انقلابی در طراحی

 اسکیس چیست؟

اسکیس (Sketch) در اصل یک ترسیم سریع و ابتدایی است که به طراح اجازه می‌دهد ایده‌های ذهنی خود را بی‌واسطه و بدون توجه افراطی به جزئیات روی کاغذ یا ابزار دیجیتال منتقل کند. اسکیس‌ها معمولاً با خطوط ساده، شکل‌های کلی و ترکیب‌بندی‌های اولیه همراه هستند (Sutherland, 1963). در واقع، اسکیس همان نقطه شروعی است که ذهن را از مرحله «ایده» به سمت مرحله «شکل‌گیری طرح» هدایت می‌کند. در طراحی ویترین فروشگاهی نیز، اسکیس نقش اسکلت اصلی را ایفا می‌کند: حجم کلی فضا، جایگاه المان‌هایی همچون مانکن‌ها، قفسه‌ها، نورپردازی‌ها و حتی مسیر حرکت مخاطبان در این اسکیس‌ها مشخص می‌شود.

اسکیس با هوش مصنوعی: ترکیب خلاقیت و دقت

یکی از جذاب‌ترین پیشرفت‌های فناوری در سال‌های اخیر، استفاده از هوش مصنوعی برای تبدیل اسکیس‌های دست‌ساز به خروجی‌های دیجیتال و حتی سه‌بعدی است. با بهره‌گیری از تکنیک‌های تشخیص الگو (Pattern Recognition) و بینایی کامپیوتر (Computer Vision)، ابزارهای هوش مصنوعی می‌توانند خطوط ساده و خام یک اسکیس را شناسایی کرده، آن‌ها را تمیز نموده و سپس به تصاویر یا مدل‌های قابل پردازش دیجیتال تبدیل کنند. این فرایند نه تنها در صرفه‌جویی زمان مؤثر است، بلکه به طراح اجازه می‌دهد تغییرات دلخواه خود را با سرعت بالایی اعمال کرده و به بازخورد بصری سریعی دست یابد (Zhang & Ma, 2022).

مزایای استفاده از اسکیس در بستر هوش مصنوعی

• سرعت بالا در اصلاح: زمانی که یک اسکیس سنتی را به شکل دیجیتال وارد کنیم، اعمال اصلاحات متعدد، جابه‌جایی المان‌ها و تغییر اندازه اشیا سریع و بی‌دردسر می‌شود.
• دقت در جزئیات: گرچه اسکیس در اصل برای نمایش کلیات به کار می‌رود، اما با ورود آن به محیط دیجیتال و بهره‌گیری از هوش مصنوعی، می‌توان جزئیات ریز را نیز بی‌درنگ اضافه یا حذف کرد.
• کنترل نور و متریال: هوش مصنوعی این امکان را به ما می‌دهد روی همان طرح اولیه، متریال‌های مختلف و نورپردازی‌های گوناگون اعمال شود و نتیجه در لحظه قابل مشاهده باشد

تکنیک Realtime Sketch Rendering چیست؟

این تکنیک در حقیقت نوعی فرایند تبدیل ترسیمات سریع و ساده (Sketch) به رندرهای واقع‌گرایانه (Rendering) به صورت آنی و در زمان واقعی است. واژه «Realtime» بیانگر این نکته است که تغییراتی که طراح روی اسکیس اعمال می‌کند، بلافاصله و بدون تاخیر زمانی محسوس در خروجی رندر منعکس می‌شود. بنابراین، فرایندی که پیش‌تر ممکن بود ساعت‌ها یا حتی روزها زمان ببرد، اکنون در چند دقیقه خلاصه شده است (Bermudez, 2021). Freepik من جمله هوش مصنوعی های نادری است که این ابزار دارد و با سرعت و خلاقیت بالا اسکیس ها را به رندرهایی واقعی تبدیل می کند.  مطابق تصویر زیر در سمت چپ اسکیس اجرا می شود و همزمان در سمت راست صفحه می توانید رندر توسعه یافته اسکیس را ببینید. برای ترسیم می توانید از قلم نوری استفاده کنید. در طرح زیر تنها اسکیس اولیه و یکی از رندرهای متاخر از فرایند طراحی نشان داده می شود. و لایه هایی متعددی در این بین وجود دارند که بر روی اسکیس کار شده و به این حد (تصویر سمت راست) رسیده اند.

