Blurring the boundaries between real and artificial in architecture and urban design through the use of artificial intelligence

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@PhdThesis{PazosPerez_RafaelIvan_TD_2017,

• author = "Rafael Ivan {Pazos Perez}",
• title = "Blurring the boundaries between real and artificial in architecture and urban design through the use of artificial intelligence",
• school = "Departamento de Tecnoloxias da Informacion e as Comunicacions, Universidade da Coruna",
• year = "2017",
• address = "Spain",
• keywords = "genetic algorithms, genetic programming, Programacion orientada al objeto (Informatica), Ingenieria asistida por ordenador, Inteligencia artificial-Aplicaciones",
• URL = "https://ruc.udc.es/dspace/handle/2183/19688",
• URL = "http://hdl.handle.net/2183/19688",
• URL = "https://ruc.udc.es/dspace/bitstream/handle/2183/19688/PazosPerez_RafaelIvan_TD_2017.pdf",
• size = "300 pages",
• abstract = "This doctoral thesis explores the use of three-dimensional (3D) technologies for architectural representation and modeling of both 'real world' and 'artificially generated' 3D objects. Current 3D architectural representation has reached high levels of reality, to the extent that it's often hard to distinguish between 'pictures from the real world' and 'artificially generated' 3D renderings. The thesis will make use of the latest available 3D technologies in combination with artificial intelligence (AI) processes to increase the visual realism and geometrical precision of 3D models. The first line of research relates to architectural representation and visualization, by exploring the use of 'Light Imaging Detection And Ranging' (LIDAR) technology and proposing a point-based rendering (PBR) methodology, to seamless merge models obtained directly from the 'real world' with 'artificially generated' ones. The second line of research is related to geometrical architectural modelling, and proposes the use of evolutionary computation and self-organization logic to achieve more geometrical realism and accuracy in the 3D modelling process, by exploring the idea of auto-form generation. The research consists of three case studies, and algorithms are proposed for each one. The first one is related to 3D visualization through LIDAR scans and PBR rendering, the second to geometrical generation through evolutionary morphogenesis and the third one to human made self-organized systems (cities). From the results obtained from each case study final conclusions will be draw. The final objective is to determine the efficiency of using point-based technologies and artificial intelligence as a methodology to further blur the boundaries between 'real world' 3D models and 'artificially generated' ones.",
• resumen = "La Tesis explora el uso de tecnologias tridimensionales (3D) para la representacion arquitectonica y modelado 3D, tanto de objetos 'reales' como de objetos generados 'artificialmente'. El uso de tecnologias 3D ha permitido a la representacion arquitectonica alcanzar niveles de realidad similares a fotografias, hasta tal punto que a menudo es dificil distinguir entre imagenes reales y representaciones 3D generadas artificialmente por ordenadores. La Tesis estudia el uso de las ultimas tecnologias 3D disponibles, combinadas con procesos de inteligencia artificial como una forma que permita aumentar el nivel de realidad visual y exactitud geometrica de modelos 3D. Para ello la Tesis sigue dos lineas principales de investigacion. La primera esta relacionada con la representacion y visualizacion arquitectonica, explorando el uso de la tecnologia laser para detectar imagenes y medidas (LIDAR) y proponiendo una metodologia de visualizacion mediante el uso de tecnicas de infografias basadas en puntos (PBR) con el fin de combinar directamente modelos 3D obtenidos directamente del 'mundo real' y modelos 3D 'generados artificialmente'. La segunda linea de investigacion esta relacionada con el modelado de geometrias arquitectonicas. Mediante el uso de computacion evolutiva y procesos de auto-organizacion con el fin de lograr un mayor grado de realismo y exactitud en el modelado 3D, mediante la introduccion de parametros del mundo real en los algoritmos de morfogenesis evolutiva, explorando asi la idea de la auto-generacion de formas. La Tesis propone a traves de tres casos experimentales, algoritmos para cada uno de ellos. El primero esta relacionado con la visualizacion, el segundo con la morfogenesis geometrica y el tercero con sistemas complejos auto-organizados realizados por el hombre (ciudades). A partir de la evaluacion de los resultados obtenidos de cada caso experimental, la tesis extraera conclusiones finales sobre el uso de tecnicas de inteligencia artificial como metodologia para difuminar los limites entre los 'modelos de 3D del 'mundo real' y los 'generados artificialmente'.",
• resumo = "A Tese explora o uso de tecnoloxias 3D para representacion arquitectonica e modelaxe 3D, tanto de obxectos 'reais', coma de obxectos xerados artificialmente. O uso de tecnoloxias 3D na representacion arquitectonica pode acadar uns niveis de realidade similares a fotografias, na medida en que moitas veces e dificil distinguir entre imaxes reais e representacions 3D xeradas artificialmente por ordenadores. A tese estuda o uso das ultimas tecnoloxias 3D disponibles, combinadas con procesos de intelixencia artificial como un xeito de aumentar o nivel de realidade visaual e exactitude xeometrica de modelos 3D. Esta tese segue duas linas principais de investigacion. A primeira esta relacionada coa representacion e visualizacion arquitectonica, explorando o uso das tecnoloxias laser para detectar imaxes e medidas (LIDAR) e propone unha metodoloxia de visualizacion mediante o uso de infografias basadas en puntos (PBR) para combinar directamente modelos 3D obtidos directamente do 'mundo real' e modelos 3D 'xerados artificialmente'. A segunda lina de investigacion esta relacionada coa modelaxe de xeometrias arquitectonicas. Usando procesos de computacion evolutiva e auto-organizacion a fin de acadar un maior grao de realismo en modelaxe 3D, a traves da introducion de parametros do mundo real en algoritmos evolutivos de morfoxenese, deste xeito explorando a idea de auto-xeracion de formas. A tese propon a traves de tres casos experimentais, algoritmos para cada un deles. O primeiro esta relaccionado coa a visualizacion, o segundo coa morfoxenese xeometrica eo terceiro cos sistemas complexos auto-organizados feitos polo home (cidades). A partir da avaliacion dos resultados de cada caso experimental, a tese extraera conclusions finais sobre o uso da intelixencia artificial como unha metodoloxia para difuminar as fronteiras entre os modelos 3D reais e os xerados artificialmente.",
• notes = "in english Supervisors: Juan R. Rabunal, Adrian Carballal",

}

Genetic Programming entries for Rafael Ivan Pazos Perez

Citations