基于深度学习的产品概念草图生成设计研究

摘要

概念草图设计作为人类的高阶视觉认知活动,是辅助设计师记录、构思、创造和评估想法的重要手段,对生成创新概念具有积极影响。为模拟设计师的这种高阶视觉认知行为,实现智能化辅助创意草图设计,提出一种基于深度学习的产品概念草图智能生成设计集成方法框架,包括端到端的草图设计GAN(Sketch2Render-GAN)和草图神经风格迁移网络(Sketch-NST)两个核心模块。前者实现概念草图生成与渲染,后者执行草图风格特征变换。分别以手电钻和自行车头盔为实验对象进行了验证,结果表明该方法框架可快速获得大量具有创新概念的草图,并实现草图自动渲染及风格变换。有助于辅助设计师在视觉认知层面突破设计固化,提高设计效率。此外,为改善工业设计师与AI模型间的人机设计协作模式,还开发了智能草图设计生成器(S-SDG_v0.1),从而有效降低设计师应用智能算法辅助设计的门槛。