-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Bildverarbeitungsvorrichtung,
insbesondere eine Bildverarbeitungsvorrichtung, die mithilfe von
Druck auf eine Zeicheneingabeeinrichtung davon einen besseren Ausdruck
bietet.
-
In
einer Bildverarbeitungsvorrichtung wird ein zu verarbeitendes Bild
in einem Speicher, wie etwa einem Rahmenspeicher, gespeichert und
auf einem Monitor angezeigt, und eine Eingabestelle in dem Bild
wird unter Verwendung einer Zeicheneingabeeinrichtung wie beispielsweise
einer Kombination aus einem Griffel bzw. elektronischen Stift und
einem Täfelchen
spezifiziert. Ein Verarbeitungsbereich, der eine einzelne bzw. einzige
Berührung
mit einem Griffel etc. simuliert, wird Teilfläche genannt und verschiedene
Formen von Teilflächen,
die einer Vielfalt von Zeichen- bzw. Malwerkzeugen wie etwa einem Bleistift,
Kreide, Haarpinsel und Pinsel entsprechen, werden gespeichert. Die
Informationen werden zum Beispiel in Form von Tabellen gespeichert
und gespeicherte Werte stellen beispielsweise Dichten eines Eingabebilds
dar. Ein Benutzer wählt
eine Tabelle aus diesen Tabellen aus, indem er eine Werkzeugart
aus einer Gruppe virtueller Zeichen- bzw. Malwerkzeuge auswählt und
eine Eingabestelle mit der Zeicheneingabeeinrichtung spezifiziert.
Auf diese Art und Weise wird ein in dem Bildspeicher gespeichertes
Bild modifiziert, um eine Bildverarbeitung auszuführen.
-
Der
Druck auf einen Griffel etc. (nachfolgend „Stiftandruck" genannt) stellt
die Größe einer
Eingabe dar. Es ist bekannt, dass eine Griffeldichteverteilung unter
dem maximalen Druck (maximalen Stiftandruck) in einer Tabelle gespeichert
wird und der Stiftandruck in der Dichteverteilung durch Multiplizieren
der in der Tabelle gespeicherten Werte mit dem Stiftandruck reflektiert
wird. Bei dieser Technik wird eine Dichteverteilung der maximalen
Stiftdichte bei maximalem Stiftandruck gespeichert, und die Stiftdichte
fällt im
Verhältnis
zu einem Abfall des Stiftandrucks. Wenn der Druck auf einen echten
Stift sinkt, verändern
sich die Strichbreite, die Form des Stifts sowie die Textur und
dergleichen des Stifts. Bei dieser Technik jedoch beschränkt sich
das Verarbeiten auf das Verringern der Stiftdichte im Verhältnis zu
der Stiftdichteverteilung bei maximalem Druck.
-
Es
ist auch bekannt, dass die Größe einer Teilfläche im Verhältnis zum
Stiftandruck verändert wird,
um den Stiftandruck in der Strichbreite eines Eingabebilds zu reflektieren
(US-A-5 408 593).
Es ist jedoch schwierig, die Veränderung
der Teilflächengröße im Verhältnis zum
Stiftandruck mit einer Tabelle auszuführen. Bei diesem Stand der
Technik wird die Teilflächengröße durch
Berechnung aus dem Stiftandruckwert ohne Benutzung irgendwelcher
Tabellen bestimmt.
-
Die
Zeicheneingabeeinrichtung jedoch ahmt verschiedene Zeichen- bzw.
Malwerkzeuge nach, die von einem Pinsel oder einem Bleistift bis
hin zu Kreide reichen, und im Fall dieser echten Zeichen- bzw. Malwerkzeuge ändern sich
sowohl die Eingabedichte wie auch die Strichbreite, wenn sich der
Stiftandruck ändert.
Im Stand der Technik ist die Wirkung des Stiftandrucks auf entweder
die Strichbreite oder die Dichte beschränkt. Im Fall von echten Zeichen-
bzw. Malwerkzeugen verändert
sich, wenn sich der Stiftandruck ändert, auch die Textur in der
Teilfläche. Es
ist jedoch keine Technik bekannt, bei der sich die Textur entsprechend
dem Stiftandruck ändert.
