面向用户偏好的配色方法
面向用户偏好的配色方法
【技术领域】
[0001]本发明属于计算机辅助设计领域和色彩设计领域，涉及用户的色彩偏好特征获取和符合用户色彩偏好的色彩搭配方案生成方法。
【背景技术】
[0002]现有关于色彩偏好的认识和应用技术解决方案主要面对群体性对象，很少面向具体的个体对象，无法获取个体用户的色彩偏好特征和满足个体用户的色彩偏好需求。另一方面，现有关于色彩搭配的偏好因素量化方法都集中在构成该色彩搭配的各个具体的颜色上。然而色彩搭配是各颜色的有机结合，并非简单叠加，因此在面对多颜色搭配方案时，现有的分析和量化方法普遍将各颜色孤立对待，缺乏对整个方案的全区性把握。同样，在面对个体用户的色彩搭配偏好是，也缺乏全局性观念，难以提供符合个体用户偏好的色彩搭配方案。
[0003]在辅助设计工具方面，现有的色彩设计工具主要要求用户逐个选择自己喜欢的颜色从而组成整套搭配方案。使用这种方法时，用户经常发现即使每一个颜色都是自己喜欢的，但对整套色的搭配效果却不能满意。更为迫切的问题是，有许多没有接受系统色彩训练的用户在挑选和混合颜色时普遍存在困难，使得色彩设计过程不够人性化。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有色彩搭配偏好方案设计中的缺陷和不足，提出了一种新的色彩搭配设计方法。
[0005]本发明方法采用一种描述色彩组合特征的新方法，即将组成搭配方案各个颜色的相互关系量化，作为描述色彩方案特征的基本模型。用户只需接受简单的挑选测试就能辅助系统完成个人偏好数据的获取。个人的色彩偏好特征通过该模型衡量分析，并以对应的参数表示出来，系统只需要根据该参数反向复原色彩关系，就能得到符合该用户偏好特征的方案。这种方法解决了普通用户难以真正了解和描述自己的色彩偏好倾向问题，由系统计算出用户的色彩偏好特征并生成相应的色彩搭配方案。由于该方法通过色彩关系而不是具体颜色的定义来生成色彩搭配方案，因此生成的色彩搭配方案不受色彩套数限制。
[0006]该面向用户偏好的色彩搭配方法，包括如下步骤:
[0007]I)系统预先在色相、纯度和明度轴上为色彩方案中心点均匀采样，在色相、纯度和明度轴上分别按照色彩变化的弱、中、强三类对比度进行采样，并依据这两类采样值的排列组合生成302个色彩配色采样方案；
[0008]2)将自动生成的色彩采样方案填入统一构图的图形，并保存成色彩方案展示图形库；
[0009]3)将系统预先生成的色彩方案展示图形库按随机顺序分页显示，供用户浏览并在其中挑选偏好方案；
[0010]4)用户在图形展示页面中任意选择自己喜好的色彩方案，总共选出20个以上方案时，即可提交给系统；
[0011]5)系统根据用户挑选出的偏好方案，计算出这些方案的各颜色在色相、纯度、明度轴上的均值偏好参数值和色相、纯度、明度轴上的跨度偏好参数值，即该用户的色彩偏好特征参数值；
[0012]6)系统根据算出的用户偏好特征参数值，自动生成匹配的色彩方案，同时提供该用户的偏好特征参数和方案着色预览图形。
[0013]步骤I所用的色彩参数均依照HSL色彩模式标准，或均依照HSB色彩模式标准。
[0014]步骤I所述的每个色彩方案由如下六个参数决定:
[0015]各颜色的色相均值；
[0016]各颜色的纯度均值；
[0017]各颜色的明度均值；
[0018]各颜色的色相跨度值；
[0019]各颜色的纯度跨度值；
[0020]各颜色的明度跨度值。
[0021]本发明中，定义和评价色彩搭配方案的基础模型即基于这六个参数构成。其中，各颜色的色相均值、纯度均值和明度均值共同决定色彩方案的整体色彩倾向；各颜色的色相跨度、纯度跨度和明度跨度决定色彩方案的色彩对比强度。每个用户的色彩偏好特征都被表示为这个六个参数的具体数值，系统基于该用户偏好特征的这六个参数值为其生成个性化的色彩偏好方案。
