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《山东师范大学》 2011年
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基于设计实例的广义M-J集自动绘制方法研究

李常  
【摘要】:近年来,分形在理论和应用方面都取得了重要进展,基于分形理论绘制的图案结构复杂,色彩斑斓,变化万千,给人以震撼的美感,特别是广义M-J集分形图案已广泛应用于产品的包装和防伪标识设计之中。然而在广义M-J集设计过程中,影响其图形特征的参数众多,设计过程中设计人员往往出现思维盲点、审美疲劳等现象,因此需要一种辅助方法,在保证设计质量的前提下减轻设计人员的工作量,提高设计效率。 设计实例是设计师以往的成功设计案例,它包涵设计过程的全部参数以及设计者的设计经验、设计理念和个人偏好。设计是一个复杂的问题求解和逐步求精的过程,在计算机辅助设计系统中,从设计实例中学习设计知识可以有效地改善设计系统,因此设计实例能够对后期的设计提供巨大的帮助。 本文主要在广义M-J集自动绘制方法领域进行了探索,分析其绘制参数及图形特征,运用进化计算方法自动的绘制出具有特定风格的广义M-J集分形图,弥补设计人员的设计盲点。针对广义M-J集分形图的特点,本文给出了其设计实例相似度的计算方法,在进化过程中以实例库的相似度为依据建立适应度函数来指导进化,实现设计的自动化,减少设计人员的负担。本文的研究内容主要包括: (1)绘图参数及图形特征分析 广义M-J集图形效果由大量的绘制参数共同决定,主要包括迭代公式,配色方案,图形类型及绘制方法等,不同的参数对图形有着不同的效果。同时给出了广义M-J集的图形复杂度和满意度,图形复杂度指图案结构的复杂程度,用其轮廓数量表示;满意度是由设计者给定,包涵着设计者的主观偏好。 (2)设计实例的存储及实例相似度计算 设计实例记录了设计人员对一个分形图案设计的全部信息,包涵着设计师的个人喜好和设计风格,优秀的设计实例对新的图案设计有着重要的参考价值和指导作用。本文在对广义M-J集进行分析的基础上,给出了其设计实例的表示和存储方法,同时给出了实例间的相似度计算方法。 (3)运用进化计算方法实现了广义M-J集自动绘制 将广义M-J集分形图的迭代公式及配色方案等参数作为遗传因子,运用不同的编码方案进行编码,利用遗传算法实现图形的自动化绘制。进化过程中以个体实例与特定实例库的相似度为依据确立适应度函数,以指导进化方向,从而缩短图案设计周期并提高设计的成功率。 本课题来源于山东省自主创新专项项目“基于分形技术的产品包装及防伪标志创新设计,2006ZZ10”,并在项目开发的FDS(Fractal Design System)系统上进行了应用,取得了非常好的效果。
【学位授予单位】:山东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP391.41

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