-
Die
vorliegende Erfindung, wie sie in Anspruch 1 beansprucht ist, stellt
eine Bildverarbeitungsvorrichtung mit einem Speicher zum Speichern eines
Bilds, einem Monitor zum Anzeigen des gespeicherten Bilds, einer
Zeicheneingabeeinrichtung zum Eingeben einer Eingabestelle und eines
angewendeten Drucks und einer Tabelle, die für jede Art virtueller Stift
vorgesehen ist, zur Verfügung,
wobei die Tabelle eine Signalverteilung für eine einzelne Berührung der
Zeicheneingabeeinrichtung speichert, dadurch gekennzeichnet, dass
mehrere
Tabellen für
jede der Stiftarten vorgesehen sind, und
eine Eingabesignalverteilung
in Übereinstimmung mit
dem Druck durch Interpolieren der Tabellen erzeugt wird.
-
Eine
Zeicheneingabeeinrichtung kann zum Beispiel eine Kombination aus
einem Griffel bzw. elektronischen Stift und einem Täfelchen
sein. Jede Zeicheneingabeeinrichtung ist geeignet, vorausgesetzt,
dass sie die Eingabestelle in einem auf dem Monitor angezeigten
Bild und den Druck, wie etwa den auf den Griffel ausgeübten Stiftandruck,
spezifizieren kann. Eine zu verwendende Stiftart ist beispielsweise
durch ein Menü spezifiziert,
und für
jeden Stift sind mehrere Tabellen gespeichert, die eine Eingabesignalverteildung
angeben.
-
Vorzugsweise
sind mindestens zwei Tabellen, eine für einen hohen Druck und eine
für einen mittleren
Druck, für
jeden der Stifte vorgesehen, und mindestens eine Tabelle für einen
niedrigen Druck ist vorgesehen. Sie sind so angeordnet, dass, wenn
der Druck größer oder
gleich dem mittleren Druck ist, die Verteilung durch lineare Interpolation
der Hochdrucktabelle und der Mitteldrucktabelle bestimmt wird und, wenn
der Druck kleiner oder gleich dem mittleren Druck ist, die Ver teilung
durch lineare Interpolation der Mitteldrucktabelle und der Niedrigdrucktabelle bestimmt
wird. Eine Niedrigdrucktabelle entspricht einer Zeicheneingabe bei
beispielsweise dem niedrigsten Druck, und eine einzelne Niedrigdrucktabelle kann
allgemein für
verschiedene Stifte herangezogen werden.
-
Vorzugsweise
sind die Auflösung
der Eingabestelle und die Auflösung
mindestens einiger der Tabellen so angeordnet, dass sie höher sind
als die Auflösung
des gespeicherten Bilds, und die Ausleseadressen der Tabellen sind
so angeordnet, dass sie entsprechend einem Mehr (Unterpunktadresse)
an Auflösung
der Eingabestelle gegenüber
der Auflösung
des gespeicherten Bilds bestimmt werden. Zu diesem Zweck können die
Tabellen im voraus in mehrere aufgeteilt werden, und in diesem Fall
wird die Unterpunktadresse dazu verwendet, eine zum Auslesen auszuwählen. Anstatt
die Tabellen entsprechend der Unterpunktadresse zu teilen, können die
Daten an Adressen in Abständen
aus den Tabellen ausgelesen werden.
-
Vorzugsweise
ist jede der Tabellen eine zweidimensionale Tabelle und ist mit
einer Einrichtung zum Auslesen von Daten nach dem Drehen der Tabelle
entsprechend der Bewegungsrichtung der Zeicheneingabe versehen.
Da eine zweidimensionale Tabelle verwendet wird, kann die Textur
in eine Teilfläche
ausgedrückt
werden, und wenn die Textur entsprechend dem Druck verändert wird,
können
die Veränderungen
der Textur durch den Stiftandruck ausgedrückt werden. Selbst wenn die
Textur eine Direktionalität
aufweist, kann die Tabelle entsprechend der Bewegungsrichtung der
Eingabe wirksam rotiert werden, beispielsweise gemäß der Bewegungsrichtung
des Griffels, dann können
die Daten oder die Verteilung der Eingabesignale ausgelesen werden. Was
die Rotation der Tabelle betrifft, so können Daten nach dem Rotieren
der Tabelle ausge lesen werden, oder zum Vereinfachen einer Rotationsverarbeitung
wie etwa einer Unterpunktverarbeitung können Daten nach dem Auslesen
rotiert werden.
