JP2006171675A - シルエット化グレーフォント発生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】グレースケールで表示する文字セットを発生する方法、コンピュータＧＵＩツール、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供する。
【解決手段】各文字に含まれる筆画（又はグリフ）をシルエット化表示法で定義する。それは６つのステップを含む。第１ステップは各文字が一またはそれ以上の筆画（又はグリフ）を含む一の文字セットを表示する。すべての筆画（又はグリフ）は一組の基本筆画（又はグリフ）で表され、各基本筆画（又はグリフ）は形状が類似する筆画（又はグリフ）を代表する。第２ステップは各基本筆画（又はグリフ）がシルエット化表示法で定義される。第３ステップは各文字を構成する各筆画（又はグリフ）がシルエット化表示法で定義される。第４ステップは文字セットをグレースケールで表示する。第５ステップは文字が正しく表示されたかを検証し、第６ステップはもし文字の見栄えがよくなければ第２ステップに戻り繰り返す。
【選択図】図４

Description

本発明は、印刷のための文字又はその他の記号のデジタル表示に関し、特に、シルエット化されたグレーフォントを発生させるためのシステム、方法、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。

アジア文字のフォント（「アジアフォント」という。）を発生させるためのシステムは数多くある。アジアフォントは、アジア言語における文字を代表する数多くの表意文字から成っている。アジア言語にはたくさんの文字が含まれているものと思われる。例えば、中国語には２万超の異なる文字が含まれている。
アジアフォントにおいて文字パターンを発生させる従来のコンピュータ技術の一つは、アウトラインフォントを使用するものである。このシステムは、アドビシステムズ社による「ポストスクリプト言語のチュートリアル及びクックブック」という本に記載されている（アジソン・ウェスレイ出版、１９８５年）。
この方法において、文字パターンの輪郭（outline）は、直線と曲線の集合体として記憶される。この技術に関してはいくつかの不利な点がある。第１に、異なったフォントの輪郭が数万の異なる文字に対してそれぞれ定義され、かつ、記憶されなければならないため、メモリの記憶容量は相対的に高いものとなることである。第２に、高い解像度で記憶されたフォントの輪郭は、高い解像度で表示する場合にのみ適しており、相対的に低い解像度において高品質に表示させるのには適していない。
アジアフォントを発生させる他の方法は筆画（stroke）ベースの文字パターンデータを使用するものであり、１つの文字に含まれる各筆画は別々に定義されている。一つの文字は、通常は、互いに重なったり交差したりする複数の筆画によって構成されている。
筆画ベースの文字データは、キーポイント、幅値（width values）、特徴点（feature points）及び曲線比率（curve ratios）から成り立っており、それらによって各筆画の輪郭が定義される。筆画ベースの文字データの作成及び表示については、参考文献として挙げられている下記特許文献１乃至３に詳細に述べられている。筆画ベースの技術はフォントのために要するメモリ容量を減らすのに適している。さらに、筆画ベースの文字フォントは、高解像度及び低解像度の両方においても、常に高品質になるように調整されて表示することが可能である。

さらに、アジアフォントを発生させる他の方法は、グリフ（glyph）ベースの文字パターンデータを使用するものであり、１つの文字にある各グリフは別々に定義されている。
１つのアジア文字は、通常、１又はそれ以上のグリフから成っており、さらに各グリフは１又はそれ以上の筆画から成っている。例えば、一つの文字の中で互いに交差したり重なり合ったりしているいくつかの筆画によって、複雑で総体的な幾何学形状が形作られるが、それがグリフである。
グリフベース方式において、各グリフは、上述の筆画ベース方式のように、キーポイント、幅値、特徴点及び曲線比率によって定義される。グリフベースの文字パターンデータの構築及び表示は、参考文献として挙げられている下記特許文献４及び５に詳細に述べられている。
パネルディスプレイ技術の出現により、文字はグレーレベルのイメージとして、携帯電話、ＰＤＡ及び他の電子機器の画面に表示に表示可能となった。以前は、文字は、各画素を白か黒で表示する二値化イメージドットマトリクス画面に表示されていた。
一方、グレーレベルスクリーンは、各画素を黒（レベル値0）から白（レベル値255）までの範囲の任意のグレーレベル（又はグレー値：Gray Value）で表示することが可能である。グレーレベルスクリーンにおける二値化イメージとして定義された文字を表示すると、そのテキストイメージはしばしばひどく劣化したものとなる。これは特にアジア文字に当てはまり、比較的複雑な幾何学的形状を有する文字において起こりやすい。例えば、図１Ｄに示された漢字９（葵）の場合である。図１Ｅは文字９の部分１２をグレーレベルスクリーンに表示するための典型的な方法を表したものである。図１Ｅは、文字９の部分１２を４つの画素（16a〜16d）で表したものである。画素16bに関して言えば、文字９によって占められる部分の面積Ａ１と、文字９によって占められない部分の面積Ａ２が計算される。次に、画素16bに対するグレー値は、次の式１によって求められる。
グレー値＝（Ａ１×黒＋Ａ２×白）／（Ａ１＋Ａ２）・・・（式１）
ここでは、上述の式１のような、特定の画素に対するグレー値を得るための計算を、「グレー値計算（gray value calculation）」と呼ぶこととする。
図１Ａ及び図１Ｂは、筆画２０及び２２を含む文字１０の部分１４をグレーレベルスクリーンに表示するために式１を適用した例を示すものである。
図１Ｂは、筆画２０及び２２を含む文字１０の部分１４を構成している４列（18a〜18d）の１６個（４×４）の画素を示している。同図に示されるように、筆画２０は画素列18aの５０％を占めるとともに、隣接する画素列18bの５０％を占めている。同様に、筆画２２は画素列18cの５０％を占めるとともに、隣接する画素列18dの５０％を占めている。
従って、４つの画素列（18a〜18d）のそれぞれのグレー値は全部等しくなり、次の式２から算出される。
グレー値＝０．５×黒＋０．５×白・・・（式２）
結局、図１Ｂの２４に示すように、各画素列（18a〜18d）は同じ色合いのグレーに塗られ、筆画２０と２２は互いに溶け合い、区別ができなくなる。図１Ｃは、図１Ａの文字１０を従来の方法でグレーレベルスクリーンに表示した場合の劣化した文字１０”を示したものである。図１Ｃに示すように、元の文字１０の部分１４の水平方向に伸びている筆画は互いに混じり合い、ほとんど識別できない文字として表示されてしまう。
米国特許第5,852,448号明細書 米国特許第6,151,032号明細書 米国特許第6,157,390号明細書 米国特許第6,501,475号明細書 米国特許第6,661,417号明細書

