基于扩散模型的沙发概念设计方案智能生成系统构建研究

作     者：何金婷 

作者单位：中南林业科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陶涛

授予年度：2024年

学科分类：082902[工学-木材科学与技术] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 

主      题：沙发概念设计 图像智能生成 扩散模型 ControlNet控制网络 

摘      要：目前沙发设计的创新性和个性化需求日益突出,消费者对于沙发产品的需求日趋多样化。对于企业而言,掌握消费者需求信息并能在最短的时间里设计出最佳的且符合目标的产品方案显得尤为重要。因此,本论文以提高沙发概念设计方案的设计效率和创新性为目的,运用大数据分析方法提取沙发概念设计需求信息;针对沙发概念设计智能生成问题,建立基于扩散模型的智能生成方法,搭建模型训练流程并进行沙发概念设计方案智能生成实验,最终构建沙发概念设计方案智能生成系统。本课题主要成果及结论如下: (1)通过数据分析及LDA主题聚类方法对市场上沙发产品进行较深入细致调研,在此基础上确定消费者需求与设计定位,提出了沙发概念设计依据:首先确定样本数据;通过爬虫软件采集样本数据的评价信息,共采集约10000条评价信息;利用LDA模型对其进行主题分析,并通过pyLDAvis形成可视化主题聚类,提取出沙发产品属性,结果表明审美属性这一特征在沙发设计中所占的比例最大,其次是安全属性、材料属性和价值属性;根据所提取出的沙发产品属性,爬取关于沙发产品页面内容风格、材料、价格数据约1224条,进而提取现有市场中用户对于沙发设计的风格、面料、价格的需求,以此作为沙发概念设计依据。 (2)对沙发概念设计智能生成问题进行研究,构建了沙发概念设计智能生成模型,并将该生成模型分为三部分:第一部分为沙发概念设计需求分析;第二部分是获取训练沙发概念设计方案生成模型的数据集;第三部分是沙发概念设计方案智能生成实验。 (3)搭建了基于Lora的模型训练流程:首先建立了模型训练的数据集,数据集包含320组沙发信息,每组沙发信息包括图像、线稿图、文本描述等信息;其次提出使用Lora训练方式对基于稳定扩散(Stable Diffusion)的预训练模型进行训练,并在沙发产品数据集上进行实验,生成结果表明,通过引入线稿图与文本多条件控制,该模型能够生成高质量的沙发图像。 (4)为解决现有沙发概念设计方案智能生成工具缺乏的难题,本论文构建一个沙发概念设计方案辅助系统,该系统集成了 Stable Diffusion模型、ControlNet模型以及经过训练的沙发设计方案生成模型,旨在实现多条件控制的沙发概念设计方案生成。通过交互式界面为设计者实现设计方案自动渲染及风格变换,使设计者根据设计目标快速且准确地获得具有创新概念的方案。