基于多模态协同与空间拓扑的边角地更新方案生成系统的制作方法

本技术涉及人工智能，尤其涉及一种基于多模态协同与空间拓扑的边角地更新方案生成系统。

背景技术：

1、随着城市更新逐步从大规模片区改造转向存量空间精细化治理，边角地、闲置地、桥下空间、街旁零散空间等小微地块的更新利用需求不断增加。该类地块通常具有面积较小、形态不规则、周边业态复杂、现状图像信息与规划属性信息分散等特点，在进行更新方案设计时，需要综合考虑地块本体条件、周边公共服务供给、已有改造案例、空间可实施性、视觉呈现效果以及工程造价等多方面因素。

2、现有的边角地更新方案生成方式通常依赖人工调研、人工筛选案例和人工编制设计文本。即使引入大语言模型或图像生成模型，也多是将场地描述、参考案例或设计要求直接输入模型，由模型生成方案文本或效果图。该方式存在以下问题：一方面，地块属性、空间几何、poi供给缺口、案例语义标签和实景图像之间缺乏统一的数据组织关系，导致案例匹配和方案生成容易停留在文本相似或经验判断层面；另一方面，生成的设计方案与实景底图之间缺少空间拓扑约束，容易出现设计要素位置不合理、图像渲染偏离场地现状、远处地物被错误搬移、画面比例失真等问题。

3、此外，现有技术中，方案文本生成、视觉渲染、用户反馈迭代和造价估算往往由不同工具分别完成，各环节之间缺少稳定的数据传递对象和状态记录机制。用户对候选方案提出修改意见后，难以基于原有设计方向、历史反馈和方案版本进行连续迭代；渲染图生成后，也难以将图像中的设计要素进一步映射为可用于工程量识别和造价核算的空间对象。因此，现有技术仍需要一种能够对边角地多源数据进行统一表征，并在案例匹配、方案生成、视觉重构、交互更新和造价估算之间形成协同处理的技术方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种能够对边角地多源数据进行统一表征，并在案例匹配、方案生成、视觉重构、交互更新和造价估算之间形成协同处理的技术。

2、本发明的目的通过以下技术方案实现：

3、一种基于多模态协同与空间拓扑的边角地更新方案生成系统，包括：数据录入模块、poi数据统计模块、案例匹配模块、方案生成模块、视觉特征重构模块和造价估算模块；数据录入模块用于获取输入的目标地块的源数据,并进行结构化处理，生成目标地块的地块本体表征数据；其中，地块本体表征数据包括地块基础属性数据、地块空间特征数据、地块用地性质数据和地块实景图像数据；poi数据统计模块用于筛选出与目标地块近邻的poi数据并生成poi缺口矩阵；案例匹配模块包括案例解析单元和案例筛选单元；其中，案例解析单元用于获取案例库中的案例数据，并进行解析，提取对应的案例信息；案例信息包括案例语义标签；案例筛选单元用于获取目标地块的综合特征数据，并基于综合特征数据、案例语义标签和预设规则的评分模型，对案例库中的案例与目标地块进行匹配，筛选出匹配案例；其中，综合特征数据包括地块本体表征数据与poi缺口矩阵；方案生成模块用于调用方案生成模型，并输入基于综合特征数据和匹配案例的案例语义标签生成的方案生成语句，获取至少一个候选设计方案；其中，候选设计方案包括候选设计方案文本；视觉特征重构模块用于提取设计方案文本中可实施的设计要素成设计点阵列，并构建组合渲染指令，并基于输入的实景底图和组合渲染指令生成设计方案的渲染图；造价估算模块用于识别渲染图中的设计要素的工程量，并结合预存储的本地单价表核算出设计方案的总造价。

4、具体的，视觉特征重构模块包括设计要素提取单元、设计点阵列生成单元、提示词生成单元、渲染指令生成单元、视觉生成单元和坐标图谱生成单元；设计要素提取单元用于获取目标地块的候选设计方案文本和输入的实景底图，并将候选设计方案文本和实景底图输入第一跨模态视觉理解模型，提取实景底图中可实施的设计要素；设计点阵列生成单元用于对设计要素进行结构化处理，形成设计点阵列；其中，设计点阵列包括对象信息、改造处理描述信息和属性信息；提示词生成单元用于生成基础渲染提示词；渲染指令生成单元用于基于基础渲染提示词、设计点阵列以及根据实景底图的原始宽高比确定的目标输出比例，构建组合渲染指令；视觉生成单元用于调用视觉生成模型，并基于组合渲染指令和实景底图，生成设计方案的渲染图；坐标图谱生成单元用于基于设计点阵列，对渲染图执行逆向空间映射，识别出渲染图中的设计设施；以及，提取设计设施的空间锚点和对应的设计要素说明，生成归一化的空间坐标图谱。

5、更具体的，提示词生成单元被配置为，执行以下步骤：基于预设的层级结构，对对象信息、改造处理描述信息和属性信息进行编译，生成结构化的基础渲染提示词；采用正则清洗算子对基础渲染提示词执行地形风险词清洗，将基础渲染提示词中的地形风险词替换为预置安全字典中对应的地形安全词。

