人工智能時代室內設計原則與方法演變

【摘要】本文旨在探討人工智能（AI）技術對室內設計原則與方法的演變及其未來發(fā)展趨勢，揭示了AI在室內設計中的應用，包括智能家居系統(tǒng)、虛擬現實（VR）技術、可持續(xù)設計評估模型、智能布局設計及交互性設計等方面，深入分析了AI技術如何促進室內設計的個性化、智能化和可持續(xù)性，強調了AI技術在推動室內設計行業(yè)向更創(chuàng)新、前沿和可持續(xù)方向發(fā)展的關鍵作用。

【關鍵詞】人工智能；室內設計；智能化；設計原則；可持續(xù)發(fā)展

【中圖分類號】TU238.2;TP18 " " " " 【文獻標識碼】A 【文章編號】2097-2261（2024）23-0052-05

【DOI】10.20133/j.cnki.CN42-1932/G1.2024.23.013

科技的進步，尤其是人工智能（AI），正在顯著改變我們的生活和工作。科技加藝術的室內設計不僅創(chuàng)造了美觀舒適的室內環(huán)境，更承擔著滿足人們多樣化生活和工作需求的重任。在社會需求和AI應用的影響下，傳統(tǒng)設計原則和方法已顯得捉襟見肘，因此，結合AI技術，重新思考設計原則和方法變得至關重要。近年來，關于AI時代室內設計原則與方法的研究和實踐取得了顯著進展。情感識別、智能照明、智能家居等技術的應用開始走向實用化，并逐步改變室內設計的理念和實踐。同時，學者們也在關注AI技術在室內設計中的潛在限制和風險，尤其是在數據隱私和設備互操作性等方面。盡管已有研究涉及了AI對室內設計的多方面影響，但對設計原則和方法在AI時代整體演變趨勢的系統(tǒng)性梳理仍有待加強。此項研究目的在于深入探討AI時代下室內設計原則與方法的演變，分析AI技術對室內設計的具體影響，并揭示其帶來的革命性變革，試圖對實際設計應用和未來發(fā)展趨勢的探討，為室內設計領域提供新的視角和啟示。

一、人工智能在室內設計中的應用

隨著科技的不斷進步和深入研究，人工智能在室內設計中的應用將日益普及，創(chuàng)新的應用和方法層出不窮。這將促使室內設計領域不斷邁向新的里程碑，展現出更加智能化和個性化的設計方案，讓人們在家居生活中享受到更多便利和舒適。第一，情感識別與個性化設計。人工智能技術能夠對用戶的情感狀態(tài)和偏好進行準確、深入的識別和分析，實現室內設計的個性化定制。例如，智能家居設備通過識別用戶的情感狀態(tài)，主動提供音樂、照片、文字等內容，幫助用戶緩解壓力、陶冶情操，進一步提升生活品質和幸福感。第二，智能照明系統(tǒng)。智能照明系統(tǒng)能根據環(huán)境和用戶需求調節(jié)光線，比如在不同的時間段和場景中，智能照明系統(tǒng)自動調節(jié)亮度、色溫、顏色飽和度等參數，以滿足用戶的不同需求。第三，智能家居設備。與室內設計進行緊密整合的智能家居設備通過人工智能的支持，能夠根據用戶的習慣和偏好自動調節(jié)。例如，智能音箱可以根據用戶的日常行為和口頭指令播放喜愛的音樂，智能窗簾則可以根據環(huán)境光線和天氣情況自動調節(jié)開合程度。第四，數據驅動設計決策。大數據分析和機器學習為室內設計決策提供科學依據，優(yōu)化空間布局、材料選擇。第五，AR和VR技術使設計師和用戶能夠更直觀地預覽設計效果，提升決策過程的效率。第六，智能材料，如響應式表面和自適應材料，為室內設計帶來互動性和適應性。上述應用必然引起設計原則和方法發(fā)生演變。

二、室內設計原則的演變

（一）傳統(tǒng)設計原則

經過對中國知網近20年的室內設計相關文獻進行深入學習和分析之后，提取了以下設計原則，為了方便論述，以下把這些原則稱為“傳統(tǒng)設計原則”，雖說是傳統(tǒng)原則，但它們是傳統(tǒng)設計與現代設計都需遵守的原則，不能丟棄。