-
Vorzugsweise
ist eine Verteilung von Eingabesignalen mit einer Textur in mindestens
einem Teil jeder Tabelle gespeichert.
-
Vorzugsweise
sind für
mindestens einige der Stifte eine Niedrigdrucktabelle und eine Mitteldrucktabelle
vorgesehen, von denen jede eine Eingabesignalverteilung mit mehreren
Spitzen und einer Textur speichert, und mindestens einige der mehreren
Spitzen der Niedrigdrucktabelle und mindestens einige der mehreren
Spitzen der Mitteldrucktabelle sind so angeordnet, dass sie an ihren
Stellen in den Tabellen kontinuierlich sind. Vorliegend bedeutet
das Kontinuierlichsein an Spitzenstellen, dass die Stellen von Spitzen
zwischen der Niedrigdrucktabelle und der Mitteldrucktabelle dieselben
sind oder dass Spitzenstellen der Niedrigdrucktabelle in der Nähe der Spitzen
der Mitteldrucktabelle liegen, beispielsweise innerhalb der halben
Breite der Spitzen von der Spitzenstelle. Vorzugsweise ist insbesondere
bei der Niedrigdrucktabelle ein Bereich zwischen den Spitzen vorgesehen,
in dem Eingabesignale praktisch Null sind.
-
In
der vorliegenden Erfindung sind für jede Art von einem Benutzer
zur Verfügung
gestelltem Stift mehrere Tabellen vorgesehen, die verschiedenen
Drücken
(Stiftandrücken)
entsprechen, und sie werden interpoliert. Wenn die Stärke von
Eingabesignalen wie etwa der Teilflächengröße oder der Dichteverteilung
in einer Teilfläche
von einer Tabelle zur anderen variiert, können sowohl die Strichbreite
wie auch die Eingabedichte entsprechend dem Druck frei geändert werden.
Als Er gebnis wird der Ausdruck in Bezug auf den Stiftandruck verbessert,
und verschiedene virtuelle Stifte können vorgesehen werden. Das Verarbeiten
der Tabellen geschieht durch Interpolation eines linearen oder anderen
Typs und kann mit hoher Geschwindigkeit durch beispielsweise eine Produktsummenoperation
erfolgen.
-
Vorzugsweise
sind für
mittlere und hohe Drücke,
bei denen der Einfluss der Stiftart deutlicher sichtbar ist, eine
Mitteldrucktabelle und eine Hochdrucktabelle vorgesehen. Für niedrigere
Drücke,
bei denen der Einfluss der Eingabe jedes beliebigen Stifts klein
ist, kann eine einzige Tabelle ungeachtet der Art des Stifts verwendet
werden, jedoch ist vorzugsweise eine Niedrigdrucktabelle für jeden
Stift vorgesehen. Dann wird entsprechend dem Stiftandruck eine lineare
Interpolation zwischen diesen Tabellen ausgeführt. Die für jeden Stift erforderliche
Anzahl Tabellen beträgt
mindestens zwei und normalerweise mehrere. Daher können viele
Arten von Stiften mit einer relativ kleinen Zahl von Tabellen versehen sein.
Des Weiteren erfolgt die Verarbeitung von Tabellen durch lineare
Interpolation und kann mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden.
-
Vorzugsweise
werden Ausleseadressen der Tabellen nach Maßgabe einer Unterpunktadresse modifiziert
werden und dies gestattet einen präziseren Ausdruck.
-
Bevorzugt
wird die Textur in eine Teilfläche durch
zweidimensionale Tabellen ausgedrückt, und mehrere Tabellen werden
in Übereinstimmung
mit dem Druck interpoliert. Auf diese Art und Weise können Veränderungen
der Textur mit dem Stiftandruck ausgedrückt werden. Des Weiteren wird,
da die Tabellen entsprechend der Bewegungsrichtung des Griffels
etc. wirksam ro tiert werden können,
die Textur ebenfalls rotiert, und wenn die Richtung des Griffels
etc. gekrümmt
wird, wird die Richtung der Textur gekrümmt; dadurch wird ein verbesserter
Ausdruck für
die Textur erreicht.
