我们如何通过AI来设计一幅海报？
首先解决这个问题我们需要思考，设计师是如何设计的？（这里以非专业平面设计师的我的思路参考）

1.了解是需要设计哪种类型的封面海报。
2.查看设计要素，如甲方提供的图片和文字。
3.询问需要突出的视觉部分及需放大强调的内容。
4.搜索阅读大量的类似风格海报，寻找合适的构图和配色。
5.按照主次依次将内容填充版面。
6.调整。
而人工智能去设计一幅海报的过程与此类似，重点是将其中的各个步骤交给计算机通过算法完成。这也是为什么AI在各领域的应用需要该领域的从业人员的帮助。

今天介绍一个AI设计杂志封面的论文，题目是Automatic Generation of Visual-Textual Presentation Layout

Image Composition

在我们给定文本图像和设计需求时，首先计算机需要做的是处理图像，即根据图像内容选择最佳的构图，作为封面海报的主视觉。那么最直接的方式就是图像剪裁image cropping，例如上图最左边提供的未修剪图片，计算机需要根据算法，提取到最佳构图。

那么怎么进行修剪，文中提出了一些常用的算法，是基于一些平面设计原则的，例如我们耳熟能详的三分构图，视觉平衡等。设计人工智能的难点，往往就是通过算法向计算机解释设计原则。

我们可以使用一些开源的设计算法来近似解决这样的问题，比如说，我们假设时尚杂志封面的主体是人物图像，那么我们就可以将此问题简化成识别人物图像（脸部或者轮廓），并根据封面海报的图像大小去剪裁以素材图片的以面部为视觉中心的图像。

腾讯AI开放平台的人脸识别

Automated Layout

第二个需要解决的问题是，如何自动的去调整图像和字体的大小，并将其摆放至合适的位置。《平面设计中的网格系统》是平面设计师解决排版问题的重要参考书目，而在计算机里面，自适应的网格系统也是出色解决方案，例如WPF的FlowDocumen。

设计元素排版限制也是一种方式，我理解为一些硬性的程序规则，如

font_size=λ(page_width)（字体和页宽的关系）

还有一种是基于数据的学习算法，它把文本和图像的关系转化成一种数学优化问题，而优化的评价标准仍是平面设计规则。

而本文针对排版使用的方法是数学优化和排版限制。

Color Design Model

颜色也是海报设计的至关重要的一环，我们需要去调整字体的颜色使整幅画面显得和谐。设计师经常做的是准备一份色卡，或者直接从主视觉取色，然后根据色彩原理找相似色。但计算机如何取色？

这里不得不提Munsell color system（如下图），据此系统Tokumaru提出了色彩和谐体系，也是本文作者使用的方法，里面包括8种hue distributions 和10种tone distributions 。

色彩和谐理论体系

                              Munsell color system

通过色彩心理学，我们也知道色彩和人情绪的关系，我们会把某类颜色与一种实物联系在一起，例如“白”和“雪”。通过大量的数据，我们就可以将一种颜色与某种情绪或实物联系在一起，因此在AI设计的过程中，我们也可以将一些名词或者形容词作为参数，输出合适的色彩构成。例如本文的案例：时尚，我们即可将其与优雅，绚丽等词联系在一起。

综上，本文使用的方式是提取主视觉色调，通过上文提出的8+10两类颜色色环分布模式，来解决配色问题，其中总体颜色的选取也参考的色彩语义。

总的来说，本文讲述了一种AI设计海报的方法，其一部分是从自上而下的宏观的角度，即从设计主题（例如时尚主题）确定排版模板和配色，另一部分从自下而上的微观的角度，例如主视觉图片的处理。

