随着计算机辅助设计技术的飞速发展,人们不仅把计算机作为一种实现设计方案的可视化工具,同时已经开始将机器智能应用在设计工作中最为重要和根本的概念设计阶段,激发设计师的灵感设计出更加新颖和完善的产品。基于进化计算的创新设计方法就是将人工智能中的进化计算技术应用到辅助设计领域。这种方法是利用计算智能对现有产品进行改造,完善产品的外观、质量、性能等指标,从而进一步满足用户的需求。利用进化技术作为支持的产品概念创新设计方法,随着进化计算技术的日趋发展已经成一种重要的辅助设计方法。进化计算技术如遗传算法在创新设计领域的应用也成为了近年来的研究热点。遗传算法是一种适应性启发式搜索算法。该算法的基本思想是模拟自然界中的进化机制,特别是以达尔文的适者生存的进化论为基本准则。经过人们多年研究,该方法已经应用到函数优化、自动控制、生产调度等等多种工程领域,成为一种成熟的优化和搜索算法。在计算机辅助设计领域,作为一种进化计算技术遗传算法在创新设计方面的应用已经取得许多成果。尤其在建筑设计领域,其创作产品新颖别致令人惊奇。可以预见,基于遗传算法的创新设计技术应用范围将越发广泛。图案设计在艺术设计中领域占有非常重要的地位。而作为图案设计中最为重要和广泛的内容之一,花卉图案设计一直是人们广泛关注的题材之一。其变化多端,形式各异,适应度高等特点,花卉图案被应用到各种装饰领域。本文通过对花卉图案设计过程的分析和研究,将遗传算法应用到设计过程中从而为设计人员开拓思路提高效率提供了支撑平台。同时将曲线拟合应用到设计过程中,从而达到有效利用素材的目的。本文主要工作为:1.将遗传算法应用到基于曲线的花卉图案设计过程中。利用花卉图案设计过程中局部线条多变和整体对称等特点提出一种针对局部变化的图案产生方法。通过对初始设计线条控制点的编码产生初始种群利用遗传算法对其进行遗传操作,从而产生局部相似整体不同的设计结果。针对具体的设计要求构造了适合的编码方案、种群产生方法,遗传操作算子和约束条件等各种参数。实例表明利用该方法可以使初始设计方案产生多种变化,对花卉图案创新设计提供了一种有效的方法。2.对基于遗传算法的Bézier曲线拟合方法进行改进并将其应用到花卉图案交互设计的过程中。在以最小二乘法为基础曲线拟合中使用改进的自适应遗传算法,通过对交叉率和变异率的自动调节达到提高曲线拟合速度的目的。另外,在交互图案设计过程中,可以利用曲线工具参照待拟合的数据点进行对初始种群的约束,进一步提高了收敛速度。利用对图片素材的拟合操作,可以为设计人员提供最直接的线条素材,增加了提供图案设计初始曲线的途径。3.设计并实现了一个基于遗传算法的花卉图案交互设计系统。使用VC++ 6.0在WindowsXP平台同时采用GDI+二维图形类库工具作为主要工具进行了系统的设计与开发。实现了交互设计系统的主要功能模块。通过对设计实例的分析,达到了令人满意的结果。