CN1656273B - 刺绣模拟方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供刺绣模拟方法及装置、以及程序及记录介质。本发明的目的在于实现可以作为代替实物的样品使用的刺绣模拟装置。不是如(a)所示使针脚的中央明亮两端暗，而是如(b)所示在针脚上附加明暗使接近光源的缝纫点(A)最亮，距离光源远的缝纫点(B)最暗。假设光源的位置并不在针脚所在的2维平面上，而是从上方的空间光线斜向入射，明暗的变化在线的宽度方向上也和线的长度方向一样进行附加，可以感觉立体感，可以得到质感高的模拟图像。

Description

刺绣模拟方法及装置 

技术领域

本发明涉及可以用图像确认刺绣的缝好状态的刺绣模拟方法及装置、以及程序及记录介质。 

背景技术

以往，使用自动化的刺绣缝纫机装置进行机械性刺绣。在第2596093号专利公报中公开了使缝纫点之间亮度变化的刺绣模拟装置，这种装置按照用于形成刺绣花样的缝制数据进行针脚的图像显示，使各针脚表现为连接缝纫点之间线的中央部分比两侧的端部明亮。另外，还记述有这样的主旨，如在显示后知道针脚方向那样，如果对每个针脚数据附加不同的一定的噪声，则一条条针脚可以用若干不同的亮度显示，可以不失调地显示针脚方向。 

刺绣具有在微观上看是在布底的表面上把线作为针脚附加的立体的组织，在宏观上看以针脚的集合作为平面图像形成花样的质感这样的特征。在第2596093号专利公报中，为了提高缝好后的质感，采用了缝纫点之间的中央部分比端部明亮的表现方法。但是，即使用此方法试行刺绣模拟，判明得到的立体感和质感不十分充分，不能达到可以作为代替实物的样品使用的品质。 

本发明的目的在于提供一种可以作为代替实物的样品使用的刺绣模拟方法及装置，以及程序及记录介质。 

发明内容

本发明的刺绣模拟方法在输入用于刺绣的缝制数据，输出缝好状态的图像的刺绣模拟方法中，其特征在于：基于缝制数据，在2维平面上设定多个缝纫点位置，在缝纫点位置之间用线图像形成多个针脚，在该2维平面上的某一方向上设定来自光源的光线的照射方向，对于各针脚的线图像，设定为在向着光线照射方向的端部明亮、远离光源 的另一侧的端部暗淡，并且将中间部分设定为从一侧的端部到另一侧的端部降低的照明度急剧地变化，在针脚的线方向和照射方向所成的角度从0度到90度增大的范围中，附加明暗以便在0度时接近光源的一侧的端部亮度最亮且远离光源的另一侧的端部亮度最低、在90度时整体上为相同的亮度、不使在接近光源一侧的端部的亮度发生变化而使整体的亮度的差依照角度的增加而变小。 

进而本发明的一种输入用于刺绣的缝制数据、输出缝好状态的图像的刺绣模拟装置，其特征在于包含：缝纫点设定装置，在2维平面上，基于缝制数据，设定多个缝纫点位置；针脚形成装置，如在缝纫点位置之间形成针脚那样，用基于缝制数据的线图像形成多个针脚；光线设定装置，在该2维平面上的某一方向上设定来自光源的光线的照射方向；明暗附加装置，对由针脚形成装置形成的各针脚的线图像，设定为在向着光线照射方向的接近光源的一侧的端部明亮，远离光源的另一侧的端部暗淡，并且将中间部分设定为从一侧的端部到另一侧的端部降低的照明度急剧地变化，在针脚的线方向和照射方向所成的角度从0度到90度增大的范围中，附加明暗以便在0度时接近光源的一侧的端部亮度最亮且远离光源的另一侧的端部亮度最低、在90度时整体上为相同的亮度、不使在接近光源一侧的端部的亮度发生变化而使整体的亮度的差依照角度的增加而变小。 

另外在本发明中，上述明暗附加装置的特征在于：对上述针脚的线的图像，在长方向和宽方向的两个方向上附加与上述光线的照射方向相应的明暗。 

另外在本发明中，上述针脚形成装置其特征在于包含：上述针脚形成装置包含：线图像保持装置，保持预先取得的线图像数据；线图像循环装置，针对上述各针脚的每一个，按照该针脚的线的每条长度顺序分配被保持在线图像保持装置中的线图像数据，如果所分配的线图像数据达到长度的终端时，如返回长度的前端一侧再开始分配那样，循环分配图像数据。 

