CN113486437B - 基于穷举的总图生成方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种基于穷举的总图生成方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：基于获取到的建筑场地对应的初始化信息和建筑物信息，执行穷举运算以得到多个布局规则；基于场地图纸数据中的边界信息生成初始点位，并选取当前点位添加建筑物信息，根据当前点位生成新的相邻点位，从更新后的点位库继续选取新的当前点位，直至建筑场地对应的所有点位均添加建筑物信息之后，得到与建筑场地相对应的总图。本公开提升了总图生成效率，降低总图生成的时间和人力成本，能够实现自动对总图方案的合规性进行自动校验。

Description

基于穷举的总图生成方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本公开涉及建筑总图生成技术领域，尤其涉及一种基于穷举的总图生成方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

建筑总图（简称总图）表示建筑基地的总体布局，具体表达新建房屋的位置、朝向以及周围环境（如原有建筑、交通道路、绿化、地形等）基本情况的图样，包含容积率、建筑密度、建筑间距、日照等重要信息，是建筑中最重要的设计内容之一。建筑总图作为建筑项目的基础内容，包含了深层次的开发逻辑，总图设计的好坏对建筑项目的成本、规划布局以及未来的使用效果具有十分重要的影响。

在现有技术中，主要通过人工手动使用CAD（Computer Aided Design）等工具对建筑物进行手动排列得到总图。例如：需要建筑设计师收集并理解全套的用地规范，理解土地的规划要求，按照所有限制条件进行设计，同时进行指标校核与调整，最终经过多次的尝试与调整，才能完成最终的总图方案。可见，这种通过人工手动生成总图的方式，将耗费大量的时间和人力成本，容易出现错误和大量的修改，降低了总图生成的效率，无法达到对总图方案的合规性进行自动校验的目的。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供了一种基于穷举的总图生成方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术存在的总图生成的时间和人力成本高，容易出现错误及修改，总图的生成效率较低，无法自动进行合规校验的问题。

本公开实施例的第一方面，提供了一种基于穷举的总图生成方法，包括：获取建筑场地对应的初始化信息和建筑物信息，其中初始化信息中包含场地图纸数据；基于初始化信息和建筑物信息，执行穷举运算以得到多个布局规则，其中布局规则用于表示不同类型的建筑物在建筑场地的不同区位中的排布形态与方向；针对每一个布局规则，基于场地图纸数据中包含的边界信息生成初始点位，并根据初始点位生成点位库，从点位库中选取至少一个点位作为当前点位，基于当前点位添加建筑物信息，并将当前点位从点位库中删除；以及根据当前点位生成相邻点位，并根据相邻点位对点位库进行更新，从更新后的点位库中选取至少一个点位作为新的当前点位，基于新的当前点位添加建筑物信息，直至建筑场地对应的所有点位均添加建筑物信息之后，得到与建筑场地相对应的总图。

本公开实施例的第二方面，提供了一种基于穷举的总图生成装置，包括：获取模块，被配置为获取建筑场地对应的初始化信息和建筑物信息，其中，初始化信息中包含场地图纸数据；穷举模块，被配置为基于初始化信息和建筑物信息，执行穷举运算以得到多个布局规则，其中布局规则用于表示不同类型的建筑物在建筑场地的不同区位中的排布形态与方向；生成模块，被配置为针对每一个布局规则，基于场地图纸数据中包含的边界信息生成初始点位，并根据初始点位生成点位库，从点位库中选取至少一个点位作为当前点位，基于当前点位添加建筑物信息，并将当前点位从点位库中删除；以及添加模块，被配置为根据当前点位生成相邻点位，并根据相邻点位对点位库进行更新，从更新后的点位库中选取至少一个点位作为新的当前点位，基于新的当前点位添加建筑物信息，直至建筑场地对应的所有点位均添加了建筑物信息之后，得到与建筑场地相对应的总图。

本公开实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现上述方法的步骤。

本公开实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

本公开实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

通过获取建筑场地对应的初始化信息和建筑物信息，其中初始化信息中包含场地图纸数据；基于初始化信息和建筑物信息，执行穷举运算以得到多个布局规则，其中布局规则用于表示不同类型的建筑物在建筑场地的不同区位中的排布形态与方向；针对每一个布局规则，基于场地图纸数据中包含的边界信息生成初始点位，并根据初始点位生成点位库，从点位库中选取至少一个点位作为当前点位，基于当前点位添加建筑物信息，并将当前点位从点位库中删除；以及根据当前点位生成相邻点位，并根据相邻点位对点位库进行更新，从更新后的点位库中选取至少一个点位作为新的当前点位，基于新的当前点位添加建筑物信息，直至建筑场地对应的所有点位均添加建筑物信息之后，得到与建筑场地相对应的总图。本公开降低了总图生成所耗费的时间和人力成本，降低了总图的错误率，提升了总图生成的效率，能够实现自动对总图的合规性进行自动校验。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本公开实施例在实际应用场景中所涉及的示例系统整体架构的示意图；

图2是本公开实施例提供的基于穷举的总图生成方法的流程示意图；

图3是本公开实施例提供的基于穷举的总图生成装置的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本公开实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本公开。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本公开的描述。

