Обмеривание строительных проектов ИИ

СПЕЦИФИКАЦИЯ ЗАДАНИЯ

1) Цель и объем проекта

Цель: Создание веб-приложения на основе ИИ, которое автоматически выполняет измерение по проектной документации (архитектура, конструкция, установки/отрасли, ПЗТ), объединяет чертежи в единое целое, идентифицирует элементы (например, стены, окна, двери, штукатурки, конструктивные и установочные элементы), а затем представляет полное измерение в таблицах с возможностью визуальной проверки (2D/3D) и оценки.

На старте:

• Поддержка векторных файлов: *.dwg, *.pdf (векторный)
• Область отраслей: архитектура, конструкция, установки (HVAC, водоснабжение и канализация, электричество), ПЗТ
• Функции: автоматическое объединение документации – для нужд приложения, распознавание элементов и измерение, визуализация, возможность ручной коррекции, добавление цен и создание предварительной сметы

2) Основные продуктовые предпосылки

1. Загрузка: пользователь загружает пакет файлов DWG/PDF – векторные файлы (планы, разрезы, фасады, описания, легенды; возможные подложки и XREF).
2. Автоматическая обработка: система парсит файлы, нормализует слои, единицы и масштабы, объединение и слияние чертежей в согласованную эталонную модель.
3. ИИ распознает элементы: распознает все элементы на проектах
4. Измерение: вычисляет количества по правилам измерения (длины, площади, объемы, штуки); учитывает отверстия, толщины, слои – измерения по глобальным правилам
5. Проверка: табличный результат + просмотр 2D/3D с подсветкой подсчитанных элементов; режим "сравнить/объяснить" неясности (конфликты между листами, отсутствие размеров, несогласованные масштабы).
6. Ручная коррекция: редактируемые классификации и геометрия (рисование/редактирование полилиний/отверстий), принятие/отклонение элементов.
7. Цены и смета: привязка ценовых позиций и ставок (цена за единицу, наценки, НДС), экспорт CSV/XLSX/BC3/PDF.
8. Аудит и версионирование: история изменений, сравнение измерений, различия между версиями документации

3) Поток пользователя

1. Новый проект → название, инвестор, местоположение, стандартные единицы и валюты
2. Загрузка файлов → перетаскивание, контроль согласованности
3. Обработка → парсинг, нормализация, слияние, классификация ИИ, измерение.
4. Обзор → таблицы + вид 2D/3D; панель неясностей; фильтры (отрасль, этаж, слой, тип).
5. Коррекция → редактор геометрии, изменение класса, объединение/разделение элементов, принятие.
6. Цены → привязка позиций, ставки, наценки.
7. Экспорт/отчет → XLSX/CSV/BC3, PDF сводки, отчет о неясностях.

5) Функциональные требования (подробные)

5.1 Импорт и валидация файлов

• Поддержка: векторные файлы: DWG, DXF (по желанию), векторный PDF
• Автоматическое определение масштаба: из вьюпортов (DWG), из заголовочной рамки (OCR), из обозначений (например, 1:100), из размеров (DIMSTYLE / распознавание текстов размеров).
• Нормализация единиц (мм/м) и системы координат (сдвиги, повороты, локальные системы, UCS).
• Обнаружение недостатков и ошибок

5.2 Слияние документации (объединение в целое)

• Группировка листов: этажи, разрезы, фасады, отрасли.
• Регистрация и выравнивание планов/разрезов (подгонка осевых маркеров, сеток, уровней; общая трансформация 2D/3D).
• Объединение архитектуры с конструкцией

5.3 Распознавание элементов (ИИ + правила)

Требование: Распознавание элементов не может основываться исключительно на названиях слоев. Названия слоев рассматриваются исключительно как вспомогательный сигнал с низким весом.

Правила реализации:

• Классификационные решения в первую очередь основываются на геометрии и топологии – на основе машинного обучения
• В случае противоречия информации: приоритет: DIM/размеры > однозначное текстовое описание > легенда/схема > геометрические характеристики > название слоя.
• Система должна работать с любым/нестандартным наименованием слоев (разные языки, сокращения, отсутствие стандарта). Для тестов возможна полная анонимизация названий слоев.
• Компонент ИИ/правил должен позволять отключение влияния слоев (feature flag) – результат все равно должен быть корректным.