然而这样的设计架构在实践起来有许多难点。

TEMPLATE DESIGN

这种设计模式有以下几个难点：

1.怎样通过计算机来精准地描述文字和图像元素给人带来的感受，因为这些元素给人的感觉受主客观的限制，例如说蓝色给我以安宁的感觉，而不代表给其他人同样的感受。第二，蓝色的精准定义也是个问题，我们需要用HSV或者RGB数值来精准定义，这种方法需要大量数据支撑。第三，不同颜色搭配给人的感觉也是不一样，例如主色调为蓝色，辅色调为黄色更让人联想到夏天和泳池（lol的泳池派对海报给我的感受）。
2.从设计原则（如对齐，重复，对比还有配色等设计原则）考虑的算法出发点是模板，而不是美感。也就是说当我们从时尚的角度出发，这样设计的算法并不适用于旅游或者美食主题的海报设计。（想极端点，超市的减价海报和muji的海报风格...）
3.算法难以完全学习到设计师的设计经验。例如我们不会在美食海报中使用大量的蓝色，类似于这样的经验需要算法学习大量的美食相关海报，从中总结出配色规律，而这种规律不适合在旅行或者时尚杂志上应用。即大一统的算法是有一定难度的。

那么怎么解决以上几个问题。

本文的思路就是从设计主题（例如时尚）去调整文字、图像以及颜色的关系，即我这一设计算法专门服务于时尚杂志或者美食杂志封面。具体使用了一些设计原则如黄金分割，对称及非对称视觉平衡，字体情绪和色彩和谐模型等来调整海报的排版细节。（蛮多都是开源算法，站在巨人的肩上，做个调参侠蛮好 :)

文章使用了七名设计专家总结的设计规则，将其用算法表达出来，如：
1设计元素不可重叠，不可放在背景图片的外面。
2需要图像处理突出关键点（例如裁剪图片将Angelbaby的脸作为视觉中心），其他嵌入的元素不可干扰主元素。
3…

Aesthetic Principles

美感是计算机无法理解的，也很难用算法去解释，因此我们聚焦于某个领域，如本文案例设计主题为时尚，那么具体该怎么排版呢？

Spatial Layout

上文提到，设计元素之间的关系是设计难点，因此这里直接将整个排版作为一个整体，将对比，重复和比例应用到这个整体里面，也选取了合适的字体库。如下图。

Topic-Dependent Style.

那么具体怎么挑选合适的网格模板和字体库呢？

首先作者提到了AVA数据库。（然而并没有解释AVA数据库的用处，笔者从该数据库的前十四个标注信息上发现此数据库与论文核心不符，应该是作者想做一个类似AVA数据库的杂志封面数据库，然鹅后面也没有这么做 :)

AVA Dataset是什么？这是一个美学质量评估的数据库，包括250000张照片。每一张照片，都有一系列的评分，以及语义级别的label，其中语义级别的label共60类，同时还有photographic style，也就是照片的风格，有14类。

作者搜集了8个（时尚、美食等）主题的800张图片，然后雇佣四名设计师去进行总结出设计要素，有以下四点：

1. Font Emotion. 例如新罗马字体给人优雅的感觉，作者根据设计主题为每个设计主题设置了6种合适的字体。

2. Font Size Constraints. 设计师会用字体大小来区分信息优先级，因此每个设计主题会有4个层级的字体大小。

3. Semantic  Colors. 以色彩语义为指导，例如红色最醒目，给人以危险和警告的感觉，作者设置了三色组合和五色组合来匹配每个设计主题。

4. Harmonic Color Model. 因为字体的颜色需要和海报的其他元素如背景图做搭配，因此选择背景图的主色调，然后根据Tokumaru 提出的和谐颜色的八种色彩分布选择其他的字体颜色。这里使用了i型。

Template Samples

综上，作者完成了八种设计主题，定义了十六种排版模板，每一个设计主题都拥有多种根据色彩语义和色彩和谐模型得来的颜色搭配。
以下是具体的设计架构：

1. 用户上传图像和文本

2. 图像处理（剪裁为主

3. 排版优化，优化方式参考上述模板

4. 字体色彩选择，色彩根据色彩和谐理论取自背景图

这一期主要讲述Ai自动化设计海报的理论和设计架构，下一期讲述此架构每一步的算法原理和优化方式。笔者水平有限，欢迎批评指正。

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Chauncy Guo

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