PPT審美自動化分析的研究與實現

鄧鈺巧，付煜

（四川大學計算機學院，成都 610065）

0 引言

在人們的生活中，演示已經是必不可少的一部分，PowerPoint（PPT）自從研發上市以來，已經成為了使用最廣泛且最具影響力的軟件之一。不管是各種正式會議報告中，還是一些小的交流會中，都可見PPT的身影。它提供給了大家一個更好的展示產品、展示自我的方式。PPT中具有很多的功能，能滿足使用者的大部分需求。一份符合審美規范、布局合理的PPT更能起到吸引觀眾目光和注意力、烘托氛圍等積極的作用。

這個工具使用范圍廣泛，但這個工具同時也是引來最多抱怨的軟件之一。我們平常制作的PPT，往往存在不少的問題。想要表達的語言和想法是豐富而精彩的，但是做出的PPT往往顯得并不如預期的那樣漂亮美觀。與自己無限的想象力相比，則更加顯得乏味而平凡，更加不會給觀眾帶來好的感受。制作PPT，要從整體布局、顏色搭配、風格協調等方面[1]進行考慮，再細化到背景、文字、表格、圖片、顏色，等等。大部分的PPT制作者，都沒有進行過專業的訓練，無法判斷自己制作的PPT是否符合審美需求，也無法輕易的指出是什么原因造成的。

針對這些原因，本文提出了一種PPT布局審美的自動化分析方法。通過對以往的關于PPT制作規范、審美、布局等論文進行整理歸納，制定出一系列關于PPT布局審美的相關規則。再對制作好的PPT的內部腳本數據進行提取，通過審美規則和樸素貝葉斯方法對該PPT進行分類，客觀的評判PPT是否符合審美，并且通過規則判斷指出PPT的不足之處。制作者可以有針對性的進行修改。這樣的方法大大減少了制作者的制作時間，并且制作的PPT合理協調、文字清晰、字體設計正確、表現風格引人入勝，這樣更加美觀的PPT，更容易吸引聽眾的注意，更具表現力和感染力。制作者也在這樣的方式下更容易激發思維，鍛煉藝術鑒賞能力，養成良好的制作PPT的習慣。

1 PPT審美規則

目前，對于幻燈片的審美方面也有一定的研究基礎，本文針對制作PPT的每個部分，根據各個文獻進行總結，總結出一系列審美規則。周建峰[2]簡要地闡述了PPT頁面布局的四條原則，即重復原則、相近原則、對比原則、對齊原則。介紹了優秀PPT布局的一些相關技巧和方法。Matt Cater[3]對PPT的一些規范進行總結歸納。Matt Cater[4]表明背景顏色應當與字體、圖表等顏色有對比度，明亮的顏色作為背景色對觀眾視覺沖擊強烈，淺或者暗的顏色更適合作為背景色，頻繁地更換背景會使得觀眾分心。朱成斌[5]指出PPT制作中存在的一些基本問題無異于文字的大量堆積、圖片與文字的放置不合理、色彩搭配不協調、風格不統一、動畫展現不合理等。還指出了一些具體的要求，如4×6原則，字體種類、字體的恰當性等。水仁德[6]等人則從PPT在演示過程中不同字體和角度達到的不同效果做了調查分析，得出了能帶給觀眾最佳感受的字體和角度。楊順翔[7]從各個方面全面總結了PPT設計規律規則。

除了PowerPoint的審美需求外，還有許多針對網頁等其他頁面審美相關研究，都可以應用于PPT的審美研究上。李鵬[8]提出的演示文稿的美學原則，從頁面布局、色彩搭配方面闡述，具體指出了避免頁面繁雜混亂和元素位置符合整體等要求。Moshagen M[9]等人在視覺美感中對網頁視覺美感進行定義，建立評估模型，將美感分為簡潔性、多樣性、顏色、過程四個方面。孫曉艷[10]等人提出了PPT美學在教育PPT中的具體應用研究，從界面設計、色彩搭配、文字使用等方面進行詳細解釋。

根據以上文獻進行總結，PPT審美規則如表。

2 PPT審美的自動化判斷

本文主要是利用Visual Studio開發工具讀取PPT的相關數據[11]，包括每一頁幻燈片的各個組件（文字、圖片、表格、Smart Art等），并對這些數據進行處理[12]，包括計算每一頁幻燈片的組件數量、文字數量、圖片數量、文字大小等。通過對相關數據的處理，對該頁幻燈片進行評價，指出PPT中存在的不足之處，方便修改完善。同時，對于處理后的數據，也就是每一張幻燈片的數據進行了簡單的評判，采用貝葉斯分類算法[13]，貝葉斯分類針對于條件獨立的屬性之間進行分類，利用概率統計知識對整體PPT的布局審美進行預測，其中，樸素貝葉斯分類是一種簡單易行的方法，方法雖然簡單，但是準確率和效率都很高。具體的流程步驟如圖1所示。