用戶需求導向原則：設計始終以用戶需求為核心，這是所有設計工作的起點。體現居住者的個性和審美偏好，通過色彩、材料、紋理和光影的巧妙搭配創(chuàng)造美觀的室內環(huán)境。

安全與質量原則：在滿足用戶需求的同時，施工技術上采用精確的測量、精細的工藝處理和嚴格的質量控制，確保設計的安全性、建筑結構的完整性和裝修材料的荷載能力。

功能性與實用性原則：設計應具備所需的功能，即根據空間的使用目的和用戶的生活方式，合理規(guī)劃空間布局和功能區(qū)域，并以實用性為基礎，確保空間的有效利用。

健康性原則：確保室內環(huán)境對人體健康無害，涉及材料的環(huán)保性和室內的空氣質量。

經濟性與環(huán)保性原則：在設計中考慮成本效益，同時優(yōu)先選擇環(huán)保材料，減少對環(huán)境的影響。

節(jié)能與可持續(xù)性原則：采用節(jié)能材料和技術，利用自然光和通風，推動設計的可持續(xù)性。

地域性原則：反映地域文化和特色，確保設計與周圍環(huán)境的協(xié)調和文化適應性。

文化引領原則：設計應體現文化價值，促進文化傳承和社區(qū)身份認同。

大眾化原則：對公共空間設計應符合大眾審美，易于被廣泛接受。

時代性原則：融合時尚元素與經典設計，體現時代特征。

創(chuàng)新性原則：偏重形式美的體驗。

美觀化原則：包含一些藝術法則，如統(tǒng)一、對比、均衡、節(jié)奏等。藝術性是室內裝飾必具的，體現個體獨特審美情趣，提升空間的審美價值。

布局與流線合理原則：合理的空間布局提升生活品質，考慮人流動向、空間開放性與私密性。

環(huán)境適應性原則：考慮建筑所處的氣候條件、地理特征，利用自然光和通風，確保設計與自然環(huán)境的和諧共生。

這些傳統(tǒng)原則涵蓋了室內設計的多個方面，包括用戶需求、安全、功能、經濟、文化、技術、美觀等，所有這些以形式為中心展開設計。

（二）現代設計原則

受人工智能技術的深刻影響，室內設計原則逐步轉變?yōu)橐怨δ苄詾橹行恼归_設計。

個性化原則。傳統(tǒng)的室內設計通常是按照設計師的審美標準和經驗來進行設計的，而在人工智能時代，設計師則利用AI情感識別技術和數據分析，滿足用戶特定需求。

智能化原則。智能設備和傳感技術的發(fā)展促使室內設計逐漸邁入智能化時代。全自動化的照明、溫控和安全系統(tǒng)實現了室內環(huán)境的智能化管理。

可持續(xù)原則。在人工智能時代，可持續(xù)發(fā)展已成為室內設計中至關重要的原則之一。運用AI技術，可以對能源利用、材料選擇以及空間布局等方面進行優(yōu)化，如雨水收集系統(tǒng)和智能節(jié)水衛(wèi)浴產品，實現家庭生活的可持續(xù)性。

數據驅動原則。設計師依據用戶數據和環(huán)境數據分析結果更好地理解用戶需求和環(huán)境特點，作出更加科學的決策，制定更為合理的設計方案。

交互性原則。人工智能時代的設計不再局限于靜態(tài)形式，而需考慮與用戶進行交互。設計師利用智能家居設備（語音控制、觸摸屏等）和動態(tài)反饋系統(tǒng)促進用戶與空間、界面、設備之間互動，令其獲得美好體驗。

適應性原則。AI技術的應用使得設計更靈活地適應不同的環(huán)境和用戶需求。設計師根據用戶的偏好和行為習慣進行動態(tài)調整，實現更具適應性的設計方案。

這些設計原則體現了人工智能技術對室內設計理念和方法的深刻影響，使得設計更加智能化、個性化和可持續(xù)化，凸顯了功能性偏好和精準性定位。

（三）演變方向分析

1.從形式到功能

經過對傳統(tǒng)與現代設計原則的比較，顯示室內設計原則經歷了顯著的演變，其中最為核心的轉變之一是從單純追求形式美向強調功能性的轉變。在傳統(tǒng)設計理念中，形式往往被視為藝術表達的主要載體，體現設計師和用戶的審美，而功能則處于次要地位。然而，在人工智能時代，設計原則更加注重功能的實現。

