CN108563841A - 一种用于室内设计的饰品智能摆放系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于室内设计的饰品智能摆放系统，该系统能够完成以下操作：接收包含固有饰品的区域；排除所述区域中固有饰品所占位置后，将剩下的不规则区域分割成多个多边形区域；定义每个多边形区域的标签和方向；查找与多边形区域的标签相匹配的饰品后，根据该多边形区域的方向，将匹配饰品摆放到该多边形区域内；迭代执行该步骤：根据代价函数计算当前匹配饰品处于当前摆放位置时的代价函数值，根据当前计算的代价函数值与上一次迭代计算的代价函数值的大小，相应地改变调整操作的权重，在不满足迭代终止条件后，依据各调整操作的权重，执行调整操作，以调整匹配饰品；满足迭代终止条件后，输出最终匹配饰品的摆放位置。

Description

一种用于室内设计的饰品智能摆放系统
技术领域
本发明属于计算机领域，具体涉及一种用于室内设计的饰品智能摆放系统。
背景技术
随着互联网的快速发展，满足用户需求的家装设计软件或网站应运而生。室内设计师通过这些软件或网站完成对用户的室内设计，对于室内设计师来说，饰品是装饰柜体和墙面的重要元素，但是饰品的摆放并不是设计师的工作重点，然而，在大多数的家装设计软件或网站中，设计师需要花费大量时间进行饰品摆放，步骤繁琐，浪费人力。
现有的室内设计通过以下两种方式完成，第一种就是手动摆放饰品，设计师手动摆放所有饰品，每一个饰品的摆放都需要确定位置，调整方向，过程繁琐。布置一个房间的饰品数量在十位数，这使得手动摆放操作需要花费大量时间。第二种就是模板摆放饰品，通过系统预置的模版实现布置。这种方法基于强规则，每一个饰品都预先固定好位置，应性差。当布局和模版不同时，匹配会出现较明显的错误。
因此，迫切地需要一种系统或方法实现对饰品的快速摆放，以提高室内设计效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于室内设计的饰品智能摆放系统，该系统能够快速完成对饰品的摆放，提高室内设计效率。
为实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种用于室内设计的饰品智能摆放系统，包括计算机存储器、计算机处理器以及存储在所述计算机存储器中并可在所述计算机处理器上执行的计算机程序，所述计算机存储器中存有带有标签的饰品，所述计算机处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
接收包含固有饰品的区域；
排除所述区域中固有饰品所占位置后，将剩下的不规则区域分割成多个多边形区域；
自动定义每个多边形区域的标签和方向；
查找与多边形区域的标签相匹配且大小合适的饰品后，根据该多边形区域的方向，将匹配饰品摆放到该多边形区域内；
迭代执行该步骤：根据代价函数计算当前匹配饰品处于当前摆放位置时的代价函数值，根据当前计算的代价函数值与上一次迭代计算的代价函数值的大小，相应地改变调整操作的权重，在不满足迭代终止条件时，依据各调整操作的权重，执行调整操作，以调整匹配饰品；
满足迭代终止条件后，输出最终匹配饰品的摆放位置。
该系统中存储有带有标签的饰品，该标签指引系统将饰品以怎样的方式摆放到相应的位置。具体地，计算机存储器中存储的饰品具有摆放区域类别、摆放方式、摆放位置中一种或多种标签。摆放区域类别是指饰品可以摆放的区域，如厨房、书房、卧室等。摆放方式是指饰品以怎样的方式摆放，如悬挂式、壁挂式、平放式等。摆放位置是指饰品摆放的位置，如水槽边，灶台边。例如一个碗的标签为{厨房，平放式，灶台边}，则该碗同时具有三种标签，指引系统可以将该碗以平放式的方式摆放在厨房内的灶台边上。
固有饰品是一些室内应该有的大型家电、家具等，例如可以是灶台、水池、沙发、书柜、床等。这些固有饰品由室内设计师已经设计好固定位置。在本发明提供的系统中不需要对固有饰品进行摆放。
多边形区域的标签用于表示该多边形区域所在的位置，例如，多边形区域的标签可以为{厨房，灶台边}，表示该多边形区域所在位置为厨房内的水槽边。
本发明中，当饰品的标签中存在多边形区域的标签中的内容，则可认为该饰品与多边形区域匹配。当一个饰品A的标签为{厨房，平放式，灶台边}，一个多边形区域B的标签为{厨房，灶台边}，由于饰品A的标签中存在多边形区域B的标签中的厨房，灶台边，则饰品A与多边形区域B是匹配的，将匹配饰品A摆放到多边形区域B内。大小合适是指饰品所占区域小于多边形区域，且与多边形区域面积接近，不超过多边形区域范围。
优选地，以与多边形区域最邻近的墙体的法向作为该多边形区域的方向。