[0022]该方法实施过程中，用户偏好参数的计算方法采用聚类算法(k-means)。其中色彩要素均值通过三维聚类法一次算出，对比跨度则分别通过线性聚类法分别算出。
【附图说明】
[0023]图1是本发明的系统原理图。
[0024]图2是色相均值推算原理示意图，其中，第二三角阀表示各颜色在色相环上的分布情况，第一三角阀表示该色彩方案的色相均值。
[0025]图3是纯度均值推算原理，其中第三三角阀表示各颜色在纯度轴上的分布情况，第四三角阀表示该色彩方案的纯度均值。
[0026]图4是明度均值推算原理，其中第五三角阀表示各颜色在明度轴上的分布情况，第六三角阀表示该色彩方案的明度均值。
[0027]图5是纯度轴/明度轴切面上的采样原理，其中水平轴表示纯度，竖直轴表示明度。带黑点的交点表示同一色相值条件下的色彩方案总体色彩倾向采样点，及其纯度和明度采样值。
[0028]图6是色相环平面上的采样原理，带黑点的交点表示同一明度值条件下的色彩方案总体色相值采样点。
[0029]图7是采样方案在HSL/HSB色立体内的所有色彩倾向采样点(一共57个)。
[0030]图8是色相跨度值推算原理示意图，其中，第七三角阀的间距表示该组颜色在色相环上的跨度，而角S则表示该色彩方案在色相环上的跨度值。
[0031]图9是纯度跨度值和明度跨度值的推算原理示意图，其中，两个第八三角阀的间距表示纯度或明度跨度值计数。
[0032]图10是302个色彩搭配采样方案。其中，每一个方案的参数值都体现在名字中，TH和后面的数字表示色相均值，TS和后面的数字表示纯度均值，TL和后面的数字表示明度均值，SH和后面的数字表示色相跨度值，SS和后面的数字表示纯度跨度值，SL和后面的数字表示明度跨度值。
[ 0033]图11是本方法具体实施的软件界面的示意图。
[0034]图12是本发明方法的实施流程图。
[0035]I一第一二角阀，2—第二二角阀，3—第二二角阀，4一第四二角阀，5—第五二角阀，6一第六二角阀，7一第七二角阀，8一第八二角阀
【具体实施方式】
[0036]该发明依次按如下步骤实施:
[0037]I)用于用户调查的色彩搭配方案库采样。在色相、纯度和明度轴上为色彩方案中心点均匀采样，即依据分布均匀的原则分别为各颜色的色相均值、各颜色的纯度均值和各颜色的明度均值采样(图2-图7)，以获得在色立体中分布均匀的色彩搭配方案采样集；在色相、纯度和明度轴上分别按照色彩变化的弱、中、强三类对比度进行采样，即分别为各颜色的色相跨度值、各颜色的纯度跨度值和各颜色的明度跨度值采样(图8-图9)，以获得各种色彩对比度值采样集。
[0038]2)以上述步骤的两类采样值为基础，按排列组合的方法生成302个色彩配色方案(图10)。将生成的色彩搭配采样方案填入统一构图的图形，保存为色彩方案展示图形库。
[0039]3)在该方法实现系统的交互界面中，将图形库中所有色彩方案按随机顺序分页显示(图11-A)，供用户浏览并在其中挑选偏好方案。用户所选的当前方案在图形界面中放大显示(图11-D)，并展示各颜色小样和参数值(图11-C)。
[0040]4)用户在该图形界面中按前述方法任意选择自己喜好的色彩方案，总共选出20个以上方案时，即可提交给系统(图11-B)。
[0041]5)系统根据用户挑选出的偏好方案，采用聚类算法计算出该用户对色彩搭配的偏好特征参数。其中色相、纯度和明度均值通过三维聚类法一次性算出，而色相、纯度和明度对比跨度则分别通过线性聚类法分别算出。计算出的色相、纯度、明度均值和色相、纯度、明度轴上的跨度值即为该用户的色彩偏好特征参数值，其格式如:TH75TS35TL73SH81SS46SL22，即表示该用户的色彩搭配偏好特征参数为:色相均值为75°，纯度均值为35，明度均值为73，色相跨度值为81°，纯度跨度值为46%，明度跨度值为 22%。