-
Insbesondere
kann, wenn Verteilungen von Eingabesignalen mit mehreren Spitzen
und Textur in zwei Tabellen für
einen niedrigen Druck und einen mittleren Druck gespeichert werden
und mindestens einige der Spitzen einer Tabelle mit jenen der anderen
Tabelle kontinuierlich gemacht werden, ein kennzeichnender Ausdruck
wie ein Kratzer hergestellt werden.
-
Zumindest
in der bevorzugten Ausführungsform
bietet die vorliegende Erfindung einen besseren Ausdruck in einer
Bildverarbeitungsvorrichtung mit dem auf eine Zeicheneingabeeinrichtung
ausgeübten
Druck, und außerdem
werden Benutzer praktisch bzw. virtuell mit verschiedenen Zeichen-
bzw. Malwerkzeugen versehen, die ein Hochgeschwindigkeitsverarbeiten
ausführen
können.
-
Des
Weiteren ist mindestens in der bevorzugten Ausführungsform eine spezifische
Konfiguration zur Ausführung
der vorstehend genannten Erfindung mit hoher Geschwindigkeit vorgesehen,
und auch eine Hochgeschwindigkeitseingabe für ein Bild mit hoher räumlicher
Auflösung
und einem besseren Ausdruck wird durchführbar gemacht.
-
Zumindest
in der bevorzugten Ausführungsform
wird die Textur in einer Teilfläche
mit dem Druck variierbar gemacht und diese Textur wird sogar für einen
gebogenen Strich ausgedrückt.
-
Es
wird nun eine Ausführungsform
der Erfindung rein exemplarisch und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, worin:
-
1 ein Blockschaltdiagramm
einer Bildverarbeitungsvorrichtung einer Ausführungsform der Erfindung ist.
-
2 ein Flussdiagramm ist,
das einen Algorithmus zum Bestimmen einer Stiftausgabe für eine einzelne
Teilfläche
ist.
-
3 eine schematische Zeichnung
ist, die ein Beispiel einer Stifttabelle zeigt, die in der Ausführungsform
verwendeten Unterpunkten entspricht.
-
4 eine schematische Zeichnung
ist, die ein Beispiel einer in der Ausführungsform verwendeten eindimensionalen
Stifttabelle zeigt.
-
5 eine schematische Zeichnung
ist, die ein Beispiel einer in der Ausführungsform verwendeten Stifttabelle
zeigt.
-
6 eine schematische Zeichnung
ist, die ein Beispiel einer in der Ausführungsform verwendeten zweidimensionalen
Stifttabelle für
einen mittleren Druck zeigt.
-
7 eine schematische Zeichnung
ist, die ein Beispiel einer in der Ausführungsform verwendeten zweidimensionalen
Stifttabelle für
einen hohen Druck zeigt.
-
8 eine schematische Zeichnung
ist, die ein Beispiel einer in der Ausführungsform verwendeten zweidimensionalen
Stifttabelle für
einen niedrigen Druck zeigt.
-
9 eine schematische Zeichnung
ist, die ein Beispiel eines zweidimensionalen Stiftorts in der Ausführungsform
zeigt.
-
10 eine schematische Zeichnung
ist, die ein Beispiel eines in der Ausführungsform verwendeten Stifts
zeigt.
-
11 eine schematische Zeichnung
ist, die das Resultat einer Zeichnung unter Verwendung des Stifts
von 10 zeigt.