代价函数用来评估饰品摆放效果的好坏，定义代价函数值越小则表示饰品摆放效果越好，代价函数可以根据实际需求定制，经过大量实验验证和一般实际需求，优选地，所述代价函数为：
L＝Lcl×Wcl+Lcr×Wcr
其中，Lcl为清晰性，定义为：
m，n分别为匹配饰品和多边形区域数量，d(Di,Dj)表示第i个饰品与第j个饰品之间的距离，d(Di,Rj)表示第i个饰品到第k个多边形区域边界的距离，
Lcr为相关性，定义为：
w(Di,Dj)表示饰品第i个饰品与第j个饰品之间的关联，特别地，当第i个饰品与第j个饰品之间不存在关联时，w(Di,Dj)＝0；
Wcl为清晰性权重；Wcr为相关性权重。
其中，所述调整操作包括：在多边形区域内，沿任意方向平移匹配饰品，以改变当前匹配饰品的摆放位置。
其中，所述调整操作包括：互换标签相同的多边形区域内的匹配饰品，以改变多边形区域内的匹配饰品。当互换操作中，更改了匹配饰品的摆放区域时，需要执行以下步骤：按照多边形区域的方向，将与该多边形区域相同标签的另一多边形区域内的匹配饰品换到该多边形区域内。
当调整操作中，若匹配饰品横跨区域边界，则认为该次调整操作无效，放弃此次调整操作，回到上一摆放状态。这样做能够保证饰品摆放的效率和效果。
当获得当前匹配饰品处于当前摆放位置时的代价函数值后，为减少计算开销，以实现对快速饰品的调整，需要根据当前的代价函数值与上一次迭代的代价函数值进行比较，依据两次的差值大小适应的改变调整操作的权重，进而尽快达到迭代终止条件，完成对饰品的快速摆放。
本发明中，定义代价函数值越小，则表明将当前匹配饰品处于当前摆放位置效果越佳，若当前计算的代价函数值大于上一次迭代计算的代价函数值，则调小当前调整操作的权重，且放弃此次调整操作，恢复到上次摆放状态；若当前计算的代价函数值小于上一次迭代计算的代价函数值，则增加当前调整操作的权重。
其中，当代价函数值不大于代价阈值，或达到预设迭代次数，或连续多次迭代代价函数的值均未下降，则满足迭代终止条件，输出最终匹配饰品的摆放位置。
代价阈值作为迭代终止条件，用于约束饰品摆放效果，当代价函数值不大于代价阈值时，则表明饰品摆放效果已经满足客户的需求，达到最佳，则输出最终的饰品摆放位置。代价阈值均可根据实际需求设置。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
本发明系统能够在1内完成对整个方式的饰品摆放，饰品摆放效率高，效果佳，满足用户需求，大大提升了室内设计效率。
附图说明
图1是本发明用于室内设计的饰品智能摆放系统在工作时执行的具体步骤流程图；
图2是实施例提供的利用本发明提供的用于室内设计的饰品智能摆放系统对厨房中饰品摆放的渲染效果图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
本实施例提供的室内室内设计的饰品摆放系统用于对厨房中的饰品进行摆放，以展示该饰品摆放系统在摆放饰品中的优点。本实施例中提供的室内设计的饰品摆放系统，包括计算机存储器、计算机处理器以及存储在计算机存储器中并可在所述计算机处理器上执行的计算机程序。
在应用此饰品摆放系统前，该系统中还预先存储带有标签的饰品，形成一个饰品数据库，每个饰品的标签中至少含有一项内容。在本实施例中，还可以通过终端添加一些饰品，以丰富饰品数据库。
计算机处理器执行所述计算机程序时实现如图1所示的步骤：
S101，接收包含固有饰品的区域。
S102，排除区域中固有饰品所占位置后，将剩下的不规则区域分割成多个多边形区域。
在S102中，将不规则区域分割成多个多边形区域，由于多边形是规则的形状，这样，在每次计算代价函数时，能够极大地减小计算量，提高系统的摆放效率。
S103，自动定义每个多边形区域的标签和方向。
S104，查找与多边形区域的标签相匹配且大小合适的饰品后，根据该多边形区域的方向，将匹配饰品摆放到该多边形区域内。
S105，根据代价函数计算当前匹配饰品处于当前摆放位置时的代价函数值。
本实施例中，代价函数为：
L＝Lcl×Wcl+Lcr×Wcr
其中，Lcl为清晰性，定义为：
m，n分别为匹配饰品和多边形区域数量，d(Di,Dj)表示第i个饰品与第j个饰品之间的距离，d(Di,Rj)表示第i个饰品到第k个多边形区域边界的距离，
Lcr为相关性，定义为：
w(Di,Dj)表示饰品第i个饰品与第j个饰品之间的关联，特别地，当第i个饰品与第j个饰品之间不存在关联时，w(Di,Dj)＝0；
Wcl为清晰性权重；Wcr为相关性权重。
S106，根据当前计算的代价函数值与上一次迭代计算的代价函数值的大小，相应地改变调整操作的权重。
具体地，定义代价函数值越小，则表明将当前匹配饰品处于当前摆放位置效果越佳，若当前计算的代价函数值大于上一次迭代计算的代价函数值，则调小当前调整操作的权重，且放弃此次调整操作，恢复到上次摆放状态；若当前计算的代价函数值小于上一次迭代计算的代价函数值，则增加当前调整操作的权重。