[0042]6)系统根据算出的用户偏好特征参数值，结合用户设定的色彩套数要求，反向推算新配色方案每一个颜色的具体参数值，以生成新的色彩方案，同时提供该用户的偏好特征参数和方案着色预览图形供用户参考。
[0043]本方法和实施系统分为两大板块:系统预先设定的数据库和用户交互响应环节(图12)。其中，系统预先设定部分按照权利要求1中所述的原理预先生成一个用于用户调查的方案数据库，而用户交互响应环节则通过图形交互界面(图11)根据用户的选择与设置完成。
[0044]本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
【主权项】
1.一种面向用户偏好的配色方法，包括如下步骤: 1)在色相、纯度和明度轴上为色彩方案中心点均匀采样，在色相、纯度和明度轴上分别按照色彩变化的弱、中、强三类对比度进行采样，并依据这两类采样值生成302个色彩配色方案； 2)将自动生成的色彩采样方案填入统一构图的图形，生成色彩方案展示图形库； 3)将生成的色彩方案展示图形库按随机顺序分页显示，供用户浏览并在其中挑选偏好方案； 4)用户在图形展示页面中任意选择自己喜好的色彩方案，总共选出20个以上方案时，提交给系统； 5)系统根据用户挑选出的偏好方案，计算出这些方案的各颜色在色相、纯度、明度轴上的均值偏好参数值和色相、纯度、明度轴上的跨度偏好参数值，即该用户的色彩偏好特征参数值； 6)系统根据算出的用户偏好特征参数值，系统自动生成匹配的色彩方案，并同时提供该用户的偏好特征参数和方案着色预览图形。2.根据权利要求1的方法，其特征在于:步骤I所述的色彩配色方案均为HSL色彩模式，或均为HSB色彩模式。3.根据权利要求1的方法，其特征在于:步骤I所述的色彩配色方案由如下六个参数决定: 各颜色的色相均值； 各颜色的纯度均值； 各颜色的明度均值； 各颜色的色相跨度值； 各颜色的纯度跨度值； 各颜色的明度跨度值； 其中，各颜色的色相均值、纯度均值和明度均值共同决定色彩方案的整体色彩倾向；各颜色的色相跨度、纯度跨度和明度跨度决定色彩方案的色彩对比强度；每个用户的色彩偏好特征都被表示为这个六个参数的具体数值，系统基于该用户偏好特征的这六个参数值为其生成个性化的色彩偏好方案。4.根据权利要求1的方法，其特征在于:步骤6所述的用户偏好参数的计算方法采用聚类算法(k-means)，其中色彩要素均值通过三维聚类法一次算出，对比跨度则分别通过线性聚类法分别算出。
【专利摘要】一种面向用户偏好的配色方法，属于计算机辅助设计和色彩设计领域，涉及用户的色彩偏好特征获取和符合偏好的色彩搭配方案生成。该方法通过描述色彩搭配方案各颜色的色相均值、纯度均值、明度均值、色相跨度、纯度跨度和明度跨度这六个参数，评价用户的色彩搭配偏好特征，并依据其特征生成对应的色彩搭配方案。实施步骤包括：生成采样色彩方案库；将色彩方案库以图形浏览的方式让用户浏览与选取；分析用户根据个人偏好选取的色彩方案，计算出该用户的色彩方案偏好特征参数；根据该偏好参数生成符合该用户偏好的色彩方案(图1)。该方法将个人的色彩搭配偏好特征通过一种全局的色彩关系值表示，因此适合用于为用户提供多色搭配偏好方案。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN104899347
【申请号】CN201510170412
【发明人】胡国生, 盛艾
【申请人】中国美术学院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月10日
【技术领域】