-
Eine
Ausführungsform
der Erfindung ist in den 1 bis 11 gezeigt. Die Konfiguration
einer Bildverarbeitungsvorrichtung ist in 1 gezeigt, worin das Bezugszeichen 2 eine
Zeicheneingabeeinrichtung bezeichnet, die beispielsweise eine Kombination
aus einem Täfelchen 3 und
einem Griffel 4 ist. Jede beliebige Zeicheneingabeeinrichtung
ist geeignet, vorausgesetzt, dass sie eine Eingabestelle in einem
Bild und einen darauf ausgeübten
Druck spezifizieren kann. Die Auflösung der Zeicheneingabeeinrichtung 2 ist
größer als
jene eines Monitors 34 und eines in einem Bildspeicher 30 gespeicherten
Bilds, was später
beschrieben wird. Das Mehr an Auflösung der durch die Zeicheneingabeeinrichtung 2 spezifizierten
Eingabestelle gegenüber
der Auflösung
des gespeicherten Bilds wird als Unterpunktteil bezeichnet, und
eine durch den Unterpunktteil spezifizierte Adresse wird Unterpunktadresse
genannt. Das Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Eingabesteuervorrichtung,
die eine Eingabe von der Zeicheneingabeeinrichtung 2 verarbeitet
und die verarbeitete Eingabe in einen Vorrechner 10 eingibt.
Mit 8 ist eine Menüsteuervorrichtung
bezeichnet, die es einem Benutzer erlaubt, eine Art der zu verwendenden
Bildverarbeitung und eine Art des zu verwendenden virtuellen oder Markierungs-Zeichenwerkzeugs
(das nachstehend als ein „Stift" bezeichnet wird)
zu spezifizieren.
-
Der
Vorrechner dient zur Bildverarbeitung und steuert die jeweiligen
Teile der Bildverarbeitungsvorrichtung 12. Mit 14 und 16 sind
Adressenerzeugungseinrichtungen bezeichnet. Die Bezugszeichen 18-1~18-n bezeichnen
Stifttabellen. Vorliegend entsprechen diese Tabellen n Arten von
Stiften. Jeder Stift ist mit drei Stifttabellen versehen, nämlich einer Stifttabelle
für einen
hohen Druck, wie beispielsweise dem höchsten Druck (Tiefzahl ist
S), einer Stifttabelle für
einen mittleren Druck (Tiefzahl ist M) und einer Stifttabelle für einen
niedrigen Druck, wie beispielsweise dem niedrigsten Druck (Tiefzahl
ist W). Mit 20 ist eine Auswahleinrichtung bezeichnet,
die nur notwendige Tabellen nach Maßgabe der von dem Vorrechner 10 spezifizierten
Art des Stifts auswählt.
Das Bezugszeichen 22 bezeichnet eine Interpolationseinrichtung,
die zwei von drei Tabellen auswählt,
die für den
spezifizierten Stift relevant sind, und eine lineare Interpolation
durchführt.
Beispielsweise ist die Ergänzung
der Stiftdichte beim Zeichnen mit dem Stift mit k bezeichnet, und
k ist größer als
oder gleich Null und ist kleiner oder gleich 1. Der Zweck des Zeichnens mit
einem virtuellen Stift oder des Zeichnens mit der Zeicheneingabeeinrichtung 2 etc.
ist es, für
jede Teilfläche
eine Verteilung von k, eine Stiftfarbe und eine Teilflächenstelle
zu spezifizieren.
-
Die
Verteilungsdaten k einer Stifttabelle für einen hohen Druck werden
mit ks angegeben bzw. diejenigen einer Stifttabelle für einen
mittleren Druck mit km bzw. diejenigen einer Stifttabelle für einen niedrigen
Druck mit kw. Der höchste
Druck ist Ps bzw. der der Stifttabelle für einen mittleren Druck entsprechende
Druck ist Pm bzw. der niedrigste Druck ist Pw. Wenn dann der Druck
P größer oder
gleich Pm ist, wird die Ausgabe der Interpolationseinrichtung 22 angegeben
durch k = ks·(P – Pm) +
km·(Ps – P) (1)und wenn
der Druck kleiner ist als Pm, wird die Ausgabe angegeben durch k = kw·(Pm – P) + km·(P – Pw) (2)
-
Der
Druck P ist normiert, so dass (Ps – Pm) und (Pm – Pw) =
1. Die Berechnungen der Gleichungen (1), (2) werden mit hoher Geschwindigkeit
durch Produktsummenoperation durchgeführt. Die Adressenerzeugungseinrichtung 12 gibt
die Adresse innerhalb der Teilfläche
in die Interpolationseinrichtung 22 ein und spezifiziert
die Unterpunktadresse, um die Unterpunktverarbeitung auszuführen. Die
Interpolationseinrichtung 22 verarbeitet Rotationsumwandlung etc.