功能性的強調意味著設計作品在視覺上具有吸引力的基礎上，更要在實際應用中發(fā)揮效能作用。設計師需要深入研究用戶的行為模式和使用場景，確保設計作品能夠滿足用戶的實際需求和提升用戶體驗。例如，開放式廚房與客廳的設計，盡管缺乏明確的空間分隔，導致人們在視覺和感知上難以理解空間的功能和界限，造成一種空間上的混亂感，削弱了其形式美。然而，現代家庭還是越來越傾向于開放式空間設計，以促進家庭成員間的互動和空間的多功能性。其功能性需求：開放式廚房需要滿足烹飪、食物準備和清潔的基本功能；客廳區(qū)域需要提供休閑、娛樂和社交的功能；空間需要靈活適應不同的活動和場合的功能；空間需要整潔。那么，在設計上，宜采用高效的廚房布局設計以優(yōu)化工作流程。在廚房中心設置一個多功能島臺，既可以作為額外的準備區(qū)域，也可以作為吧臺或餐桌使用，增加家庭成員的互動。設計巧妙的儲物柜架以保持空間整潔。在廚房和客廳區(qū)域采用適宜的AI照明設計，以滿足不同活動的需求。選擇多功能家具以適應不同的休閑和娛樂需求。這樣設計便實現了家庭成員間的互動和空間的多功能性。

傾向功能性的設計原則與技術的融合密切相關。人工智能、物聯(lián)網等先進技術形成一個智能家居集成系統(tǒng)，各組成部分相互通信和協(xié)同工作，使得設計作品能夠實現更加智能化和互動化的功能，創(chuàng)造出具有自適應性、可交互性和可擴展性的環(huán)境，給用戶用帶來更加安全、舒適、方便、快捷、實際、環(huán)保的體驗。

2.從封閉形式到開放形式

室內設計正從封閉空間轉變?yōu)殚_放布局，以適應現代生活的需求。開放式廚房與客廳的設計促進了空間的流動性和家庭互動，提升了空間的功能性和社交性。這種設計趨勢打破了傳統(tǒng)的封閉格局，讓不同區(qū)域之間呈現出開放、流暢、相對連續(xù)的空間形式。反映了居住者對通透的偏好，以及對促進家庭成員交流的重視。

3.從單一到多元

室內設計正逐漸從單一文化的設計元素轉向多元文化的融合。全球化和信息化促進了不同文化背景和價值觀的交流，設計師拓寬視野，吸收跨文化元素，創(chuàng)造出具有普遍意義和吸引力的作品。這種融合體現了對文化多樣性的尊重，又豐富了設計作品的內涵，為用戶提供了更加親切和認同感的空間體驗。

室內設計的多元性還體現在技術和設計理念的整合上。設計師們結合建筑、景觀、工業(yè)設計等多個領域的設計理念，利用虛擬現實（VR）、增強現實（AR）、3D打印等最新技術，推動設計形式和表達方式的創(chuàng)新。這種跨學科的合作和技術創(chuàng)新，為室內設計帶來了新的活力，實現了更加綜合性和創(chuàng)新性的設計成果。

當代室內設計不再局限于單一風格，而是追求多樣化和個性化的表達。居住者對家居環(huán)境與個人品位的契合有著更高的要求，設計師會巧妙地融合不同材質、色彩和家具裝飾，創(chuàng)造出既美觀又實用的室內空間。多樣化室內設計已經成為現代家居的重要趨勢，為居住者創(chuàng)造出更加舒適、時尚且富有個性的生活環(huán)境。

4.從靜態(tài)到動態(tài)

