JP2003178320A - ストロークデータのモーフィング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２つのストローク群の間でのモーフィング画
像の生成において、双方のストローク総数を一致させる
ための手動での前処理作業を不要とする。 【解決手段】 使用者によって任意の総ストローク数を
持った二つのストローク群のデ−タ（E1、E2）が入力さ
れる（１０１，１０２）。E1、E2から、各々のストロー
ク群を定義する座標の総数が共通の値Ｎであり、画像と
しての表示を行った場合には各々がE1、E2と近似的なも
のとなる、近似ストローク群データE1'、E2'を生成する
（１０３，１０４）。E1'、E2'を作る座標列の、同一連
番の点を結ぶライン上における分割点としての補間座標
列データMを生成し（１０５）、そのディスプレイ等へ
の表示を行う（１０６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータを利
用した、複数のストロークによって構成される２つの画
像間のモーフィング画像の作成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数のストロークによって構成さ
れる画像間のモーフィング画像の生成には、元になる双
方の画像の総ストローク数を一致させておく必要があっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】双方の画像の総ストロ
ーク数を合わせるために、ストローク総数の少ない側の
画像のストロークの一部を使用者が任意に切り離し、そ
の数を水増しさせなくてはならないといった操作が必要
となり、利便性を損なっていた。本発明の課題は、その
ような操作を必要とすることなく、入力したままの状態
でモーフィング画像を生成することが可能な装置を提供
することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、入力手段より入力され
た二つのストローク群から、総座標数が同一で、画像と
しての表示を行った場合に各々が元のストローク群に近
似的な形態となる、新しい二つのストローク群を生成す
る近似ストローク群生成手段を持つことを主な特徴とす
る。

【０００５】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
の近似ストローク群生成手段が、ストローク群内の各ス
トロークの長さの総和を算出する総和距離算出手段と、
進行元のストローク画像のストローク総数をｎ１、進行
先のストローク画像のストローク総数をｎ２、ｎ１及び
ｎ２より大きい任意の値をｎ、総和距離算出手段によっ
て算出された各々の総和距離をＬ１及びＬ２として、進
行元のストローク群ではｄ１＝Ｌ１／（ｎ−ｎ１）、進
行先のストローク群ではｄ２＝Ｌ２／（ｎ−ｎ２）であ
る、各々の設定用等差距離ｄ１及びｄ２を算出する手段
と、各ストロークを定義する座標列から、隣り合った点
との間隔が各々ｄ１、ｄ２である、その近似的な座標列
を得る近似ストローク生成手段と、２つのストローク群
の全ストロークに対して近似ストローク生成手段を適用
することにより、同一の総座標総数を持った各々の近似
的なストローク群を得る手段とで構成されることを特徴
とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
添付図面を参照して説明する。

【０００７】図１は、本発明のモーフィングデータ作成
装置により実行されるデータ処理の全体的な流れを示す
フローチャートである。図２は、本発明のモーフィング
データの作成装置のハードウェア構成図である。図３
は、請求項２の方法を用いた、本発明のモーフィングデ
ータの作成装置により実行されるデータ処理のより具体
的なフローチャートである。

【０００８】この装置でモーフィングデータを作成する
場合、最初に、使用者により、マウス・タブレット・電
子ペンなどに代表される、ストロークデータの入力に適
した画像データ入力装置１を用いて、ストロークデータ
の集まり（ストローク群）としての任意の２枚の画像E
1,E2の描画が行われる（３０１，３０２）。E1,E2の各
画像を構成するストローク群の座標データは、座標デー
タ記録部４に記録される。

【０００９】E1,E2のストローク群を記述する総座標デ
ータ数は一般に異なっており、そのことがそれらの間で
のストローク型のモーフィング画像の生成に関する処理
を行いにくいものにする基本的な要因となっている。そ
の解決のために、次の処理として中央制御部３は、両ス
トローク群のデータを、画像として表示した場合には各
々がそのオリジナルに近似的な図形と見なしうるよう
な、同一の総座標数を持った新しい２つのストローク群
E1',E2'を生成する機能を持つ、近似ストローク群生成
部５に送る。

【００１０】E1',E2'を形成する方法の一つとして、こ
こでは、オリジナルのストローク群の軌跡の上を、隣接
する座標間が一定の距離d1,d2である新しい座標点列で
近似していく、請求項２に対応する方法を説明する。

【００１１】d1,d2は、E1,E2各々のストローク群の長さ
の総和L1,L2を、それらより大きな任意の値ｑから各々
のストロークの総数n1,n2を引いたものとで割った値、
すなわちd1=L1/(q-n1)、d2=L2/(q-n2)として設定可能で
ある。

