實(shí)用主義者,它針對(duì)功能需求優(yōu)化設(shè)計(jì),例如會(huì)尋求質(zhì)量最輕時(shí)的最大穩(wěn)定性。該研究主要使用了DCGAN(deep convolutional generative adversarial networks)網(wǎng)絡(luò)模型來(lái)進(jìn)行訓(xùn)練,這一模型利用卷積的方式實(shí)現(xiàn)了生成對(duì)抗模型。

DCGAN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

該項(xiàng)目的目標(biāo)不是制造一把功能性椅子,而是為人類設(shè)計(jì)師創(chuàng)造一個(gè)激發(fā)靈感的“視覺(jué)提示”,為了探索了如何讓機(jī)器學(xué)習(xí)用作藝術(shù)和設(shè)計(jì)工具來(lái)啟發(fā)人的思維,就像超現(xiàn)實(shí)主義的作品,展現(xiàn)的是潛意識(shí),聯(lián)想和想象力,而非理性實(shí)際的事物。

2.AI生成設(shè)計(jì)概念圖

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)了數(shù)百把椅子:有些椅子根本不能稱之為家具,還有許多椅子缺乏作為椅子的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),比如少了座位或者少了一條腿。而有些設(shè)計(jì)讓人想起特定的標(biāo)志性設(shè)計(jì),還有一些設(shè)計(jì)似乎帶有某種特定風(fēng)格,某個(gè)時(shí)代或制造方法的烙印。 ??

AI設(shè)計(jì)的一些椅子

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)試圖從訓(xùn)練數(shù)據(jù)的共同特征中創(chuàng)建出抽象的東西(即圖像共同的視覺(jué)特征)。所有的訓(xùn)練圖像都顯示了椅子,但是差別很大。他們的共同之處是帶有20世紀(jì)時(shí)代風(fēng)格的標(biāo)志性設(shè)計(jì)元素。這讓我們不禁感嘆,人工智能能理解 “經(jīng)典”并再創(chuàng)經(jīng)典嗎?!

3.人類設(shè)計(jì)師

在得到概念圖以后,人類設(shè)計(jì)師將它們轉(zhuǎn)變成草圖,并最終制作成為真正的椅子。首先設(shè)計(jì)者手工繪制草圖,然后將其轉(zhuǎn)移到CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))中,以制作出更加直觀和容易理解的3D模型。這個(gè)過(guò)程既不是簡(jiǎn)單地追蹤生成的圖像,也不是將其轉(zhuǎn)換成傳統(tǒng)的家具。相反,設(shè)計(jì)者將模糊的設(shè)計(jì)圖變成具體的椅子,來(lái)幫助觀眾看到“想象”中的東西。 ??

左:AI制作的抽象概念圖;右:具象后的素描圖

能在圖像中看到椅子是一個(gè)思維發(fā)散和調(diào)動(dòng)想象力的過(guò)程。它將設(shè)計(jì)師從慣有的思維方式推向了原本從來(lái)沒(méi)有考慮過(guò)的方向。素描和3D建模等方法彌補(bǔ)了人工智能的不足(例如透視),并為思維創(chuàng)造了天馬行空的空間。

4.實(shí)物構(gòu)建

基于草圖,項(xiàng)目參與者將四個(gè)設(shè)計(jì)做成了迷你模型。這就面臨著物理定律和材料特性方面的挑戰(zhàn):如何制造這種關(guān)節(jié)?這把椅子能站起來(lái)嗎?我需要哪些工具?從2D圖像到3D模型的轉(zhuǎn)換也暴露出了其他問(wèn)題:之前被隱藏在其他角度沒(méi)有展現(xiàn)出來(lái)的部分該是什么樣子呢。最后做成的四把椅子,按照現(xiàn)實(shí)1:8微縮,使用了輕木,黃銅管和鋁網(wǎng)作為制作材料。

該項(xiàng)目的實(shí)施者還利用3D打印制作了一把椅子。然而,印刷模型的獨(dú)特美感不適合這個(gè)項(xiàng)目。隨著人工智能參與到創(chuàng)作的初始階段中,制造業(yè)可以重新回到個(gè)性化手工制造的軌道上來(lái)。 目前項(xiàng)目方正在尋找合作伙伴,來(lái)用該原型制造正常尺寸的家具。

5.意義

在19世紀(jì)之前,一個(gè)工匠設(shè)計(jì)師,通常也是一個(gè)訓(xùn)練有素的家具制造者,他可以自己設(shè)計(jì)并制造出一把獨(dú)一無(wú)二的椅子。隨著工業(yè)革命的到來(lái),設(shè)計(jì)開(kāi)始脫離制造過(guò)程。工業(yè)設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)好椅子,生產(chǎn)商根據(jù)這個(gè)規(guī)格量化生產(chǎn)數(shù)千把一模一樣的椅子。20世紀(jì)后期,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)( CAD )成為設(shè)計(jì)和優(yōu)化機(jī)器產(chǎn)物的重要工具。

今天,材料和生產(chǎn)方法已經(jīng)進(jìn)一步多樣化,但是人類仍然負(fù)責(zé)創(chuàng)意,而機(jī)器負(fù)責(zé)生產(chǎn)。chAlr項(xiàng)目顛覆了產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程,人工智能的存在不是為了優(yōu)化或?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),而是成為了激發(fā)想象力的第一步。

讓計(jì)算機(jī)參與創(chuàng)造性的再混合可以為設(shè)計(jì)者節(jié)省時(shí)間,更重要的是,可以激發(fā)新的思維火花,讓人類攀上思維更高的山巔。我們真的不知道靈感來(lái)自哪里,要進(jìn)行奇思妙想把那些以前從未同框的東西擺在一起。我們可以利用人工智能來(lái)創(chuàng)造出令人驚訝的、激發(fā)人聯(lián)想的提示,這種加強(qiáng)版的聯(lián)想能力,即便是思維發(fā)散的人也難以企及。

經(jīng)過(guò)幾十年的自動(dòng)化,創(chuàng)造力似乎是人類能夠堅(jiān)守的最后陣地。ChAIr項(xiàng)目并不意味著要推翻這一點(diǎn),就像其他實(shí)驗(yàn)一樣,人類和人工智能的聯(lián)合創(chuàng)造力可能會(huì)進(jìn)一步拓展我們的創(chuàng)造能力和想象力。

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原文標(biāo)題:坐穩(wěn)!你的椅子日后也有可能是來(lái)自AI的設(shè)計(jì),甚至還有點(diǎn)兒好看

文章出處:【微信號(hào):thejiangmen,微信公眾號(hào):將門(mén)創(chuàng)投】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

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