CN100517336C - 合股线图像的模拟方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种能够制成接近实际的图像的合股线图像的模拟方法和装置。输入合股线1、2时，如(b)所示，剖面为椭圆形且被抽象化为固定的合股线的抽象化模型3、4。如(c)所示的捻合线的投影图像6是在从(b)的右侧看的状态下得到的，2个合股线的抽象化模型3、4中的左侧部分就被遮住。捻合线的投影图像6分别将合股线1、2的图像复制形成在分别与各合股线的抽象化模型3、4相对应的部分上。

Description

合股线图像的模拟方法和装置

技术领域

本发明涉及合股线图像的模拟方法和装置，其能够将多根线捻合，模拟并显示生成捻合线时的图像。

背景技术

以往，可以在不实际制作针织品或机织品的情况下，假想使用的线而在图像上进行模拟(例如参照特开平7-70890号公报以及国际公开(WO)第98/16823号小册子)。本案申请人对于输入针织纱的图像数据、对利用该针织纱编成的针织品的图像进行模拟的方法及装置，也进行了特愿2001-310559号的申请。根据该申请的技术，即使是使用被称作花式纱线的绒毛很多、形状不规则的针织纱编成的针织品的图像也可以容易地进行模拟。

一般地，针织品与机织品相比，使用较粗的线，针脚也较粗。因此，使用花式纱线作为针织纱可以实现特有的外观效果或感觉等。有时使用多根线捻合而成的合股线作为花式纱线。还介绍了可以使用花式纱线或进一步捻合花式纱线的线、显示花式纱线针织品或机织品的图像(例如参照クリスチヤン·ゼゼスニ一(Chrittiane Szezesny)及其他2名，“画面上でのフアンシ一ヤ一ンのシミユレ一シヨン(Simulation of Fancy Yarns on the Screen)”、フアブリツク·フオ一ミング(Fabric Forming)、アイ·テイ一·ビ一(ITB)、1991年3月、p.73-74)。在特愿2001-310559号申请中提出的技术中，如果使用合股线的图像，就可以进行使用合股线的针织品图像的模拟。并且，也报告了在进行线的捻合时，线的剖面形状被压缩(例如参照エイ·グリシヤノフ(A.Grishanov)及其他4名、“2成分系の幾何学にっぃてのシミユレ一シヨンパ一トI：糸の压縮の力学：糸の断面形状のシミユレ一シヨン(The Simulation of the Geometry of Two-componentYarns Part I：The Mechanics of Strand Compression：Simulating YarnCross-section Shape)”、ジヤ一ナル·オブ·テキスタイル·インステイチユ一ト(J.Text.Inst.)、テキスタイル·インステイチユ一ト(TextileInstitute)、88part1 No.2、1997年、p.118-131)。

在クリスチヤン·ゼゼスニ一(Chrittiane Szezesny)及其他2名，“画面上でのフアンシ一ヤ一ンのシミユレ一シヨン(Simulation ofFancy Yarns on the Screen)”、フアブリツク·フオ一ミング(FabricForming)、アイ·テイ一·ビ一(ITB)、1991年3月、p.73-74中，图1～5公开了单独的花式纱线①、将多根该花式纱线捻合的花式纱线②、以及使用这些花式纱线的布料③的图像。也有不包括捻合的花式纱线②的图。但是，怎样模拟这些图像是不清楚的。然而，クリスチヤン·ゼゼスニ一(Chrittiane Szezesny)及其他2名，“画面上でのフアンシ一ヤ一ンのシミユレ一シヨン(Simulation of Fancy Yarns on theScreen)”、フアブリツク·フオ一ミング(Fabric Forming)、アイ·テイ一·ビ一(ITB)、1991年3月、p.73-74的作者之一，被公开为国际公开(WO)第98/16823号小册子的发明者，因此可以推断其使用国际公开(WO)第98/16823号小册子中所公开的技术进行模拟。

在国际公开(WO)第98/16823号小册子所公开的技术中，将被三维扫描的线，作为设定在表面上的多个点的位置坐标和包括该点的表面区域的方位的组合，将其三维模型化。利用数值模型的处理求出针织品或机织品中线的中心线通过的三维空间坐标，使线的三维模型的中心线与数值模型的中心线相对应进行变形。此时，设定在线的三维模型表面上的点也按照中心线进行移动，作为这种点的集合来显示线的图像，进行模拟。

在制成线的三维模型时，在使表面上点的间隔变窄从而使其变为高密度时，希望能够真实地反映实际的线的图像。但是，如果点的个数变多，则图像处理所需时间变长。并且，花式纱线具有不规则地存在细小绒毛的特点，绒毛会从表面露出到外部，因此很难利用上述方法来反映三维模型。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够制成接近实际的图像的合股线图像的模拟方法和装置。

本发明的合股线图像的模拟方法，模拟多根线的捻合，形成捻合线的图像，其特征在于，具有以下步骤：图像输入步骤，将用于捻合的该多根线的图像以线状延伸的形状分别输入；抽象化步骤，基于图像输入步骤中输入的图像，分别对各线生成以可以公式化的预定形状的固定剖面沿一个方向延伸的抽象化模型，并使之抽象化，设定各抽象化模型与图像的对应关系；捻合步骤，将在抽象化步骤中抽象化了的该多根线的抽象化模型按照预定条件进行捻合，生成沿中心轴延伸形状的捻合线的抽象化模型；投影步骤，将在捻合步骤中生成的捻合线的抽象化模型投影到与该中心轴平行的平面上；图像复制步骤，基于抽象化步骤中设定的对应关系，将各线的图像复制到在投影步骤中投影到平面上的捻合线的抽象化模型中所包含的各线的抽象化模型的投影像上。