【００１２】具体例をあげれば、E1が長さ５と２５の２
本のストローク、E2が長さ１０と２０と２０の３本のス
トロークで構成されるストローク図形であった場合、ｑ
を任意に８と設定すれば、d1は（５＋２５）／（８−
２）＝５、d2は（１０＋２０＋２０）／（８−３）＝１
０となる。E1の長さ５と２５のストロークを、隣点との
距離がd1=５の座標点列で近似する場合、必要な座標総
数は、長さ５のストロークでは先端と後端のみを示す２
個の点、長さ２５のストロークでは６個の点となり、座
標の総計は２＋６＝８個となる。同様にE2の長さ１０と
２０と２０の３本のストロークをd2=１０の幅の点列で
近似していけば、必要な総座標数はこれも２＋３＋３＝
８個となる。これは簡略化された例であり、元のストロ
ークが複雑な折れ曲がりを含む場合には粗い近似のもの
となりうるが、ｑの値を大きく取ることによってそれを
吸収することが可能である。

【００１３】近似ストローク群生成部５は、上記の計算
方法によるd1およびd2の値を得るために、最初にE1,E2
各々のストローク群の長さの総和L1,L2の取得を行う
（３０３，３０４）。取得方法のフローチャート例を図
４に示す。ここでm[]は各ストロークごとの座標数であ
り、またfL(a,b) は２点a,b間の距離を示し、a=(xa,ya)
b=(xb,yb)ならば (xb-xa)*(xb-xa)+(yb-ya)*(yb-ya)
の平方根である。p[i]で示される個々のストロークごと
に、それらを定義する座標の隣接座標p[i][j]とp[i][j+
1]間の距離の総和としての各ストロークの長さLsを得
（４０１）、さらにそれらの総和としての１つのストロ
ーク群の総合的な長さLを得ている（４０２）。

【００１４】次に、近似ストローク群生成部５は、E1,E
2を定義する座標の総数n1,n2のどちらよりも大きい任意
の値qと、L1,L2の値を元に、d1=L1/(q-n1),d2=L2/(q-n
2)を算出する（３０５，３０７）。

【００１５】最後に、ストローク群生成部５は、E1,E2
のストローク群を定義する座標列から、隣接座標との間
隔がd1,d2であるような近似座標点列の取得を行う（３
０６，３０８）。ストローク毎のその取得方法のフロー
チャート例を図５に示す。

【００１６】図５において、Ｐｏはオリジナルの１スト
ロークを形成する座標点列、Ｐは新しく作成されるその
近似ストロークの座標点列を示す。またストロークの総
数をn、ストロークごとの座標数をm[k]とし、Ｐおよび
Ｐｏの左側の指標[k]はその点がどのストロークに含ま
れるかの区別を意味する。最も外側のループでkを1から
nまで動かすことが、各ストロークごとにその近似座標
列を取得し、ストローク群全体としてのそれを得ること
に対応する（５０１）。

【００１７】煩雑さを避けるため、各ストロークの区別
を示すＰ,Ｐｏの左側の指標[k]は以下の説明では省略す
る。具体的な近似ストロークの座標点列の取得において
は、まず最初にストロ−クの開始点の座標を一致させる
（５０２）。新座標点Ｐ[j+1]は、それまでに対象とな
っていたＰｏ上の点以降に位置するいずれかのＰｏ[i]
のうちでＰ[j]との間の距離がdよりも大きくなる最初の
ものと、その１つ前の点Ｐｏ[i-1]とを結ぶ線上に作成
し得るものであるため、最初にその条件を満たすＰｏ
[i]の取得を行う（５０３）。次に、新点Ｐ[j+1]の実座
標の取得のために以下の計算を行う。＜１＞Ｐ[j]から
Ｐｏ[i-1]とＰｏ[i]を通る直線に降ろした垂線の交点Ｃ
の座標を算出する（５０４）。＜２＞Ｐ[j]およびＣ
と、Ｐｏ[i-1]−Ｐｏ[i]上に期待される新点Ｐ[j+1]と
で作られる三角形は直角三角形となる。Ｐ[j]およびＣ
の実座標は得られており、またその斜辺に相当するＰ
[j]−Ｐ[j+1]の距離をdと設定するのであるから、初等
的な幾何数学を用いて新点Ｐ[j+1]の実座標位置が算出
される（５０５）。

【００１８】前段の方法を模式図で図６に示す。Ｐｏ１
〜Ｐｏ６とたどるラインがオリジナルのストロークを示
し、Ｐ１〜Ｐ４が、各々の隣点との間隔が一定の距離ｄ
となるその近似的な新しいストロークを示している。

【００１９】このようにして新点Ｐ[i+1]を得、それを
Ｐｏの最後の点まで繰り返すことにより（５０６）、オ
リジナルに近似的なストロークであり、かつ各ストロー
クを定義する座標点間の間隔が等距離である新しいスト
ローク座標列が得られる。

【００２０】近似ストローク群生成部５は、この操作を
オリジナルのストローク群E1,E2が持つ全てのストロー
クに渡って行い（５０７）、座標総数が同じである各々
の近似ストローク群E'1,E'2を得る。

