近日，清華大學(xué)建筑學(xué)院宋曄皓教授研究團隊博士生陳鑫星為第一作者，高唯芷、褚英男、宋曄皓為共同作者的研究論文《增強建筑環(huán)境中的虛實交互：基于生成式人工智能的設(shè)計方法比較分析》（Enhancing Interaction in Virtual-Real Architectural Environments: A Comparative Analysis of Generative AI-driven Reality Approaches）獲得Building and Environment（BAE）2024年度青年作者最佳論文獎。

Building and Environment青年作者最佳論文獎設(shè)立于2007年，旨在表彰和鼓勵該領(lǐng)域青年學(xué)者發(fā)表的高水平研究成果。該獎項每年通過嚴格的評選程序，從當年發(fā)表的所有論文中遴選出最具創(chuàng)新性和影響力的研究工作。今年，在收到的8300余篇投稿論文中，經(jīng)過同行評議專家初選，共有41篇論文入圍候選。這些候選論文隨后經(jīng)過編輯推薦和編輯顧問委員會的進一步評估，最終由Bert Blocken教授（主席，比利時）、Zhiwei Lian（連之偉）教授（中國）和Jiping Zhu博士（加拿大）組成的評選委員會評選出三篇優(yōu)秀論文獲此殊榮。論文的獲獎原因具體包括：（1）研究方法、手段或假設(shè)具有很高的獨創(chuàng)性；（2）對該領(lǐng)域發(fā)展的貢獻，包括狹義特殊性和潛在廣泛性應(yīng)用；（3）高質(zhì)量的回復(fù)/表達以及邏輯嚴謹?shù)奈谋竞颓逦烙^的插圖；（4）可靠的數(shù)據(jù)和結(jié)果。

該論文致力于解決建筑環(huán)境向數(shù)字化、虛擬化和信息化拓展過程中面臨的挑戰(zhàn)。研究團隊創(chuàng)新性地提出了一種基于混合現(xiàn)實（MR）和生成式人工智能技術(shù)的生成設(shè)計方法，實現(xiàn)了虛擬與現(xiàn)實空間的深度交互。論文分別基于Rhino建模平臺和Unity3D游戲引擎開發(fā)了兩種技術(shù)路線，并在展覽、休閑和居住空間等多種場景中進行了系統(tǒng)驗證，在設(shè)計靈活性、交互效率和用戶體驗等方面取得了顯著成效。

研究團隊針對傳統(tǒng)設(shè)計方法在實時交互、工作流程整合和快速空間修改等方面的局限性，開發(fā)了創(chuàng)新的解決方案。通過將混合現(xiàn)實技術(shù)與生成式人工智能相結(jié)合，實現(xiàn)了虛擬和實體空間的無縫融合。在展覽場景的應(yīng)用中，基于Unity3D的方法在快速設(shè)計修改和沉浸式體驗方面表現(xiàn)突出，問卷調(diào)查數(shù)據(jù)顯示混合現(xiàn)實（MR）相較于虛擬現(xiàn)實（VR）能夠提供更好的視覺舒適度和更高的沉浸感。研究團隊還通過對參與者位置和視線數(shù)據(jù)的聚類分析，揭示了用戶在虛實融合展覽空間中的多樣化行為模式，為優(yōu)化空間布局和交互方式提供了重要依據(jù)。這種基于生成式人工智能的混合現(xiàn)實方法通過簡單的語言和動作交互，使設(shè)計師能夠?qū)崟r修改和交互空間界面，顯著簡化了傳統(tǒng)設(shè)計流程中的測量、建模和渲染等步驟，同時提升了用戶參與度和創(chuàng)造力。這一研究成果不僅為體驗式展覽和建筑設(shè)計提供了新的可能性，也為未來虛實共生的建筑環(huán)境奠定了重要基礎(chǔ)。

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