5.4 Измерение - измерение на основе принятых правил и распознавания элементов

5.5 Проверка и редактирование

• Вид 2D (план, разрез) и 3D (простой экструзированный модель) с подсветкой подсчитанных элементов.
• Режим проверки: клик по элементу → детали измерения + источники (листы, описания), допустимость/неопределенность.
• Инструменты редактирования: рисование/редактирование полилиний, перемещение/масштабирование, изменение класса, объединение/разделение.
• Список неясностей: вопросы к пользователю, предлагаемые решения, принятие/отклонение.

5.6 Цены и смета

• Словари цен/позиции: база позиций - глобальная (для системы) и локальная для пользователя – пользователь может изменить локальную цену)
• Сопоставление: тип элемента → формула → ценовая позиция.
• Формулы: цена = количество × ставка ± наценки (работа, материал, оборудование, прибыль, общие расходы, НДС).
• Версионирование прайс-листов, валюты, индексация цен (инфляция).
• Экспорт: XLSX/ (Смета), PDF сводки.

5.7 Экспорты и интеграции

• XLSX/CSV/BC3, PDF отчеты (скриншоты визуализации + таблицы).

6) Нефункциональные требования

• Точность измерения: геометрическая ошибка ≤ ±2 мм при корректных масштабах;
• Производительность: проект до 200 листов/2 ГБ – полная обработка ≤ 20 мин; план для просмотра ≤ 3 с.
• Масштабируемость: горизонтальная (очереди задач), хранилище для файлов до 10 ГБ/проект.
• Безопасность: GDPR, шифрование данных в покое и в пути, IAM, журнал аудита, WAF, резервные копии.
• Надежность: SLO обработки 99.5%/мес; повторные попытки/компенсации, версионирование моделей.

8) Процесс обработки (технические шаги)

1. Загрузка & валидация → AV сканирование, извлечение метаданных, обнаружение XREF.
2. Парсинг:
   • DWG/DXF: чтение слоев, ссылок на блоки, геометрии, DIMSTYLE, масштаб вьюпорта, модель/бумажное пространство.
   • PDF (вектор): пути, полилинии, тексты (TrueType), слои; OCR только для векторных текстов как резервный вариант.
3. Нормализация масштаба и единиц: из вьюпортов и заголовков; автоматическая подгонка; флаги в случае конфликтов.
4. Регистрация листов: подгонка осей/сеток/маркировок (ICP/feature matching на векторах), трансформации 2D/3D.
5. Извлечение семантических объектов:
   • Правила слоев (например, A-WALL, K-…); шаблоны названий; словарная классификация.
   • ИИ на векторном графе: полилинии → стены (параллельные линии), заливка → заполнения/полы, блоки → оборудование.
   • Тексты и легенды → парсинг параметров (толщины, материалы, типы, номера помещений).
6. Слияние: разрешение конфликтов (архитектура против конструкции), иерархия достоверности (DIM > описание > легенда > слой), отслеживание происхождения данных (provenance).
7. Измерение: правила, единицы, вычитание отверстий, агрегации по этажам/помещениям.
8. Обнаружение неясностей: отсутствующие параметры, несогласованные масштабы, противоречивые толщины – генерация вопросов.
9. Визуализация: генерация подложек, наложение объектов, упрощенный 3D (экструзия по высоте этажа).
10. Смета: сопоставление элемент→позиция, формулы, наценки, экспорт.

9) Модель ИИ и обучение

• Представление: векторный граф (узлы: вершины геометрии и блоки; ребра: сегменты/полилинии; атрибуты: слой, тип, стиль линии, близкие тексты), дополнительно растеризация для контекстных характеристик.
• Архитектура: графовая нейронная сеть (GAT/GraphSAGE) + трансформер на последовательностях векторов; позднее слияние с правилами и эвристиками CAD.
• Данные для обучения: привязка к реальным DWG (полуавтоматическая аннотация) + синтетические генераторы чертежей; активное обучение из взаимодействия с пользователем (обратная связь в интерфейсе).
• OCR/NLP: распознавание описаний, таблиц, легенд; нормализация единиц (мм/м), парсинг выражений (например, «стена 24 см, гипсовая штукатурка 1,5 см»).
• Метрики: mAP/F1 для классов, MAE/SMAPE для количеств, время обработки.
• MLOps: регистрация моделей, версионирование наборов данных, валидации, A/B в фоновом режиме для проекта.