[0001]本发明属于计算机辅助设计领域和色彩设计领域，涉及用户的色彩偏好特征获取和符合用户色彩偏好的色彩搭配方案生成方法。
【背景技术】
[0002]现有关于色彩偏好的认识和应用技术解决方案主要面对群体性对象，很少面向具体的个体对象，无法获取个体用户的色彩偏好特征和满足个体用户的色彩偏好需求。另一方面，现有关于色彩搭配的偏好因素量化方法都集中在构成该色彩搭配的各个具体的颜色上。然而色彩搭配是各颜色的有机结合，并非简单叠加，因此在面对多颜色搭配方案时，现有的分析和量化方法普遍将各颜色孤立对待，缺乏对整个方案的全区性把握。同样，在面对个体用户的色彩搭配偏好是，也缺乏全局性观念，难以提供符合个体用户偏好的色彩搭配方案。
[0003]在辅助设计工具方面，现有的色彩设计工具主要要求用户逐个选择自己喜欢的颜色从而组成整套搭配方案。使用这种方法时，用户经常发现即使每一个颜色都是自己喜欢的，但对整套色的搭配效果却不能满意。更为迫切的问题是，有许多没有接受系统色彩训练的用户在挑选和混合颜色时普遍存在困难，使得色彩设计过程不够人性化。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有色彩搭配偏好方案设计中的缺陷和不足，提出了一种新的色彩搭配设计方法。
[0005]本发明方法采用一种描述色彩组合特征的新方法，即将组成搭配方案各个颜色的相互关系量化，作为描述色彩方案特征的基本模型。用户只需接受简单的挑选测试就能辅助系统完成个人偏好数据的获取。个人的色彩偏好特征通过该模型衡量分析，并以对应的参数表示出来，系统只需要根据该参数反向复原色彩关系，就能得到符合该用户偏好特征的方案。这种方法解决了普通用户难以真正了解和描述自己的色彩偏好倾向问题，由系统计算出用户的色彩偏好特征并生成相应的色彩搭配方案。由于该方法通过色彩关系而不是具体颜色的定义来生成色彩搭配方案，因此生成的色彩搭配方案不受色彩套数限制。
[0006]该面向用户偏好的色彩搭配方法，包括如下步骤:
[0007]I)系统预先在色相、纯度和明度轴上为色彩方案中心点均匀采样，在色相、纯度和明度轴上分别按照色彩变化的弱、中、强三类对比度进行采样，并依据这两类采样值的排列组合生成302个色彩配色采样方案；
[0008]2)将自动生成的色彩采样方案填入统一构图的图形，并保存成色彩方案展示图形库；
[0009]3)将系统预先生成的色彩方案展示图形库按随机顺序分页显示，供用户浏览并在其中挑选偏好方案；
[0010]4)用户在图形展示页面中任意选择自己喜好的色彩方案，总共选出20个以上方案时，即可提交给系统；
[0011]5)系统根据用户挑选出的偏好方案，计算出这些方案的各颜色在色相、纯度、明度轴上的均值偏好参数值和色相、纯度、明度轴上的跨度偏好参数值，即该用户的色彩偏好特征参数值；
[0012]6)系统根据算出的用户偏好特征参数值，自动生成匹配的色彩方案，同时提供该用户的偏好特征参数和方案着色预览图形。
[0013]步骤I所用的色彩参数均依照HSL色彩模式标准，或均依照HSB色彩模式标准。
[0014]步骤I所述的每个色彩方案由如下六个参数决定:
[0015]各颜色的色相均值；
[0016]各颜色的纯度均值；
[0017]各颜色的明度均值；
[0018]各颜色的色相跨度值；
[0019]各颜色的纯度跨度值；
[0020]各颜色的明度跨度值。
[0021]本发明中，定义和评价色彩搭配方案的基础模型即基于这六个参数构成。其中，各颜色的色相均值、纯度均值和明度均值共同决定色彩方案的整体色彩倾向；各颜色的色相跨度、纯度跨度和明度跨度决定色彩方案的色彩对比强度。每个用户的色彩偏好特征都被表示为这个六个参数的具体数值，系统基于该用户偏好特征的这六个参数值为其生成个性化的色彩偏好方案。