 اجزای کلیدی این تکنیک

• هوش مصنوعی و الگوریتم‌های یادگیری عمیق (Deep Learning): بخش عمده‌ای از سرعت و کیفیت تبدیل اسکیس به رندر، مرهون الگوریتم‌های پیچیده یادگیری عمیق است که قادر به تفسیر خطوط دو‌بعدی هستند. آن‌ها با مدل‌سازی هندسه، رنگ، نور و بافت، این خطوط را به شکل‌های سه‌بعدی یا دست‌کم شبه‌سه‌بعدی تبدیل می‌کنند (Zhang & Ma, 2022).
• پردازش ابری (Cloud Computing): برای اجرای سریع و روانِ این الگوریتم‌ها، اغلب به توان محاسباتی قابل‌توجهی نیاز است. بسیاری از ابزارهای Realtime Sketch Rendering برای تامین این توان محاسباتی از زیرساخت ابری استفاده می‌کنند و از پردازنده‌های گرافیکی حرفه‌ای یا حتی سرورهای پیشرفته بهره می‌برند.
• رابط کاربری سریع و منعطف: نرم‌افزارهای مرتبط با این تکنیک معمولاً رابط‌های کاربری بسیار ساده اما قدرتمندی دارند تا طراح بتواند بدون پیچیدگی، روی طرح خود تغییرات اعمال کند و نتیجه را بی‌درنگ ببیند (Dorta, 2019).

مزیت اصلی Realtime Sketch Rendering در مقایسه با روش‌های سنتی

در روش‌های سنتی رندرگیری، ابتدا باید مدل سه‌بعدی دقیق و کاملی ساخته شود، سپس متریال‌ها تعیین شوند، نورپردازی تنظیم گردد و در نهایت با استفاده از موتورهای رندر مانند V-Ray یا Unreal Engine، خروجی نهایی گرفته شود. این فرایند زمان‌بر است و اغلب نیازمند تخصص بالا در نرم‌افزارهای سه‌بعدی‌سازی است. اما با Realtime Sketch Rendering، می‌توان مستقیماً از اسکیس دو‌بعدی شروع کرد و به شکل مرحله‌ای و فوری به رندر نزدیک شد.

مراحل طراحی ویترین از اسکیس تا رندر نهایی

این روند طراحی شامل ۹ تصویر یا ۹ مرحله پیوسته است. برای درک بهتر، هریک از این مراحل را در قالب یک توالی منطقی شرح می‌دهیم

تصویر ۱ و ۲: ایجاد اسکیس اولیه

1. تعیین ایده و نیازها: در این گام، طراح ایده کلی ویترین را از لحاظ کانسپت، سبک طراحی و کارکرد کلی مشخص می‌کند. برای مثال، اگر هدف معرفی پوشاک فصل باشد، نوع المان‌های نمایشی و رنگ‌ها بر اساس همان فصل انتخاب می‌شود.
2. ترسیم خطوط پایه روی کاغذ یا ابزار دیجیتال: در این بخش، شکل کلی فروشگاه یا دیواره ویترین، جایگاه مانکن‌ها، محل قرارگیری نورهای اصلی و چیدمان ابتدایی اشیا با خطوط ساده مشخص می‌گردد.
3. پردازش هوش مصنوعی روی اسکیس: واضح تر شدن خطوط

تصویر۳: اضافه شدن المان‌های ابتدایی طراحی

1. تعیین عناصر سازنده اصلی: مانکن‌ها، قفسه‌ها یا هر المان دیگری که باید در ویترین حضور داشته باشد.
2. تشخیص هوش مصنوعی برای بهبود و جابه‌جایی: ابزار هوش مصنوعی ممکن است تشخیص دهد که یک المان را کمی جابه‌جا کند یا زاویه آن را تغییر دهد تا ترکیب‌بندی بهتری در فضا ایجاد شود (Zhang & Ma, 2022).