建筑总图，又称为建筑总平面图，以下简称为总图，总图主要是表示建筑在基地上的布置位置以及交通、消防流线组织、停车位、广场等的功能分区关系，还可以表现建筑的层数、容积率、建筑密度、绿化率等各项经济指示。基于总图便于项目人员对建筑用地进行充分理解，明确建筑应该布置的位置、朝向、基底面积（即所有建筑底层面积的总和）的大小以及建筑的退让红线等等限制条件。总图中包含了深层次的开发逻辑，对建筑项目资源的最大化、建筑成本控制、用地规划布局等具有重要意义，因此，生成的总图将极大影响建筑项目的实际使用效果。

在相关技术中，通过人工手动使用计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD）工具对建筑物进行手动排列得到总图。然而，人工使用传统CAD进行总图设计的方式存在以下问题：由于整个设计流程是由人工参与完成的，需要人工手动在CAD里对建筑物的位置和方位进行排列，因此，总图生成的速度比较慢，生成总图的质量、速率极大的取决于参与人的经验和业务水平，容易出现错误，导致大量的修改，人力成本很高，也不能一次生成大量的总图方案供用户挑选。

虽然在现有的总图生成方案中，存在一些智能化总图生成方法，但是这些智能化总图生成方法在使用中仍存在较多问题，具体地，例如：在一种现有技术方案中，通过获取不同的总图方案作为训练数据，对机器学习模型进行训练，利用训练后的机器学习模型自动生成总图；但是，这种方法在实际使用中难以采集到大量标准统一的总图训练数据作为支撑，导致模型训练的效果有限，并且针对不同城市和不同规范的适用性较差，总图方案的合规性难以保证。

在另外一种现有技术方案中，利用基于Rhino插件grasshopper二次开发的软件来生成总图，Rhino为美国Robert McNeel开发的3D造型软件，而grasshopper作为Rhino的插件，3D造型外的功能需自行搭建图形计算框架，兼容性与稳定性无法保证；其次C#与VB作为Rhino的底层语言，使其性能无法满足大量图形计算。因此，无法适用于批量生成总图方案的场景。

鉴于以上技术问题，需要提供一种能够自动化批量生成总图，提升总图生成的效率，降低生成总图方案的错误率，自动校验总图方案的合规性，降低时间和人力成本的总图生成方案，在以下实施例中，总图方案也可以简称为总图。下面结合附图对本公开实施例涉及的系统整体架构进行说明，图1是本公开实施例在实际应用场景中所涉及的示例系统整体架构的示意图。如图1所示，该总图生成方案所涉及的系统整体架构具体可以包括：

首先在规划条件及配置标准输入101阶段，获取预设的建筑场地的规划条件及配置标准，之后利用产品选型及配置定档102阶段对规则进行初始化处理生成产品选型并对配置进行定档，其中，产品选型可以认为是建筑产品的类型，建筑产品之间的配置即不同类型的建筑产品之间的配比组合方案，除此之外，还包含配套设施的产品选型，即配套设施图纸模型的选取；将以上初始化处理得到的数据作为总图穷举算法103的参数，利用预设的穷举逻辑，对穷举参数在其取值范围内进行穷举，可以短时间内生成大量合规的总图方案；之后，利用总图校核及指标计算104阶段根据不同的指标对总图方案进行排序和筛选，将基于指标排序后的总图方案推送给用户，使用户在确认版总图及数据105阶段选择最符合需求的总图方案；最后，在导出CAD或其他格式106阶段将整个建筑场地的规划结果（即总图方案）以CAD图纸的形式进行渲染发送给用户。

图2是本公开实施例提供的基于穷举的总图生成方法的流程示意图。图2的基于穷举的总图生成方法可以由服务器执行。如图2所示，该基于穷举的总图生成方法具体可以包括：

S201、获取建筑场地对应的初始化信息和建筑物信息，其中初始化信息中包含场地图纸数据；

S202、基于初始化信息和建筑物信息，执行穷举运算以得到多个布局规则，其中布局规则用于表示不同类型的建筑物在建筑场地的不同区位中的排布形态与方向；

S203、针对每一个布局规则，基于场地图纸数据中包含的边界信息生成初始点位，并根据初始点位生成点位库，从点位库中选取至少一个点位作为当前点位，基于当前点位添加建筑物信息，并将当前点位从点位库中删除；以及

S204、根据当前点位生成相邻点位，并根据相邻点位对点位库进行更新，从更新后的点位库中选取至少一个点位作为新的当前点位，基于新的当前点位添加建筑物信息，直至建筑场地对应的所有点位均添加了建筑物信息之后，得到与建筑场地相对应的总图。

具体地，本公开实施例中的建筑场地是指实际建筑项目对应的场地或者基地，建筑场地具有一定的边界和规划，是政府批准的项目用地。建筑场地的初始化信息中一般可以包含以下内容：用地图纸数据、场地的地区信息、周边建筑信息、规划信息等。建筑物信息中可以包含需要在该建筑场地布局的建筑物的类型以及对应建筑物的图纸等。限制条件信息一般可以包含适用于该建筑场地的日照规则、间距规则、场地退线规则、限高规则、朝向规则等，不同城市不同地区对应建筑场地的限制条件一般都不相同。

进一步地，穷举算法可以认为是按照一定的穷举逻辑，利用预设的穷举参数，对穷举参数在其可能范围内的所有情况进行穷举，得到由不同穷举结果所组成的集合。例如：以建筑的排列方向作为穷举参数，那么由南向北排列、由北向南排列、由东向西排列、由西向东排列等就分别对应了该穷举参数下的不同情况，将该穷举参数对应的情况与其它穷举参数的情况相互结合，就产生了N种不同的穷举结果。