室內設計領域正經歷著從靜態(tài)到動態(tài)設計的重要轉變，以往的室內設計更多關注空間的布局、色彩搭配和家具擺放等靜態(tài)元素，追求的是一種穩(wěn)定、和諧的美感。現代室內設計開始強調空間的靈活性和多功能性，設計中融入可移動的隔斷、可調節(jié)的照明系統(tǒng)、可變換的家具等，使空間能夠根據用戶的需求和心情變化而變化。傳統(tǒng)室內設計中，材料的選擇往往偏向于固定、不易變形的材質，如石材、木材、瓷磚等。隨著科技的發(fā)展，一些新型材料如智能玻璃（可根據電流變化調節(jié)透明度）、形狀記憶合金（可隨溫度變化改變形狀）等被引入室內設計，增加了空間的動態(tài)性和互動性。傳統(tǒng)的室內設計更多考慮的是視覺和觸覺上的舒適度。現代設計更加注重用戶的整體體驗，包括聽覺、嗅覺等多感官的體驗，以及用戶與空間的互動。例如，通過音樂、香氛等元素的動態(tài)變化，營造不同的氛圍，提升用戶的情感體驗。

三、方法論

傳統(tǒng)室內設計依賴于設計師的經驗和直覺，首先與客戶進行深入溝通以了解其需求和偏好，隨后手繪草圖以快速表達設計思路和空間布局，基于此選擇合適的材料和家具。接著，使用傳統(tǒng)繪圖工具創(chuàng)建詳細的二維和三維圖紙，并制作物理模型以展示空間的三維效果。然后，準備施工所需的詳細圖紙和文檔，并在施工過程中進行現場監(jiān)督，及時解決遇到的問題。在項目完成后，設計師會評估最終成果與原設計意圖的一致性，并根據反饋進行必要的調整。

在傳統(tǒng)方法論中，設計過程往往更加依賴于設計師的個人能力、手工技能、經驗和直覺，而不像現代方法那樣依賴于數據和技術支持。此外，傳統(tǒng)方法在設計迭代、錯誤修正和項目管理上效率較低，且對設計師的專業(yè)背景和經驗有較高要求。而在AI時代，室內設計的傳統(tǒng)流程不僅有可能減少，而且會經歷顯著的轉型和優(yōu)化。AI技術能在多個層面輔助室內設計，提高效率、精確度和創(chuàng)新性。

（一）數據驅動的設計方法

與傳統(tǒng)設計方法論相比，人工智能時代強調數據驅動的設計決策，利用數據和分析優(yōu)化室內設計，實現個性化和創(chuàng)新。

設計師收集大量環(huán)境數據、個人喜好信息以及其他相關數據之后，利用人工智能技術進行分析和處理，更好地理解觀眾的需求和期望，創(chuàng)造出更具針對性、獨特性和互動性的室內設計作品。舉一個博物館空間優(yōu)化的例子：通過分析人流密度和移動路徑，設計師可以識別出博物館中的“熱點”區(qū)域和“冷點”區(qū)域，進而調整設施的布局，改善交通流線，增加互動裝置和休息區(qū)，以提升博物館空間的功能性和舒適度，達到優(yōu)化博物館空間的設計目的。

（二）交互設計的方法

交互設計專注于改善“用戶與產品、用戶與系統(tǒng)、用戶與服務之間的交互體驗”。它涵蓋了從界面設計到用戶體驗設計，再到用戶行為研究等多個方面。

室內交互設計，作為一種新興的設計理念，正逐漸改變我們與室內環(huán)境互動的方式。這種設計方法強調空間互動、多感官體驗、技術融合、文化和情感連接等核心要素。

1.空間互動

室內交互設計關注于用戶如何在空間中移動、互動及心理反應，以及空間布局如何引導和激發(fā)用戶的參與。設計師們通過精心規(guī)劃的空間布局和交互元素，創(chuàng)造吸引用戶互動的環(huán)境。

（1）引導性空間設計。通過空間布局和視覺線索引導用戶移動，增強空間的導向性。例如，在大型購物中心，設計師會使用不同的地面材質、顏色或標識系統(tǒng)來引導顧客前往特定的商店或區(qū)域。

（2）多功能空間設計。設計可以適應不同活動需求的靈活空間。例如，一個多功能會議室，可以根據需要快速轉換為講座廳、宴會廳或展覽空間。

（3）互動裝置設計。在空間中設置互動裝置，鼓勵用戶參與和探索。例如，在博物館中，設置可以觸摸和操作的互動展品，如模擬駕駛艙或科學實驗臺，吸引參觀者來學習和探索。

（4）社交空間設計。創(chuàng)造促進社交互動的空間，如休息區(qū)、咖啡區(qū)或共享工作空間。例如，在圖書館或社區(qū)中心，設置舒適的座椅和桌子，鼓勵人們坐下來交流和分享。