另外，本发明的特征在于，在所述抽象化步骤中，将所述图像输入步骤中输入的多根线的剖面形状分别抽象化为圆形，生成所述各线的抽象化模型，所述捻合步骤包括以下步骤：剖面配置步骤，对所述捻合线设定配置基准点，将抽象化步骤中生成的各线的抽象化模型的剖面形状分别配置于该配置基准点的周围；剖面旋转步骤，使剖面配置步骤中设定的配置基准点按照预定条件沿所述捻合线的中心轴移动，并且使剖面配置步骤中配置的剖面形状的组合在该中心轴周围旋转；外形生成步骤，将沿捻合线中心轴的各线的抽象化模型的外形，生成为剖面旋转步骤中旋转的剖面形状的轨迹。

另外，本发明的特征在于，在所述抽象化步骤中，按照预定条件将所述剖面形状扁平化。

另外，本发明的特征在于，在所述剖面配置步骤中，将所述捻合线的配置基准点周围的剖面区域以所述线的抽象化模型的直径平方根的比进行分割，将各线的抽象化模型的剖面形状从圆形扁平化，以使在被分割的区域间的边界线处相邻的线的剖面形状相切。

另外，本发明的特征在于，在所述剖面配置步骤中，在对于一根线的抽象化模型的所述平方根的比占整体的二分之一或二分之一以上的情况下，将该线的抽象化模型调整为仅占所述配置基准点周围的剖面区域的二分之一。

另外，本发明的特征在于，在所述剖面配置步骤中，将所述配置基准点设定在与所述捻合线的中心轴不同的位置上；在所述剖面旋转步骤中，配置基准点也在捻合线的中心轴周围旋转。

另外，本发明的特征在于，在所述剖面配置步骤中，设定所述配置基准点，以使将所述配置基准点与所述各线的抽象化模型的剖面形状的中心位置的相对位置在各剖面形状的直径上加权并加权平均得到的位置，变成所述捻合线的中心轴的位置。

另外，本发明的特征在于，对于有绒毛的线，在所述抽象化步骤中，将外周侧的绒毛部分和除去绒毛的内周侧的线主体部分分开，生成所述线的抽象化模型；在所述剖面配置步骤中，基于线主体部分的剖面形状，将线的抽象化模型配置在所述配置基准点的周围，在该线主体部分的剖面形状的周围配置绒毛部分的剖面形状，以使其不超过相邻的线的抽象化模型；在所述图像复制步骤中，从所述线的图像分开绒毛部分和线主体部分，将图像复制到投影于所述平面的线的抽象化模型上。

另外，本发明的特征在于，在所述抽象化步骤中，反复设定所述各线的抽象化模型和图像的对应关系，以使相对于抽象化模型的长度方向，将图像的全长或一部分设定为使用区间，在从使用区间的一端至另一端建立对应后，从一端重新开始建立对应。

另外，本发明的特征在于，在所述图像复制步骤中，使用复制了所述各线的图像的捻合线的图像，将利用该捻合线编成的针织品的图像进行模拟。

另外，本发明是一种程序，其特征在于，用于在计算机中运行上述任一项所述的合股线图像的模拟方法。

另外，本发明是一种计算机可读记录介质，其特征在于，记录着读入到计算机中的、用于运行权利要求1～10中任一项所述的合股线图像的模拟方法的程序。

另外，本发明是一种合股线图像的模拟装置，模拟多根线的捻合，形成捻合线的图像，其特征在于，具有以下设备：图像输入设备，将用于捻合的所述多根线的图像以线状延伸的形状分别输入；抽象化设备，基于图像输入设备中输入的图像，分别对各线生成以可以公式化的预定形状的固定剖面沿一个方向延伸的抽象化模型，并使之抽象化，设定各抽象化模型与图像的对应关系；捻合设备，将由抽象化设备抽象化了的该多根线的抽象化模型按照预定条件进行捻合，生成沿中心轴延伸形状的捻合线的抽象化模型；投影设备，将由捻合设备生成的捻合线的抽象化模型投影到与该中心轴平行的平面上；图像复制设备，显示基于由抽象化设备设定的对应关系，将各线的图像复制到由投影设备投影到平面上的捻合线的抽象化模型中所包含的各线的抽象化模型的投影像上的状态。

另外，本发明的合股线图像的模拟装置，其特征在于，所述抽象化设备，将输入到所述图像输入设备中的多根线的剖面形状分别抽象化为圆形，所述捻合设备包括以下设备：剖面配置设备，对所述捻合线设定配置基准点，将由抽象化设备生成的各线的抽象化模型的剖面形状分别配置于所述配置基准点的周围，并按照预定的条件使其扁平化；剖面旋转设备，使由剖面配置设备设定的配置基准点按照预定条件沿所述捻合线的中心轴移动，并且使由剖面配置设备配置的剖面形状的组合在所述中心轴周围旋转；外形生成设备，将沿捻合线中心轴的各线的抽象化模型的外形，生成为由剖面旋转设备旋转的剖面形状的轨迹。

附图说明

通过下面的详细说明和附图，应该可以明确本发明的目的、特色以及优点。

图1是表示本发明一个实施方式的合股线图像的模拟方法概要的图，是用于捻合的2根线1、2的侧视图；由将各线1、2抽象化生成的线的抽象化模型3、4进行捻合形成的捻合线的抽象化模型5的剖视图；以及捻合线的投影图像6的侧视图。