10) Правила измерения – детали (настраиваемые примеры)

• Стены:
  • Длина от оси стены; Высота: из разрезов / по умолчанию из этажа; Толщина: из описания/слоя.
  • Площадь штукатурки = 2 × (дл. × выс.) – вычитания отверстий > t_вычитания; правила порогов (например, не вычитаем < 0,5 м²).
• Отверстия: Шир., выс. из размеров/обозначений; количество шт.; пл. в свете.
• Перекрытия/плиты: Пл. из контура; объем = пл. × толщина; периметр (опалубка).
• Лестницы: Количество пролетов, пл. ступеней (антискользящие), подступенки (м), перила (м).
• Полы/покрытия: Чистая пл. после вычитаний; плинтусы (м вдоль стен).
• Установки: Длины трасс по оси; фитинги – правила обнаружения из блоков/словаря символов.

Каждое правило имеет: определение количества, источники данных, формулу, допустимость и приоритет.

11) UI/UX – ключевые экраны

• Панель проектов: статусы обработки, последние измерения.
• Обзор документации: список листов (миниатюры), слои, фильтры.
• Вид проверки: холст 2D/3D с наложением; легенды цветов для классов; панель деталей элемента.
• Таблица измерений: группировка по отрасли/этажу/помещению/типу; редактирование на месте; отслеживание изменений.
• Панель неясностей: вопросы, предложения решений, принятие.
• Прайс-листы и сопоставление: обзор позиций, формулы, просмотр влияния на стоимость.
• Экспорты: мастер выбора диапазона и формата.

SPECYFIKACJA ZLECENIA

1) Cel i zakres projektu

Cel: Zbudowanie aplikacji webowej opartej na AI, która automatycznie wykonuje obmiar z dokumentacji projektowej (architektura, konstrukcja, instalacje/branże, pzt), łączy rysunki w całość, identyfikuje elementy (np. ściany, okna, drzwi, tynki, elementy konstrukcyjne i instalacyjne), a następnie prezentuje kompletny obmiar w tabelach z możliwością wizualnej weryfikacji (2D/3D) i wyceną.

Na start:

• Obsługa plików wektorowych: *.dwg, *.pdf (wektorowy)
• Zakres branż: architektura, konstrukcja, instalacje (HVAC, wod-kan, elektryka), pzt
• Funkcje: automatyczne łączenie dokumentacji – na potrzeby aplikacji, rozpoznanie elementów i obmiar, wizualizacja, możliwość ręcznej korekty, dodawanie cen i tworzenie kosztorysu wstępnego

2) Główne założenia produktowe 

1. Wgrywanie: użytkownik wrzuca paczkę plików DWG/PDF – pliki wektorowe (rzuty, przekroje, elewacje, opisy, legendy; możliwe podkłady i XREFy).
2. Automatyczne przetwarzanie: system parsuje pliki, normalizuje warstwy, jednostki i skale, łączenie i fuzja rysunków w spójny model referencyjny.
3. AI rozpoznaje elementy: rozpoznaje wszystkie elmenty na projektach
4. Obmiar: wylicza ilości wg reguł pomiarowych (długości, powierzchnie, objętości, sztuki); uwzględnia otwory, grubości, warstwy – obmiary według reguł globalnych
5. Weryfikacja: tabelaryczny wynik + podgląd 2D/3D z podświetleniem policzonych elementów; tryb "porównaj/wyjaśnij" niejasności (konflikty między arkuszami, brak wymiarów, niespójne skale).
6. Korekta ręczna: edytowalne klasyfikacje i geometrii (rysowanie/edycja polilinii/otworów), akceptacja/odrzucanie elementów.
7. Ceny i kosztorys: przypinanie pozycji cenowych i stawek (cena jednostkowa, narzuty, VAT), eksport CSV/XLSX/BC3/PDF.
8. Audyt i wersjonowanie: historia zmian, porównanie obmiarów, różnice między wersjami dokumentacji

3) Przepływ użytkownika 

1. Nowy projekt → nazwa, inwestor, lokalizacja, domyślne jednostki i waluty
2. Wgrywanie plików → drag&drop, kontrola spójności
3. Przetwarzanie → parsing, normalizacja, fuzja, AI klasyfikacja, obmiar.
4. Przegląd → tabele + widok 2D/3D; panel niejasności; filtry (branża, kondygnacja, warstwa, typ).
5. Korekta → edytor geometrii, zmiana klasy, łączenie/dzielenie elementów, akceptacja.
6. Ceny → przypisanie pozycji, stawki, narzuty.
7. Eksport/raport → XLSX/CSV/BC3, PDF zestawienia, raport niejasności.