进一步地，评估模型用于按照不同权重优先级对点位库中的点位进行排序，并选择最佳的点位作为当前放置建筑物的点位，根据评估模型依次对所有的点位进行排序，遍历所有的点位直至建筑场地中的所有点位都被放置了建筑物。也就是说，评估模型主要用来对点位的权重进行评估和排序，从而依次放置不同的建筑物。不同评估模型对点位的排序不同，因此，生成对建筑物的排列结果也就不同。

进一步地，合规性校验是指依据预设的限制规则和信息，对基于评估模型进行点位排序和建筑物填充之后所得到的总图方案进行校验，以判断哪些总图方案合规，哪些总图方案不合规，将不合规的总图方案摒弃掉，仅保留合规的总图方案。在实际应用中，合规性校验包括对建筑物的日照与间距所做的校验。

根据本公开实施例提供的技术方案，本公开根据前端输入的初始化信息、建筑物信息和限制条件信息，按照预定的穷举逻辑对穷举参数的取值范围内的场地布局规则进行穷举，得出一系列不同的布局策略。之后，利用评估模型对生成的点位进行权重计算和排序，依次选取优先级最高的点位进行建筑物的排列和摆放，直至所有的点位都被铺满，利用每一个评估模型对每个布局规则的场地进行排列后，都将得到一个完整的总图方案。最后，利用限制条件对总图方案的合规性进行校验，并将符合校验规则的总图方案进行排序供用户挑选。本公开实施例可一次批量化生成大量的总图方案，提升了总图生成的效率，降低错误率，实现自动化校验总图方案的合规性。

在一些实施例中，该方法还包括获取建筑场地对应的限制条件信息，获取预设的建筑场地对应的初始化信息、建筑物信息和限制条件信息，包括：获取建筑场地对应的场地图纸数据、地区信息、周边建筑信息、以及场地规划信息，根据场地图纸数据、地区信息、周边建筑信息、以及场地规划信息生成初始化信息；从预先配置的建筑物数据库中获取指定的建筑物信息以及不同类型的建筑物之间的配比，其中，每个建筑物信息对应一个建筑物图纸和建筑物标识；获取建筑场地对应的日照规范信息、间距规范信息、场地退线信息、以及场地限高信息，并将日照规范信息、间距规范信息、场地退线信息、以及场地限高信息抽象成预定格式的数据结构，将数据结构中的信息作为限制条件信息。

具体地，初始化信息又可以称为场地初始化信息，初始化信息中包含但不限于以下信息：用地图纸数据、场地的地区信息、周边建筑信息、规划信息等。其中，用地图纸里面可以包含一系列的多边形，例如：地面形状、周边建筑的形状、河流、变电站、高压线、障碍物等的几何图形，用地图纸可以认为是一个完整的图纸，本公开实施例主要提取图纸里面的元素进行图形运算，用于在后续总图生成过程中进行自动排楼（对建筑物的位置进行摆放）的时候考虑。在实际应用中，上述周边建筑信息和规划信息也可以以文字的形式保存在用地图纸数据中。

进一步地，建筑物信息中包含不同类型的建筑物之间的配比以及各类型建筑物对应的建筑图纸，在以下实施例中，建筑物信息也可以称为建筑选型信息。每个类型的建筑物对应的图纸中包含这一类建筑物自身的形状和多边形信息；建筑选型信息除了图纸数据之外，还可以包含与建筑物相关的一些其它信息，比如建筑物的单价、建筑物的类型以及类型之间的占比等。不同类型的建筑物可以认为是建筑物的属性区分，例如以住宅为例，可以将住宅划分为以下类型：高层、别墅、洋房、超高层等。建筑物的图纸可以是地产开发商自身数据库里存储的图纸数据，本算法可以直接从数据库里调用不同类型的建筑物的图纸。在实际应用中，不同类型的建筑图纸中包含该建筑类型对应的楼型、各楼层的轮廓等。

进一步地，限制条件信息是根据预设的限制规则经过抽象整理成的特定数据结构的信息，限制条件信息可以采用字段或者表的方式存储在数据库中。在实际应用中，除了以上的限制条件信息之外，限制信息中还可以包含以下内容：建筑场地的限高限低（用于限制穷举时的次数，比如限高10层，在穷举时将限制楼层的高度），建筑场地的主朝向与次朝向，配套建筑（如商业建筑、学校等）的面积、位置、优先级等信息，基于限制规则所抽象的数据结构可用于后续的限制算法运算。

本公开实施例通过采集并整理不同城市和地区的限制规范，结合实际建筑场地对应的限制信息，将这些规范抽象并整理成算法可识别的通用数据结构，能够将所有的限制规则涵盖在算法里，使算法能够根据数据结构自动对总图方案的合规性进行校验，保证合规的总图方案能够满足多样化的限制规范，提高了总图方案的合规性。

在一些实施例中，该方法还包括穷举参数，基于初始化信息和建筑物信息，执行穷举运算以得到多个布局规则，包括：根据第一穷举参数对不同类型的建筑物在建筑场地中的区位进行划分，得到建筑场地对应的第一布局规则；根据第二穷举参数对不同类型的建筑物进行拼合，以便将不同类型的建筑物之间进行绑定，得到建筑场地对应的第二布局规则；根据第三穷举参数确定不同类型的建筑物的排列方向，得到建筑场地对应的第三布局规则；根据第四穷举参数对配套模块在建筑场地中的区位进行划分，得到建筑场地对应的第四布局规则；对第一布局规则、第二布局规则、第三布局规则以及第四布局规则之间进行随机组合生成多种布局规则。