图2表示作为本发明其他实施方式，进行合股线图像的模拟方法的一般流程的流程图。

图3是表示能够实行图1或图2的实施方式的合股线图像模拟方法的合股线图像模拟装置10的大致的电气构成的框图。

图4是表示在图2的实施方式中，将步骤a5的捻合、步骤a6的投影、以及步骤a7的图像复制进行组合的捻描画处理的流程的流程图。

图5是表示对图4的步骤b1中的各合股线的抽象化模型决定剖面形状的思路的图。

图6是表示在图4的步骤b2中，在配置基准点O的周围配置各合股线的剖面形状的思路的图。

图7是在如图6(b)所示将不同粗细的合股线捻合时，错开捻的中心的效果的侧视图。

图8是表示对于有绒毛的合股线，计算图像的大小和线主体的位置的思路的图。

图9是表示对于有绒毛的合股线，计算图像的大小和线主体的位置的思路的图。

图10是表示在图4的步骤b8中计算描画宽度w的思路的图。

图11是表示以图10所示椭圆为基准，将其短轴设为x轴、长轴设为y轴的图。

图12是表示在图4的步骤b9中计算合股线的绒毛区域的思路的图。

图13是表示在图4的步骤b10中对具有绒毛的合股线进行描画的思路的侧视图。

图14是表示图2的实施方式的合股线图像的模拟结果的示例的侧视图。

图15是表示图2的实施方式的合股线图像的模拟结果的示例的侧视图。

具体实施方式

以下参考附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

图1表示作为本发明的一个实施方式，模拟2根线的捻合、形成捻合线的图像的基本思路。图1(a)表示用于捻合的2根合股线1、2的侧视图像。图1(b)表示由将各线1、2抽象化生成的合股线的抽象化模型3、4进行捻合形成的捻合线的抽象化模型5的剖面形状。图1(c)表示捻合线的投影图像6。另外，用于生成捻合线而捻合的线，不仅可以使用如合股线1、2这样捻合基材的纤维而成的物质，也可以使用单丝等单纤维状态的物质。

如图1(a)所示的2根合股线1、2的图像也可以通过扫描器等对实际的合股线1、2进行拍摄、输入。另外，还可以对由计算机制图制成、或拍摄的真实图像进行编辑。如图1(b)所示，各合股线1、2被抽象化成剖面为椭圆形的固定的合股线的抽象化模型3、4。在2根合股线1、2相同的情况下，捻合线的抽象化模型5是在中心轴5a的周围旋转各合股线的抽象化模型3、4的剖面得到的轨迹。图1(c)所示的捻合线的投影图像6，例如是从右侧看图1(b)的状态下得到，则2个合股线的抽象化模型3、4中的左侧部分就被遮住。另外，由于合股线的抽象化模型3、4在中心轴5a的周围变形为螺旋状，因此在投影图像6中变形为波浪线状。捻合线的投影图像6，是在与各合股线的抽象化模型3、4分别对应的投影像的部分，分别对合股线1、2的图像进行复制而成。

在图1中表示了仅使用2根同样的合股线1、2、得到捻合线的投影图像6的基本思路，但本发明对合股线的根数并没有限制，即使各合股线不同也同样可以适用。

图2表示作为本发明其他实施方式，进行合股线图像的模拟的一般流程。从步骤a0开始流程，在步骤a1中，与图1(a)同样地，进行合股线的图像的输入或制成。如上所述，合股线的图像也可以通过扫描器等输入并加工，或通过线制作程序等重新制成为二维图像，利用透明成分表现绒毛。合股线的图像，分为除绒毛之外的内周侧的主体部与外周侧的绒毛区域进行处理。根据图像的输入，判断合股线的主体部和绒毛的区域的参数、清晰度等信息也被输入或制成。在步骤a2中，将在步骤a1中输入或制成的图像、参数及信息作为每个合股线的数据进行存储。在步骤a1和步骤a2中，可以输入或制成比实际捻合中使用的合股线还多的合股线。

在步骤a3中，设置合股线以表示使用哪根线作为合股线来进行用于生成捻合线的捻合。在步骤a4中，设定捻根数、捻方向、预定长度单位的捻次数、描画清晰度等的捻参数。另外，还预先设定用于后述各种调整的信息。在步骤a5中，与图1(b)同样地进行捻合处理。在步骤a6种，与图1(c)同样地进行对捻合线的抽象化模型的投影处理。在步骤a7中，进行将合股线的图像复制到投影像上的复制处理，显示捻合线的图像模拟结果。在步骤a8中看到模拟结果，再判断是否变更捻参数。变更捻参数时，返回到步骤a4。在步骤a8中不变更捻参数时，在步骤a9中判断是否变更用于捻合的合股线。变更合股线时，返回到步骤a3。在步骤a9中不变更合股线时，在步骤a10中存储制成的捻合线等的线数据，在步骤a11结束流程。

即，在本实施方式中包括以下步骤：作为图像输入步骤的步骤a1，将用于捻合的多根合股线的图像分别以呈线状延伸的形状进行输入；作为抽象化步骤的步骤a2，基于图像输入步骤中输入的图像，对于各合股线，分别生成并抽象化在可公式化的预定形状的固定剖面上沿一个方向延伸的抽象化模型，并设定各抽象化模型与图像的对应关系；作为捻合步骤的步骤a5，将抽象化步骤中抽象化了的该多根合股线的抽象化模型根据预定的条件捻合，以沿中心轴延伸的形状生成捻合的合股线的抽象化模型；作为投影步骤的步骤a6，将捻合步骤中生成的捻合线的抽象化模型投影到与捻合线的中心轴平行的平面上；以及作为图像复制步骤的步骤a7，基于抽象化步骤中设定的对应关系，将合股线的图像复制到在投影步骤中投影到平面上的捻合线的抽象化模型中所包含的各合股线的抽象化模型的投影像上。

另外，通过在上述特愿2001-310559号申请中所公开的技术，在步骤a10中所存储的线数据能够模拟作为针织品编成的状态。即，能够通过国际公开(WO)第98/16823号小册子或其他文献所公开的现有技术生成捻合线的三维模型，利用捻合线的图像，模拟使用该捻合线而编成的针织品的图像，所述捻合线的图像是在图像复制步骤中，将各合股线复制到在投影到平面上的捻合线的抽象化模型的投影像中所包含的各合股线的抽象化模型的投影像上而生成的。

图3是表示能够实行图1或图2的实施方式的合股线图像模拟方法的合股线图像模拟装置10的大致电气构成的框图。上述流程的各步骤是通过包含在计算机11中CPU 12根据ROM 13、RAM 14等中存储的程序进行运行来实现的。CPU 12在硬盘装置(以下简称为“HDD”)15等中事先存储程序，根据需要从RAM 14中读出并进行运行。在ROM13中事先存储着关于基本运行等的程序。