5) Wymagania funkcjonalne (szczegółowe)

5.1 Import i walidacja plików

• Obsługa: pliki wektorowe: DWG, DXF (opcjonalnie), wektorowy PDF
• Automatyczne wykrycie skali: z viewportów (DWG), z tytułowej ramki (OCR), z oznaczeń (np. 1:100), z wymiarów (DIMSTYLE / rozpoznanie tekstu wymiarowego).
• Normalizacja jednostek (mm/m) i układu odniesienia (przesunięcia, rotacje, układy lokalne, UCS).
• Wykrycie braków i błędów

5.2 Fuzja dokumentacji (łączenie w całość)

• Grupowanie arkuszy: kondygnacje, przekroje, elewacje, branże.
• Rejestrowanie i wyrównanie rzutów/sekcji (dopasowanie znaczników osi, siatki, poziomów; łączna transformacja 2D/3D).
• Łączenie architektury z konstrukcją

5.3 Rozpoznanie elementów (AI + reguły)

Wymóg: Rozpoznanie elementów nie może opierać się wyłącznie na nazwach warstw. Nazwy warstw traktujemy wyłącznie jako sygnał pomocniczy o niskiej wadze.

Zasady implementacyjne:

• Decyzje klasyfikacyjne bazują przede wszystkim na geometrii i topologii – na podstawie uczenia maszynowego
• W przypadku sprzeczności informacji: priorytet: DIM/wymiary > jednoznaczny opis tekstowy > legenda/schemat > cechy geometryczne > nazwa warstwy.
• System musi działać przy dowolnym/niestandardowym nazewnictwie warstw (różne języki, skróty, brak standardu). Dla testów możliwa jest całkowita anonimizacja nazw warstw.
• Komponent AI/reguł powinien umożliwiać wyłączenie wpływu warstw (feature flag) – wynik nadal musi być poprawny.

5.4 Obmiar  - obmiar na podstawie przyjętych reguł i rozpoznania elementów

5.5 Weryfikacja i edycja

• Widok 2D (rzut, przekrój) i 3D (prosty ekstrudowany model) z podświetleniem policzonych elementów.
• Tryb sprawdzania: kliknięcie elementu → szczegóły obmiaru + źródła (arkusze, opisy), tolerancja/niepewność.
• Narzędzia edycji: rysowanie/edycja polilinii, przesuwanie/skalowanie, zmiana klasy, łączenie/dzielenie.
• Lista niejasności: pytania do użytkownika, proponowane rozwiązania, akceptacja/odrzucenie.

5.6 Ceny i kosztorys

• Słowniki cen/pozycje: baza pozycji- globalna ( dla systemu i lokalna dla użytkownika – użytkownik może zmienić lokalną cenę)
• Mapowanie: typ elementu → formuła → pozycja cenowa.
• Formuły: cena = ilość × stawka ± narzuty (robocizna, materiał, sprzęt, zysk, koszty ogólne, VAT).
• Wersjonowanie cenników, waluty, indeksacja cen (inflacja).
• Eksport: XLSX/ (Kosztorys), PDF zestawienia.

5.7 Eksporty i integracje

• XLSX/CSV/BC3, PDF raporty (zrzuty ekranu wizualizacji + tabele).

6) Wymagania niefunkcjonalne

• Dokładność obmiaru: błąd geometryczny ≤ ±2 mm przy poprawnych skalach;
• Wydajność: projekt do 200 arkuszy/2 GB – pełne przetwarzanie ≤ 20 min; rzut do podglądu ≤ 3 s.
• Skalowalność: pozioma (kolejki zadań), storage na pliki do 10 GB/projekt.
• Bezpieczeństwo: RODO/GDPR, szyfrowanie at-rest i in-transit, IAM, audit log, WAF, backupy.
• Niezawodność: SLO przetwarzania 99.5%/msc; retry/kompensacje, wersjonowanie modeli.