（5）生態(tài)互動設計。將自然元素融入空間設計，示意用戶與自然環(huán)境互動。例如，室內的盆栽綠植，吸引人們親近自然。

（6）故事性空間設計。借助空間設計講述一個故事或傳達一個主題。例如，在歷史博物館中，通過場景再現、展品布置和解說系統(tǒng)，講述一個歷史事件或文化故事。

（7）無障礙設計。確保空間對所有用戶，包括殘障人士，都是可訪問和易于使用的。例如，在公共建筑中，提供電梯、無障礙衛(wèi)生間和觸覺指示系統(tǒng)，方便所有人使用。

空間互動設計的核心是“以人為本”，始終關注用戶的需求和體驗，應結合實際，因項目而異，選擇互動設計策略，創(chuàng)造有意義和有價值的空間。

2.多感官體驗

室內交互設計通過整合視覺、聽覺和觸覺等多種感官元素，創(chuàng)造出豐富的用戶體驗。這種多感官體驗不僅增強了用戶的感知能力，還幫助他們更好地理解和記憶信息。例如，主題餐廳通過背景音樂、柔和燈光和獨特香味，營造特定的氛圍，引發(fā)情感反應。

3.技術融合

環(huán)境藝術交互設計利用現代技術，如投影映射、傳感器、觸摸屏和增強現實等，增強用戶與環(huán)境的互動性。這些技術不僅可以提供新的互動方式，還可以實時反饋環(huán)境信息，使用戶能夠更好地理解和感知環(huán)境。

（1）投影映射。將動態(tài)圖像或視頻投影到不規(guī)則的物體或建筑表面，創(chuàng)造出沉浸式的視覺體驗。例如，在博物館的設計中，利用投影映射技術將歷史建筑的外墻變成一個巨大的歷史故事敘述屏幕，觀眾可以觀看到建筑隨著光影變化而“活”起來。

（2）傳感器技術。傳感器用來檢測環(huán)境變化，如溫度、濕度、聲音、光線等，并根據這些數據觸發(fā)相應的互動效果。例如，互動藝術裝置中的傳感器可以檢測到人的接近，當有人走過時，裝置上的燈光會隨之變化，創(chuàng)造出一種人與環(huán)境相互影響的感覺。

（3）觸摸屏技術。觸摸屏允許用戶通過直接接觸屏幕來進行操作，適合展示信息、游戲和教育互動。例如，博物館中的觸摸屏被用來展示不同的科學原理，參觀者可以通過觸摸和滑動屏幕上的元素來學習。科技博物館中的虛擬現實頭盔或交互式投影讓參觀者體驗模擬飛行或太空探索。

（4）增強現實。增強現實技術通過在用戶的現實世界中疊加虛擬信息，增強用戶的感知體驗。例如，在歷史遺跡的參觀中，應用AR技術，游客可以看到遺跡在古代的樣子，甚至可以與虛擬的歷史人物互動。

（5）虛擬現實。雖然VR更多地與完全沉浸式體驗相關，但它也可以與環(huán)境藝術交互設計結合，為用戶創(chuàng)造一個可以探索的虛擬環(huán)境。如在藝術展覽中，參觀者可以戴上VR頭盔，進入藝術家創(chuàng)造的虛擬世界，體驗藝術作品的三維空間。

（6）交互式燈光。燈光可以根據用戶的行動或聲音變化，創(chuàng)造出動態(tài)的光影效果。例如，某些餐廳或酒吧的燈光會根據音樂的節(jié)奏和顧客的談話聲改變顏色和亮度，增強氛圍。

（7）聲音互動。利用聲音傳感器捕捉環(huán)境聲音，然后通過軟件處理產生互動效果。如博物館中展示的一幅名畫，當觀眾觀賞畫作時，他們可能會發(fā)出驚嘆、討論或感慨的聲音。這些聲音被設計師設置的聲音傳感器捕捉，通過軟件處理，在再有一批觀眾靠近該畫作時，就會播放特定的音頻響應，比如相關的歷史介紹、藝術家的故事，或是與畫作題材相關的聲音效果。

（8）動態(tài)雕塑。動態(tài)雕塑可以根據用戶的互動或環(huán)境變化而移動或變形。例如，在室內的一個動態(tài)雕塑，當人們在其周圍走動時，雕塑的部件會隨感應器的觸發(fā)而緩緩移動，吸引觀眾。