具体地，不同的穷举参数所产生的布局规则不同，比如以第三穷举参数为例，按照建筑的排列方向进行穷举时，至少可以得到由南向北排列、由北向南排列、由东向西排列、由西向东排列等不同的布局规则，这里的布局规则是指建筑场地内的建筑物将以何种方式进行排列，或者不同类型的建筑所对应的区位等，布局规则是后续点位选取操作的基础规则。同理，利用其它穷举参数依次进行穷举得到不同穷举参数对应的布局规则，例如，利用第一穷举参数处理得到的布局规则为A、B、C……，利用第二穷举参数处理得到的布局规则为D、E、F……。

进一步地，在分别利用上述四个穷举参数对建筑场地的布局规则进行穷举完成之后，将这四个穷举参数对应的穷举结果相互组合以生成更多的布局规则，例如，继续以上实施例的内容，以第一穷举参数和第二穷举参数的结果为例，根据两个穷举参数对应的布局规则，可以进一步组合成AD、AE、AF、BD、BE、BF、CD、CE、CF……等布局规则，将所有的布局规则作为后续点位生成和选取所依赖的基本规则，即点位生成和选取是基于采用不同布局规则的建筑场地执行的操作。

根据本公开实施例提供的技术方案，通过设置多种不同的穷举参数，使参数能在一定范围内进行穷举得到不同的布局规则，并将不同穷举参数对应的布局规则相互组合和融合生成更多的布局规则；也即通过将所有穷举参数的结果相乘，便会生成上千种布局方案。

在一些实施例中，穷举参数包括第一穷举参数、第二穷举参数、第三穷举参数和第四穷举参数，其中，第一穷举参数用于表示不同类型的建筑物在建筑场地中的区位；第二穷举参数用于表示不同类型的建筑物之间的拼合关系；第三穷举参数用于表示不同类型的建筑物的排布形态与方向；第四穷举参数用于表示配套模块在建筑场地中的区位。

具体地，本公开实施例中采用了四种穷举参数，基于每种穷举参数对该建筑场地布局的可能性进行穷举得到不同的布局策略（即布局规则）。其中，第一穷举参数也可称为区位选取参数，用于表示不同类型的建筑对应建筑场地的不同区位，区位是指在建筑场地中所划分的用于排列不同类型建筑物的区域。第二穷举参数也可称为建筑拼合参数，用于表示一种类型的建筑物与另一种类型的建筑物之间的拼合或组合关系，比如洋房与高层之间具有拼合关系。第三穷举参数也可称为建筑排列参数，用于表示不同类型的建筑物将按照预设的排布形态和方向进行排列，比如高层住宅按照东西向排列。第四穷举参数也可称为配套布局参数，用于表示不同的配套模块（即配套设施建筑）在建筑场地中所占的区位。

在一些实施例中，基于场地图纸数据中包含的边界信息生成初始点位，包括：对初始化信息进行预处理，以便从初始化信息中提取出与建筑场地相关的几何信息，其中，几何信息中包含建筑场地对应的边界；根据边界的长度以及建筑物的长度，计算每条边界可排列的建筑物的数量以及每个建筑物对应的位置，将该位置对应的点位作为初始点位；其中，点位中包含建筑物的位置、建筑物标识和建筑物高度。

具体地，对初始化信息中的用地图纸数据所对应的CAD文件进行预处理，提取出一系列的几何信息，其中，几何信息用于表示与建筑场地相关的元素，例如：场地边界、用地红线、道路、河流、不可建范围、周边建筑、用地内公共设施等。

进一步地，根据用地图纸中每条边的边界长度以及建筑物的长度和间距，计算每条边界上可排列的建筑物的数量以及每个建筑物对应的位置坐标，即根据场地边界计算每条边界上可排列建筑物的数量，并将这些建筑物对应的位置作为初始点位，后续建筑物的点位是基于初始点位生成的，因此，点位生成是一个循环过程。在实际应用中，初始点位可以是建筑场地边缘位置处的点位，在生成点位的过程中可以先生成建筑场地四周的点位，再根据四周的点位进一步生成中间点位。

需要说明的是，本公开实施例中的点位与建筑物的位置，这两者之间的概念并不完全相同，点位不仅包含建筑物的位置，还包含建筑物的标识，即每当点位被选取出来之后，那么该点位对应场地位置处的建筑物就同时被确定了，即根据建筑物标识确定该位置处应该放置哪个建筑物。

在一些实施例中，评估模型包括第一评估模型、第二评估模型和第三评估模型，其中，第一评估模型用于表示将预设的排列方向作为权重优先级选择点位；第二评估模型用于表示将建筑物之间拼合的数量作为权重优先级选择点位；第三评估模型用于表示将不同类型的建筑物之间的配比作为权重优先级选择点位。

具体地，评估模型用于判断选取哪个点位作为当前排列的点位，根据评估模型对所有的点位按照不同的权重优先级进行排序，每个点位对应一个权重分值，按照权重分值进行排序，选择分值最高的一个点位作为当前点位。在实际应用中，第一评估模型用于评估建筑物的排列方向，即根据横坐标或者纵坐标进行排序，第二评估模型用于评估建筑物的拼合数量，按照拼合数进行排序，第三评估模型用于评估与目标配比之间的接近程度，计算每种排列情况的配比与目标值之差的绝对值。