在CPU 12的程序运行中，将经由接口(以下简称为“I/F”)连接的扫描器17作为图像输入设备输入线的二维图像。并且，键盘、图形输入板、鼠标等操作输入装置18也可以经由I/F 16将操作输入的数据等输入到CPU 12。

根据CPU 12的程序运行而生成的合股线的模拟图像或线的输入图像，通过阴极射线管(CRT)或液晶显示装置(LCD)等显示装置19显示出来。使CPU 12运行的程序记录在可以装卸到记录介质驱动装置20上的记录介质、例如CD(Compact Disc，光盘)-ROM等光盘或软盘等磁气记录介质中，也可以读入到HDD 15或RAM 14中。另外，还可以经由调制解调器或路由器等的通信装置21，从LAN(LocalArea Network，局域网)或因特网等的信息通信网络传送程序并使用。

图4表示在图2的实施方式中，将步骤a5的捻合、步骤a6的投影、以及图a7的图像复制进行组合的捻描画处理的流程。从步骤b0开始流程，在步骤b1中决定使各合股线的抽象化模型的剖面形状为圆形。在步骤b2中，设定配置基准点，将各合股线的抽象化模型的剖面形状配置在配置基准点的周围使其扁平化。在步骤b3中，计算捻的中心。在步骤b4中，计算合股线的主体部分和绒毛区域。从步骤b1到步骤b4相当于图2的步骤a5所示的捻合。另外也可以在决定抽象化模型的剖面形状阶段进行扁平化。

在图4的步骤b5中，在捻的中心周围，基于捻参数决定剖面的旋转角度。在步骤b6中，对于各合股线的抽象化模型，计算沿着在一个方向上延伸捻的中心而成的中心轴的描画位置。在步骤b7中，决定各合股线的抽象化模型的描画顺序。从步骤b5到步骤b7相当于图2的步骤a6所示的投影。

在图4的步骤b8中，计算各合股线的抽象化模型的投影图像的描画宽度。在步骤b9中，对各合股线的抽象化模型的投影像计算绒毛区域。在步骤b10中，在各合股线的投影像上进行适用各合股线的图像的复制。在步骤b11中，判断是否处理了在图2的步骤a3中作为合股线设置的所有的线。在未处理所有的线时，回到步骤b8。从步骤b8到步骤b11相当于图2的步骤a7所示的图像复制。当在步骤b11中判断为处理了所有的线时，在步骤b12中判断是否沿中心轴处理到了捻合线端部，没有处理至端部时返回到步骤b5。在步骤b12中判断为处理至端部时，在步骤b13结束流程。

图5表示对在图4的步骤b1和步骤b2中的各合股线的抽象化模型决定剖面形状的设置并扁平化的思路。在使用3根合股线的情况下，将各合股线的圆形剖面的直径设为W1、W2、W3，将朝向配置基准点O的直径方向作为纵向即x方向并将其缩小，设为zx1、zx2、zx3。将与x方向垂直的周方向即横方向作为y方向并将其扩大，设为zy1、zy2、zy3。将配置基准点O周围的一周以各合股线的直径W1、W2、W3的平方根的比分割为L1、L2、L3，对应于该比来计算纵和横的扩大缩小率。即，各合股线的抽象化模型的剖面形状被扁平化为设置在配置基准点O的周围的椭圆，相对于圆形剖面的直径W1、W2、W3，短轴的长度分别是其zx1、zx2、zx3倍，其长轴的长度分别是其zy1、zy2、zy3倍。

在本实施方式中，将各合股线的抽象化模型的剖面形状，基于其粗细进行扁平化。首先，设定配置基准点O，在配置基准点O的周围配置各合股线的抽象化模型的剖面形状。各剖面形状首先抽象化为圆形，接着根据合股线的数目和粗细扁平化为椭圆形。例如，利用n根合股线进行捻合时，各合股线的圆形剖面的直径设为W1，……Wn，第m(1≤m≤n)根合股线的直径Wm在配置基准点O的周围所占比例κm按下式设定，与直径Wm的平方根的比成正比：

[公式1]

$\mathrm{\κm}=\frac{\sqrt{\mathrm{Wm}}}{\sqrt{W1}+...+\sqrt{\mathrm{Wn}}}\·\·\·\·\·\·\left(1\right)$

其中，当直径Wm的平方根的比κm＞0.5时，修改使κm＝0.5。由于即使一根合股线的直径的比占全部的一半以上，也不能在平面上的配置基准点O的周围超过一半的区域设置椭圆，因此将κm修改为0.5。另外当比κm＜0.2时，一律修改成κm＝0.2。这是由于可以在小区域内忽略扁平。因此，合股线为2根以上且同样宽度时可以扁平化处理至5根。

扩大缩小率按照下式(2)设定倍率zm：

[公式2]

$\mathrm{zm}=\frac{\mathrm{\α}\×(\mathrm{\κm}-0.2)}{0.5-0.2}\·\·\·\·\·\·\left(2\right)$

此处的α例如是被设定为α＝0.1的常数。该α值能根据需要进行改变。纵向及横向的倍率，利用(2)式的倍率zm，按照下式(3)、(4)决定。

zxm＝1.0-zm    ……(3)

zym＝1.0+zm    ……(4)

在图5中，由于中心为C1的剖面形状中直径W1相对较小，因此并不太扁平。中心为C2的剖面形状扁平。

图6表示在配置基准点O的周围设置各合股线的剖面形状的思路。在配置中心即配置基准点O的周围区域，以上述L1、L2、L3的比例进行分割。图6(a)表示3根合股线的情况，图6(b)表示2根合股线的情况。如图6(a)所示，各合股线的中心位置分别设为C1、C2、C3。从配置基准点O到各中心C1、C2、C3的距离分别设为r1、r2、r3。各合股线的剖面形状与通过配置基准点O的边界线相切。通过配置基准点O的边界线、与配置基准点O分别和中心C1、C2、C3连接而成的直线所成的角度设为θ1、θ2、θ3时，使1≤m≤3，θm由下式(5)来决定：

[公式3]

