室内景观设计中的视觉感官建模

董秋敏+孙凰耀+刘芳

摘 要： 针对传统建模方法一直存在建模不准确的问题，提出一种室内景观设计中的视觉感官建模设计。在建模过程中应用视觉感官信息粒子处理、视觉空间数据确认来代替传统数据采集过程，经过上述过程后进行视觉动态粒子滤波处理，将图像数据以及三维影像数据进行融合编辑，保证数据的有效性，对全方位视觉图像进行离焦降质处理，把每一帧的图像进行重新编排联立，完成模型建立。为了保证建立模型的有效性，模拟使用过程设计了对比仿真实验，通过实验数据的分析有效证明了所建立的视觉感官模型能够保持较高的图像清晰度，具有较高的有效性。

关键词： 室内景观设计； 视觉感官； 视觉机制； 感官建模； 粒子滤波； 离焦降质处理

中图分类号： TN911.73?34； TP391 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）02?0159?04

Abstract： Since the traditional modeling methods have a problem of modeling inaccuracy， a kind of visual sensory modeling design in interior landscape design is put forward. The visual sensory information processing of particles and visual spatial data validation in the process of modeling are used to execute the visual dynamic particle filtering processing instead of the traditional data acquisition process. The image data and 3D image data are fused and edited to guarantee the validity of the data. The defocus and degradation treatment is performed for omnidirectional vision image. The rearrangement and simultaneity are adopted for image of each frame to fulfill modeling. In order to ensure the validity of the model， the application process is simulated for design of comparison simulation experiment. The analysis of the experimental data proves that the established visual sensory model can maintain high clarity of images and has high validity.

Keywords： indoor landscape design； visual sense； visual mechanism； sensory modeling； particle filtering； defocus and degradation treatment

0 引 言

室内景观设计是室内装修以及室内布置的重要研究方向，对室内景观进行设计，可以极大地提高室内空间使用率，同时可根据自身风格喜好进行一定的装饰布置，通过对室内物品搭配以及光线处理能达到最佳的舒适度。

一般进行室内景观设计前需要对室内景观进行一定标准化模拟设计，在设计过程中经常会使用虚拟影像技术进行模拟，但是使用虚拟影像技术时需要对室内数据进行视觉数据采集，数据采集过程十分的繁琐复杂，且采集数据准确率低，十分的浪费时间。视觉感官技术的出现极大地弥补了上述不足，其最大特点是数据识别能力强，且数据处理建立十分迅速。

针对上述情况，本文提出一种室内景观设计中视觉感官建模设计，并进行仿真实验分析，通过实验数据有效验证了建立室内景观设计中视觉感官建模的有效性。

1 视觉感官机制的信息处理建模

1.1 视觉感官信息粒子处理

本文建立的室内景观设计中的视觉感官模型，在进行室内数据的采集过程中，由于室内有许多的棱角墙面等[1?2]，会产生一定内室效应，特别是对室内的光线捕捉过程需要极高的数据捕捉能力，视觉感官信息粒子处理过程能够利用视觉感官探知力对周围信息粒子进行收集[3]，能够更好地捕捉到微观变化的数据信息，用趋近变换公式表示如下：

式中：为视觉感知趋向；为质子分量，需要对方位进行一定的描述，在描述过程中最好的方式是使用三维坐标系[4]，因此建立视觉定位坐标系如图1所示。

本文建立的室内景观设计中的视觉感官模型，在进行坐标系的建立后，能够把视觉感知力进行扩展锁定，保证进行数据收集过程中的准确性。同等视觉数据采集过程中通常是以帧的形式进行定位，这样的采集精准度是对硬件要求比较大[5]，因此比较昂贵。使用本文设计的方法对硬件的要求会大大降低，这样既能够得到准确的室内数据又能够提高性价比。

1.2 视觉空间数据确认

本文建立的室内景观设计中的视觉感官模型，通过视觉感官信息粒子處理过程能够采集到相关的视觉感官粒子，但是整体数据采集能力有限[6]，因此本文使用空间视觉技术进行空间数据的采集，首先需要对空间区域范围进行限定，过程如下：

式中：为高维度上空间离散数据；为空间特征粒子权值，对所在空间进行描述后需要对空间形状进行特征提取，过程为：endprint

式中：为所使用空间的边缘特征，能够对大体空间形状、边际、方位、局限度等一些数据进行标准描述；，分别为空间的轮廓边际线；为空间动态变化区域；，，，分别为不同方位下的数据定位程度，能够描述方位的极限。

1.3 视觉动态粒子滤波处理

本文建立的室内景观设计中的视觉感官模型，对空间的定位以及空间内的景物已经进行了相关数据的收集以及定位，保证了数据的有效性[7?8]，但是采集的数据不能够直接进行使用，需要使用视觉动态粒子滤波处理对数据进行优化，首先需要数据预处理如下： （4）

式中：为动态粒子的纵波过滤；为动态粒子的横波过滤；为定位数据的承接边缘度；表示基底色差值。由于室内景观数据都是会随着时间的推移发生一定的变化，因此需要光源进行迁导变化，过程如下：

