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3D 形态审美偏好建模:跨对象类别的大规模配对比较研究

图形学 2025-05-20 v1 计算机视觉与模式识别 机器学习

摘要

人类对 3D 形状的审美偏好是工业设计、虚拟现实和消费产品开发中至关重要的因素。然而,大多数计算模型缺乏基于大规模人类判断的实证依据,限制了其实际相关性。我们present了一项大规模的人类偏好研究。我们通过 Amazon Mechanical Turk 收集了 22,301 条跨五个对象类别(椅子、桌子、杯子、灯具和餐椅)的两两比较。基于先前发布的数据集,我们引入了新的非线性建模和跨类别分析,以揭示驱动审美偏好的几何因素。我们应用Bradley-Terry 模型推断潜在的审美得分,并使用 Random Forests 结合 SHAP 分析识别并解释最具影响力的几何特征(例如对称性、曲率、紧凑性)。我们的跨类别分析揭示了审美偏好的普遍原则和特定领域的趋势。我们关注人类可解释的几何特征,以确保模型的透明度和可操作的设计见解,而不是依赖于黑箱深度学习方法。我们的发现搭建了计算审美与认知科学之间的桥梁,为设计师提供实用指导,并提供一个公开可用的数据集以支持可重复性。本工作通过一种以人类为中心、数据驱动的方法,推进了对 3D 形状审美的理解。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.12373,
  title  = {Modeling Aesthetic Preferences in 3D Shapes: A Large-Scale Paired Comparison Study Across Object Categories},
  author = {Kapil Dev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.12373},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages, 8 figures, submitted to IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics (TVCG)