二値化イメージドットマトリクス画面だけでなく、グレーレベルスクリーンにも高品質で表示可能なフォントを発生させるためのシステム、方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体が求められている。

本発明は、二値化イメージドットマトリクス画面だけでなく、グレーレベルスクリーンにも高品質で表示可能なシルエット化グレーフォントを発生させるためのシステム、方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供するものである。
本発明の一実施例では、シルエット化された一組の基本筆画を定義する（発生させる）のための方法を提供しており、その方法は文字セットを定義するためにも使用される。その方法は、まず、一又はそれ以上の筆画からなる一組の文字セットを呼び出す。これらの筆画のうち似たものは組を成す。類似性のあるトポグラフィ（topography）を有する筆画の組（set）に対しては、類似性のあるトポグラフィを有する筆画を最もよく代表する基本筆画が定義される。その定義の方法は上述の特許文献１〜３に記載されている方法による。換言すれば、抽出された文字の組に含まれるすべての筆画は少なくとも一つの基本筆画によって表される。それぞれの基本筆画は、上記特許文献１〜３に記載されているように、キーポイント、幅値、特徴点及び曲線比率によって定義される。
各基本筆画に対して、フォントデザイナーはシルエットコードを割り当てるが、そのシルエットコードはグレー値を計算するための前記基本筆画の部分を定義するものである（例えば、上記式１の式における画素中の占有面積を計算するのに、基本筆画のどの部分が使用されるのかを決めることに相当する。）。
例えば、前記シルエットコードは、水平方向に伸びている基本筆画の上半分または下半分の部分のみをグレー値の計算に使用するように定義する。グレー値の計算に使用されるエリアは、「シルエットエリア」と呼ばれる。
フォントデザイナーはそれぞれの基本筆画に対して相応しいシルエットコードを選択する。その結果、当該基本筆画およびその基本筆画に代表されるすべての類似の筆画は、グレーレベルスクリーンに表示される場合にも正しく見えるようになる。

本発明の一つの実施例においては、それぞれの基本筆画に割り当てられたシルエットコードは、その基本筆画で代表されるすべての類似性のあるトポグラフィを持つ筆画に対しても自動的に割り当てられる。そして、フォントデザイナーは、シルエットコードが割り当てられた１又はそれ以上の筆画から成るすべての文字がグレーレベルスクリーンに正しく表示されることを見て確かめる。もし正しく表示されていなければ、すべての文字がグレーレベルスクリーンに正しく表示されるようになるまで、前記フォントデザイナーは基本筆画に対するシルエットコードの定義をやり直す（当然ながら、それぞれの基本筆画に代表されるすべての類似性のあるトポグラフィを持つ筆画に対しても自動的に再定義される）。一旦すべての文字が正しく表示されることを確かめると、フォントデザイナーはその基本筆画をシルエットコードと関連付けて保存する。
本発明の一面では、シルエット化された基本筆画を定義する方法に含まれる工程は、コンピュータのＧＵＩ(Graphical User Interface)ツールを用いた手作業か、適当な画像解析技術を用いて自動又は半自動で行われる。この点に関して、本発明ではコンピュータ用のＧＵＩツール及び方法の様々な具体例を実現するための指令が格納されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体も提供する。