需要说明的是，一个位置可能对应多个点位（每个位置可以放置不同的建筑物，即每个位置可以关联多个建筑物标识），例如，以第一评估模型中的排列方向作为权重优先级选取点位时，假设从北向南进行排列的方向优先级高于从南向北进行排列的方向优先级，那么优先选取北边的点位放置建筑物。

在一些实施例中，从更新后的点位库中选取至少一个点位作为当前点位，基于新的当前点位添加建筑物信息，包括：根据第一评估模型、第二评估模型或者第三评估模型，对点位库中的点位按照不同的权重优先级进行排序；根据排序结果选取当前点位，根据当前点位对应的建筑物位置和建筑物标识，将建筑物标识对应的建筑物信息与建筑物位置之间建立映射关系，以便在当前点位中添加建筑物信息。

具体地，分别根据不同的评估模型（不同评估模型对应不同的权重优先级）对点位库中的点位按照权重分值进行排序，并选取权重值最大的点位作为当前点位，并在当前点位对应的位置放置建筑物，即建立当前点位的建筑物标识对应的建筑物信息与位置之间的关联关系。

在实际应用中，由于不同评估模型选择点位的依据不同，对这些评估模型进行穷举完之后，就能保证所有的方案都能搜索到；但是，在一个总图的生成过程中一般只使用一个评估模型，比如选择排楼方向作为一个总图的评估模型时，那么生成的总图方案都是基于排楼方向这一评估模型所选取的点位计算出来的，因此，每一个评估模型对应一套总图方案。

在一些实施例中，根据当前点位生成相邻点位，并根据相邻点位对点位库进行更新，从更新后的点位库中选取至少一个点位作为新的当前点位，基于新的当前点位添加建筑物信息，包括：根据当前点位所对应建筑物的拼合关系，在当前点位的四周创建多个相邻点位，将相邻点位添加到点位库中；根据评估模型对更新后的点位库中的点位按照不同的权重优先级进行排序，并根据排序结果选取新的当前点位，根据新的当前点位对应的建筑物位置和建筑物标识，将建筑物标识对应的建筑物信息与建筑物位置之间建立映射关系，以便在新的当前点位中添加建筑物信息。

具体地，在从点位库中的初始点位中选取出当前点位之后，将当前点位从点位库中删除，并进一步根据当前点位对应的建筑物的拼合形态，在当前点位对应的建筑物位置的周边生成多个相邻点位，将新生成的相邻点位添加到点位库中。需要说明的是，点位库可以认为是一个用于临时存储点位的点位池，通过对点位池中的点位进行添加和删除从而实现对点位池中点位的更新维护。

进一步地，下面结合具体实施例对利用评估模型选取点位，以及根据选取出来的点位生成总图的过程进行说明，具体可以包括以下内容：

可以先划分不同类型的建筑对应的生成区域（即区位），在建筑的生成区域内每置入一栋该类型下的建筑时，通过不同的评估模型（比如按拼合数量、户型配比、生成方向等评估）进行启发式搜索，根据不同的权重优先级得到不同的方案，利用评估模型选取点位的过程如下：

1）沿建筑场地的边界生成初始位置并放入位置池；

2）根据评估模型从位置池中选取一个最佳位置点来放置住宅；

3）针对每种类型住宅的每种拼合形态，在当前位置点的周边八个位置创建新的放置点，并将新的位置点放入位置池中；

4）循环执行2、3步操作直至建筑用地上的点位被排满。

进一步地，本公开实施例中不同类型的建筑对应不同的建筑物，因此在生成点位时，可以预先配置不同类型的建筑作为排列的对象，比如以住宅为例，选择用于总图方案生成的各类型的住宅，如洋房90-90，高层120-110-110-120，小高层130-130等；同时，输入每种已选择住宅的意向配比（比如套数配比或面积配比）供算法参照，在实际应用中，配比是一种可选的参数，在实际进行建筑排列时可以按照此配比排列，也可以不按照此配比排列。另外，还可以指定每种住宅是否拼合以及拼合的优先级。

在一些实施例中，该方法还包括：利用限制条件信息对总图方案进行合规性校验，将不符合限制条件信息的总图方案删除，将符合限制条件信息的总图方案作为生成的目标总图方案；其中利用限制条件信息对总图方案进行合规性校验，包括：根据总图方案中排列的建筑物所对应的几何信息，计算建筑物之间的位置关系，根据位置关系对建筑物的间距规范进行合规性校验；根据总图方案中排列的建筑物所对应的几何信息，将射线与几何体进行相交运算，根据相交运算的结果对建筑物的日照规范进行合规性校验。

具体地，在利用不同的评估模型选取点位并将建筑场地铺满之后，生成每种评估模型对应的总图方案，之后利用限制条件对总图方案的合规性进行校验。下面以限制条件中的间距规范和日照规范为例，对合规性校验的过程进行详细说明，具体可以包括以下内容：

对于间距规范的校验而言，基于前面对用地图纸数据进行提取得到的几何信息，使用多边形光栅化的方式判断建筑物对应的多边形是否重叠，计算多边形的所有边之间的最短距离，根据最短距离判断建筑物是否符合间距规范。

对于日照规范的校验而言，基于前面对用地图纸数据进行提取得到的几何信息，对射线与几何体进行相交运算，即将射线与几何体相交等价于与每个三角形求交，根据求交的结果判断建筑物是否符合日照规范，在实际应用中，使用树结构管理三角形列表可降低求交的计算量。