S107，判断是否满足迭代终止条件，若是，执行S109，若否，执行S108。
具体地，当代价函数值不大于代价阈值，或达到预设迭代次数，或连续多次迭代代价函数的值均未下降，则满足迭代终止条件，输出最终匹配饰品的摆放位置。本实施例中，选择达到预设迭代次数作为迭代终止条件，具体迭代次数设置为100000。
S108，依据各调整操作的权重，执行调整操作后，跳转执行S105。
S109，输出最终匹配饰品的摆放位置。
当输出最终匹配饰品的摆放位置后，即可获得饰品的摆放位置信息，然后，利用渲染终端，将该摆放信息渲染出来，获得如图2所示的厨房渲染图。从图2中可以清楚地看到每个饰品都摆放整齐，整个摆放到渲染总计用时不到1秒钟，在满足摆放效果的前提下，极大地提高了摆放效率。
本实施例中的计算机存储器和计算机处理器均采用现有的常规存储器和处理器，并不受限制。
以上所述的具体实施方式对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的最优选实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于室内设计的饰品智能摆放系统，包括计算机存储器、计算机处理器以及存储在所述计算机存储器中并可在所述计算机处理器上执行的计算机程序，其特征在于，所述计算机存储器中存有带有标签的饰品，所述计算机处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
接收包含固有饰品的区域；
排除所述区域中固有饰品所占位置后，将剩下的不规则区域分割成多个多边形区域；
定义每个多边形区域的标签和方向；
查找与多边形区域的标签相匹配且大小合适的饰品后，根据该多边形区域的方向，将匹配饰品摆放到该多边形区域内；
迭代执行该步骤：根据代价函数计算当前匹配饰品处于当前摆放位置时的代价函数值，根据当前计算的代价函数值与上一次迭代计算的代价函数值的大小，相应地改变调整操作的权重，在不满足迭代终止条件时，依据各调整操作的权重，执行调整操作，以调整匹配饰品；
满足迭代终止条件后，输出最终匹配饰品的摆放位置。
2.如权利要求1所述的用于室内设计的饰品智能摆放系统，其特征在于，以与多边形区域最邻近的墙体的法向作为该多边形区域的方向。
3.如权利要求1所述的用于室内设计的饰品智能摆放系统，其特征在于，所述代价函数为：
L＝Lcl×Wcl+Lcr×Wcr
其中，Lcl为清晰性，定义为：
m，n分别为匹配饰品和多边形区域数量，d(Di,Dj)表示第i个饰品与第j个饰品之间的距离，d(Di,Rj)表示第i个饰品到第k个多边形区域边界的距离，
Lcr为相关性，定义为：
w(Di,Dj)表示饰品第i个饰品与第j个饰品之间的关联，特别地，当第i个饰品与第j个饰品之间不存在关联时，w(Di,Dj)＝0；
Wcl为清晰性权重；Wcr为相关性权重。
4.如权利要求1所述的用于室内设计的饰品智能摆放系统，其特征在于，所述调整操作包括：在多边形区域内，沿任意方向平移匹配饰品，以改变当前匹配饰品的摆放位置。
5.如权利要求1所述的用于室内设计的饰品智能摆放系统，其特征在于，所述调整操作包括：互换标签相同的多边形区域内的匹配饰品，以改变多边形区域内的匹配饰品。
6.如权利要求5所述的用于室内设计的饰品智能摆放系统，其特征在于，按照多边形区域的方向，将与该多边形区域相同标签的另一多边形区域内的匹配饰品换到该多边形区域内。
7.如权利要求1所述的用于室内设计的饰品智能摆放系统，其特征在于，定义代价函数值越小，则表明将当前匹配饰品处于当前摆放位置效果越佳，若当前计算的代价函数值大于上一次迭代计算的代价函数值，则调小当前调整操作的权重，且放弃此次调整操作，恢复到上次摆放状态；若当前计算的代价函数值小于上一次迭代计算的代价函数值，则增加当前调整操作的权重。
8.如权利要求1所述的用于室内设计的饰品智能摆放系统，其特征在于，当代价函数值不大于代价阈值，或达到预设迭代次数，或连续多次迭代代价函数的值均未下降，则满足迭代终止条件，输出最终匹配饰品的摆放位置。
9.如权利要求1所述的用于室内设计的饰品智能摆放系统，其特征在于，
当调整操作中，若匹配饰品横跨区域边界，匹配饰品占了两个多边形区域，放弃此次调整操作，回到上一摆放状态。
10.如权利要求1所述的用于室内设计的饰品智能摆放系统，其特征在于，计算机存储器中存储的饰品具有摆放区域类别、摆放方式、摆放位置中一种或多种标签。
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