式中：，分别为光感渲染的最大能力以及最小程度，每一种光感渲染都是通过人为增束进行光源变化的，因此系统范围限定能够保证建模的准确度；为数据最高表达感知力；为数据最低表达感知力；，分别为室内轮廓域块数目。

1.4 全方位视觉图像离焦降质

经过上述空间色彩光源的调节后能够把空间进行色彩描述[9]，但是还需要对空间进行线条以及轮廓进行描述，过程如下：

式中，表示像素分布密度。本文建立的室内景观设计中的视觉感官模型，对连续平滑灰度特征敏感度不高，因此对连续平滑灰度特征进行一定视觉增强，过程如下：

式中：为连续平滑灰度特征的趋向值；为最佳连续平滑特征。经过上述过程完成室内景观设计视觉感官模型建立过程。

2 仿真实验分析

2.1 参数设定

为了保证本文建立室内景观设计中视觉感官模型的有效性，对参数进行设定，光感渲染最大值为19.32；设置定位数据承接边缘度为25.82，设置过程参量。为了能達到最佳建模状态，设置为2级状态。本文设计实验平面视觉采集过程如图2所示。

2.2 实验参考数据

参考数据如表1所示。

2.3 结果对比分析

通过图3的对比分析可知，本文建立的室内景观设计中的视觉感官模型光感数据变化率在进行增强机制下能够有效的凸显。

分析图4可知，本文建立的室内景观设计中的视觉感官模型能够保持较高的图像清晰度。

3 结 语

本文提出一种室内景观设计中的视觉感官建模设计，在建模过程中应用视觉感官信息粒子处理以及视觉空间数据确认来代替传统的数据采集过程，并进行视觉动态粒子滤波处理，把图像数据以及三维影像数据进行融合编辑，保证数据的有效性，对全方位视觉图像进行离焦降质处理，把每一帧图像进行重新编排联立完成模型建立。希望通过本模型能够促进室内景观设计的便利度。

参考文献

[1] 林立，张垭欧.跨湖泊道路景观设计中最佳心理感受长度设计[J].科技通报，2016，32（9）：190?193.

LIN Li， ZHANG Yaou. Best psychological feelings length of across lake road landscape design [J]. Bulletin of science and technology， 2016， 32（9）： 190?193.

[2] 段艺凡，张延龙.康复景观视野下的五感体验园林景观营造[J].西北林学院学报，2017，32（3）：284?288.

DUAN Yifan， ZHANG Yanlong. Construction of the garden landscape with five?sense experience in the view of health recovery environment [J]. Journal of Northwest Forestry University， 2017， 32（3）： 284?288.

[3] 孙晶晶.注重心灵感知的儿童康复景观设计[J].中国园林，2016，32（12）：58?62.

SUN Jingjing. Children′s rehabilitation landscape design based on psychology [J]. Chinese landscape architecture， 2016， 32（12）： 58?62.

[4] 何雪年，费铁成.玻璃材料在景观设计中的应用探析[J].中国园林，2015，31（12）：120?124.

HE Xuenian， FEI Tiecheng. Research on the application of glass in landscape design [J]. Chinese landscape architecture， 2015， 31（12）： 120?124.

[5] WIT S D. Sensory landscape experience： Stepping outside the visual landscape of the motorway in the Garden of Birds [J]. Journal on landscape architecture， 2017， 11（3）： 20?31.

[6] 张毛毛，杨忠，吕斌，等.基于可见光光谱的装饰纸表面视觉特征的模式识别研究[J].光谱学与光谱分析，2015，35（2）：443?446.

ZHANG Maomao， YANG Zhong， L? Bin， et al. Pattern recognition of decorative papers with different visual characteristics using visible spectroscopy coupled with principal component analysis （PCA） [J]. Spectroscopy and spectral analysis， 2015， 35（2）： 443?446.endprint

[7] ZENG W， FAN Z， HUANG T. Energy?saving design of interior dynamic ceilings [J]. Journal of landscape research， 2015， 18（5）： 83?89.

[8] WILLIAM C M， SAQRAN L， STERN M A， et al. Activity?dependent dysfunction in visual and olfactory sensory systems in mouse models of Down syndrome [J/OL]. [2017?09?12]. https：//doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1045?17.2017.

[9] WATANABE N， MORI F， OMORI T. Modeling of pedestrian guidance by sensory fusion using peripheral vision display and vibration device [J]. Journal of Japan Society for Fuzzy Theory & Intelligent Informatics， 2016， 28（3）： 608?616.

[10] EYTAN D， PANG E W， DOESBURG S M， et al. Bedside functional brain imaging in critically?ill children using high?density EEG source modeling and multi?modal sensory stimulation [J]. Neuroimage Clinical， 2016， 12（6）： 198?211.

[11] 肖杨.一种简化的混合粒子群算法[J].物联网技术，2017，7（2）：84?85.

XIAO Yang. A simplified mixed particle swarm algorithm [J]. Internet of Things Technologies， 2017， 7（2）： 84?85.endprint