进而本发明是使计算机具有作为上述任意一项所述的刺绣模拟装置功能的程序。 

进而本发明是被读入计算机，记录有使计算机具有作为上述任意一项所述的刺绣模拟装置功能的程序。 

进而本发明是被读入计算机，记录有使计算机具有作为上述任意 一项所述刺绣模拟装置功能的程序的，计算机可以读取的记录介质。 

附图说明

本发明的目的、特色以及特点可以从以下的详细说明和附图中明确知道。 

图1是把在本发明中在针脚上附加明暗的基本想法和现有技术比较展示的曲线图。 

图2是展示在本发明中根据光源方向改变附加在针脚上的明暗状态的图以及曲线。 

图3是展示在本发明中根据光线的照射方向和针脚的角度改变附加在针脚上的明暗状态的图以及曲线。 

图4是根据本发明制成的刺绣模拟图像。 

图5是基于现有技术的想法制成的刺绣模拟图像。 

图6是在针脚上未附加明暗制成的刺绣模拟图像。 

图7是展示在本发明中在针脚上分配线图像数据的想法的图。 

图8是展示作为本发明的一个实施方式的刺绣模拟装置10的功能性构成的方框图。 

图9是展示可以作为图8刺绣模拟装置10的程序动作的计算机20概略性电气构成的方框图。 

图10是展示利用图8刺绣模拟装置10进行刺绣模拟的概略性顺序的流程图。 

具体实施方式

以下参照附图详细说明本发明的适宜的实施例。 

图1把与本发明刺绣模拟有关的基本想法和在第2596093号专利公报上公开的基本想法比较并进行展示。图1(a)展示被公开在第2596093号专利公报上的缝纫点间针脚上亮度的变化状态。图1(b)展示在本发明的缝纫点间针脚上的亮度变换状态。缝纫点的位置基于缝制数据在2维平面上设置多个，在缝纫点之间基于缝制数据形成针 脚这一点上两种想法相同。 

在第2596093号专利公报中，处于形成在缝纫点之间的端部，即在缝纫点位置上暗，中央明亮那样的明亮变化状态。在本发明中，在形成针脚的2维平面上的1方向上设定光线的照射方向，相对各针脚线的图像，使得在光线照射方向的一方侧的端部上明亮，另一方的端部上暗。即在图1(b)中，把光线的照射方向设定为从左至右，左边的缝纫点A明亮，右边的缝纫点B暗。缝纫点A接近光源，是向着光线照射方向一侧的端部，缝纫点B距离光源远，是和向着光线照射方向一侧端部相反一侧的端部。 

进而在本发明中，在针脚的线方向和照射方向所成角度从0度增大到90度的范围中赋与明暗使得与角度对应地提高全体的明亮度。因而，可以实现更有立体感，质感高地模拟。 

图2以及图3展示随着光线的照射方向使亮度变化的方向变化的状态。图2展示使针脚1接近光源2的端部3明亮，使距离光源2远的端部4暗的变化状态，在(a)中展示在针脚1的左侧，在(b)中展示在针脚1的右侧上改变光源2的位置，使光源2的方向相反时明暗变化状态也相反的情况。在针脚1的中间部分5上亮度急剧变化。进而，为了谋求处理的简单化，假设光源2的距离充分远，光线的照射以平行光线的状态进行。另外，假设光源2不是在针脚1所在的面，而是在3维上从高的位置照射。如果光源的高度变化，则附加在针脚1的线图像上的亮度的变化也不同。光源2的高度以针脚1所在的2维平面为基准，可以与光线的照射方向的仰角对应。在仰角接近90度的光线从上面照射的状态下，全体的亮度变化小，在仰角接近0度的光线从横向照射的状态下全体的亮度的变化大。这样光源2的高度差异反映在亮度变化状态的曲线形状上，作为图像处理可以在2维处理中用少的计算量进行。 

进而，在本实施方式中，把从一方的缝纫点到另一方的缝纫点下降的亮度变化急剧的部分设置在中间部分。由于存在此急剧变化部分，确认到有得到真实的立体感的情形。 

图3展示在针脚1所在的假想2维平面上，与在作为针脚1的线方向和光线照射方向的投影之间所成角度相对应，对应于θ从0度到90度这一大变化，使全体的亮度增大的状态。(a)展示角度θ＝0度，即针脚1的朝向与来自光源2的光线的照射方向一致的状态。(b)展示0度＜θ＜90度，比θ＝0度时全体亮度亮的状态。(c)展示角度θ比(b)还大，进一步明亮的状态。在θ＝90度时，全体的亮度一样。如上所述，在接近光源2的端部3上，虽然随着角度变化亮度不产生变化，但在距离光源2远的端部4的亮度在角度是0度时最暗，在随着角度接近90度亮度增大。随着距离光源2远的端部4明亮，在到接近到距离光源2近的端子部3的中间部分也全体地明亮起来。 