[0022]该方法实施过程中，用户偏好参数的计算方法采用聚类算法(k-means)。其中色彩要素均值通过三维聚类法一次算出，对比跨度则分别通过线性聚类法分别算出。
【附图说明】
[0023]图1是本发明的系统原理图。
[0024]图2是色相均值推算原理示意图，其中，第二三角阀表示各颜色在色相环上的分布情况，第一三角阀表示该色彩方案的色相均值。
[0025]图3是纯度均值推算原理，其中第三三角阀表示各颜色在纯度轴上的分布情况，第四三角阀表示该色彩方案的纯度均值。
[0026]图4是明度均值推算原理，其中第五三角阀表示各颜色在明度轴上的分布情况，第六三角阀表示该色彩方案的明度均值。
[0027]图5是纯度轴/明度轴切面上的采样原理，其中水平轴表示纯度，竖直轴表示明度。带黑点的交点表示同一色相值条件下的色彩方案总体色彩倾向采样点，及其纯度和明度采样值。
[0028]图6是色相环平面上的采样原理，带黑点的交点表示同一明度值条件下的色彩方案总体色相值采样点。
[0029]图7是采样方案在HSL/HSB色立体内的所有色彩倾向采样点(一共57个)。
[0030]图8是色相跨度值推算原理示意图，其中，第七三角阀的间距表示该组颜色在色相环上的跨度，而角S则表示该色彩方案在色相环上的跨度值。
[0031]图9是纯度跨度值和明度跨度值的推算原理示意图，其中，两个第八三角阀的间距表示纯度或明度跨度值计数。
[0032]图10是302个色彩搭配采样方案。其中，每一个方案的参数值都体现在名字中，TH和后面的数字表示色相均值，TS和后面的数字表示纯度均值，TL和后面的数字表示明度均值，SH和后面的数字表示色相跨度值，SS和后面的数字表示纯度跨度值，SL和后面的数字表示明度跨度值。
[ 0033]图11是本方法具体实施的软件界面的示意图。
[0034]图12是本发明方法的实施流程图。
[0035]I一第一二角阀，2—第二二角阀，3—第二二角阀，4一第四二角阀，5—第五二角阀，6一第六二角阀，7一第七二角阀，8一第八二角阀
【具体实施方式】
[0036]该发明依次按如下步骤实施:
[0037]I)用于用户调查的色彩搭配方案库采样。在色相、纯度和明度轴上为色彩方案中心点均匀采样，即依据分布均匀的原则分别为各颜色的色相均值、各颜色的纯度均值和各颜色的明度均值采样(图2-图7)，以获得在色立体中分布均匀的色彩搭配方案采样集；在色相、纯度和明度轴上分别按照色彩变化的弱、中、强三类对比度进行采样，即分别为各颜色的色相跨度值、各颜色的纯度跨度值和各颜色的明度跨度值采样(图8-图9)，以获得各种色彩对比度值采样集。
[0038]2)以上述步骤的两类采样值为基础，按排列组合的方法生成302个色彩配色方案(图10)。将生成的色彩搭配采样方案填入统一构图的图形，保存为色彩方案展示图形库。
[0039]3)在该方法实现系统的交互界面中，将图形库中所有色彩方案按随机顺序分页显示(图11-A)，供用户浏览并在其中挑选偏好方案。用户所选的当前方案在图形界面中放大显示(图11-D)，并展示各颜色小样和参数值(图11-C)。
[0040]4)用户在该图形界面中按前述方法任意选择自己喜好的色彩方案，总共选出20个以上方案时，即可提交给系统(图11-B)。
[0041]5)系统根据用户挑选出的偏好方案，采用聚类算法计算出该用户对色彩搭配的偏好特征参数。其中色相、纯度和明度均值通过三维聚类法一次性算出，而色相、纯度和明度对比跨度则分别通过线性聚类法分别算出。计算出的色相、纯度、明度均值和色相、纯度、明度轴上的跨度值即为该用户的色彩偏好特征参数值，其格式如:TH75TS35TL73SH81SS46SL22，即表示该用户的色彩搭配偏好特征参数为:色相均值为75°，纯度均值为35，明度均值为73，色相跨度值为81°，纯度跨度值为46%，明度跨度值为 22%。
