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人物造型设计过程中的重要组成部分，其对产品外观有直接影响[1、2]，对动画设计产品整体印象的贡献率高达80%，因此合理科学地搭配动画产品的颜色，对提高动画产品的视觉冲击力和美感，满足用户心理需求具有重要意义[3、4]。随着计算图像处理技术的快速发展，为减轻动画造型手工配色的冗繁工作量、降低设计成本，计算辅助设计配色被应用于动画卡通人物造型配色。为了快速准确地找到动画造型相搭配的配色方案，将将果蝇算法[5]（Fruit Fly Optimization Algorithm，FOA）和计算机辅助设计配色结合，提出一种基于果蝇算法的动画卡通人物造型配色方法。研究结果表明，本文提出的方法可以快速准确的找到动画卡通人物造型相搭配的配色方案，提高色彩的设计搭配水平。
1 果蝇优化算法
2.2 HSI彩色模型
HSI彩色模型[7]是由孟塞尔（H.A.Munseu）基于颜色的三个基本属性的基础上提出，从人的视觉系统出发，用色调（Hue）、色饱和度（Saturation）和亮度（Intensity）来描述色彩。它建立在两个重要的事实之上：其一是I分量与图像信息的强弱有关，其二是H和S分量和人感受颜色的方式紧密相连。HSI彩色空间模型如图2所示。
HSI模型更符合人描述和解释颜色的方式，它把图像分成彩色信息和灰度信息，使其更符合灰度级的数字图像处理技术。
3 基于果蝇算法的动画卡通人物造型配色方案
3.1 算法编码对于一个动画造型，不同颜色的搭配组合能够产生不同的感官和色彩效果，通常一個造型构件对应一种颜色。计算机辅助设计中，任何颜色均由RGB三个颜色分量叠加而成，颜色向量采用实数编码。用户手动指定一个造型中所有需要配色的构件，因此每个构件对应的颜色对应一个RGB颜色向量矩阵，配色方案如图3所示。
3.2 适应度为实现动画造型的自动配色，选择Moon&Speneer的色彩调和理论作为适应度[10-11]。由于编码采用的是RGB色彩模型，虽然便于机器显示，但是不方便自动打分，所以打分时，需要将RGB色彩模型转化为HVC色彩模型，适应度计算结束后，再将HVC色彩模型返回到RGB色彩模型[12]，适应度函数如式（8）。
通过2个卡通造型进行颜色配色方案验证结果可知，基于果蝇算法的动画卡通人物造型配色自动进化生成动画卡通人物造型并组装，可以有效提高设计效率和重复利用效率，同时可以提供更多的配色方案和造型设计方案。研究结果表明，本文提出的方法可以快速准确的找到动画造型相搭配的配色方案，提高色彩的设计搭配水平。
4.2 运行时间对比
为了说明本文算法的时间效率，将本文算法FOA与PSO、GA、DE和传统方法进行对比，其配色时间对比结果如表1所示。
由表1不同算法配色时间时间对比结果可知，与PSO、
4.3 不同种群大小的寻优路径对比不同果蝇种群大小的寻优路径对比如图7所示。
4.4 不同算法收敛性对比由图8不同算法收敛速度对比结果可知，与PSO、GA和DE相比，FOA算法具有更快的收敛速度，并且配色色差误差最小，效果较好。
5 总结
为了减轻动画造型手工配色的冗繁工作量和降低设计成本，将果蝇算法和计算机辅助设计配色结合，提出一种基于果蝇算法的动画卡通人物造型配色方法。研究结果表明，基于果蝇算法的动画卡通人物造型配色自动进化生成动画卡通人物造型并组装，可以有效提高设计效率和重复利用效率，同时可以提供更多的配色方案和造型设计方案，提高色彩设计和搭配水平。
参考文献
[1] 徐剑平. 进化计算在动画形象创新设计中的应用研究[D]. 曲阜：山东师范大学， 2010.
[2] 祝铭阳， 孙怀江. 人脸动画关键点最优化算法[J]. 计算机辅助设计与图形学学报， 2013， 25（1）：93-100.
[3] 韩丽， 楚秉智， 高小山. 高斯曲率约束的MRG骨架提取优化算法[J]. 计算机辅助设计与图形学学报， 2009， 21（9）：1227-1231.
[4] 王玉顺， 肖俊， 庄越挺，等. 基于运动传播和Isomap分析的三维人脸动画编辑与合成[J]. 计算机辅助设计与图形学学报， 2008， 20（12）：1590-1595.
[5] Wen-Tsao Pan. A new fruit fly optimization algorithm： Taking the financial distressmodel as an example[J]. Knowledge-Based Systems， 2012（26）：69-74.
[6] 李响， 徐筠， 耿卫东. 融合手绘风格的卡通角色动画生成方法[J]. 计算机辅助设計与图形学学报， 2011， 23（10）：1690-1699.
[7] 刘登志， 卢书芳， 万贤美，等. 实时三维人体卡通运动的设计与实现[J]. 计算机辅助设计与图形学学报， 2011， 23（6）：985-992.
[8] 王翔宇， 肖俊， 潘红. 表演驱动的矢量化二维表情动画[J]. 计算机辅助设计与图形学学报， 2012， 24（5）：598-604.
[9] 吴坤， 康建设， 杨东. 果蝇算法优化的相关向量机在电子装备中的应用[J]. 火力与指挥控制， 2016， 41（3）：106-110.
[10] 霍慧慧， 李国勇. 基于自适应果蝇算法的神经网络结构训练[J]. 微电子学与计算机， 2016， 33（1）：15-18.
[11] 孙立新， 张栩之， 邓先瑞，等. 自适应果蝇算法优化模糊均值聚类算法图像分割[J]. 控制工程， 2016， 23（4）：494-499.
[12] 刘琼， 赵海飞. 基于多目标果蝇算法面向低碳的车间布局与调度集成优化[J]. 机械工程学报， 2017， 53（11）：122-133.
（收稿日期： 2018.09.04）