8) Pipeline przetwarzania (kroki techniczne)

1. Upload & walidacja → AV scan, ekstrakcja metadanych, wykrycie XREF.
2. Parsing:
   • DWG/DXF: odczyt warstw, block references, geometrii, DIMSTYLE, viewport scale, Model/Paper Space.
   • PDF (wektor): ścieżki, polilinie, teksty (TrueType), warstwy; OCR tylko dla tekstów wektorowych jako fallback.
3. Normalizacja skali i jednostek: z viewportów i tytułów; automatyczne dopasowanie; flagi w razie konfliktów.
4. Rejestracja arkuszy: dopasowanie osi/siatek/znaczników (ICP/feature matching na wektorach), transformacje 2D/3D.
5. Ekstrakcja obiektów semantycznych:
   • Reguły warstw (np. A-WALL, K-…); szablony nazw; klasyfikacja słownikowa.
   • AI na grafie wektorowym: polilinie → ściany (równoległe linie), hatch → wypełnienia/posadzki, bloki → wyposażenie.
   • Teksty i legendy → parsowanie parametrów (grubości, materiały, typy, numery pomieszczeń).
6. Fuzja: konflikt resolution (arch vs const), hierarchia wiarygodności (DIM > opis > legenda > warstwa), śledzenie pochodzenia danych (provenance).
7. Obmiar: reguły, jednostki, odjęcia otworów, agregacje po kondygnacjach/pomieszczeniach.
8. Detekcja niejasności: brakujące parametry, niespójne skale, sprzeczne grubości – generowanie pytań.
9. Wizualizacja: generacja podkładów, overlay obiektów, uproszczony 3D (ekstruzja wg wysokości kondygnacji).
10. Kosztorys: mapowanie element→pozycja, formuły, narzuty, eksport.

9) Model AI i uczenie

• Reprezentacja: graf wektorowy (węzły: wierzchołki geometrii i bloki; krawędzie: segmenty/polilinie; atrybuty: layer, typ, styl linii, teksty pobliskie), dodatkowo rasteryzacja poglądowa dla cech kontekstowych.
• Architektura: Graph Neural Network (GAT/GraphSAGE) + Transformer na sekwencjach wektorów; late fusion z regułami i heurystykami CAD.
• Dane treningowe: zakotwiczenie w rzeczywistych DWG (anotacja półautomatyczna) + syntetyczne generatory rysunków; aktywne uczenie z interakcji użytkownika (feedback w UI).
• OCR/NLP: rozpoznanie opisów, tabel, legend; normalizacja jednostek (mm/m), parsowanie wyrażeń (np. „ściana 24 cm, tynk gipsowy 1,5 cm”).
• Metryki: mAP/F1 dla klas, MAE/SMAPE dla ilości, czas przetwarzania.
• MLOps: rejestr modeli, wersjonowanie datasetów, walidacje, A/B w tle per projekt.

10) Reguły obmiaru – szczegół (przykłady konfigurowalne)

• Ściany:
  • Długość z osi ściany; Wysokość: z przekrojów / domyślna z kondygnacji; Grubość: z opisu/warstwy.
  • Pow. tynku = 2 × (dł. × wys.) – odjęcia otworów > t_odjęcia; reguły progów (np. nie odejmujemy < 0,5 m²).
• Otwory: Szer., wys. z wymiarów/oznaczeń; liczba szt.; pow. w świetle.
• Stropy/płyty: Pow. z konturu; objętość = pow. × grubość; obwód (deskowanie).
• Schody: Ilość biegu, pow. stopni (antypoślizgi), policzki (mb), balustrady (mb).
• Posadzki/okładziny: Pow. netto po odjęciach; cokoły (mb wzdłuż ścian).
• Instalacje: Długości tras po osi; fitingi – reguły detekcji z bloków/słownika symboli.

Każda reguła ma: definicję ilości, źródła danych, formułę, tolerancję i priorytet.

11) UI/UX – kluczowe ekrany

• Dashboard projektów: statusy przetwarzania, ostatnie obmiary.
• Przegląd dokumentacji: lista arkuszy (miniatury), warstwy, filtry.
• Widok weryfikacji: płótno 2D/3D z nakładką; legendy kolorów dla klas; panel szczegółów elementu.
• Tabela obmiaru: grupowanie po branży/kondygnacji/pomieszczeniu/typie; in-line edit; śledzenie zmian.
• Panel niejasności: pytania, propozycje rozwiązań, akceptacja.
• Cenniki i mapowanie: przegląd pozycji, formuły, podgląd wpływu na koszt.
• Eksporty: kreator wyboru zakresu i formatu.