[发明专利]一种基于树演化的创意图案生成方法

说明书

本发明公开一种基于树演化的创意图案生成方法，属于图案生成领域。包括：（1）将用户输入的图案对应的依存树作为初始活跃种群G，初始化空的背景种群B；（2）对初始活跃种群G与背景种群B两个树种群采用不同策略进行采样，得到一批图案依存树；（3）对上一步得到的图案依存树进行随机嫁接操作，快速合成大量新树；（4）将合成出的新树对应的图案呈献给用户，让用户选择更满意的结果；（5）将用户选择的结果放入活跃种群G中，而未被选择的结果则放入背景种群B中；相当于更新了采样概率，可以控制树演化的方向；（6）重复（2）‑（5）步直到用户停止树的演化进程。根据用户选择，自动更新演化方向，生成更具多样性和创造性的图案。

技术领域

本发明涉及图案生成领域，尤其涉及一种基于树演化的创意图案生成方法。

背景技术

图案在我们身边随处可见，服饰、工艺品、家居装饰等大量产品上都会有精美的图案。随着人们审美的提高，对图案的美观性与创意性都有了更高的需求。但图案设计是一项耗时的工作，设计师需要花大量的时间来调整图案结构且创意。现有的自动图案生成方法可分为交互导向的和目标导向的。交互导向的方法侧重于让用户更快更方便的对图案元素进行排布和修改，但无法为设计师提供灵感创意，也无法批量生成图案。目标导向的方法则是通过对元素优化排布，来生成与输入目标相似的图案，但这些方法通常很难生成布局复杂的图案。

发明内容

为了克服传统图案设计方法耗时长、创意受限、无法进行快速迭代设计的问题，本发明提供了一种易交互、自动化、多样化的创意图案生成手段。

一种基于树演化的创意图案生成方法，其特征在于，包括：

(1)将用户输入的图案对应的依存树作为初始活跃种群G，初始化空的背景种群B；

(2)对初始活跃种群G与背景种群B两个树种群采用不同策略进行采样，得到一批图案依存树；

(3)对上一步得到的图案依存树进行随机嫁接操作，快速合成大量新树；

(4)将合成出的新树对应的图案呈献给用户，让用户选择更满意的结果；

(5)将用户选择的结果放入活跃种群G中，而未被选择的结果则放入背景种群B中；这相当于更新了采样概率，可以控制树演化的方向；

(6)重复(2)-(5)步直到用户停止树的演化进程。

进一步的，所述输入图案及生成的图案都具有树状的底层数据结构。

进一步的，所述对活跃种群G与背景种群B两个树种群采用不同策略进行采样，包括：

在活跃种群G、背景种群B两个种群中进行多次采样，采样数量为2n，n为后续将生成的新依存树数量；每次采样时，从活跃种群G中采样的概率P(G)＝||G||/(||G||+||B||)，而从背景种群B中采样的概率P(B)＝1-P(G)。；其中||G||、||B||分别指种群中树的数量。

进一步的，从活跃种群G中采样时，所有活跃种群G中的LTD树被采样的概率是一致的；从背景种群B中采样时，倾向于选择和活跃种群G中的树差异较大的树，从而增加结果多样性；对于t∈B，t被采样的概率其中E是交叉熵，是t与活跃种群G中的每个树之间的相似度，N是均匀分布。

进一步的，所述树之间的相似度通过特征向量或者路径核衡量。

进一步的，所述步骤(3)图案依存树的随机嫁接操作，包括以下步骤：

(3.1)将上一步采样得到的依存树，随机划分为砧木提供者和接穗提供者；

(3.2)从作为砧木提供者的树上随机选择1个高度>1的子树作为砧木；

(3.3)在砧木上随机选择一个非叶节点作为嫁接节点，随机删除其左子树或右子树；