人工智能设计

"本书尝试归纳人工智能技术在设计领域的应用现状，为设计从业者提供AI 赋能的简明手册。全书以“用户中心、数据驱动、智能协同”为写作宗旨，共包括5章。第1章为人工智能设计的简述。第2章为数据采集与处理，围绕物理世界、人因、数字世界三个维度，介绍几何、语义、生理、心理、行为、文本、影音等各类数据的采集方法、处理技术以及在人工智能设计中的应用场景。第3章为AIGC的设计应用，介绍文本、图像、视频、音频及3D 模型的生成路径，结合影视创作等案例，解析生成对抗网络、扩散模型等技术赋能创意设计的工具、方法、技术趋势。第4 章为多目标优化设计，从用户界面与交互设计、创意设计与表达、工程与产品设计、复杂系统设计4 个领域，探讨如何通过多目标优化方法，帮助设计师在功能效率、实用价值、视觉创意、生态友好等方面建立平衡，如何在个性化需求与资源约束之间建立平衡。第5章为人工智能设计的应用实例，在情感计算、空间计算、人机协作的艺术创作三个领域，介绍人工智能技术的实践应用，为读者的设计创新提供参考案例。
本书致力于设计过程中创造力、效率及个性化程度的提升，构建数据驱动的智能设计方法论，平衡技术逻辑与人文需求，展示底层技术对设计变革的驱动作用。读者主要面向新时代生产力的专业人士，包括数字世界设计者（游戏开发者、影视制作者、开发工程师等） 、复杂系统设计者（建筑师、城市规划师、工业设计师等） 、创意设计与表达者（平面设计、广告设计、艺术创作者等）。对于新兴交叉领域中的其他成员，如人工智能开发者与跨学科研究者，本书提供设计领域的应用视角。
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目录
第1章 人工智能设计概述 / 1
1.1 人工智能设计的定义 / 1
1.2 人工智能设计的意义 / 1
1.2.1 人工智能设计与传统设计的共性 / 2
1.2.2 四钻模型 / 3
1.2.3 人工智能技术在设计领域的应用 / 4
1.3 人工智能设计的伦理问题 / 8
第2章 数据采集与处理 / 10
2.1 物理世界数据的采集与处理 / 10
2.1.1 物理场数据的采集与处理 / 11
2.1.2 几何数据的采集与处理 / 15
2.1.3 语义数据的采集与处理 / 17
2.2 人因数据的采集与处理 / 18
2.2.1 生物特征的采集与处理 / 18
2.2.2 生理数据的采集与处理 / 19
2.2.3 心理数据的采集与处理 / 21
2.2.4 行为数据的采集与处理 / 22
2.3 数字世界数据的采集与处理 / 23
2.3.1 空间数据的采集与处理 / 24
2.3.2 文本数据的采集与处理 / 29
2.3.3 影音数据的采集与处理 / 31
2.3.4 多模态数据的融合与转换 / 32
第3章 AIGC的设计应用 / 34
3.1 文本创作 / 36
3.1.1 文本导向设计的创作路径 / 36
3.1.2 设计导向文本的创作路径 / 37
3.2 图像创作 / 38
3.2.1 主要技术路径 / 38
3.2.2 图像合成与生成 / 39
3.2.3 图像编辑与增强 / 41
3.3 视频创作 / 42
3.3.1 视频合成与生成 / 43
3.3.2 视频编辑与增强 / 44
3.3.3 实时视频生成 / 46
3.4 音频创作 / 47
3.4.1 主要技术路径 / 47
3.4.2 音频创作的应用场景 / 48
3.4.3 音频创作平台 / 49
3.5 3D建模 / 52
3.5.1 主要技术路径 / 52
3.5.2 应用场景 / 53
第4章 多目标优化设计 / 58
4.1 多目标优化设计概述 / 58
4.1.1 多目标优化的定义与特点 / 58
4.1.2 多目标优化的基本流程 / 60
4.1.3 设计师与多目标优化算法的协作 / 62
4.2 用户界面与交互设计 / 64
4.2.1 问题特性与优化方法 / 64
4.2.2 用户界面与交互设计优化实例 / 67
4.3 创意设计与表达 / 72
4.3.1 问题特性与优化方法 / 72
4.3.2 创意设计与表达优化实例 / 74
4.4 工程与产品设计 / 77
4.4.1 问题特性与优化方法 / 78
4.4.2 工程与产品优化设计实例 / 82
4.5 复杂系统设计 / 87
4.5.1 问题特性与优化方法 / 87
4.5.2 复杂系统设计优化实例 / 91
第5章 人工智能设计的应用实例 / 98
5.1 情感计算 / 98
5.1.1 单模态情感识别 / 98
5.1.2 多模态情感计算 / 100
5.1.3 情感生成与情感交互 / 101
5.2 空间计算 / 106
5.2.1 空间与人因数据的理解与融合 / 107
5.2.2 虚拟和现实内容的映射与融合 / 111
5.3 人机协作的艺术创作 / 115
5.3.1 工作流程 / 116
5.3.2 人机协作艺术案例 / 118