规划问道
以扩散模型为代表的通用图像生成技术，虽在建筑可视化、概念设计等领域崭露头角，却难以直接赋能城市规划总平面图绘制。作为控规、城市设计等业务的核心成果，总平面图需精准表达功能分区、空间结构与要素关系。尽管AI技术被寄予厚望，但通用模型在城市设计场景中仍面临四大专业壁垒：
（1）专业语义理解偏差：模型无法解析“点群式布局”“轴线围合”等术语，常将总平面图误判为建筑平面或透视效果图；
（2）尺度与要素表达失准：在1:1000-1:2000比例下，步行街铺装纹理、河流边界等细节易出现模糊或错位，色彩层次缺乏规划图纸的规范性；
（3）场景深度适配不足：修建性详细规划需强化空间组织逻辑（如通过轴线划分商业动线与居住区静线），但通用模型难以自动优化铺装设计与绿化配置；城市设计侧重功能区与路网的嵌入式更新，而模型对“开放空间衔接度”“路网密度阈值”等专业指标缺乏响应机制；
（4）要素统筹能力薄弱：边界处理粗糙、重点地块表达模糊等问题频发，导致图纸需人工反复修正，反推设计师陷入“AI试错+手动纠偏”的新负担。
现有LoRA等微调方法虽能提升模型的专业工作能力，但城市规划总平面图表达涉及多尺度空间认知与专业美学要求，通用训练框架难以构建“专业术语-设计逻辑-制图规范”的闭环映射。
技术突破：双重知识图谱
破解城市设计“表达密码”
团队提出“空间认知-色彩控制”双知识图谱技术，让AI真正理解规划语言：
1. 空间认知图谱——让AI读懂设计逻辑
7大功能片区：商业、教育、交通枢纽等分类建模，建立“建筑-场地-环境”关联网络；
要素分级体系：从宏观空间结构（轴线、功能分区）到微观要素（铺装纹理、树种配置）分层解析，确保模型精准识别线稿意图。
图：城市设计空间认知总平面图知识图谱
图：城市设计空间认知总平面图知识图谱层级体系示意图
2. 色彩控制图谱——让AI掌握规划美学
三级色彩逻辑：整体基调（如生态淡彩）、色彩关系（冷暖色平衡）、细节配色（建筑-水面-路径专项配色）；
动态适配机制：根据方案阶段（概念设计→方案深化）自动调整色彩饱和度与细节密度，满足从“意向表达”到“技术图纸”的进阶需求。
图：城市设计色彩控制总平面图知识图谱
3. 模型训练——从“通用画手”到“规划专家”的进化
训练集构建：基于“空间认知-色彩控制”双重知识图谱，由专业规划师团队精心挑选贴近业务需求的精品规划总平面图纸，并采用知识图谱解析的专业绘图逻辑对图像进行打标。
基座模型：采用Stable Diffusion XL，充分利用其强大的基础生成能力，确保图像细节丰富度；
微调策略：采用LoRA技术注入规划知识，使模型理解“空间认知-色彩控制”等专业术语，改变原始大模型简单的“要素识别-生成”逻辑，实现AI生图复现规划师工作流程；
控制网络：通过ControlNet锁定线稿与双图谱的映射关系，实现要素零错位、色彩零偏差的“输入即精准生成”。
实战演示：从线稿到成图，
AI如何助攻设计全流程？
图：模型使用工作流
Step 1 输入规范线稿
要求：区分建筑、道路、绿化等要素，避免文字标注；
技巧：简化细节线条（如省略屋顶、绿化、铺地纹理），突出主体结构。
图：示例线稿
Step 2 批量生成与筛选
操作：通过WebUI，使用ControlNet的图生图功能输入平面图线稿，并借助“空间认知-色彩控制”双重提示词，一次生成10-20张备选图。
优势：5分钟内完成多备选渲染方案，传统手工渲染需2-3天。
图：模型进行平面图初步渲染的表现
Step 3 局部优化与定稿
问题修复：对识别偏差要素（如错误的水体边界）进行局部重绘；
细节增强：叠加阴影线稿提升立体感，调整建筑肌理强化图面层次。
图：模型进行局部重绘修正的表现
图：模型进行阴影及建筑再调整的表现
传统AI生图仅完成“要素识别→图像生成”的机械转换，而本技术通过LoRA微调实现规划专业知识融入，重构模型底层逻辑，使其深度模拟规划师“空间分析→规范适配→美学表达”的专业工作流。通过改变“空间认知-色彩控制”双重提示词，模型能够有效对平面图表达效果进行调整。
图：模型应对空间认知提示词微调时的表现
图：模型应对色彩控制提示词微调时的表现
模型开发落地以来，在同济规划设计院内部上线使用，实现了业务工作的效率跃升，AI渲染将总平面图生成周期从数日压缩至分钟级，方案迭代速度提升10倍以上。通过双图谱约束，使得AI生图流程符合规划师日常工作思维，大大削减了专业人员适应AI新范式的技术难度。
未来，将继续基于实际规划业务需求与专业工作知识，对知识图谱进行拓展，迭代优化模型。升级交互模式，引入多轮反馈机制，AI根据用户标记的“不满意区域”自主优化，形成“设计-评估-再生成”闭环。以智能化工具链全面赋能规划设计全流程，构建高效、精准、可迭代的设计表达体系，助力行业工作模式向数字化与智慧化深度转型。
研究团队简介：
钮心毅，同济大学建筑与城市规划学院教授，中国城市规划新技术应用专业委员会副主任委员；
刘思涵，同济大学建筑与城市规划学院博士研究生；
周思薇，同济大学建筑与城市规划学院硕士研究生；
王晨亦，同济大学建筑与城市规划学院硕士研究生；
孙旻皓，同济大学建筑与城市规划学院本科生。
（完）
原文始发于微信公众号（城市数据派）：分钟级生成总平面图，10倍提升方案效率！AI 如何助攻设计全流程？丨城市数据派