$\mathrm{\θm}=\frac{360\×\mathrm{\κm}}{2}\·\·\·\·\·\·\left(5\right)$

因此，距离rm由下式(6)来决定：

[公式4]

$\mathrm{rm}=\sqrt{{[\frac{\mathrm{Wm}}{2}\×z\×m\×\sin \left(\mathrm{\θm}\right)]}^2+{[\frac{\mathrm{Wm}}{2}\×\mathrm{zym}\×\cos \left(\mathrm{\θm}\right)]}^2}\·\·\·\·\·\·\left(6\right)$

因此，Cm的中心坐标可以由下式(7)和(8)来决定。

cxm＝rm×cos(αm)……(7)

cym＝rm×sin(αm)……(8)

此处，从图6(a)中可以判断出α1＝0、α2＝θ1+θ2、α3＝α2+θ2+θ3。

即，在如图4的步骤b1所示的决定剖面形状的步骤中，将所述图像输入步骤中输入的多根合股线的剖面形状分别抽象化为圆形，生成各合股线的抽象化模型。

另外，在如步骤b2所示、在配置基准点O周围配置各合股线的步骤中，将配置基准点O周围的剖面区域以将合股线的抽象化模型的剖面抽象化为圆形的直径Wm的平方根的比进行分割，配置各合股线的抽象化模型的剖面形状，以使在被分割的区域间的边界线相邻合股线的剖面形状相切。这种情况下也进行扁平化。另外，也可以根据合股线的质地变化对于抽象化模型的剖面形状的扁平化比例。

在图6(b)中表示的是以下状态：当合股线为2根时，一根的直径比另一根大，直径的比在大于二分之一的情况下，将该合股线调整为占设置基准点O周围的二分之一区域。即，在2根合股线中，L1＝L2。这样，在剖面设置步骤中，当对于一根合股线的抽象化模型的平方根的比占整体的二分之一以上时，将该合股线的抽象化模型调整为只占配置基准点O周围的剖面区域的二分之一。

图7表示如图6(b)所示捻合不同粗细的合股线时、错开捻的中心的效果。图7(a)表示将配置基准点O作为捻合线的中心轴的情形，图7(b)表示将捻的中心轴设定在偏离配置基准点O的位置上的情形。在图7(a)中，粗合股线更大地向外膨胀，细合股线32在距离中心近的位置旋转，因此可以看出起伏。在图7(b)中，将捻的旋转中心即中心轴设定在以下位置：将各合股线的直径的大小作为权重，是从配置基准点到全部合股线的中心位置的距离的加权平均，这样能够减轻起伏。相反地，也可以通过任意错开中心位置，在某种程度上表现出由于捻时对于各合股线的张力不同而产生的起伏。

当SumW＝∑Wm、SumC＝∑(Cm×Wm)时，根据用于减轻起伏的加权平均的中心轴位置R，可以将配置基准位置O作为基准，用下式(9)表示：

[公式5]

$R=\frac{\mathrm{SumC}}{\mathrm{SumW}}\·\·\·\·\·\·\left(9\right)$

图8和图9表示以下思路：对于有绒毛的合股线，将外周侧的绒毛部分和除去绒毛部分的线主体部分分开，生成合股线的抽象化模型，计算用于描画各个部分的图像大小、线主体的位置。图8表示对于一根合股线的抽象化模型，将投影方向设为图的左右方向，剖面形状33、34的短轴与投影方向平行的状态。将从配置基准点O分别通过剖面形状33、34的中心C的直线与投影方向所成的角度称为旋转角度时，旋转角度在剖面形状33中为0度，在剖面形状34中为180度。在这些剖面形状33、34中，长轴与投影方向垂直。在图9中表示作为剖面形状35、36，长轴与投影方向平行的状态。对于从配置基准点O通过各剖面形状的中心C的直线的旋转角度，在剖面形状35中为90度，在剖面形状36中为270度。

以下，将投影方向设为纸面的从左向右的x方向，与投影方向相垂直的从下向上的方向设为y方向。

在图4的步骤b1中进行的决定各合股线的抽象化模型的剖面形状33、34、35、36的处理中，将内周侧的线主体33a、34a、35a、36a的部分和外周侧的绒毛33b、34b、35b、36b的部分分开处理。从步骤b2中的在配置基准点O的周围进行各合股线的配置处理、到步骤b8中的合股线的描画宽度的计算处理中，除步骤b4之外，均基于线主体33a、34a、35a、36a进行。在步骤b4中，计算线主体33a、34a、35a、36a的区域宽度wy、和合股线的绒毛33b、34b、35b、36b部分的区域宽度wy1、wy2。

在图8和图9中还表示投影图像范围37、38。被投影的平面平行于通过旋转中心R的中心轴，与纸面的交线是在上下方向上延伸的直线。在投影图像范围37、38中，在上侧和下侧添加了作为绒毛的wy1和wy2。

投影图像范围37、38中，从yws到ywe的范围即线主体33a、34a、35a、36a部分的宽度dw。从通过旋转中心R的投影方向的直线到剖面形状33、34、35、36的中心的距离设为d时，宽度dw可以利用下式(10)求出：

[公式6]

$\mathrm{dw}=2\×(\frac{1}{2}\×\mathrm{wy}+d)=\mathrm{wy}+2\×d\·\·\·\·\·\·\left(10\right)$

任意旋转角度时的线主体宽度，是在旋转角度0/180度和90/270度求出的宽度dw的值中较大的值。合股线的整体宽度是在线主体的宽度中包括绒毛的宽度。

在图4的步骤b5中，在沿着捻合线的中心轴线处理时，根据作为每单位长度捻的次数而设定的捻参数来决定剖面的旋转角度β。在步骤b6中的各合股线的描画位置的计算是求出中心位置C进行的。当旋转角度β＝0时，以旋转中心R为基准的剖面形状的中心C的位置坐标作为将上述投影方向设为x方向的二维坐标(cx、cy)，当以配置基准点O为原点，中心C坐标为C(x，y)、旋转中心R的坐标为R(x，y)时，可以用下式表示：