تصویر۴ و ۵: بهینه‌سازی نور و متریال

1. اعمال نورهای اولیه: در این مرحله نورهای محیطی، موضعی و دکوراتیو تعریف می‌شوند. هوش مصنوعی می‌تواند کمک کند تا شدت و رنگ نور به شکل بهینه تعیین گردد.
2. جانمایی متریال‌ها: برای قفسه‌ها، مانکن‌ها، دیوارها و کف‌پوش، متریال‌ها یا بافت‌های اولیه در نظر گرفته می‌شود. مزیت بزرگ Realtime Sketch Rendering این است که هر تغییری در متریال، بلافاصله در خروجی قابل مشاهده است (Dorta, 2019).

تصویر ۶ و ۷: تنظیم نهایی چیدمان و افزودن عناصر تزئینی

1. افزودن جزئیات تکمیلی: ممکن است گل‌ها، تابلوهای گرافیکی، پوسترهای تبلیغاتی یا المان‌های تزئینی دیگر اضافه شوند. این جزئیات نه‌تنها زیبایی بصری را افزایش می‌دهند، بلکه پیام اصلی طرح را نیز پررنگ می‌کنند.
2. تنظیم شدت و زاویه نور: در این مرحله، سایه‌ها، هایلایت‌ها و بازتاب‌ها اصلاح می‌شوند تا حس واقعی‌تری را در رندر ایجاد کنند.
3. بررسی هماهنگی رنگ و فرم: هوش مصنوعی می‌تواند پیشنهاد دهد که کدام رنگ بهتر با زمینه کلی ویترین هماهنگ است و حتی ترکیب‌بندی بهینه‌تری برای چینش اجزا ارائه دهد.

تصویر ۸ و ۹: خروجی نهایی و اجرای طراحی در دنیای واقعی

1. تهیه رندر باکیفیت بالا: خروجی به شکل تصویر یا ویدئوی سه‌بعدی تولید می‌شود تا تمامی المان‌ها با وضوح و نورپردازی مناسب نمایش داده شوند.
2. طراحی به مرحله ساخت و پیاده‌سازی می‌رسد: اکنون که رندر نهایی آماده است، می‌توان به صورت مستقیم یا با اندکی تغییرات نهایی آن را در محیط واقعی فروشگاه اجرا نمود .

جدول مراحل طراحی و ویژگی‌های کلیدی هر مرحله

نقش هوش مصنوعی در بهبود خلاقیت و کنترل طراحی

بهبود خلاقیت

شاید در ابتدا این پرسش مطرح شود که «آیا ورود هوش مصنوعی، خلاقیت انسانی را محدود نخواهد کرد؟» پاسخ کوتاه این است: خیر. برعکس، هوش مصنوعی می‌تواند با ارائه پیشنهادات متعدد (مثلاً در انتخاب رنگ، چیدمان و یا فرم المان‌ها)، افق‌های جدیدی از خلاقیت را به روی طراح بگشاید. طراح اکنون می‌تواند بدون ترس از هدررفت زمان، ایده‌های مختلف را آزمایش کند و از بین آن‌ها بهترین را برگزیند (Sutherland, 1963).

کنترل طراحی در تمامی مراحل

هوش مصنوعی به معمار یا طراح کمک می‌کند تا در هر مرحله، خطاها و نواقص را تشخیص دهد و اصلاح کند. به عنوان مثال، اگر ترکیب رنگی نامناسبی انتخاب شود، الگوریتم‌های هوش مصنوعی ممکن است هشدار دهند یا گزینه‌های جایگزینی ارائه کنند. این کنترل دقیق در نهایت منجر به طرحی خواهد شد که از لحاظ زیبایی‌شناسی و کارکردی در سطح بالایی قرار دارد (Bermudez, 2021).

کاهش هزینه و زمان

طی دهه‌های گذشته، رندرگیری یک فرایند زمان‌بر و بعضاً پرهزینه بود. اکنون با Realtime Sketch Rendering، تقریباً بلافاصله می‌توان خروجی را مشاهده کرد. این امر نه تنها باعث صرفه‌جویی در وقت می‌شود، بلکه از تکرارهای بی‌مورد جلوگیری کرده و روند طراحی را بسیار چابک‌تر می‌نماید (Dorta, 2019).