Sie rotiert Stifttabellen gemäß der Richtung
des Griffels 4. Die Rotationsmatrix ist durch (3) angegeben. |cosθ –sinθ|
|sinθ cosθ| (3)
-
Die
Stifttabellen 18-1 bis 18-n werden durch eine
Differenz θ zwischen
der Bewegungsrichtung des Griffels 4 und der Horizontalrichtung
rotiert. Dann werden Werte aus den Tabellen ausgelesen.
-
Das
Bezugszeichen 24 bezeichnet einen Multiplikator. Mit 26 ist
ein Stiftschichtspeicher bezeichnet, der eine Stiftfarbe, beispielsweise
R-, G- und B-Werte, H-, S- und V-Werte, Trans parenz, etc. speichert.
Dies entspricht dem Speichern von beispielsweise einem einzigen
Strich oder einem Eingabebild bis zur Modifikation des Monitorbilds,
die später
beschrieben wird. k1·k2· ... ·kn ist
das Produkt der Ergänzungen
der Griffeldichten des Stifts in der Reihenfolge Teilfläche 1,
Teilfläche 2,
..., Teilfläche
n. Wenn zum Beispiel die Ergänzung
einer neu eingegebenen Griffeldichte kn + 1 ist, wird das vorstehend erwähnte Produkt
mit kn + 1 multipliziert, und k1·k2· ... ·kn·kn + 1 wird in den Stiftschichtspeicher 26 geschrieben.
Die vorstehend genannte Verarbeitung wird für jedes Pixel durchgeführt und
nur Pixel, die denjenigen der vorliegenden Teilfläche gemeinsam sind,
sind die Subjekte der Multiplikation. Zu diesem Zweck wird die Adressenerzeugungseinrichtung 14 verwendet.
-
Das
Bezugszeichen 28 bezeichnet einen Synthesizer, der eine
neue Farbe etc. und eine neue Transparenz einer Schicht bestimmt,
die in dem im Bildspeicher 30 gespeicherten Bild durch
Synthetisieren der ursprünglichen
Werte der Schicht und Eingabewerte von der Stiftschicht spezifiziert
ist. Es sei beispielsweise angenommen, dass die spezifizierte Schicht
im R-, G-, B-Format in einem Farbbild vorliegt, und die Farbwerte
von Pixeln jeder Komponente seien R1, G1 und B1 und die Transparenz
jedes Pixels sei T1. Gleichermaßen
sei angenommen, dass die Farbwerte für jedes Pixel der Stiftschicht
R2, G2 und B2 seien und die Transparenz jedes Pixels T2 sei. Nun
ist die Ergänzung
der Stiftdichte der Stiftschicht (die vorstehend erwähnte k1·k2· ... ·kn) gleich der
Transparenz T2.
-
Die
neue Transparenz T der Schicht nach der Synthese wird angegeben
durch T = T1·T2 (4) und nimmt
mit dem Zeichnen ab. Ein synthetisches Bild, das zu sehen ist, indem
die Stiftschicht über
die Schicht gelegt wird und sie von dem Blickpunkt aus betrachtet
werden, ist gleich dem Bild der Schicht nach der Synthese. Daraus
erhält
man eine Gleichung (5) R(1 – T) = R1(1 – T1)·T2 + R2(1 – T2) (5)worin R die
Rot-Komponente der Farbwerte der Schicht nach der Synthese ist.
Die Blau- und Grün-Komponenten
werden ähnlich
behandelt. T ist gleich dem Produkt aus T1 und T2. Setzt man K = 1 – (1 – T2)/(1 – T)(6) dann
erhält
man R = R1·K + (1 – K)R2 (7)
-
Da
T1 und T2 bestimmt sind, wird K bestimmt. Wenn dies dazu verwendet
wird, eine lineare Interpolation von R1 und R2 durchzuführen, wird
ein neuer Farbwert der Schicht bestimmt. Wenn diese Verarbeitung
für jedes
Pixel und für
die jeweiligen Komponenten R, G und B ausgeführt wird, kann ein Zeichnen
der Schicht erfolgen. Da die Hintergrundschicht, weil sie die unterste
Schicht ist, keine Schicht mehr unter sich hat, kann ihre Transparenz
T1 auf Null gesetzt werden. Dies entspricht einem Ersetzen von K
der Gleichung (7) durch T2.