[0042]6)系统根据算出的用户偏好特征参数值，结合用户设定的色彩套数要求，反向推算新配色方案每一个颜色的具体参数值，以生成新的色彩方案，同时提供该用户的偏好特征参数和方案着色预览图形供用户参考。
[0043]本方法和实施系统分为两大板块:系统预先设定的数据库和用户交互响应环节(图12)。其中，系统预先设定部分按照权利要求1中所述的原理预先生成一个用于用户调查的方案数据库，而用户交互响应环节则通过图形交互界面(图11)根据用户的选择与设置完成。
[0044]本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
【主权项】
1.一种面向用户偏好的配色方法，包括如下步骤: 1)在色相、纯度和明度轴上为色彩方案中心点均匀采样，在色相、纯度和明度轴上分别按照色彩变化的弱、中、强三类对比度进行采样，并依据这两类采样值生成302个色彩配色方案； 2)将自动生成的色彩采样方案填入统一构图的图形，生成色彩方案展示图形库； 3)将生成的色彩方案展示图形库按随机顺序分页显示，供用户浏览并在其中挑选偏好方案； 4)用户在图形展示页面中任意选择自己喜好的色彩方案，总共选出20个以上方案时，提交给系统； 5)系统根据用户挑选出的偏好方案，计算出这些方案的各颜色在色相、纯度、明度轴上的均值偏好参数值和色相、纯度、明度轴上的跨度偏好参数值，即该用户的色彩偏好特征参数值； 6)系统根据算出的用户偏好特征参数值，系统自动生成匹配的色彩方案，并同时提供该用户的偏好特征参数和方案着色预览图形。2.根据权利要求1的方法，其特征在于:步骤I所述的色彩配色方案均为HSL色彩模式，或均为HSB色彩模式。3.根据权利要求1的方法，其特征在于:步骤I所述的色彩配色方案由如下六个参数决定: 各颜色的色相均值； 各颜色的纯度均值； 各颜色的明度均值； 各颜色的色相跨度值； 各颜色的纯度跨度值； 各颜色的明度跨度值； 其中，各颜色的色相均值、纯度均值和明度均值共同决定色彩方案的整体色彩倾向；各颜色的色相跨度、纯度跨度和明度跨度决定色彩方案的色彩对比强度；每个用户的色彩偏好特征都被表示为这个六个参数的具体数值，系统基于该用户偏好特征的这六个参数值为其生成个性化的色彩偏好方案。4.根据权利要求1的方法，其特征在于:步骤6所述的用户偏好参数的计算方法采用聚类算法(k-means)，其中色彩要素均值通过三维聚类法一次算出，对比跨度则分别通过线性聚类法分别算出。
【专利摘要】一种面向用户偏好的配色方法，属于计算机辅助设计和色彩设计领域，涉及用户的色彩偏好特征获取和符合偏好的色彩搭配方案生成。该方法通过描述色彩搭配方案各颜色的色相均值、纯度均值、明度均值、色相跨度、纯度跨度和明度跨度这六个参数，评价用户的色彩搭配偏好特征，并依据其特征生成对应的色彩搭配方案。实施步骤包括：生成采样色彩方案库；将色彩方案库以图形浏览的方式让用户浏览与选取；分析用户根据个人偏好选取的色彩方案，计算出该用户的色彩方案偏好特征参数；根据该偏好参数生成符合该用户偏好的色彩方案(图1)。该方法将个人的色彩搭配偏好特征通过一种全局的色彩关系值表示，因此适合用于为用户提供多色搭配偏好方案。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN104899347
【申请号】CN201510170412
【发明人】胡国生, 盛艾
【申请人】中国美术学院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月10日
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