同濟(jì)大學(xué)「智能大數(shù)據(jù)可視化實(shí)驗(yàn)室」開發(fā)繪圖機(jī)器人，相關(guān)論文被 AAAI 2019 收錄

雷鋒網(wǎng) AI 科技評論按：第 33 屆人工智能頂級國際會議 AAAI 2018 論文收錄結(jié)果目前已公布，其中就收錄了同濟(jì)大學(xué)「智能大數(shù)據(jù)可視化實(shí)驗(yàn)室」開發(fā)的繪圖機(jī)器人 AI-Sketcher 的相關(guān)論文。

AI-Sketcher 是一款能夠根據(jù)用戶的簡單輸入而自動生成高質(zhì)量簡筆畫（草圖）的人工智能繪圖機(jī)器人。該技術(shù)是對現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)的全方位拓展，極大的改善了現(xiàn)有技術(shù)所生成簡筆畫質(zhì)量不高、無法精確生成多種類簡筆畫等一系列關(guān)鍵性問題，從而讓這項(xiàng)技術(shù)更加貼近于實(shí)際應(yīng)用。從技術(shù)角度而言，AI-Sketcher 是一個基于「變分自動編碼器（VAE）」的深度生成模型，它在傳統(tǒng) VAE 的基礎(chǔ)上引入了新的數(shù)據(jù)編碼方式，通過采用綜合使用構(gòu)成草圖的筆畫信息以及筆畫之間的相對位置信息等措施，極大的提高了設(shè)計草圖的生成質(zhì)量。

圖 1：基于不同模型的表情生成。其中，AI-Sketcher 擁有最佳的生成表現(xiàn)。

為了評估 AI-Sketcher 的性能，iDVX 實(shí)驗(yàn)室中設(shè)計專業(yè)的同學(xué)們，創(chuàng)建了一個包含有 500 余萬張卡通人物表情的 Sketch 數(shù)據(jù)集 FaceX [1]。基于該數(shù)據(jù)集，目前，AI-Sketcher 被訓(xùn)練用來自動生成卡通人物的 7 種不同表情（如圖 1 所示）。可以看到，相較之已有技術(shù)，AI-Sketcher 在學(xué)習(xí)繪制簡筆畫的過程中可以更好地捕捉到筆畫之間的相對位置關(guān)系，從而極大的避免了生成結(jié)果的扭曲變形，進(jìn)一步保證了繪圖質(zhì)量。圖 2 展示了 AI-Sketcher 以及其他相關(guān)模型在多類別物體生成上的結(jié)果（該實(shí)驗(yàn)基于 Google QuickDraw 數(shù)據(jù)集 [2]）。在這方面，AI-Sketcher 也突顯出了其在繪圖質(zhì)量上的優(yōu)勢。

圖 2：基于 Quick Draw 數(shù)據(jù)集的多類別草圖生成。AI-Sketcher 依然提供了最佳質(zhì)量的生成結(jié)果。

在圖 3 的例子中，AI-Sketcher 對用戶的輸入進(jìn)行優(yōu)化，從而彌補(bǔ)用戶手繪作品本身線條不光滑、不連貫、不夠形象生動等缺憾。并通過直接生成較高質(zhì)量的矢量圖形，避免了圖像低分辨率的問題，為設(shè)計師提供了新的高效智能化設(shè)計輔助工具。

圖 3：根據(jù)用戶輸入自動在線生成擁有更高質(zhì)量的簡筆畫

圖 3：應(yīng)用場景

AI-Sketcher 技術(shù)有著豐富的應(yīng)用前景。首先利用該技術(shù)可以很快生成大量高質(zhì)量的矢量圖，為設(shè)計師制作海報、廣告、動畫、卡通等過程提供更多更好的素材，以提高設(shè)計師的工作效率；其次，該技術(shù)可以讓設(shè)計師更快更好地表達(dá)其設(shè)計思維，為繪制故事板，繪制設(shè)計草圖等工作提供了極大的便利。同時，該系統(tǒng)還可以用來輔助設(shè)計師進(jìn)行創(chuàng)意性的工作，如根據(jù)其輸入生成大量可以用來參考的設(shè)計草圖。

via：同濟(jì)大學(xué)智能大數(shù)據(jù)可視化實(shí)驗(yàn)室（Intelligent Big Data Visualization Lab，即 iDVX Lab）雷鋒網(wǎng)

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