Tekoäly visualisoinnin työkaluna
Nora Hawela & Sara Mäkelä, rakennusarkkitehtiopiskelijat
Arkkitehtisuunnitteluun tarkoitetuista visualisointityökaluista jokainen hyödyntää generatiivista tekoälyä: lopputulokset eli renderöidyt kuvat ovat annetun datan ja/tai tekstisyötteiden perusteella tuotettuja uusia luomuksia. Tekoälyllä on siis kyky generoida oppimastaan datasta hyvinkin luovan näköisiä vaihtoehtoja, mutta kykeneekö se luovuuteen?
Tekoäly, luo hieno visukuva!
Tekoälyä hyödyntäviä sovelluksia voidaan pitää jo itsestäänselvyytenä: ne ovat pitkään eläneet taustalla henkilöautojen gps-laitteissa, internetin hakukoneissa ja sosiaalisen median algoritmeissa. Kuntosaliohjelmat, ruokareseptit ja käytännössä mikä tahansa tieto on löydettävissä muutamalla sanalla ja napin painalluksella. Viimeisen parin vuoden aikana kiihtynyt tekoälyteknologian kehitys on herättänyt yritykset tekoälyn kaupallisiin mahdollisuuksiin, myös arkkitehtisuunnittelun saralla. Tekoälysovelluksia kehitetään yhä enemmän suunnittelun eri vaiheisiin, esimerkiksi optimoimaan rakennuksen energiatehokkuutta ja edistämään uusien, innovatiivisten materiaalien soveltamista. Tekoälyä hyödynnetään myös rakenteellisesti kestävien rakennusten kehittämisessä sekä suunnittelun varhaisessa vaiheessa tunnistamaan mahdolliset riskit ja ongelmat. Yleisenä mielenkiinnon kohteena ovat olleet myös innovaatioprojektissamme tutkitut sovellukset suunnitelmien visualisointiin ja konseptien kehittämiseen.
Lähdimme testaamaan viittä ohjelmistoa ja kartoittamaan niiden eri ominaisuuksia ja mahdollisuuksia; näihin ohjelmistoihin lukeutuu:
- ArchiCADin AI Visualizer https://graphisoft.com/solutions/innovation/archicad-ai-visualizer
- Adobe Photoshop (Generatiivinen täyttö, Firefly)
- Veras EvolveLAB https://www.evolvelab.io/veras
- Midjourney https://www.midjourney.com/home
- Stable Diffusionin RunDiffusion https://rundiffusion.com/
Mikä innovaatioprojekti?
Joka kevät Metropolia Ammattikorkeakoulun kolmannen vuoden opiskelijat osallistuvat innovaatioprojektiin osana heidän tutkinto-ohjelmaansa. Innovaatioprojekti toteutetaan opiskelijavetoisena yhdessä Metropolian, opiskelijoiden ja yritysyhteistyökumppanin kanssa, jonka lopputavoitteena on tuottaa yritykselle innovatiivisia, käytännöllisiä sekä konkreettisia ratkaisuja, toimintatapoja, palveluja tai tuotteita vastaamaan yrityksen nykyisiin haasteisiin tai tulevaisuuden tarpeisiin.
Innovaatioprojektimme aiheeksi napsahti “Tekoälyn soveltaminen arkkitehtitoimiston käytännön suunnittelutyöhön”, mitä työstimme Lukkaroinen Arkkitehtien Helsingin toimistolla kevään 2024 ajan. Työn ohjaajina yrityksen puolelta toimivat arkkitehti Satu Fors ja rakennusarkkitehti Mikko Alatarvas sekä Metropolia Ammattikorkeakoulun puolelta lehtori Janne Järvinen. Projekti rajautui tekoälyä hyödyntävien visualisointityökalujen mahdollisuuksien testaukseen.
Luovuus generatiivisessa tekoälyssä
Innovaatioprojektimme aikana testatuista visualisointityökaluista jokainen hyödyntää generatiivista tekoälyä: lopputulokset eli renderöidyt kuvat ovat annetun datan (tässä tapauksessa 3D-mallin tai kuvan) ja/tai tekstisyötteiden perusteella tuotettuja uusia luomuksia. Tekoälyllä on siis kyky generoida oppimastaan datasta hyvinkin luovan näköisiä vaihtoehtoja, mutta kykeneekö se luovuuteen?
Sanoista kuviksi
Ideoiden generointi voi lähteä liikkeelle yksinkertaisimmillaan vain yhdestä sanasta, minkä syöttää promptiksi tekoälylle. Tosin, mitä vähemmän asioita kuvailee, sitä vapaammat kädet jättää tekoälylle eikä idea välttämättä saa toivottua vastinetta. Generoinnissa hienoa onkin, että promptiin voi aina halutessaan lisätä tarkentavaa kuvailua päästäkseen lähemmäs haluamaansa tulosta.
Testatuista ohjelmistoista konseptitason ideointiin mielestämme parhaiten soveltuivat Midjourney, RunDiffusion, ArchiCAD AI Visualizer sekä Veras EvolveLAB. Midjourney ja RunDiffusion ovat keskenään samantyyppisiä ohjelmistoja, joskin RunDiffusion on tällä hetkellä edistyneempi mm. kaikkine eri asetusvaihtoehtoineen. Näillä kahdella ohjelmistolla pystyy luomaan teksti- tai kuvaprompteja syöttäen useita eri variaatioita, joita on mahdollista muokata eteenpäin haluamaansa suuntaan.
Miltä näyttäisi uima-allas keskellä olohuonetta? Promptina käytetty “living room with a pool”. Kuvat generoitu Midjourneyllä.
Veras ja AI Visualizer ovat molemmat intuitiivisia ja helppokäyttöisiä sovelluksia, jotka soveltuvat hyvin konseptien kehittämiseen ja projektin visalisointiin. Erilaisten massoittelu- materiaali- ja värivaihtoehtojen generoinnilla voi luoda useita skenaarioita ja tunnelmia, jotka voivat antaa suuntaa tarkentuvalle jatkotyöstämiselle. Verasin etuna on myös generoitujen kuvien jatkoeditointimahdollisuus: kuvista voi rajata haluamiaan kohteita pois ja generoida kuva uudestaan muuttamatta sen muita ominaisuuksia.
Photoshop Firefly oli testatuista sovelluksista ainoa, joka soveltui ainoastaan valmiiden havainnekuvien viimeistelyyn. Kuvien laajentaminen sekä yksittäisten, pienten kohteiden poistaminen sekä kasvillisuuden lisääminen oli erityisen onnistunutta, mutta esimerkiksi ihmisten todenmukaisuus kaipaisi vielä päivitystä.
Erilaista massoittelua kahden sanan promptilla: “Zaha Hadid”. Kuvat generoitu alkuperäisestä SketchUp mallista Verasilla.
Tekoälysovelluksia testatessa totesimme, että kyetäkseen luoviin suunnitteluratkaisuihin tekoäly tarvitsi ohjeistustamme siitä, millä tavalla luovia ratkaisuja ylipäätänsä saadaan aikaan, ja minkälaisilla tekstisyötteillä sekä säätöasetuksilla tuotettiin onnistuneimpia variaatioita. Tekoälysovellusten tarkoitus ei olekaan korvata luovaa suunnittelijaa, vaan toimia työkaluna suunnittelun eri vaiheissa, ja siinä roolissa sovelluksilla onkin valtava, hyödyntämisen arvoinen potentiaali.
Blogitekstin kirjoittajat Nora Hawela ja Sara Mäkelä ovat kolmannen vuoden rakennusarkkitehtiopiskelijoita Metropolia ammattikorkeakoulusta.