-
Was
den Bildspeicher 30 betrifft, so kann ein Rahmenspeicher
oder ein beliebiger geeigneter Speicher verwendet werden. Da ein
Bild als ein Stapel mehrerer Schichten gehandhabt wird, können eine
Modifikation und Synthese leicht ausgeführt wer den. Es sei angenommen,
dass die oberste Schicht die erste Schicht ist und die R-Werte der
jeweiligen Schichten R11~R1n und die Transparenzwerte T11~T1n sind.
Dann ist der Beitrag L1 der ersten Schicht zum endgültigen Bild
gegeben durch L1
= (1 – T11)·R11 (8)und der Beitrag
Ln der n-ten Schicht ist gegeben durch Ln = T11·T12· ... ·T1n – 1·(1 – T1n)·R1n (9)
-
Die
G- und B-Komponenten werden auf ähnliche
Weise behandelt. Das Bezugszeichen 16 bezeichnet eine Adressenerzeugungseinrichtung
für den
Bildspeicher 30. Eine Anzeigesteuereinrichtung 32 ist
mit dem Speicher 30 verbunden, und die Anzeigesteuereinrichtung 32 gibt
eine adäquate
Verkleinerung/Vergrößerung und
einen adäquaten
Ausgleich und zeigt das Bild einer bestimmten Schicht und ihre Transparenz
auf dem Monitor 34 an. Der Benutzer gibt Daten in Bezug
auf die von einem Cursor etc. auf dem Monitorbild angezeigten Stelle
ein. Mit 36 ist eine Ausgabesteuereinrichtung bezeichnet,
die eine Ausgabe beispielsweise an eine Diskette 38 und
einen Drucker 40 ausgibt.
-
In 2 ist ein Algorithmus für die Ausgabe eines
virtuellen Stifts als k an den Multiplikator 24, ein STIFT-Unterprogramm,
gezeigt. Eine Stelle auf dem Monitorbild ist wirksam durch den Griffel 4 spezifiziert.
Dabei nimmt man im voraus an, dass die Stiftart bezeichnet worden
ist. Drei Stifttabellen s, m und w werden gemäß dieser Bezeichnung ausgewählt. Zwei
Tabellen werden in Abhängigkeit
davon, ob der Stiftandruck größer oder
gleich dem mittleren Druck Pm oder kleiner oder gleich dem mittleren
Druck Pm ist, ausgewählt.
Für die Unterpunktadresse
gilt, dass sie die Auslesestellen aus den Tabellen bestimmt.
-
Beispielsweise
ist in 3 eine Stifttabelle gezeigt.
Eine Markierung O in der schematischen Zeichnung gibt eine Auslesestelle
an, wenn die Unterpunktadresse (Δx, Δy) (0, 0)
ist, und eine Markierung X gibt eine Auslesestelle an, wenn die
Unterpunktadresse nicht (0, 0) ist. In der schematischen Zeichnung
beträgt
die Unterpunktauflösung
2 × 2. Dieser
Wert ist jedoch willkürlich,
und jeder beliebige Wert ist geeignet, vorausgesetzt, er ist größer oder gleich
2. Wenn nun beispielsweise die Unterpunktadresse (3, 3) ist, werden
mit in 3 markierte Daten ausgelesen.
Dieser Vorgang erfolgt durch das Erzeugen von Adressen durch die
Adressenerzeugungseinrichtung 12 in regelmäßigen Intervallen
von drei Einheiten, und jede so erzeugte Adresse sollte ein Vielfaches
von 4 +3 sein.
-
Beispiele
für Stifttabellen
sind in den 4 bis 8 gezeigt. Die Stifte der 4 und der 5 sind jeweils Stifte einer Dimension.
Die Tabellen selbst sind in zwei Dimensionen dargestellt. Zur einfacheren
Darstellung sind jedoch drei Tabellen in einer Dimension überlappt.
