We present a novel graph Transformer generative adversarial network (GTGAN) to learn effective graph node relations in an end-to-end fashion for challenging graph-constrained architectural layout generation tasks. The proposed graph-Transformer-based generator includes a novel graph Transformer encoder that combines graph convolutions and self-attentions in a Transformer to model both local and global interactions across connected and non-connected graph nodes. Specifically, the proposed connected node attention (CNA) and non-connected node attention (NNA) aim to capture the global relations across connected nodes and non-connected nodes in the input graph, respectively. The proposed graph modeling block (GMB) aims to exploit local vertex interactions based on a house layout topology. Moreover, we propose a new node classification-based discriminator to preserve the high-level semantic and discriminative node features for different house components. To maintain the relative spatial relationships between ground truth and predicted graphs, we also propose a novel graph-based cycle-consistency loss. Finally, we propose a novel self-guided pre-training method for graph representation learning. This approach involves simultaneous masking of nodes and edges at an elevated mask ratio (i.e., 40%) and their subsequent reconstruction using an asymmetric graph-centric autoencoder architecture. This method markedly improves the model's learning proficiency and expediency. Experiments on three challenging graph-constrained architectural layout generation tasks (i.e., house layout generation, house roof generation, and building layout generation) with three public datasets demonstrate the effectiveness of the proposed method in terms of objective quantitative scores and subjective visual realism. New state-of-the-art results are established by large margins on these three tasks.


翻译:我们提出了一种新颖的图Transformer生成对抗网络(GTGAN),以端到端方式学习有效的图节点关系,用于具有挑战性的图约束建筑布局生成任务。该基于图Transformer的生成器包含一个新颖的图Transformer编码器,该编码器在Transformer中结合了图卷积和自注意力机制,以建模连接和非连接图节点之间的局部与全局交互。具体而言,所提出的连接节点注意力(CNA)和非连接节点注意力(NNA)分别旨在捕捉输入图中连接节点与非连接节点之间的全局关系。所提出的图建模模块(GMB)旨在基于房屋布局拓扑结构利用局部顶点交互。此外,我们提出了一种新的基于节点分类的判别器,以保留不同房屋组件的高级语义和判别性节点特征。为了保持真实图和预测图之间的相对空间关系,我们还提出了一种新颖的基于图的循环一致性损失。最后,我们提出了一种用于图表示学习的自引导预训练方法。该方法涉及以高掩码率(即40%)同时掩蔽节点和边,随后使用非对称的图中心自编码器架构进行重建,显著提升了模型的学习能力和效率。在三个具有挑战性的图约束建筑布局生成任务(即房屋布局生成、房屋屋顶生成和建筑布局生成)上,使用三个公开数据集进行的实验表明,所提方法在客观定量评分和主观视觉真实感方面均具有有效性。在这三个任务上,我们以较大幅度建立了新的最优结果。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
ECCV 2026 | MIMFlow:MIM与归一化流统一图像生成
专知会员服务
1+阅读 · 今天11:43
网状网络及其在军事领域的运用
专知会员服务
4+阅读 · 今天6:18
无美国参与的欧洲战争方式(万字长文)
专知会员服务
5+阅读 · 今天5:54
《国防领域敏感性分析白皮书》
专知会员服务
6+阅读 · 今天3:42
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
6+阅读 · 6月24日
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
9+阅读 · 6月24日
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
7+阅读 · 6月24日
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
9+阅读 · 6月24日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员