圖1 PPT審美自動化判斷流程

第一步，數據提取。讀取制作好的PPT中的各個基礎數據，對PPT中每一頁幻燈片內容的數據進行清洗，清除數據噪聲和與PPT布局審美無關的數據。對于某一頁PPT數據，判斷數據屬于哪一種類型（文字、圖片、表格等），對每一種類型所含有的不同信息進行選擇，如文字大小、文字顏色、文本框顏色、背景顏色、文本框大小等，清除不需要的數據，如文字內容、字體類型，等等。將數據轉換為易于對其進行操作的存儲形式。

第二步，數據選擇。對清洗后的數據進行數據選擇和處理，對數據進行選擇性歸納和計算。例如，計算一頁幻燈片中各個元素所占該頁幻燈片的面積和、各元素所占該頁幻燈片的位置是否水平或垂直、文字顏色和背景顏色對比，等等，對這些數據進行數據轉換，規范化數據，改為更為簡單的儲存形式，以便進一步進行審美規則判斷。

第三步，審美判斷。結合PPT審美規則，利用樸素貝葉斯方法對數據進行處理判斷，并對PPT整體布局審美進行評判，輸出PPT審美結果。對之前處理好的數據利用PPT布局審美相關規則進行判斷，是否符合審美規范，并輸出相關判斷結果，提醒使用者進行相關修改，同時將這類數據結果進行歸類。對歸類的數據利用樸素貝葉斯分類算法進行相關計算，判斷該PPT屬于哪種類型。

本文以PPT中各個數據為對象，利用貝葉斯分類對PPT做評審，數據樣本用八維特征向量X={X1,X2,...X8}表示，分別描述以下八個特征向量：文字數量、文字行數、文字大小、表格行列數、元素個數、元素比例、元素布局、顏色和諧度，以及它們對PPT的布局審美產生影響。具體元素特征如下：

為了更為清晰的表示各個特征，見表2，可更清晰直觀的展示各個特征。

表2 特征分類及其評價匯總表

訓練數據樣本為Count，也就是PPT的總幻燈片數，利用對每張幻燈片的計算來推斷

該PPT審美是否合格，假設需要分類的元組X（Word Count≤ 36，Word Line ≤ 6，Word Size≥ 24，Rows Count≤ 4&Columns Count≤ 6，Sum Shape≤ 3，Shape proportion=rational，color harmonious=rational Shape Layout=rational）。現在根據樸素貝利斯方法，要將X歸到合適的類別，我們需要計算P(X|Ci)P(Ci)i=1,2,3。并使其最大化，也就是要找到最大的那個Ci，設C1對應類別布局恰當，C2對應類別布局一般，C3對應類別布局很差。

樸素貝葉斯分類步驟為：

為了計算P(X|Ci)i=1,2,3，首先計算條件概率：

計算P(X|Ci)：

然后計算P(Ci)i=1,2,3，設符合審美幻燈片個數x1，基本符合審美幻燈片個數x2，不符合審美幻燈片個數x3：

由此可得：

比較三個數值的大小，如果P(X|C1)×P(C1)最大，則可知對于樣本 X（Word Count≤36，Word Line≤6，Word Size≥ 24，Rows Count≤ 4&Columns Count≤ 6，Sum Shape≤ 3，Shape proportion=rational，color harmonious=rational Shape Layout=rational）樸素貝葉斯分類預測為符合審美。

如果P(X|C2)×P(C2)最大，則可知對于樣本X，樸素貝葉斯分類預測為基本符合審美。

如果P(X|C3)×P(C3)最大，則可知對于樣本X，樸素貝葉斯分類預測為不符合審美。

具體更為清晰的對比表如表3。

表3 貝葉斯分類自動判斷PPT審美結果對比表

第四步，結果輸出。最終輸出的結果如圖2所示，點擊打開文件，選擇需要進行自動化判斷的PPT，點擊處理數據，會出現結果及分析。結果會指出每一頁幻燈片中存在的審美問題，以便制作者進行對應的修改，最后結果會對該PPT進行總體評價。

3 結語

本文總結了PPT審美相關文獻中的知識，形成了PPT審美規則。對PPT的內部腳本數據進行了提取，通過PPT審美規則和樸素貝葉斯方法對PPT審美進行自動化的判定，同時還指出了PPT中存在的不足之處。并對自動化判定方法進行了實現，該方法對PPT審美進行評定，可用于實際生活工作中一些PPT制作問題，為制作PPT節省時間和精力，有助于培養人們的良好制作PPT習慣和審美，具有一定的實際意義。

圖2 PPT審美自動化判斷程序界面