需要说明的是，不仅可以对生成的总图方案进行合规性的校验，在总图生成过程中，当每个点位被选出来，每放置一个建筑物的时候，都可以执行限制条件的判断，即判断这个点位的位置能不能放置建筑物，对所有的限制条件分别进行校验，当所有的限制条件均满足时，则该点位的位置就可以放置建筑物，否则不能放置建筑物，尝试下一个点位。

在一些实施例中，将符合限制条件信息的总图方案作为生成的目标总图方案之后，还包括：根据总图方案中排列的建筑物所对应的几何信息，计算总图方案对应的容积率、建筑密度以及配比契合度，根据计算得到的容积率、建筑密度以及配比契合度的值，对总图方案进行排序，根据排序结果筛选出用于推送给用户的目标总图方案。

具体地，在对所有生成的总图方案进行合规性校验之后，对于合规的总图方案做进一步地排序和筛选，将容积率、建筑密度和配比契合度作为排序指标，通过计算每个总图方案中建筑物的容积率、建筑密度和配比契合度对应的指标值，将这些指标值与预设阈值进行比较，将不满足预设阈值的总图方案筛除，对于满足预设阈值的总图方案，根据指标值对这部分总图方案进行排序，并将排序后的总图方案推送给用户进行选择。

根据本公开实施例提供的技术方案，通过利用不同的穷举参数对建筑场地的布局规则进行穷举，计算所有排列方案的可能性，并通过构建一套限制算法的逻辑，将不同地区的通用规则转化为一套统一的限制条件，通过限制条件自动校验总图方案的合规性，无需人工参与测量和校验，利用评估模型自动选取点位并与建筑物之间建立联系，在限制条件的框架下，评估模型将自动选取点位直至建筑场地内的所有点位均被铺满。本公开实施例可一次批量化生成大量的总图方案，提升了总图生成的效率，降低错误率，实现自动化校验总图方案的合规性。

下述为本公开装置实施例，可以用于执行本公开方法实施例。对于本公开装置实施例中未披露的细节，请参照本公开方法实施例。

图3是本公开实施例提供的基于穷举的总图生成装置的结构示意图。如图3所示，该基于穷举的总图生成装置包括：

获取模块301，被配置为获取建筑场地对应的初始化信息和建筑物信息，其中初始化信息中包含场地图纸数据；

穷举模块302，被配置为基于初始化信息和建筑物信息，执行穷举运算以得到多个布局规则，其中布局规则用于表示不同类型的建筑物在建筑场地的不同区位中的排布形态与方向；

生成模块303，被配置为针对每一个布局规则，基于场地图纸数据中包含的边界信息生成初始点位，并根据初始点位生成点位库，根据预设的评估模型从点位库中选取至少一个点位作为当前点位，基于当前点位添加建筑物信息，并将当前点位从点位库中删除；以及

添加模块304，被配置为根据当前点位生成相邻点位，并根据相邻点位对点位库进行更新，根据评估模型从更新后的点位库中选取至少一个点位作为新的当前点位，基于新的当前点位添加建筑物信息，直至建筑场地对应的所有点位均添加了建筑物信息之后，得到与建筑场地相对应的总图方案。

在一些实施例中，图3的获取模块301获取建筑场地对应的场地图纸数据、地区信息、周边建筑信息、以及场地规划信息，根据场地图纸数据、地区信息、周边建筑信息、以及场地规划信息生成初始化信息；从预先配置的建筑物数据库中获取指定的建筑物信息以及不同类型的建筑物之间的配比，其中，每个建筑物信息对应一个建筑物图纸和建筑物标识；获取建筑场地对应的日照规范信息、间距规范信息、场地退线信息、以及场地限高信息，并将日照规范信息、间距规范信息、场地退线信息、以及场地限高信息抽象成预定格式的数据结构，将数据结构中的信息作为限制条件信息。

在一些实施例中，还包括穷举参数，图3的穷举模块302根据第一穷举参数对不同类型的建筑物在建筑场地中的区位进行划分，得到建筑场地对应的第一布局规则；根据第二穷举参数对不同类型的建筑物进行拼合，以便将不同类型的建筑物之间进行绑定，得到建筑场地对应的第二布局规则；根据第三穷举参数确定不同类型的建筑物的排列方向，得到建筑场地对应的第三布局规则；根据第四穷举参数对配套模块在建筑场地中的区位进行划分，得到建筑场地对应的第四布局规则；对第一布局规则、第二布局规则、第三布局规则以及第四布局规则之间进行随机组合生成多种布局规则。

在一些实施例中，第一穷举参数用于表示不同类型的建筑物在建筑场地中的区位；第二穷举参数用于表示不同类型的建筑物之间的拼合关系；第三穷举参数用于表示不同类型的建筑物的排布形态与方向；第四穷举参数用于表示配套模块在建筑场地中的区位。

在一些实施例中，图3的生成模块303对初始化信息进行预处理，以便从初始化信息中提取出与建筑场地相关的几何信息，其中，几何信息中包含建筑场地对应的边界；根据边界的长度以及建筑物的长度，计算每条边界可排列的建筑物的数量以及每个建筑物对应的位置，将该位置对应的点位作为初始点位；其中，点位中包含建筑物的位置、建筑物标识和建筑物高度。

