1、隨著計算機輔助設計技術的飛速發(fā)展,人們不僅把計算機作為一種實現(xiàn)設計方案的可視化工具,同時已經(jīng)開始將機器智能應用在設計工作中最為重要和根本的概念設計階段,激發(fā)設計師的靈感設計出更加新穎和完善的產(chǎn)品.基于進化計算的創(chuàng)新設計方法就是將人工智能中的進化計算技術應用到輔助設計領域.這種方法是利用計算智能對現(xiàn)有產(chǎn)品進行改造,完善產(chǎn)品的外觀、質量、性能等指標,從而進一步滿足用戶的需求.利用進化技術作為支持的產(chǎn)品概念創(chuàng)新設計方法,隨著進化計算技術的日趨

2、發(fā)展已經(jīng)成一種重要的輔助設計方法.進化計算技術如遺傳算法在創(chuàng)新設計領域的應用也成為了近年來的研究熱點. 遺傳算法是一種適應性啟發(fā)式搜索算法.該算法的基本思想是模擬自然界中的進化機制,特別是以達爾文的適者生存的進化論為基本準則.經(jīng)過人們多年研究,該方法已經(jīng)應用到函數(shù)優(yōu)化、自動控制、生產(chǎn)調度等等多種工程領域,成為一種成熟的優(yōu)化和搜索算法.在計算機輔助設計領域,作為一種進化計算技術遺傳算法在創(chuàng)新設計方面的應用已經(jīng)取得許多成果.尤其在建

3、筑設計領域,其創(chuàng)作產(chǎn)品新穎別致令人驚奇.可以預見,基于遺傳算法的創(chuàng)新設計技術應用范圍將越發(fā)廣泛. 圖案設計在藝術設計中領域占有非常重要的地位.而作為圖案設計中最為重要和廣泛的內容之一,花卉圖案設計一直是人們廣泛關注的題材之一.其變化多端,形式各異,適應度高等特點,花卉圖案被應用到各種裝飾領域.本文通過對花卉圖案設計過程的分析和研究,將遺傳算法應用到設計過程中從而為設計人員開拓思路提高效率提供了支撐平臺.同時將曲線擬合應用到設計過

4、程中,從而達到有效利用素材的目的.本文主要工作為:1.將遺傳算法應用到基于曲線的花卉圖案設計過程中. 利用花卉圖案設計過程中局部線條多變和整體對稱等特點提出一種針對局部變化的圖案產(chǎn)生方法.通過對初始設計線條控制點的編碼產(chǎn)生初始種群利用遺傳算法對其進行遺傳操作,從而產(chǎn)生局部相似整體不同的設計結果.針對具體的設計要求構造了適合的編碼方案、種群產(chǎn)生方法,遺傳操作算子和約束條件等各種參數(shù).實例表明利用該方法可以使初始設計方案產(chǎn)生多種變化

5、,對花卉圖案創(chuàng)新設計提供了一種有效的方法.2.對基于遺傳算法的Bézier曲線擬合方法進行改進并將其應用到花卉圖案交互設計的過程中. 在以最小二乘法為基礎曲線擬合中使用改進的自適應遺傳算法,通過對交叉率和變異率的自動調節(jié)達到提高曲線擬合速度的目的.另外,在交互圖案設計過程中,可以利用曲線工具參照待擬合的數(shù)據(jù)點進行對初始種群的約束,進一步提高了收斂速度.利用對圖片素材的擬合操作,可以為設計人員提供最直接的線條素材,增加了提供圖案設