(cx，cy)＝C(x，y)-R(x，y)……(11)

将旋转角度β的中心C的x，y坐标设为P(x)，P(y)时，可以分别由下式(12)，(13)求出：

P(x)＝cx×cos(β)-cy×sin(β)……(12)

P(y)＝cx×sin(β)+cy×cos(β)……(13)

在步骤b7中，在决定各合股线的描画顺序的处理中，在剖面形状的中心的位置坐标中，决定从x成分即P(x)为小值开始依次描画。

图10表示下述思路：在图4的步骤b所决定的旋转角度设为β时，对于一根合股线的抽象化模型3的剖面形状，在步骤b8中计算描画宽度w。关于合股线的抽象化模型3，虚线表示旋转角度β＝0的状态，剖面形状的中心C以配置基准点O为中心被配置角度α的位置。如实线所示，以旋转中心R为中心仅旋转角度β时，从椭圆的剖面形状中心C向平面39的投影方向延伸的切线39a的垂线3v与剖面形状的长轴3y所成的角度是α+β。被投影的平面39上的描画宽度w，可以作为与剖面形状的椭圆的上下相切的切线39a、39b间的间隔来计算。

图11表示以图10所示的合股线的抽象化模型3的剖面形状即椭圆为基准，其短轴3x为x轴，其长轴3y为y轴。从中心C向切线39a的垂线3v的方程式可以用下式(14)表示：

y＝a×x          ……(14)

其中，a＝tan(α+β)。因此与椭圆相切的直线即切线39a、39b的方程式可以用下式(15)表示：

[公式7]

$y=-\frac{1}{a}\×x\±\sqrt{{\mathrm{rx}}^2\×{(-\frac{1}{a})}^2+{\mathrm{ry}}^2}\·\·\·\·\·\·\left(15\right)$

距离d可以用下式(16)表示：

[公式8]

$d=\sqrt{{\mathrm{dx}}^2+{(a\×\mathrm{dx})}^2}\·\·\·\·\·\·\left(16\right)$

其中 $\mathrm{dx}=\frac{\sqrt{{\mathrm{rx}}^2\×{(-\frac{1}{a})}^2+{\mathrm{ry}}^2}}{a+\frac{1}{a}}$

由于切线39a、39b位于上下对称的位置，因此水平投影的合股线宽度w可以由该距离d乘以2倍得到。即w＝2×d。

图12表示在图4的步骤b9中计算合股线的绒毛区域的思路。如上所述，对于具有绒毛的合股线的线图像40，抽象化模型中的剖面形状设置对于线主体进行，绒毛40b的区域附加在其外周侧。在与线主体40a相邻的合股线存在的区域40c中，绒毛40b的宽度不超过相邻合股线的中心。中心C1的合股线具有绒毛40b，在分别与中心C2、C3的合股线相邻的情况下，计算如下角度θ1、θ2、θ3、θ4。此处，θ1是中心C2的椭圆切线中位于从中心C1向中心C2的左侧的切线方向。θ2是中心C2的方向。θ3是中心C3的方向。θ4是中心C3的椭圆切线中位于从中心C1向中心C3的右侧的切线方向。以从配置基准点O通过合股线的中心位置C1的直线为基准设定θ1～θ4。该直线对于x方向的基准方向所成的角度为α。

根据中心C1周围的角度θ的范围，将线图像40中的绒毛区域限定为如下长度λlim。其中，由于内部包括线主体40a，纯粹的绒毛区域是被限制为长度λlim的区域，且是除去内部的线主体40a部分的范围。此处是不限制λ时的合股线的宽度，D1、D2是从中心C1到中心C2、C3的距离。即，从合股线中心C1到绒毛前端的长度，在θ1＜θ≤θ2、θ2＜θ＜θ3、θ3≤θ＜θ4时，分别被限定为在λ至D1之间、D1至D2之间、D2至λ之间内插的值。

其中，由于考虑到在绒毛密度高的情况下，未被收进相邻合股线之间的绒毛会露出来，因此有时候将该限制放宽比较好。根据绒毛的密度来调整绒毛区域的限制即可。

图13表示将如图1(a)所示输入的线图像40分为线主体40a和绒毛40b进行处理，在水平投影的捻合线的投影图像6上复制，进行图4的步骤b10中的合股线描画的思路。在捻描画处理中，沿着中心轴5a按一定长度进行处理。为了说明方便，使区间41、42、43与一定长度相对应。在实际处理当中，当然要设置更加细致的区间。线图像40的线主体40a，在每一区间41、42、43，顺次被复制到捻合线的投影图像6上的对应的合股线的线主体投影像6a的部分。由于合股线的线主体投影像6a对应于剖面被扁平化的抽象化模型，因此宽度变化。线图像40的绒毛40b也同样复制到绒毛投影像6b上。其中，绒毛投影像6b的部分，如图12所示受到与相邻合股线的关系的限制。复制至区间43的末端43e后，从区间41的开端41s开始重复复制。通过这样从使用区间的一端到另一端反复进行，能够对比线图像40的长度长的捻合线进行模拟。

在线图像40的开端41s和末端43e之间，当绒毛40b等的形状变化较大时，在最后的区间43上接续最初的区间41会不自然。这种情况下，未必一定使用线图像40的全长，使用适合连接的部分就可以。另外，可以使开端41s侧和末端43e侧重复，浓度变化中一方顺次变淡，另一方顺次变浓地进行图像处理，使之过渡。

图14和图15表示本实施方式的合股线图像的模拟结果的例子。在图14中，将(a)、(b)、(c)所示的3根合股线捻合，模拟为(d)所示的捻合线的图像。在(c)所示的花式纱线50中，应该判断出绒毛51、52没有被复制到(d)上。

在图15中，输入(a)、(b)、(c)、(d)所示的合股线的各图像，模拟成(e)、(f)、(g)所示的捻合线的图像。这样，在被输入的线的图像范围中，可以以种种组合方式来进行捻合线的模拟。另外，对于线图像，对于与颜色相关的色彩亮度、色彩饱和度等的分布的分离数据进行捻描画处理时，变更与合股线颜色相关的信息，就可以直接反映到模拟结果的图像上。