在一些实施例中，评估模型包括第一评估模型、第二评估模型和第三评估模型，其中，第一评估模型用于表示将预设的排列方向作为权重优先级选择点位；第二评估模型用于表示将建筑物之间拼合的数量作为权重优先级选择点位；第三评估模型用于表示将不同类型的建筑物之间的配比作为权重优先级选择点位。

在一些实施例中，图3的生成模块303根据第一评估模型、第二评估模型或者第三评估模型，对点位库中的点位按照不同的权重优先级进行排序；根据排序结果选取当前点位，根据当前点位对应的建筑物位置和建筑物标识，将建筑物标识对应的建筑物信息与建筑物位置之间建立映射关系，以便在当前点位中添加建筑物信息。

在一些实施例中，图3的生成模块303根据当前点位所对应建筑物的拼合关系，在当前点位的四周创建多个相邻点位，将相邻点位添加到点位库中；根据评估模型对更新后的点位库中的点位按照不同的权重优先级进行排序，并根据排序结果选取新的当前点位，根据新的当前点位对应的建筑物位置和建筑物标识，将建筑物标识对应的建筑物信息与建筑物位置之间建立映射关系，以便在新的当前点位中添加建筑物信息。

在一些实施例中，图3的校验模块305利用限制条件信息对总图方案进行合规性校验，将不符合限制条件信息的总图方案删除，将符合限制条件信息的总图方案作为生成的目标总图方案；其中根据总图方案中排列的建筑物所对应的几何信息，计算建筑物之间的位置关系，根据位置关系对建筑物的间距规范进行合规性校验；根据总图方案中排列的建筑物所对应的几何信息，将射线与几何体进行相交运算，根据相交运算的结果对建筑物的日照规范进行合规性校验。

在一些实施例中，图3的筛选模块306在将符合限制条件信息的总图方案作为生成的目标总图方案之后，根据总图方案中排列的建筑物所对应的几何信息，计算总图方案对应的容积率、建筑密度以及配比契合度，根据计算得到的容积率、建筑密度以及配比契合度的值，对总图方案进行排序，根据排序结果筛选出用于推送给用户的目标总图方案。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本公开实施例的实施过程构成任何限定。

图4是本公开实施例提供的电子设备4的结构示意图。如图4所示，该实施例的电子设备4包括：处理器401、存储器402以及存储在该存储器402中并且可以在处理器401上运行的计算机程序403。处理器401执行计算机程序403时实现上述各个方法实施例中的步骤。或者，处理器401执行计算机程序403时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。

示例性地，计算机程序403可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或多个模块/单元被存储在存储器402中，并由处理器401执行，以完成本公开。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序403在电子设备4中的执行过程。

电子设备4可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等电子设备。电子设备4可以包括但不仅限于处理器401和存储器402。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是电子设备4的示例，并不构成对电子设备4的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如，电子设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

处理器401可以是中央处理单元（Central Processing Unit，CPU），也可以是其它通用处理器、数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器402可以是电子设备4的内部存储单元，例如，电子设备4的硬盘或内存。存储器402也可以是电子设备4的外部存储设备，例如，电子设备4上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card，SMC），安全数字（Secure Digital，SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。进一步地，存储器402还可以既包括电子设备4的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器402用于存储计算机程序以及电子设备所需的其它程序和数据。存储器402还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开的范围。

在本公开所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/计算机设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/计算机设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本公开实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可以实现上述各个方法实施例的步骤。计算机程序可以包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如，在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种基于穷举的总图生成方法，其特征在于，包括：

获取建筑场地对应的初始化信息和建筑物信息，其中所述初始化信息中包含场地图纸数据；

基于所述初始化信息、建筑物信息以及穷举参数，执行穷举运算以得到多个布局规则，其中布局规则用于表示不同类型的建筑物在所述建筑场地的不同区位中的排布形态与方向；

针对每一个布局规则，基于所述场地图纸数据中包含的边界信息生成初始点位，并根据所述初始点位生成点位库，从所述点位库中选取至少一个点位作为当前点位，基于所述当前点位添加建筑物信息，并将所述当前点位从所述点位库中删除；以及

根据所述当前点位生成相邻点位，并根据所述相邻点位对所述点位库进行更新，从更新后的所述点位库中选取至少一个点位作为新的当前点位，基于所述新的当前点位添加建筑物信息，直至所述建筑场地对应的所有点位均添加建筑物信息之后，得到与所述建筑场地相对应的总图；

其中，所述穷举参数包括以下参数：区位选取参数、建筑拼合参数、建筑排列参数和配套布局参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括获取所述建筑场地对应的限制条件信息，获取建筑场地对应的初始化信息、建筑物信息和限制条件信息，包括：

获取所述建筑场地对应的场地图纸数据、地区信息、周边建筑信息、以及场地规划信息，根据所述场地图纸数据、所述地区信息、所述周边建筑信息、以及所述场地规划信息生成初始化信息；

从预先配置的建筑物数据库中获取指定的建筑物信息以及所述不同类型的建筑物之间的配比，其中每个所述建筑物信息对应一个建筑物图纸和建筑物标识；

获取所述建筑场地对应的日照规范信息、间距规范信息、场地退线信息、以及场地限高信息，并将所述日照规范信息、所述间距规范信息、所述场地退线信息、以及所述场地限高信息抽象成预定格式的数据结构，将所述数据结构中的信息作为限制条件信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始化信息、建筑物信息以及穷举参数，执行穷举运算以得到多个布局规则，包括：