Dünne Linien
in den schematischen Zeichnungen geben Werte an, die durch lineare
Interpolation aus den Werten dicker Linien erhalten wurden. Hinsichtlich
der Tabelle für
den niedrigsten Druck w kann dieselbe Tabelle für ähnliche Stifte verwendet werden,
statt eine Niedrigdrucktabelle für jeden
Stift vorzusehen, da der Einfluss der Eingabe gering ist.
-
6, 7 und 8 sind
Beispiele zweidimensionaler Tabellen mit Textur. 6 ist eine Tabelle für einen mittleren Druck und
besitzt das Merkmal, Spitzen P1~P6 zu haben.
-
Wenn
ein hoher Druck auf diesen Stift ausgeübt wird, sind die Eingabedichten
gesättigt,
wie in 7 gezeigt ist,
und seine Textur verschwindet. Wenn ein niedriger Druck auf den
Stift ausgeübt
wird, wie in 8 gezeigt
ist, bleiben die Spitzen P1, P5 und P6. Die Adressen innerhalb der
Tabelle (Adressen innerhalb der Teilfläche) dieser Spitzen sind mit jenen
der Spitzen P1, P5 und P6 von 6 gemein, und
andere Spitzen verschwinden. Wenn ein derartiger Stift verwendet
wird, verändern
sich die Textur ebenso wie die Strichbreite und die Dichte mit dem Druck,
was zu einem besseren Ausdruck führt.
-
9 zeigt ein Beispiel eines
Stifts mit einer Direktionalität.
Er verändert
die Richtung in der Reihenfolge von Teilfläche 42-1 zu Teilfläche 42-4.
Es sei beispielsweise angenommen, dass die neueste Teilfläche 42-4 einen
Winkel θ mit
der Horizontalrichtung bildet. Dann rotiert die Interpolationseinrichtung
die relevanten Tabellen um den Winkel θ und liest Daten aus. Als Ergebnis ändert die
Textur dieses Stifts die Richtung, wenn der Griffel 4 seine
Richtung ändert.
-
10 zeigt drei Stifttabellen,
die zum Zeichnen verwendet werden, mit Drücken, die von einem niedrigen
Druck bis zu einem hohen Druck reichen. Dieser Stift weist sechs
kleine Spitzen im Niedrigdruckteil im linken Teil der schematischen
Zeichnung auf. Um diese Spitzen herum sind die Stiftdichten Null.
Im Mitteldruckteil sind die jeweiligen Spitzen größer geworden
und die Stiftdichten sind nicht Null zwischen den Spitzen. Im Hochdruckteil
sind die jeweiligen Spitzen miteinander verschmolzen und bilden
eine Scheibe höchster
Stiftdichte. Stifttabellen sind jeweils für den niedrigen Druck, den
mittleren Druck und den hohen Druck vorgesehen und werden in Übereinstimmung
mit dem Druck interpoliert.
-
Ein
sich aus dem Vorgang in 10 ergebendes
Bild ist in 11 gezeigt.
Im ersten Teil des Strichs erscheinen Spitzen des Niedrigdruckteils
als Punkte. Mit steigendem Stiftandruck nehmen die Breiten der jeweiligen
Spitzen zu und die Spitzen verschmelzen miteinander. Im letzten
Teil des Strichs ist deutlich ein mit höchster Dichte gezeichneter
kreisrunder Teil zu sehen. Daher kann man mit der vorliegenden Ausführungsform
mit Stiften zeichnen, die ihren eigenen unabhängigen Charakter haben.
-
Da
in der Ausführungsform
Stiftdichten durch lineare Interpolation von Tabellen erzeugt werden, wird
der Vorgang mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt. Da Tabellen in Übereinstimmung
mit dem Druck geschaltet werden, spiegelt sich der Stiftandruck
in der Strichbreite, -dichte und -textur wider. Da der Stiftandruck
zur Interpolation von Tabellen verwendet wird, kann die zum Speichern
von Daten benötigte Zahl
von Stifttabellen klein sein. Da darüber hinaus ein Unterpunktvorgang
ausgeführt
werden kann, können
Eingaben von verbessertem Ausdruck erfolgen. Da Stifttabellen von
zwei Dimensionen entsprechend der Bewegung des Griffels bewegt werden, kann
ein realistisches Bild gezeichnet werden, dessen Textur entlang
einer Biegung kontinuierlich ist.