家园设计 2.0：用布局算法实现“一键装修”赛博豪宅

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• 前言：拯救玩家的“空房间恐惧症”
• Step 1. 空间感知：让 AI 读懂户型图 (Floor Plan)
• Step 2. 资产筛选：构建带“语义标签”的家具库
• Step 3. 布局算法：基于约束的家具摆放逻辑
• Step 4. 注入灵魂：赛博风光照与氛围生成
• 结语：从“摆家具”到“生成生活”

前言：拯救玩家的“空房间恐惧症”

在家园系统（Housing System）的数据复盘中，我们发现一个残酷的现象：80% 的玩家解锁了家园，但只有 10% 的玩家完成了精装修。 大部分玩家面对空荡荡的房间和几百个家具列表，感到的不是自由，而是认知过载。

2025 年的家园系统，标配功能必须是 “AI 一键装修”。玩家输入：“我要一个像《边缘行者》大卫家那样的公寓”，AI 就要在 3 秒内把床、全息电视、自动贩卖机摆好，并打好霓虹灯光。

这背后不是魔法，而是一套严密的布局算法 (Layout Algorithms)。今天我们就来拆解这套系统是如何运作的。

Step 1. 空间感知：让 AI 读懂户型图 (Floor Plan)

在摆放家具之前，AI 必须先理解“空间”。它不能把床摆在门口，也不能把电视面对着墙壁。

1. 网格化与区域标记 (Voxelization & Semantic Labeling)

我们需要将玩家的 3D 房间降维处理，生成一张语义热力图。

• 可通行区域 (Walkable)：剔除墙壁碰撞体，标记为绿色。
• 靠墙区域 (Wall-Adjacent)：家具摆放的黄金地段，标记为黄色。
• 功能分区 (Zoning)：利用简单的规则算法，划分出“睡眠区”（角落）、“活动区”（中心）、“入口区”（门边）。

2. 实操代码逻辑

在 Unity 中，我们可以发射射线检测（Raycast）来生成这个数据结构：

// 伪代码：定义房间热力图
struct RoomGrid {
    bool isWalkable;
    bool isWall;
    Vector3 normal; // 墙面法线，决定家具朝向
    float distanceToDoor;
    RoomZone zoneType; // Bedroom, LivingRoom, WorkStation
}

• 图注：左侧为原始 3D 房间；右侧为算法生成的 Grid 数据图。红色代表墙壁边缘，蓝色代表中心活动区，白色箭头标出了门口的动线方向。
• 目的：展示 AI 是如何“看”房间的。

Step 2. 资产筛选：构建带“语义标签”的家具库

AI 懂了空间，还得懂“风格”。如果你要“赛博风”，它就不能给你摆个红木太师椅。

1. 标签体系 (Tagging System)

我们需要为数据库中的每一个家具打上详细的 Tags。在 2025 年，这一步可以用多模态模型（如 CLIP）辅助完成。

• 风格标签：Cyberpunk, Industrial, High-Tech, Neon
• 功能标签：Bed, Storage, Decoration, LightSource
• 尺寸标签：Large (占地 2x2), Medium (1x1), Prop (桌面摆件)
• 摆放规则：SnapToWall (必须靠墙), Center (居中), OnTable (必须在桌上)

2. 提示词匹配 (Prompt Matching)