6、另一具体的，提示词生成单元被配置为，执行以下步骤：将候选设计方案文本和实景底图输入第二跨模态视觉理解模型，提取出候选设计方案文本并转译为中文场景描述；对中文场景描述执行正则清洗，对冗余内容进行剥离，生成基础渲染提示词；采用正则清洗算子对基础渲染提示词执行地形风险词清洗，将基础渲染提示词中的地形风险词替换为预置安全字典中对应的地形安全词。

7、更具体的，还包括交互模块，交互模块包括方案更新单元和渲染更新单元；方案更新单元用于创建或调用与候选设计方案对应的方案迭代会话，获取用户针对候选设计方案输入的方案更新指令，并基于方案更新指令和方案迭代会话中的方案上下文记录，更新候选设计方案；渲染更新单元用于创建或调用与目标地块对应的渲染编辑会话，获取用户针对渲染图输入的渲染更新指令，并基于渲染更新指令和渲染编辑会话中的渲染上下文记录，更新基础渲染提示词、负向约束和组合渲染指令中的至少一种，以触发视觉特征重构模块生成编辑后渲染图。

8、更具体的，方案更新单元被配置为，执行以下步骤：分别针对各个候选设计方案，构建对应的方案迭代会话；其中，方案迭代会话用于存储当前反馈槽位、压缩历史信息和方案版本序列，候选设计方案包括候选设计方案文本；接收用户针对任一候选设计方案输入的反馈信息，并确定反馈信息对应的候选设计方案；将反馈信息写入候选设计方案对应的当前反馈槽位，并获取候选设计方案对应的设计方向约束、方案生成语句、压缩历史信息和方案版本序列，生成方案迭代请求，发送至方案生成模块；其中，方案迭代请求用于触发方案生成模块生成迭代后的候选设计方案文本；接收方案生成模块返回的迭代后的候选设计方案文本，并更新方案迭代会话。

9、另一具体的，渲染更新单元被配置为，执行以下步骤：创建或调用与目标地块对应的渲染编辑会话，并生成或读取对应的会话标识；生成与会话标识关联的会话上下文记录；若接收到携带会话标识的负向描述，则基于会话标识读取会话上下文记录，将负向描述进行提取、规范化和去重，转译为负向约束，并基于负向约束更新会话上下文记录中的负向约束；若接收到携带会话标识的编辑请求，则基于会话标识读取会话上下文记录，生成或更新会话上下文记录中的基础渲染提示词。

10、另一具体的，方案生成模块还包括约束生成单元和语句生成单元；约束生成单元用于结合综合特征数据和匹配案例的案例信息，生成方案生成约束信息；其中，方案生成约束信息包括若干个设计方向约束，且各个设计方向约束满足地块用地性质数据对应的用地约束；语句生成单元用于结合综合特征数据、匹配案例的案例语义标签和方案生成约束信息，生成方案生成语句。

11、另一具体的，数据录入模块包括空间数据解析单元、坐标解算单元和几何属性测算单元；空间数据解析单元用于对目标地块的源数据进行解析，提取目标地块的空间数据；坐标解算单元用于对空间数据进行坐标解算，确定目标地块的空间位置数据；几何属性测算单元用于基于空间位置数据测算目标地块的几何属性数据；数据录入模块基于空间数据、空间位置数据和几何属性数据，生成地块本体表征数据。

12、另一具体的，造价估算模块包括工程量识别单元、造价核算单元和校验输出单元；工程量识别单元用于识别渲染图中的设计要素，并基于设计要素确定对应的工程项目类型和工程量；造价核算单元用于根据工程项目类型，从预存储的本地单价表中匹配对应的工程单价，并基于工程量和工程单价核算设计方案的造价；校验输出单元用于对设计方案的造价进行校验，并输出设计方案的总造价。

13、本发明达到的有益效果：

14、1)通过数据录入模块和poi数据统计模块将目标地块的本体表征数据与周边服务缺口数据统一为综合特征数据，使后续案例匹配和方案生成具有稳定的数据基础；

15、2)通过案例匹配模块和方案生成模块结合案例语义标签、设计方向约束、逆幻觉强边界约束和图像拉伸约束生成候选设计方案，能够减少方案生成对案例表面相似性的依赖，并降低大模型脱离场地实际条件生成内容的风险；

16、3)通过视觉特征重构模块将候选设计方案文本、实景底图和设计点阵列转化为组合渲染指令，使渲染图能够在空间锚点、可实施设计要素和画面比例约束下生成；

17、4)通过交互模块对方案更新和渲染更新进行有状态记录，并通过造价估算模块基于渲染图中的设计要素核算造价，从而形成从数据录入、案例匹配、方案生成、视觉重构、交互迭代到造价估算的连续处理链路，提高边角地更新方案生成的场地适配性、可迭代性和工程落地参考价值。