這些應用技術的交互融合，正在不斷地推動設計與科技的融合，不但增強了設計成果的觀賞性和互動性，而且使之能夠更好地與觀眾溝通，傳達更深層次的意義。

4.文化和情感連接

室內交互設計的核心在于建立用戶的情感和文化聯(lián)系，為設計作品賦予更深層的意義。設計師利用交互元素，如多媒體展示和互動導覽，增強展覽和博物館的訪客體驗。在商業(yè)空間，應用數字目錄和虛擬試衣間等設計元素提升顧客體驗。教育環(huán)境中，交互式學習工具促進學生的參與和學習效果，展現了交互設計在不同領域的廣泛應用。

（三）評估模型的方法

人工智能技術的應用使得開發(fā)可持續(xù)設計評估模型成為可能，這些模型通過分析光照、空氣流動和熱效應等數據，輔助設計師在設計初期進行環(huán)保性能和能源效率的全面評估。設計師輸入建筑和光照等參數后，模型模擬不同布局的能源效率和舒適度，指導優(yōu)化室內空間布局，以提升能源利用和減少資源浪費，實現設計階段的環(huán)保和高效決策。

上述方法論的演變正是人工智能技術對設計過程和方法產生的深刻影響，使得設計更加智能化、科學化、個性化和可持續(xù)化，而且減少傳統(tǒng)設計流程中的時間和資源消耗，同時提升設計質量和客戶滿意度。然而，需要注意的是，盡管AI可以輔助和增強許多設計任務，但人工智能時代下的室內設計仍然需要設計師的創(chuàng)意輸入、審美判斷和人文關懷，以確保設計方案滿足人的需求并具有藝術價值。

四、未來發(fā)展趨勢

室內設計原則與方法隨著科技的發(fā)展而不斷演變，其未來發(fā)展趨勢已初見端倪。

未來室內設計將廣泛采用AI協(xié)同設計，依賴深度學習網絡資源和高級提示詞以優(yōu)化AI創(chuàng)作。設計師與AI系統(tǒng)將共同提升設計效率和質量，利用深度學習、GAN技術自動生成創(chuàng)意方案，拓展新方向。AR和VR技術將提供沉浸式設計體驗。

智能材料的發(fā)展將為室內設計帶來更多可能性，例如可變形材料、智能感知材料等，能夠實現室內環(huán)境與用戶之間的智能互動，為設計帶來更加靈活、個性化的體驗。

五、結論

通過對人工智能時代室內設計原則與方法演變的研究，我們深刻認識到AI技術在室內設計領域所帶來的革命性影響。AI技術不僅極大地豐富了室內設計的實踐應用，而且促進了設計原則的演變，從傳統(tǒng)的形式美向功能實現轉變，從封閉形式到開放形式，從單一到多元，以及從靜態(tài)到動態(tài)的演變。這些變化反映了室內設計對于個性化、智能化和可持續(xù)性的追求，以及對用戶需求、技術應用的重視。

在未來，設計師需要不斷學習，了解算法，積極探索人工智能技術與設計的可結合之處，靈活運用新技術新方法，多多嘗試AI提示詞，以滿足高級設計需求。只有跟上時代潮流，不斷創(chuàng)新，設計行業(yè)才能走向更加繁榮和可持續(xù)的發(fā)展之路。

參考文獻：

[1]張睿哲.基于智能化技術的應急疏散照明系統(tǒng)設計與實現[J].集成電路應用，2023，40（07）：344-345.

[2]劉迪.中低收入家庭如何進行實用節(jié)約健康型家裝[J].河南建材，2009（05）：148-149.

[3]李海玲.綠色設計在室內裝修中的應用研究[J].中國新技術新產品，2011（12）：182.

[4]楊宇彤，錢穎欣，石佳寧，等.虛擬技術在冰雪博物館發(fā)展中的應用[J].百科知識.2023（36）：49-50.

[5]朱建華.基于人性化原則的室內“生態(tài)”設計[J].建材與裝飾，2016（21）：126-127.

作者簡介：

黃春涌（1971.9-），漢族，研究生學歷，廣東理工學院助教，研究方向：藝術設計研究。