本发明只要不脱离其精神或主要的特征，可以以其他各种方式实施。因此，上述实施方式的所有内容不过是简单的示例，本发明的范围是权利要求所示的范围，不受说明书正文的任何约束。并且，属于权利要求范围内的变形或变更都包括在本发明范围之内。

[产业上的利用可能性]

根据上述本发明，在图像输入步骤中将用于捻合的多根线的图像以线状延伸的形状分别输入时，在抽象化步骤中，分别对各线生成以可以公式化的预定形状的固定剖面沿一个方向延伸的抽象化模型，并使之抽象化，设定各抽象化模型与图像的对应关系，在捻合步骤中，将多根线的抽象化模型按照预定条件进行捻合，生成沿中心轴延伸形状的捻合线的抽象化模型，在投影步骤中，将捻合线的抽象化模型投影到与中心轴平行的平面上。在图像复制步骤中，基于对应关系，将各线的图像复制到投影到平面上的捻合线的抽象化模型中所包含的各线的抽象化模型的投影像上，因此可以将各线的细小的绒毛也复制为图像，制成接近实际的图像。

另外，根据本发明，将多根线的剖面形状分别抽象化为圆形，设定配置基准点，将各线的抽象化模型的剖面形状分别配置于所述配置基准点的周围，使配置基准点按照预定条件沿捻合线的中心轴移动，并且使剖面形状的组合在中心轴周围旋转。由于将沿捻合线中心轴的各线的抽象化模型的外形，生成为中心轴周围旋转的剖面形状的轨迹，因此可以轻易地生成捻合线的三维模型。

另外，根据本发明可以将线在扁平的剖面形状下抽象化。

另外，根据本发明，将捻合线的配置基准点周围的剖面区域以将线的抽象化模型的剖面抽象化为圆形时的直径平方根的比进行分割，根据预定的条件将各线的抽象化模型的剖面形状从圆形进行扁平化，以使在被分割的区域间的边界线处相邻的线的剖面形状相切，因此即使是将不同粗细的线捻合而成的捻合线，也能够轻易地制成抽象化模型。

另外，根据本发明，在对于一根线的抽象化模型的平方根的比占整体的二分之一或二分之一以上的情况下，将该线的抽象化模型调整为仅占配置基准点周围的剖面区域的二分之一，因此，能够避免粗线占据配置基准点周围二分之一或二分之一以上区域这种不现实的模拟。

另外，根据本发明，在与捻合线的中心轴不同的位置上设定配置基准点，由于配置基准点也在捻合线的中心轴周围旋转，因此通过粗线和细线的组合，即使不能设置在配置基准点周围所占区域的大小的差，也能够相对于配置基准点错开中心轴，使捻合线的状态接近实际的捻合线。

另外，根据本发明，对于各线的抽象化模型的剖面形状的中心位置，以配置基准点为基准的相对位置在各剖面形状的直径上加权并加权平均，将该加权平均值设定在捻合线的中心轴的位置，因此能够相对于捻合线的中心轴平衡。

另外，根据本发明，对于具有绒毛的线，将外周侧的绒毛部分和除去绒毛的内周侧的线主体部分分开，生成抽象化模型。向配置基准点周围的配置，基于线主体部分的剖面形状进行，在线主体部分的剖面形状周围设置绒毛部分的剖面形状，以使其不超过相邻线的抽象化模型。由于线的图像的复制是从线的图像中将绒毛部分和线主体部分分开进行的，所以可以使用有绒毛的线，轻易地在合股线中表现细小的绒毛。

另外，根据本发明，反复设定所述各线的抽象化模型和图像的对应关系，以使相对于抽象化模型的长度方向，将图像的全长或一部分设定为使用区间，从使用区间的一端至另一端建立对应后，从一端重新开始建立对应，因此，即使作为图像输入的线的长度有限，也可以容易地模拟足够长的捻合线。

另外，根据本发明，使用捻合线的图像，该捻合线的图像将各线的图像复制到投射到平面上的捻合线的抽象化模型所包含的各线的抽象化模型的投射像上，对使用该捻合线编成的针织品的图像进行模拟，因此，不仅能得到捻合线的模拟，也能得到使用该捻合线的针织品的图像。

并且，根据本发明，在计算机的图像处理中，能轻易地进行合股线图像的模拟。

并且，根据本发明，能够读入计算机所记录的程序，轻易地进行合股线图像的模拟。

并且，根据本发明，将用于捻合的多根线的图像以线状延伸的形状分别输入到图像输入设备中，利用抽象化设备，分别对各线生成以可以数字化的预定形状的固定剖面沿一个方向延伸的抽象化模型，并使之抽象化，设定各抽象化模型与图像的对应关系，因此，可以利用从实际线的图像抽象化了的抽象化模型，轻易地通过捻合设备生成捻合线的抽象化模型。由投影设备将生成的捻合线的抽象化模型投影到与捻合线的中心轴平行的平面上，基于由抽象化设备设定的对应关系，由图像复制设备，将各线的图像复制到捻合线的抽象化模型中所包含的各线的抽象化模型的投影像上，由于显示了上述状态，因此，能够作为被显示的图像，连细小的绒毛等也忠实地再现，进行实际图像的模拟。

另外，根据本发明，将多根线的剖面形状分别抽象化为圆形，对捻合线设定配置基准点，将各线的抽象化模型的剖面形状分别配置于所述配置基准点的周围，按照预定条件进行扁平化。使配置基准点按照预定条件沿所述捻合线的中心轴移动，并且使剖面形状的组合在中心轴周围旋转，将沿捻合线中心轴的各线的抽象化模型的外形，生成为旋转的剖面形状的轨迹，因此能够轻易得到捻合线的抽象化模型。

Claims (12)

