AlphaDraw筑绘通楼梯间模块公测以来，受到了越来越多设计师的关注与期待。施工图领域各专业的模块化系列自动出图也在马不停蹄的研发当中，包括建筑、结构、暖通、电气、给排水、室内六大专业，47个一级系统，共计180个二级模块。今天小览带来前线报道，喷淋自动化设计研究抢先看！
地库喷淋自动出图即将上线！
你期待吗？！
在与设计院的设计需求交流中，给排水工程师几乎提出了一个同样的问题：“能实现自动画喷淋吗？” 。从这个灵魂发问可见设计师们被喷淋支配的恐惧。
于是，筑绘通地库喷淋模块提上日程！
喷淋设计的痛点与突破点
喷淋设计的喷头通常是满铺设计，点位数量多，不规则的区域需要设计师手动调整，而且在无吊顶区域还要考虑到梁的制约，所目前市面上设计软件最多也只能做到半自动布置。这也是喷淋设计最大的痛点。
但同时，由于喷头布置的规则足够清晰，客观性强，人工量大，这也为喷淋设计的自动化设计研究找到了突破点。
我们从痛点入手开启了喷淋自动化设计的研究，目前已能轻松实现地库喷淋点位自动布置，极大的提升了设计速度，视地库的面积大小不同，完成时间约控制在20-30分钟左右。
设计逻辑
Design logic
在对喷淋设计流程的梳理中，我们发现对设计师来说，最大的设计痛点是在点位的布置部分，约占到喷淋整体的工作量的60~80%。
喷淋布点本质是集合覆盖问题，而集合覆盖问题(Set Covering Problem)是运筹学研究中典型的组合优化的问题之一，其目的是在满足约束条件的前提下，用最少的点位来实现区域的全覆盖。
如下图所示，这是典型的集合覆盖问题模型。
而落实到喷淋点位设计，最根本的是解决3个问题：是否、距离、美观。
01.
是否问题
“需要辨别哪些是需要区域，哪些是需要规避的区域。”
解决是否问题要先从识图入手，对建筑图纸进行图元级解析和CV识图，按事先输入的逻辑来判断识取的空间及构件是否需被规避。最初我们是希望用图层及空间的关系对所识别的图元进行加强解析，但实际操作的过程中，发现由于各设计院的要求及设计师绘图习惯的多样式，实际的建筑图纸图层五花八门。
例如，我们发现某套图纸的部分墙体位于-w图层，而非习惯上的wall层，部分墙体是用pline线绘制，部分墙体只是两根平行线，并未完全围合，这给我们解析都带来了巨大的困难。目前是通过一方面给设计师提交的图纸适当的约束，规范图层及构件关系，一方面增加我们识图解析的能力，从而提升最终的识图效果。
02.
距离问题
“即喷头到喷头，喷头到墙，喷头到梁的距离控制。”
由于喷头与喷头和墙体都有最大距离和最小距离的要求，因此需要给定约束喷头与其它对象距离的条件，通过算法使距离保持在合法的区间。
在研发上我们借鉴了电荷的原理，将喷头假定为电荷，喷头之间也存在相互的吸引力和相斥力，并且在一定范围内不停阻尼震荡，最终停留下来的位置，大概率就是最合适的位置。同时墙、梁等对象设定了最小布点的距离范围，并形成一个block的非法区域，只要喷头落入了非法区域，最终会被推出，直到合法区域内。
03.
美观问题
“包括距离取模，喷头排列成排，喷头布置均匀，喷头数量尽量少等。”
美观问题的处理相对麻烦，虽然不是规范硬性要求，但却是对设计师来说，却有很大的需求。预先对喷淋点位布局问题进行建模，使用混合整型规划求解器对模型进行求解，采用对象栅格化的处理方式，同时采用聚类对齐，联合优化的算法进行优化，以达到喷头布置的优化效果。
效果展示
Result display
通过多轮的方案优选，现在的布点效果已经基本满足出图要求，特别在是否、距离问题上有比较不错的表现，甚至因为不会出现低级错误，在某些场景比人工更出色，但在美观问题上，还有一定的提升的空间。
结语
Epilogue
目前地库喷淋模块正在稳步研发当中，除了喷淋自动排布等，还需要实现喷头连管、喷淋标注，管径标注等需求的匹配。最终我们希望通过研发团队的通力合作，以及算法的迭代更新，逐步实现喷淋布点的全面自动化，将设计师从繁重的喷淋设计中解放出来。
地库喷淋模块预计将于Q2季度上线，尽请期待吧！
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