在以上说明的图1、图2以及图3的曲线中，为了容易判别说明，虽然使针脚的方向和来自光源的照射方向一致时光源的另一侧的亮度是0，但亮度不一定是0。另外，虽然附加明暗使亮度变化的倾斜在中间部分大，但由于输出模拟图像的显示装置和打印机的特性，进行模拟的线粗细和质感等，并不限于希望使亮度变化的倾斜在中间部分大。也可以全体性变化，或者使倾斜在端部大那样变化。 

图4展示适用以上说明的本发明想法制成的刺绣模拟图像。为了对比，在图5以及图6中，对于针脚线的长度方向，比较适用了在第2596093号公报中公开的亮度变化的情况，和未附加亮度变化的情况。即，图4是在图6所示的模拟图像中附加明暗，使得针脚一侧亮另一侧暗，在中间部分明亮急剧变化的图，图5是附加明暗使得针脚两端暗中间亮的图。在本发明的图4中，和图5比较，判断为可以得到有立体感的质感高的模拟图像。进而，在图4～图6中，为了显示能辨明一条一条针脚，不是附加在第2596093号公报中公开的随机噪音的方法，而是使用图7所示那样的线图像数据的处理方法。 

图7展示把(a)所示的线6的图像数据顺序分配给(b)所示的刺绣部分的针脚1a、1b、1c的方法。假设线6的图像数据的长度是L，针脚1a、1b、1c的长度分别是La、Lb、Lc。在针脚1a的图像中根据线6的图像数据分配长度La的部分。在针脚1b上根据线6的图像 数据一端7分配长度Lb的部分。在针脚1c上根据线6的图像数据分配长度Lc的部分。但是，是La+Lb＜L，如果La+Lb+Lc＞L，则分配给针脚1c的Lc长度线6的图像数据在分配到线6的另一端8后，从一端7再次分配不足的长度部分。 

作为线6图像数据如果使用实拍数据，则根据图像摄影时的光线照射方向，线6宽度方向的中央比较明亮，其两端或者单边比较暗。进而，在长度方向上也出现变化，即使排列针脚1a、1b、1c也容易区分一条一条针脚。图4不用说，图5及图6也显现此效果。即使不用实拍而以计算机图解等描绘形成线6图像数据的情况下，由于在线6宽度方向上附加明暗，因而可以接近实拍数据。另外，明暗附加状态在线6长度方向上一样，通过对应光线照射方向和线6宽度方向所成角度变化，可以实现更有立体感，质感高的模拟。 

图8展示作为本发明的一个实施方式的刺绣模拟装置10的概略功能构成。刺绣模拟装置10为了输入用于刺绣的缝制数据，输出缝好状态的图像，包含存储装置11、缝纫点设定装置12、针脚形成装置13、光线设定装置14、明暗附加装置15以及显示装置16。在存储装置11中预先存储缝制数据。缝制点设定装置12在假想的2维平面上，基于被存储在存储装置11中的缝制数据设定多个缝制点位置。针脚形成装置13如在由缝纫点设定装置12设定的缝纫点位置之间形成针脚那样，用基于被存储在存储装置11中的缝制数据的线图像形成多个针脚。 

在本实施方式中，用光线设定装置14在设定缝制点位置的假想2维平面上的1方向上设定光线的照射方向。明暗附加装置15对于由针脚形成装置13形成的各针脚的线图像附加明暗，使得在长度方向和宽度方向上向着由光线设定装置15设定的光线照射方向一侧的端部明亮，另一侧的端部暗。显示装置16把由针脚形成装置13形成的，配置多个由明暗附加装置15附加明暗的针脚的2维平面作为图像显示，显示刺绣的模拟结果。 

图9作为本实施方式的刺绣模拟装置10，展示通过程序动作实现 图8所示功能的计算机20的概略的电气构成。计算机20例如是被称为个人计算机和工作站的通用的信息处理装置，包含CPU21、ROM22、RAM23、内部存储装置24、输入输出I/F25、输出I/F26、调制解调器27、驱动装置28等。CPU21根据被存储在ROM22中的程序控制各单元，可以进一步向RAM23读入程序实现作为刺绣模拟装置10的缝纫点设定装置12、针脚形成装置13、光线设定装置14以及明暗附加装置15的功能。 

