DPLAN: 평면도 생성을 위한 최소 연결성

자동화된 평면도 생성 (Automated floor plan generation)은 계산 건축 설계 (computational architectural design) 분야에서 중요한 문제입니다. 목표는 사용자가 정의한 방의 개수와 문 요구 사항으로부터 평면도를 구축하는 것입니다. 사용자는 어떤 방들이 반드시 문을 공유해야 하는지, 그리고 어떤 방들이 서로 인접해서는 안 되는지를 지정합니다. 그러나 이러한 요구 사항만으로는 방의 정확한 배치나 모양을 결정할 수 없습니다. 따라서 과제는 모든 요구된 문 연결이 충족되고 방들이 서로 겹치지 않도록 단일 평면도 내에 방들을 배치하는 것입니다. 이 문제를 해결하기 위해, 우리는 문 및 비인접 제약 조건 (non-adjacency constraints)으로부터 평면도를 생성하는 그래프 기반 프로토타입인 DPLAN (Door Connectivity to Floor Plan Generation)을 제안합니다. 이 프레임워크는 세 단계로 작동합니다. 첫째, 사용자가 정의한 그래프를 검토하고, 만약 연결되지 않았다면 구성 요소들을 연결하기 위해 추가적인 에지 (edges)를 추가합니다. 둘째, 방의 겹침이나 빈 공간이 없는 평면도의 존재를 보장하기 위해 이중 연결 평면 삼각분할 (bi-connected plane triangulation)을 구축합니다. 셋째, 삼각분할된 그래프를 평면도로 변환합니다. 직사각형 평면도 (Rectangular Floor Plans, RFPs)의 경우, 새로운 정점 (vertices)을 추가하지 않고 에지를 수정함으로써 분리 삼각형 (separating triangles)을 제거하여 추가적인 방이 생성되는 것을 방지합니다. 직교 평면도 (Orthogonal Floor Plans, OFPs)의 경우, 추가적인 정점을 도입하여 분리 삼각형을 제거함으로써 직각 형태의 방 모양을 허용합니다. 문 및 비인접 요구 사항을 모두 강제함으로써, 이 프레임워크는 주어진 제약 조건을 만족하는 평면도를 생성합니다. 이 방법은 Python으로 구현되었으며, 대화형 제약 조건 지정 및 평면도 시각화를 위한 프로토타입을 포함합니다. 현재 이 프레임워크는 직사각형 대지 경계 (rectangular plot boundaries)를 지원합니다. 향후 연구에는 비직사각형 대지 지원, 치수 기반 스케일링 (dimension-based scaling), 그리고 동선 모델링 (circulation modeling)이 포함됩니다.