根据第一穷举参数对所述不同类型的建筑物在所述建筑场地中的区位进行划分，得到所述建筑场地对应的第一布局规则；

根据第二穷举参数对所述不同类型的建筑物进行拼合，以便将不同类型的建筑物之间进行绑定，得到所述建筑场地对应的第二布局规则；

根据第三穷举参数确定所述不同类型的建筑物的排列方向，得到所述建筑场地对应的第三布局规则；

根据第四穷举参数对配套模块在所述建筑场地中的区位进行划分，得到所述建筑场地对应的第四布局规则；

对所述第一布局规则、第二布局规则、第三布局规则以及第四布局规则之间进行随机组合生成多种布局规则。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一穷举参数用于表示不同类型的建筑物在所述建筑场地中的区位；所述第二穷举参数用于表示所述不同类型的建筑物之间的拼合关系；所述第三穷举参数用于表示所述不同类型的建筑物的排布形态与方向；所述第四穷举参数用于表示配套模块在所述建筑场地中的区位。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述场地图纸数据中包含的边界信息生成初始点位，包括：

对所述初始化信息进行预处理，以便从所述初始化信息中提取出与所述建筑场地相关的几何信息，其中所述几何信息中包含所述建筑场地对应的边界；

根据所述边界的长度以及所述建筑物的长度，计算每条所述边界可排列的建筑物的数量以及每个所述建筑物对应的位置，将该位置对应的点位作为初始点位；

其中，所述点位中包含建筑物的位置、建筑物标识和建筑物高度。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，评估模型包括第一评估模型、第二评估模型和第三评估模型，所述从更新后的所述点位库中选取至少一个点位作为当前点位，基于所述新的当前点位添加建筑物信息，包括：

根据所述第一评估模型、第二评估模型或者第三评估模型，对更新后的所述点位库中的点位按照不同的权重优先级进行排序；

根据排序结果选取所述当前点位，根据所述当前点位对应的建筑物位置和建筑物标识，将所述建筑物标识对应的建筑物信息与所述建筑物位置之间建立映射关系，以便在所述当前点位中添加所述建筑物信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

所述第一评估模型用于表示将预设的排列方向作为权重优先级选择点位；

所述第二评估模型用于表示将建筑物之间拼合的数量作为权重优先级选择点位；

所述第三评估模型用于表示将不同类型的建筑物之间的配比作为权重优先级选择点位。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前点位生成相邻点位，并根据所述相邻点位对所述点位库进行更新，从更新后的所述点位库中选取至少一个点位作为新的当前点位，基于所述新的当前点位添加建筑物信息，包括：

根据所述当前点位所对应建筑物的拼合关系，在所述当前点位的四周创建多个相邻点位，将所述相邻点位添加到所述点位库中；

根据所述评估模型对更新后的所述点位库中的点位按照不同的权重优先级进行排序，并根据排序结果选取新的所述当前点位，根据所述新的当前点位对应的建筑物位置和建筑物标识，将所述建筑物标识对应的建筑物信息与所述建筑物位置之间建立映射关系，以便在所述新的当前点位中添加所述建筑物信息。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

利用限制条件信息对所述总图进行合规性校验，将不符合所述限制条件信息的总图删除，将符合所述限制条件信息的总图作为生成的目标总图；

其中所述利用所述限制条件信息对所述总图进行合规性校验，包括：

根据所述总图中排列的建筑物所对应的几何信息，计算所述建筑物之间的位置关系，根据所述位置关系对所述建筑物的间距规范进行合规性校验；

根据所述总图中排列的建筑物所对应的几何信息，将射线与几何体进行相交运算，根据所述相交运算的结果对所述建筑物的日照规范进行合规性校验。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述将符合所述限制条件信息的总图作为生成的目标总图之后，还包括：

根据所述总图中排列的建筑物所对应的几何信息，计算所述总图对应的容积率、建筑密度以及配比契合度，根据计算得到的所述容积率、所述建筑密度以及所述配比契合度的值，对所述总图进行排序，根据排序结果筛选出用于推送给用户的所述目标总图。

11.一种基于穷举的总图生成装置，其特征在于，包括：

获取模块，被配置为获取建筑场地对应的初始化信息和建筑物信息，其中所述初始化信息中包含场地图纸数据；

穷举模块，被配置为基于所述初始化信息、建筑物信息以及穷举参数，执行穷举运算以得到多个布局规则，其中布局规则用于表示不同类型的建筑物在所述建筑场地的不同区位中的排布形态与方向；

生成模块，被配置为针对每一个布局规则，基于所述场地图纸数据中包含的边界信息生成初始点位，并根据所述初始点位生成点位库，从所述点位库中选取至少一个点位作为当前点位，基于所述当前点位添加建筑物信息，并将所述当前点位从所述点位库中删除；以及

添加模块，被配置为根据所述当前点位生成相邻点位，并根据所述相邻点位对所述点位库进行更新，从更新后的所述点位库中选取至少一个点位作为新的当前点位，基于所述新的当前点位添加建筑物信息，直至所述建筑场地对应的所有点位均添加了建筑物信息之后，得到与所述建筑场地相对应的总图；

其中，所述穷举参数包括以下参数：区位选取参数、建筑拼合参数、建筑排列参数和配套布局参数。

12.一种电子设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至10中任一项所述的方法。

13.一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，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至10中任一项所述的方法。

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