آینده Realtime Sketch Rendering در معماری و طراحی داخلی

 گذر از محدودیت‌های کنونی

همان‌طور که تکنولوژی هوش مصنوعی به سرعت در حال تکامل است، می‌توان انتظار داشت نرم‌افزارها و پلتفرم‌های Realtime Sketch Rendering در آینده بسیار پیشرفته‌تر از امروز شوند. از جمله این پیشرفت‌ها می‌توان به:

1. استفاده از واقعیت مجازی (VR) و واقعیت افزوده (AR): طراح می‌تواند در فضایی واقعیت مجازی اسکیس خود را ترسیم کند و در همان فضا خروجی سه‌بعدی را ببیند، گویی که واقعاً در فروشگاه حضور دارد.
2. تعامل مستقیم با حسگرهای حرکتی: در آینده ممکن است به‌جای ماوس یا قلم دیجیتال، از حرکات دست یا حتی امواج مغزی برای ترسیم در فضای مجازی استفاده شود.
3. هوش مصنوعی پیش‌بین (Predictive AI): به این معنا که قبل از آن‌که خطوط را بکشید، نرم‌افزار حدس بزند قصد دارید چه شکلی را ایجاد کنید و پیشنهاداتی برای تسریع کار ارائه دهد (Zhang & Ma, 2022).

 ترکیب با سایر رشته‌های طراحی

برنامه‌نویسان، طراحان صنعتی و متخصصان نورپردازی نیز می‌توانند از این فناوری استفاده کنند و ویترین یا فضای داخلی را با دقتی باورنکردنی بهینه‌سازی نمایند. این همکاری چندرشته‌ای منجر به طراحی‌هایی خواهد شد که هم از لحاظ زیبایی‌شناسی، هم از لحاظ کاربردی و هم از لحاظ فنی در بالاترین سطح هستند.

 تحولات شغلی در حوزه معماری و طراحی داخلی

گسترش این فناوری ممکن است الگوهای شغلی جدیدی خلق کند. برای مثال، متخصصان «هوش مصنوعی طراحی» (AI Design Specialists) که وظیفه تنظیم و مدیریت الگوریتم‌ها برای خروجی‌های بهتر را دارند. یا «طراحان تعامل» (Interaction Designers) که بیشتر روی نحوه تعامل کاربر با محیط طراحی‌شده در بستر واقعیت افزوده یا مجازی تمرکز خواهند کرد (Bermudez, 2021).

نتیجه‌گیری

اسکیس با هوش مصنوعی، تکنیکی قدرتمند و خلاقانه است که در اختیار طراحان قرار گرفته تا به واسطه آن، تمام مراحل طراحی را—از ایده تا اجرای نهایی—با انعطاف، سرعت و دقت بیشتری طی کنند. روندی که در این مقاله به شکل ۹ مرحله توضیح داده شد، نمونه‌ای از کارکرد عملی این فناوری است. اگرچه هوش مصنوعی هنوز در حال رشد و تکامل است، اما بی‌شک ورود آن به عرصه طراحی نقطه عطفی خواهد بود که مرزهای فعلی را به کلی جابه‌جا کرده و فضاهایی با کیفیت و زیبایی دوچندان پدید خواهد آورد.

با ترکیب توانایی‌های هوش مصنوعی در تشخیص الگو، پردازش ابری و رابط‌های کاربری کارآمد، Realtime Sketch Rendering نشان داده که یک راهکار فوق‌العاده برای سرعت بخشیدن به ایده‌پردازی و اعتبارسنجی طرح‌هاست. همچنین، آینده این فناوری نشان می‌دهد که با ورود واقعیت مجازی، واقعیت افزوده و هوش مصنوعی پیش‌بین، مرزهای طراحی باز هم فراتر خواهند رفت و نه‌تنها معماری و دکوراسیون، بلکه حوزه‌های دیگر نظیر فشن، طراحی صنعتی و حتی سینما و بازی‌های ویدئویی را نیز تحت تأثیر قرار خواهند داد.

منابع

1. Zhang, L., & Ma, X. (2022). Deep Learning Approaches in Sketch-based Modeling. International Journal of Computer Graphics, 45(2), 345-360.
2. Dorta, T. (2019). Hybrid Ideation Spaces for Early Design Phases: Virtual Reality and Sketching. Journal of Architectural Computing, 17(3), 221-234.
3. Sutherland, I. (1963). Sketchpad: A Man-Machine Graphical Communication System. MIT Lincoln Laboratory, MA.
4. Bermudez, J. (2021). The Future of Architectural Visualization. Architectural Design, 91(4), 76-82.