作为内部存储装置24例如使用硬盘装置。被读入到RAM23中的程序被预先存储在内部存储装置24中。I/F是“接口”的简称，经由输入输出I/F25连接调制解调器27以及驱动器28等。调制解调器27具备经由公众电话线路进行信息通信的数据变换功能。还可以使用终端转接器和网关装置。预先存储在内部存储装置24中的程序还可以在信息通信中从外部下载。驱动装置28可以装卸CD-ROM和DVD-ROM等光盘，和软盘等磁盘等的记录介质29中的至少一种，还可以把被记录在记录介质29中的程序读入RAM23和内部存储装置24中。内部存储装置24和记录介质29具有作为图8的存储装置11而发挥功能。 

经由输出I/F26连接具有作为图8显示装置16的功能的显示器30。显示器30通过液晶显示装置(LCD)和阴极射线管(CRT)等实现。经由输出I/F26还与打印机31连接。打印机31用喷墨方式和电子照相方式等，把刺绣模拟图像打印在纸等上。经由输入输出I/F25，作为输入装置还连接键盘32和指示设备。对于键盘32输入来自刺绣模拟装置10的利用者的操作指示。指示设备33用鼠标、图形输入板、跟踪球等，在显示器30的显示画面内用于指示位置的输入操作。 

图10是展示用本实施方式的刺绣模拟装置10进行刺绣模拟的概略顺序。从步骤s0开始程序，在步骤s1中进行各种初始设定。对于光线的照射方向也设定在默认方向上。在步骤s2中，读入被存储着的缝制数据。在步骤s3中，按照缝制数据设定缝纫点。在步骤s4中，在缝制点之间用线图像形成针脚。在步骤s5中，按照光线的照射方向，如上所述附加明暗。即，对于在基于用于刺绣的缝制数据所设定的缝制点位置之间所形成的针脚的线图像，因为使向着光线照射方向一侧的端部明亮，另一侧端部暗，还反映光源的高度那样附加明暗，所以可以感觉到在自然光源在下的立体感。可以进行质感高的刺绣模拟。因为可以通过2维图像处理感觉立体感，所以和进行3维图像处理的情况相比，可以降低图像处理所需要的计算量，可以以少的计算量进行高质量的刺绣模拟。在步骤s6中，判断缝制数据是否结束。在判断为数据未结束时，返回步骤s2继续缝制数据的读入。

当在步骤s6中判断为基于缝制数据的针脚形成结束时，在步骤s7中进行图像显示。在步骤s8中，判断来自使用者的光线照射方向的变更指示是否经由键盘32等输入。如果输入变更指示，则按照在s9中变更的光线的照射方向变更明暗，在步骤s7中显示图像。如果改变光线的照射方向，则可以确认因照射方向不同引起的视觉效果。因为可以改变光线的照射方向，所以在使其他图像，例如在使实施刺绣的服装和穿着服装的模特的图像重合时，与模特图像和光源的方向一致地设定光线的照射方向，不会发生失配感地把刺绣的模拟图像和模特的图像重叠，还可以研讨刺绣的设计。进而，照射方向的变更也也可以选择预先准备的多个方向。如果在步骤s8中没有指示光线方向的变更，则在步骤s10中结束程序。 

本发明不脱离其精神或者主要特征就可以实施其他各种形态。因而，上述的实施方式只不过是在所有点上的示例，本发明的范围展示在权利要求的范围中，在说明书文本中不受任何限制。进而，属于权利要求范围的变形和变更全部在本发明的范围内。 

如上所述如果采用本发明，则对于被形成在基于用于刺绣的缝制数据设定的缝纫点位置之间的针脚线的图像，因为如向着光线照射方向的端部明亮，另一端部暗，另外在与光线的照射方向所成角度从0度到90度增大的范围中，附加明暗与角度对应地使全部的亮度提高，所以和进行3维图像处理的情况相比，可以减少图像处理所需要的计算量，可以以少的计算量进行高品位的刺绣模拟。另外，因为针对各 针脚的线图像附加明暗使变化在中间部分比两端大，所以可以增加作为针脚的集合而形成的刺绣的立体感。 

进而如果采用本发明，则为了进行输入用于刺绣的缝制数据，输出缝好状态的图像的刺绣模拟，在2维平面上如用缝纫点设定装置基于缝制数据设定多个缝纫点位置，用针脚形成装置在缝纫点位置之间形成针脚那样，用基于缝制数据的线图像形成多个针脚，用光线设定装置在该2维平面内的1方向上设定光线照射方向。明暗附加装置对于由针脚形成装置形成的各针脚的线图像，向着光线照射方向的端部明亮，另一端部暗，在线方向和光线照射方向所成角度从0度至90度增大的范围中，附加明暗与角度对应地使全体的亮度提高，所以可以感觉在自然光源下的立体感，可以进行质感高的刺绣模拟，用少的计算量的2维图像处理，就可以进行高品位的刺绣模拟。 