当玩家输入“赛博朋克黑客屋”时，NLP 模型提取关键词 Hacker, Cyberpunk，然后去数据库捞取匹配度最高的资产列表：

• 核心家具：多屏电脑桌、电竞椅、服务器机柜。
• 装饰物：披萨盒、能量饮料罐、纠缠的电缆。

  "furniture_asset_db": {
    "core_furniture": [
      {
        "asset_id": "CF-001",
        "asset_name": "多屏电脑桌",
        "keywords": ["hacker", "cyberpunk", "workstation", "tech"],
        "**style_weight**": {
          "cyberpunk": 0.95,
          "retro": 0.1,
          "minimalist": 0.05
        },
        "**placement_rule**": {
          "position": "room_center",
          "size_requirement": "≥2.5m×1.2m",
          "match_furniture": ["电竞椅"],
          "forbid_near": ["bed"]
        },
        "model_path": "/assets/models/core/cf_001.glb",
        "texture_path": "/assets/textures/cyberpunk/neon_table.png"
      },
      {
        "asset_id": "CF-002",
        "asset_name": "电竞椅",
        "keywords": ["hacker", "gaming", "cyberpunk", "seat"],
        "**style_weight**": {
          "cyberpunk": 0.9,
          "industrial": 0.3,
          "luxury": 0.1
        },
        "**placement_rule**": {
          "position": "desk_front",
          "distance_to_desk": "0.3m-0.5m",
          "rotation": "face_desk",
          "max_count": 1
        },
        "model_path": "/assets/models/core/cf_002.glb",
        "texture_path": "/assets/textures/cyberpunk/led_chair.png"
      },
      {
        "asset_id": "CF-003",
        "asset_name": "服务器机柜",
        "keywords": ["hacker", "cyberpunk", "server", "data_center"],
        "**style_weight**": {
          "cyberpunk": 0.98,
          "modern": 0.2,
          "vintage": 0.0
        },
        "**placement_rule**": {
          "position": "room_corner",
          "height_requirement": "≥2.2m",
          "power_access": true,
          "max_count": 2
        },
        "model_path": "/assets/models/core/cf_003.glb",
        "texture_path": "/assets/textures/cyberpunk/metal_cabinet.png"
      }
    ],
    "decorations": [
      {
        "asset_id": "DEC-001",
        "asset_name": "披萨盒",
        "keywords": ["hacker", "casual", "snack", "cyberpunk"],
        "**style_weight**": {
          "cyberpunk": 0.7,
          "casual": 0.8,
          "formal": 0.0
        },
        "**placement_rule**": {
          "position": "desk_surface",
          "stackable": true,
          "max_stack": 3,
          "random_rotation": true
        },
        "model_path": "/assets/models/decor/dec_001.glb"
      },
      {
        "asset_id": "DEC-002",
        "asset_name": "能量饮料罐",
        "keywords": ["hacker", "energy", "cyberpunk", "drink"],
        "**style_weight**": {
          "cyberpunk": 0.85,
          "sports": 0.4,
          "classic": 0.1
        },
        "**placement_rule**": {
          "position": ["desk_surface", "cabinet_top"],
          "max_count": 5,
          "random_scale": [0.8, 1.2]
        },
        "model_path": "/assets/models/decor/dec_002.glb"
      },
      {
        "asset_id": "DEC-003",
        "asset_name": "纠缠的电缆",
        "keywords": ["hacker", "cyberpunk", "tech", "wiring"],
        "**style_weight**": {
          "cyberpunk": 0.92,
          "industrial": 0.7,
          "clean": 0.0
        },
        "**placement_rule**": {
          "position": ["floor_around_desk", "cabinet_side"],
          "length_range": ["2m", "5m"],
          "tangling_degree": 0.8,
          "attach_to": ["computer桌", "服务器机柜"]
        },
        "model_path": "/assets/models/decor/dec_003.glb"
      }
    ]
  }
}

• 图注：JSON 格式的资产配置表示意图。高亮显示了 placement_rule（摆放规则）和 style_weight（风格权重）字段。
• 目的：解释数据结构如何支撑算法选品。

Step 3. 布局算法：基于约束的家具摆放逻辑

这是最硬核的部分。如何把选出来的家具“优雅”地塞进房间里？我们通常采用 CSP (约束满足问题) 结合 贪心算法。

算法流程 (Pipeline)：

1. 大件优先 (Big First)：

   • 先找最大的物件（如赛博休眠舱）。
   • 规则：必须靠墙 (SnapToWall) + 位于睡眠区 (Zone: Bedroom) + 离门最远。
   • 执行：在热力图上遍历所有符合点，打分，选最高分的点放置。

2. 功能绑定 (Pairing)：

   • 放置完“床”后，触发绑定规则：床头柜必须在床边 1 格内。
   • 放置完“电脑桌”后，触发绑定规则：椅子必须在桌前，且朝向桌子。

3. 赛博风特有的“乱序填充” (Clutter Pass)：

   • 赛博朋克的精髓在于“乱”。
   • 在剩余的空地（墙角、桌底），随机散布 Trash 类物品（纸箱、旧零件）。
   • 关键算法：使用 Poisson Disk Sampling (泊松盘采样)，确保垃圾分布自然，既不重叠也不过于均匀。

碰撞检测与寻路校验

每放置一个物品，都要重新计算 NavMesh（寻路网格）。如果放置导致门口到床的路径断了，必须回滚（Backtrack）并重试。

Step 4. 注入灵魂：赛博风光照与氛围生成

家具摆好了，现在房间看起来像个仓库。要变成“夜之城”，必须要有光。

1. 自动布光策略 (Auto-Lighting)

赛博风的核心配色是：蓝紫基调 + 霓虹高光。

• 环境光：将 Skybox 压暗，开启体积雾 (Volumetric Fog)。
• 点光源绑定：遍历所有带 LightSource 标签的家具（如电脑屏幕、灯管），在对应位置实例化一个 PointLight 或 RectLight。
  • 颜色算法：如果家具是冷色调，灯光选青色 (#00FFFF)；如果是暖色调，选洋红 (#FF00FF)。

2. 屏幕与贴花 (Decals)

• AI 识别墙面的大片空白区域，自动贴上全息广告投影或涂鸦贴花 (Decal)。
• 将所有电视/显示器的材质 Emission（自发光）强度拉高，作为主要照明来源。

结语：从“摆家具”到“生成生活”

这套系统的本质，是将室内设计学的规则，翻译成了计算机算法。

• 对于玩家：这是“一键省心”，是低门槛的 UGC 创作。
• 对于项目组：这是巨大的商业机会。因为 AI 装修得越好看，玩家就越想把这一套家具（Bundle）买下来。

未来的 AI 装修，甚至会根据玩家的行为数据来调整：如果 AI 发现你上线总是先去制作台，下次装修时，它会把制作台放在离门口最近的地方。

最好的设计，不仅好看，更懂你。

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