Shaper-GA: automatic shape generation for modular housing

Abstract

This work presents an automatic system that, from the specification of an architectural language of design, generates several alternative floor plants for the construction of modular homes. The system uses Genetic Algorithms and is capable of efficiently producing various plant solutions. The rules of architecture are implemented in the fitness function translating the rules of a Shape Grammar created by the architect. Different solutions of feasible plants are generated, that is, solutions that obey the rules of Shape Grammar and do not have overlays between the rooms. The system can be integrated with a user-friendly interface in the future, to allow for the house owners customization of their own house. Such a tool can also be delivered to construction companies for them to manage the design of modular houses that meet specific clients requirements.

Este trabalho apresenta um sistema automático que, a partir da especificação de uma linguagem arquitetural de design, gera plantas alternativas para residências de construção modular. O sistema usa Algoritmos Genéticos e é capaz de produzir várias soluções de plantas de modo eficiente. As regras de arquitetura são implementadas na função de fitness a partir de uma Gramática de Forma criada pelo arquiteto. São geradas diferentes soluções de plantas exequíveis, isto é, soluções que obedecem à Gramática de Forma e não têm sobreposições entre as suas divisões. Pode ser futuramente integrado com uma interface amigável para o utilizador de forma a que este personalize e crie a sua futura casa. Tal ferramenta pode também ser entregue às companhias de construção de forma a que estas gerem uma planta para uma casa modular personalizada.