另外，如果采用本发明，则在明暗附加装置中，因为附加明暗使变化在中间部分比两端大，所以可以增加作为针脚的集合而形成的刺绣的立体感。 

另外如果采用本发明，则从针脚存在的2维平面的上方照射光线，可以在针脚上感觉自然的立体感。如果使光线的照射方向变化，则可以确认因照射方向不同引起的视觉效果。因为可以改变光线的照射方向，所以在使其他图像，例如在使实施刺绣的服装和穿着服装模特的图像重合时，与模特图像的光源的方向一致地设定光线照射方向，不会发生失配感地把刺绣的模拟图像和模特图像重叠，还可以研讨刺绣的设计。 

另外如果采用本发明，因为在针脚形成装置中包含：保持预先取得的线图像数据的线图像保持装置；对每个针脚按照针脚线的每一长度顺序分配被保持在线图像保持装置中的线图像数据，在分配的线图像数据达到长度的终端时，如返回长度的前端一侧再开始分配那样循环分配图像数据的线图像循环装置，所以如果作为长度图像数据准备的线长度和图像适宜，则可以自然地不同地显示各针脚相邻的针脚。线图像数据容易通过摄象实际的刺绣线图像，或者用计算机图解描绘准备。 

进而如果采用本发明，则可以使计算机具有如上所述的刺绣模拟装置的功能。 

进而如果采用本发明，则使计算机读入被记录着的程序，具有上述那样的刺绣模拟装置的功能。 

Claims (4)

1.一种刺绣模拟方法，在输入用于刺绣的缝制数据，输出缝好状态的图像的刺绣模拟方法中，其特征在于：

基于缝制数据，在2维平面上设定多个缝纫点位置，在缝纫点位置之间用线图像形成多个针脚，

在该2维平面上的某一方向上设定来自光源的光线的照射方向，

对于各针脚的线图像，设定为在向着光线照射方向的接近光源的一侧的端部明亮、远离光源的另一侧的端部暗淡，并且将中间部分设定为从一侧的端部到另一侧的端部降低的照明度急剧地变化，在针脚的线方向和照射方向所成的角度从0度到90度增大的范围中，附加明暗以便在0度时接近光源的一侧的端部亮度最亮且远离光源的另一侧的端部亮度最低、在90度时整体上为相同的亮度、不使在接近光源一侧的端部的亮度发生变化而使整体的亮度的差依照角度的增加而变小。

2.一种输入用于刺绣的缝制数据、输出缝好状态的图像的刺绣模拟装置，其特征在于包括：

缝纫点设定装置，在2维平面上，基于缝制数据，设定多个缝纫点位置；

针脚形成装置，如在缝纫点位置之间形成针脚那样，用基于缝制数据的线图像形成多个针脚；

光线设定装置，在该2维平面上的某一方向上设定来自光源的光线的照射方向；

明暗附加装置，对由针脚形成装置形成的各针脚的线图像，设定为在向着光线照射方向的接近光源的一侧的端部明亮，远离光源的另一侧的端部暗淡，并且将中间部分设定为从一侧的端部到另一侧的端部降低的照明度急剧地变化，在针脚的线方向和上述照射方向所成的角度从0度到90度增大的范围中，附加明暗以便在0度时接近光源的一侧的端部亮度最亮且远离光源的另一侧的端部亮度最低、在90度时整体上为相同的亮度、不使在接近光源一侧的端部的亮度发生变化而使整体的亮度的差依照角度的增加而变小。

3.根据权利要求2所述的刺绣模拟装置，其特征在于：

上述明暗附加装置对于上述针脚的线图像，在长度方向和宽度方向的双方向上，附加与上述光线的照射方向相应的明暗。

4.根据权利要求2或者权利要求3所述的刺绣模拟装置，其特征在于：

上述针脚形成装置包含：

线图像保持装置，保持预先取得的、具有规定的长度的线图像数据；

线图像循环装置，针对上述各针脚的每一个，从上述线图像数据的长度的开始端按照该针脚的线的每条长度顺序分配被保持在线图像保持装置中的上述线图像数据，如果所分配的上述线图像数据达到长度的终端时，如返回上述线图像数据的长度的开始端再开始分配那样，循环分配上述线图像数据。

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