1.一种合股线图像的模拟方法，模拟多根线的捻合，形成捻合线的图像，其特征在于，具有以下步骤：

图像输入步骤，将用于捻合的该多根线的图像以线状延伸的形状分别输入；

抽象化步骤，基于图像输入步骤中输入的图像，分别对各线生成以可以公式化的预定形状的固定剖面沿一个方向延伸的抽象化模型，并使之抽象化，设定各抽象化模型与图像的对应关系；

捻合步骤，将在抽象化步骤中抽象化了的该多根线的抽象化模型按照预定条件进行捻合，生成沿中心轴延伸形状的捻合线的抽象化模型；

投影步骤，将在捻合步骤中生成的捻合线的抽象化模型投影到与该中心轴平行的平面上；和

图像复制步骤，基于抽象化步骤中设定的对应关系，将各线的图像复制到在投影步骤中投影到平面上的捻合线的抽象化模型中所包含的各线的抽象化模型的投影像上。

2.根据权利要求1所述的合股线图像的模拟方法，其特征在于，

在所述抽象化步骤中，将所述图像输入步骤中输入的多根线的剖面形状分别抽象化为圆形，生成所述各线的抽象化模型，

所述捻合步骤包括以下步骤：

剖面配置步骤，对所述捻合线设定配置基准点，将抽象化步骤中生成的各线的抽象化模型的剖面形状分别配置于该配置基准点的周围；

剖面旋转步骤，使剖面配置步骤中设定的配置基准点按照预定条件沿所述捻合线的中心轴移动，并且使剖面配置步骤中配置的剖面形状的组合在该中心轴周围旋转；和

外形生成步骤，将沿捻合线中心轴的各线的抽象化模型的外形，生成为剖面旋转步骤中旋转的剖面形状的轨迹。

3.根据权利要求2所述的合股线图像的模拟方法，其特征在于，在所述抽象化步骤中，按照预定条件将所述剖面形状扁平化。

4.根据权利要求2所述的合股线图像的模拟方法，其特征在于，在所述剖面配置步骤中，将所述捻合线的配置基准点周围的剖面区域以所述线的抽象化模型的直径平方根的比进行分割，将各线的抽象化模型的剖面形状从圆形扁平化，以使在被分割的区域间的边界线处相邻的线的剖面形状相切。

5.根据权利要求4所述的合股线图像的模拟方法，其特征在于，在所述剖面配置步骤中，在对于一根线的抽象化模型的所述平方根的比占整体的二分之一或二分之一以上的情况下，将该线的抽象化模型调整为仅占所述配置基准点周围的剖面区域的二分之一。

6.根据权利要求2所述的合股线图像的模拟方法，其特征在于，在所述剖面配置步骤中，将所述配置基准点设定在与所述捻合线的中心轴不同的位置上；

在所述剖面旋转步骤中，配置基准点也在捻合线的中心轴周围旋转。

7.根据权利要求6所述的合股线图像的模拟方法，其特征在于，在所述剖面配置步骤中，设定所述配置基准点，以使将所述配置基准点与所述各线的抽象化模型的剖面形状的中心位置的相对位置在各剖面形状的直径上加权并加权平均得到的位置，为所述捻合线的中心轴的位置。

8.根据权利要求2所述的合股线图像的模拟方法，其特征在于，对于有绒毛的线，

在所述抽象化步骤中，将外周侧的绒毛部分和除去绒毛的内周侧的线主体部分分开，生成所述线的抽象化模型；

在所述剖面配置步骤中，基于线主体部分的剖面形状，将线的抽象化模型配置在所述配置基准点的周围，在该线主体部分的剖面形状的周围配置绒毛部分的剖面形状，以使其不超过相邻的线的抽象化模型；

在所述图像复制步骤中，从所述线的图像分开绒毛部分和线主体部分，将图像复制到投影于所述平面的线的抽象化模型上。

9.根据权利要求1所述的合股线图像的模拟方法，其特征在于，在所述抽象化步骤中，反复设定所述各线的抽象化模型和图像的对应关系，以使相对于抽象化模型的长度方向，将图像的全长或一部分设定为使用区间，在从使用区间的一端至另一端建立对应后，从一端重新开始建立对应。

10.根据权利要求1所述的合股线图像的模拟方法，其特征在于，在所述图像复制步骤中，使用复制了所述各线的图像的捻合线的图像，将利用该捻合线编成的针织品的图像进行模拟。

11.一种合股线图像的模拟装置，模拟多根线的捻合，形成捻合线的图像，其特征在于，具有以下设备：

图像输入设备，将用于捻合的所述多根线的图像以线状延伸的形状分别输入；

抽象化设备，基于图像输入设备中输入的图像，分别对各线生成以可以公式化的预定形状的固定剖面沿一个方向延伸的抽象化模型，并使之抽象化，设定各抽象化模型与图像的对应关系；

捻合设备，将由抽象化设备抽象化了的该多根线的抽象化模型按照预定条件进行捻合，生成沿中心轴延伸形状的捻合线的抽象化模型；

投影设备，将由捻合设备生成的捻合线的抽象化模型投影到与该中心轴平行的平面上；和

图像复制设备，显示基于由抽象化设备设定的对应关系，将各线的图像复制到由投影设备投影到平面上的捻合线的抽象化模型中所包含的各线的抽象化模型的投影像上的状态。

12.根据权利要求11所述的合股线图像的模拟装置，其特征在于，

所述抽象化设备，将输入到所述图像输入设备中的多根线的剖面形状分别抽象化为圆形，

所述捻合设备包括以下设备：

剖面配置设备，对所述捻合线设定配置基准点，将由抽象化设备生成的各线的抽象化模型的剖面形状分别配置于所述配置基准点的周围，并按照预定的条件使其扁平化；

剖面旋转设备，使由剖面配置设备设定的配置基准点按照预定条件沿所述捻合线的中心轴移动，并且使由剖面配置设备配置的剖面形状的组合在所述中心轴周围旋转；和

外形生成设备，将沿捻合线中心轴的各线的抽象化模型的外形，生成为由剖面旋转设备旋转的剖面形状的轨迹。

Images