室內景觀設計中的視覺感官建模

董秋敏+孫凰耀+劉芳

摘 要： 針對傳統建模方法一直存在建模不準確的問題，提出一種室內景觀設計中的視覺感官建模設計。在建模過程中應用視覺感官信息粒子處理、視覺空間數據確認來代替傳統數據采集過程，經過上述過程后進行視覺動態粒子濾波處理，將圖像數據以及三維影像數據進行融合編輯，保證數據的有效性，對全方位視覺圖像進行離焦降質處理，把每一幀的圖像進行重新編排聯立，完成模型建立。為了保證建立模型的有效性，模擬使用過程設計了對比仿真實驗，通過實驗數據的分析有效證明了所建立的視覺感官模型能夠保持較高的圖像清晰度，具有較高的有效性。

關鍵詞： 室內景觀設計； 視覺感官； 視覺機制； 感官建模； 粒子濾波； 離焦降質處理

中圖分類號： TN911.73?34； TP391 文獻標識碼： A 文章編號： 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

室內景觀設計是室內裝修以及室內布置的重要研究方向，對室內景觀進行設計，可以極大地提高室內空間使用率，同時可根據自身風格喜好進行一定的裝飾布置，通過對室內物品搭配以及光線處理能達到最佳的舒適度。

一般進行室內景觀設計前需要對室內景觀進行一定標準化模擬設計，在設計過程中經常會使用虛擬影像技術進行模擬，但是使用虛擬影像技術時需要對室內數據進行視覺數據采集，數據采集過程十分的繁瑣復雜，且采集數據準確率低，十分的浪費時間。視覺感官技術的出現極大地彌補了上述不足，其最大特點是數據識別能力強，且數據處理建立十分迅速。

針對上述情況，本文提出一種室內景觀設計中視覺感官建模設計，并進行仿真實驗分析，通過實驗數據有效驗證了建立室內景觀設計中視覺感官建模的有效性。

1 視覺感官機制的信息處理建模

1.1 視覺感官信息粒子處理

本文建立的室內景觀設計中的視覺感官模型，在進行室內數據的采集過程中，由于室內有許多的棱角墻面等[1?2]，會產生一定內室效應，特別是對室內的光線捕捉過程需要極高的數據捕捉能力，視覺感官信息粒子處理過程能夠利用視覺感官探知力對周圍信息粒子進行收集[3]，能夠更好地捕捉到微觀變化的數據信息，用趨近變換公式表示如下：

式中：為視覺感知趨向；為質子分量，需要對方位進行一定的描述，在描述過程中最好的方式是使用三維坐標系[4]，因此建立視覺定位坐標系如圖1所示。

本文建立的室內景觀設計中的視覺感官模型，在進行坐標系的建立后，能夠把視覺感知力進行擴展鎖定，保證進行數據收集過程中的準確性。同等視覺數據采集過程中通常是以幀的形式進行定位，這樣的采集精準度是對硬件要求比較大[5]，因此比較昂貴。使用本文設計的方法對硬件的要求會大大降低，這樣既能夠得到準確的室內數據又能夠提高性價比。

1.2 視覺空間數據確認

本文建立的室內景觀設計中的視覺感官模型，通過視覺感官信息粒子處理過程能夠采集到相關的視覺感官粒子，但是整體數據采集能力有限[6]，因此本文使用空間視覺技術進行空間數據的采集，首先需要對空間區域范圍進行限定，過程如下：

式中：為高維度上空間離散數據；為空間特征粒子權值，對所在空間進行描述后需要對空間形狀進行特征提取，過程為：endprint

式中：為所使用空間的邊緣特征，能夠對大體空間形狀、邊際、方位、局限度等一些數據進行標準描述；，分別為空間的輪廓邊際線；為空間動態變化區域；，，，分別為不同方位下的數據定位程度，能夠描述方位的極限。

1.3 視覺動態粒子濾波處理

本文建立的室內景觀設計中的視覺感官模型，對空間的定位以及空間內的景物已經進行了相關數據的收集以及定位，保證了數據的有效性[7?8]，但是采集的數據不能夠直接進行使用，需要使用視覺動態粒子濾波處理對數據進行優化，首先需要數據預處理如下： （4）

式中：為動態粒子的縱波過濾；為動態粒子的橫波過濾；為定位數據的承接邊緣度；表示基底色差值。由于室內景觀數據都是會隨著時間的推移發生一定的變化，因此需要光源進行遷導變化，過程如下：

式中：，分別為光感渲染的最大能力以及最小程度，每一種光感渲染都是通過人為增束進行光源變化的，因此系統范圍限定能夠保證建模的準確度；為數據最高表達感知力；為數據最低表達感知力；，分別為室內輪廓域塊數目。

1.4 全方位視覺圖像離焦降質

經過上述空間色彩光源的調節后能夠把空間進行色彩描述[9]，但是還需要對空間進行線條以及輪廓進行描述，過程如下：

式中，表示像素分布密度。本文建立的室內景觀設計中的視覺感官模型，對連續平滑灰度特征敏感度不高，因此對連續平滑灰度特征進行一定視覺增強，過程如下：

式中：為連續平滑灰度特征的趨向值；為最佳連續平滑特征。經過上述過程完成室內景觀設計視覺感官模型建立過程。

2 仿真實驗分析

2.1 參數設定

為了保證本文建立室內景觀設計中視覺感官模型的有效性，對參數進行設定，光感渲染最大值為19.32；設置定位數據承接邊緣度為25.82，設置過程參量。為了能達到最佳建模狀態，設置為2級狀態。本文設計實驗平面視覺采集過程如圖2所示。

2.2 實驗參考數據

參考數據如表1所示。

2.3 結果對比分析

通過圖3的對比分析可知，本文建立的室內景觀設計中的視覺感官模型光感數據變化率在進行增強機制下能夠有效的凸顯。

分析圖4可知，本文建立的室內景觀設計中的視覺感官模型能夠保持較高的圖像清晰度。

3 結 語

本文提出一種室內景觀設計中的視覺感官建模設計，在建模過程中應用視覺感官信息粒子處理以及視覺空間數據確認來代替傳統的數據采集過程，并進行視覺動態粒子濾波處理，把圖像數據以及三維影像數據進行融合編輯，保證數據的有效性，對全方位視覺圖像進行離焦降質處理，把每一幀圖像進行重新編排聯立完成模型建立。希望通過本模型能夠促進室內景觀設計的便利度。

參考文獻

[1] 林立，張埡歐.跨湖泊道路景觀設計中最佳心理感受長度設計[J].科技通報，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] 段藝凡，張延龍.康復景觀視野下的五感體驗園林景觀營造[J].西北林學院學報，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] 孫晶晶.注重心靈感知的兒童康復景觀設計[J].中國園林，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，費鐵成.玻璃材料在景觀設計中的應用探析[J].中國園林，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] 張毛毛，楊忠，呂斌，等.基于可見光光譜的裝飾紙表面視覺特征的模式識別研究[J].光譜學與光譜分析，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] 肖楊.一種簡化的混合粒子群算法[J].物聯網技術，2017，7（2）：84?85.

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