【００２１】次に中央制御部３は、得られたE'1,E'2の
中間混合体としてのモーフィング図形を生成するため
に、それを補間データ生成部６に送る（３０９）。モー
フィング図形を定義する座標列は、この例では、線形補
間点（E'1,E'2の同一連番の座標点を結ぶ直線上の、指
定比率での分割点）として設定するものとする。そのフ
ローチャート例を図７に示す。図７は、あらかじめ数値
データ入力装置２によって使用者から指定された0以上1
以下の任意のモーフィング率を示す値をｇとし、E'1,E'
2各々の全座標データP1',P2'の同一連番の２点を結ぶ直
線上の、比率ｇでの分割点を新しい座標点列PMとして設
定する様子を示している（７０１，７０２）。

【００２２】図８にその方法を模式的な図で示す。a1〜
a6とたどる軌跡を持つストロークと、b1〜b6とたどる軌
跡を持つストロークの間での、a側に１／３の位置での
補間点列の作成を示している。

【００２３】最後に中央制御部３は、そのようにして得
られた座標点列PMを、ディスプレイ・プリンタなどの画
像出力装置８に送り、その２次元画像としての表示を行
う（３１０）。その際、単純な点としてでなく、それら
の間を線で結んだり、その線種や色などを加工して画像
出力装置８に表示させるために、対応する指令を座標点
列に付加する、データの装飾・加工部７を経由させるこ
とも考えられる。

【００２４】図９に、本発明によって実現される文字の
モーフィングの例を簡略に示す。マウスなどによって描
かれた、ストローク数も座標総数も相違する任意の２つ
のオリジナルの文字画像（文字ＣとＨ、ストローク数は
１と３，座標数は１４個と１８個）（９０１）に対し、
本発明の主要な特徴である機構を用いてその座標総数を
１０個にそろえる（９０２）。基準となる位置を合わせ
（９０３）、同一連番間の線形補間点を生成する（９０
４）。ここでは補間を各々３：１，１：１，１：３の比
率で行った様子を左から右へと示す。補間した点列のみ
を取り出し（９０５）、これらを連続的に再生すれば、
文字ＣがＨへと変化していくモーフィング動画が得られ
ることになる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、使用者によって描かれ
た二つの画像のストロークの総数に相違がある場合に
も、内部的な自動処理によって両者のストロークを定義
する座標列の総数を一致させ、座標点列の相関を一意的
なものとし、それに基づいて混合形態の画像を生成する
ために、使用者は煩瑣な操作を必要とすることなくその
結果を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本モーフィングデータの作成装置により実行さ
れるデータ処理の基本フローチャートである。

【図２】本モーフィングデータの作成装置のハードウエ
ア構成図である。

【図３】本モーフィングデータの作成装置により実行さ
れるデータ処理の、請求項２に関わるフローチャートで
ある。

【図４】ストローク群の総距離Lの算出方法を示したフ
ローチャートである。

【図５】隣接点との間隔がランダムなn個のストローク
から等間隔dの近似ストロ−クを生成する方法を示した
フローチャートである。

【図６】隣点との間隔がランダムな座標列から、それが
等差的なものである近似座標列を作成する際の方法の一
つを示した図である。

【図７】ストローク群 P1',P'2 の指定比率gでの補間点
の座標列PMを得る方法を示したフローチャートである。

【図８】線形補間の様子を示す模式図である。

【図９】２つのストローク群（文字ＣとＨ）の座標数を
そろえ、それをモーフィングする様子を示した模式図で
ある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】二つのストロークデータ群間のモーフィン
   グ画像の作成装置において、その各々が複数の座標点に
   よって定義されるストローク群を入力する入力手段と、
   入力手段より入力された二つのストローク群から、総座
   標数が同一で、画像としての表示を行った場合に各々が
   元のストローク群に近似的な形態となる、新しい二つの
   ストローク群を生成する近似ストローク群生成手段と、
   近似ストローク群生成手段によって生成された新しい二
   つのストローク群の同一連番の座標を結ぶライン上の、
   指定比率での分割点の座標列を得る補間点取得手段と、
   補間点取得手段によって得られた座標列を画像として表
   示する手段を持つことを特徴とする、ストロークデータ
   群間のモーフィング画像の作成装置。
2. 【請求項２】前記近似ストローク群生成手段は、ストロ
   ーク群内の各ストロークの長さの総和を算出する総和距
   離算出手段と、進行元のストローク画像のストローク総
   数をｎ１、進行先のストローク画像のストローク総数を
   ｎ２、ｎ１及びｎ２より大きい任意の値をｎ、総和距離
   算出手段によって算出された各々の総和距離をＬ１及び
   Ｌ２として、進行元のストローク群ではｄ１＝Ｌ１／
   （ｎ−ｎ１）、進行先のストローク群ではｄ２＝Ｌ２／
   （ｎ−ｎ２）である、各々の設定用等差距離ｄ１、ｄ２
   を算出する手段と、各ストロークを定義する座標列か
   ら、隣り合った点との間隔が各々ｄ１、ｄ２である、そ
   の近似的な座標列を得る近似ストローク生成手段と、２
   つのストローク群の全ストロークに対して近似ストロー
   ク生成手段を適用することにより、同一の総座標総数を
   持った各々の近似的なストローク群を得る手段とで構成
   されることを特徴とする、請求項１に記載のストローク
   データ群間のモーフィング画像の作成装置。