本発明の他の一面では、シルエット化された文字を表示する方法が提供される。各文字は一又はそれ以上の筆画から成り、各筆画は、上述のようにキーポイント、幅値、特徴点、曲線比率及びシルエットコードによって定義される。文字を形作る各筆画に対して、前記方法は、キーポイント、幅値、特徴点及び曲線比率によって筆画の輪郭を描写する。
また、各筆画に割り当てられたシルエットコードは、各画素における占有区域を定義するために、各画素に投影される筆画の“シルエットエリア”を決定するために使用される。各画素における占有面積は、画素のグレー値を決定するための計算式（上記式１）に使用される。最終的に、その方法は、計算されたグレー値によって各画素を満たす（塗る）。

さらに、本発明は、表示されたテキストイメージのジャギー（ギザギザ）を減らして表示する「アンチエイリアシング」の方法を提供する。このアンチエイリアシング法は、各画素を囲むイメージトポグラフィの解析を必然的に含む。それゆえ、最良のアンチエイリアシング効果を生むために予め定義されている重み付けのマトリクスは、解析されたトポグラフィに基づいて選択される。それから、選択された重み付けのマトリクスは、画素に対するアンチエイリアシング処理されたグレー値を計算するのに用いられる。

本発明に係るシルエット化グレーフォント発生方法によれば、二値化イメージドットマトリクス画面だけでなく、グレーレベルスクリーンにも高品質で表示可能なフォントを発生させることができる。

図２は本発明の様々な方法を実施することができる典型的なコンピュータ環境を図示したものである。ディスプレイ２７を含み、印刷装置２８が接続された汎用のデジタルコンピュータ２６は、本発明の様々な方法を実施するのに十分な性能を持っている。ディスプレイ２７、印刷装置２８及び他の出力装置（モニタ、プロッタ等）は、本発明によって発生させられたフォントを表示、印刷したり、別の方法で出力したりする。当業者にとっては自明のことであるが、ネットワークやメインフレームに基づいたシステムのような他のコンピュータシステムも、本発明に係る方法を実施するのに用いてもよい。

以下は、一又はそれ以上の筆画から成る文字を定義したり表示したりするのに適用される本発明について述べられているが、本発明は一又はそれ以上のグリフから成る文字を定義したり表示したりするのにも同様に適用できることは分かるであろう。
上述の背景技術のところでも述べたように、「グリフ」は文字の補助的な構成単位（subunit）であり、一又はそれ以上の筆画から成る。筆画もグリフも同様に、キーポイント、幅値、特徴点及び曲線比率によって定義される。それゆえ、基本筆画によって文字を定義したり表示したりすることに関する下記の議論が、基本グリフによって文字を定義したり表示したりすることにそのまま拡張できることについて、当業者から評価を受けるべきである。したがって、ここで用いられている「筆画（stroke）」という語句は、文の前後の関係から判断できる限りにおいて、筆画とグリフの両方を包含するものである。

図３Ａは、上記特許文献１乃至３に述べられているように、キーポイント（Ｋ_１及びＫ_２）、幅値（Ｗ_１）、特徴点（ｆ１、ｆ２、ｆ３及びｆ４）及び曲線比率（図示せず）によって定義された基本筆画３０を表したものである。引用された特許に詳細に述べられているように、アジア言語の特徴の一つは多くの筆画が多くの文字にまたがって使用されているということである。言い換えると、似たような形の筆画、例えば図３Ａに示すような水平方向に伸びる直線の筆画３０は、複数の文字において使用されている。図１Ａの文字１０の中の筆画２０及び２２を例としてあげたように、似た形状を有する複数の筆画が一つの文字の中に使用されている。さらに、引用した前記特許に記載されているように、似た形状を有する筆画の組は「基本筆画」によって代表される。各基本筆画は、まずキーポイントと幅値によって定義される。キーポイント（Ｋ_１及びＫ_２）は基本筆画の端（edges）、交点または曲がった部分に置かれるため、キーポイントが移動すると基本筆画の外形が変化することになる。幅値（Ｗ_１）は基本筆画の中の位置に置かれるので、幅値を変えると基本筆画の外形が変わることになる。

各基本筆画は、キーポイントと幅値とを基にして特徴点を求める計算式によって関連付けられる。図３Ａの例では、特徴点（ｆ１、ｆ２、ｆ３及びｆ４）は以下に示す式３の式で求められる。
（式３）
ｆ１＝Ｋ_１＋Ｗ_１／２
ｆ２＝Ｋ_１−Ｗ_１／２
ｆ３＝Ｋ_２＋Ｗ_１／２
ｆ４＝Ｋ_２−Ｗ_１／２

このように、特徴点はキーポイントと幅値に対する空間的な関係を予め定義する。示したように、特徴点は一般的には基本筆画の輪郭の上に置かれるが、その位置において輪郭はその方向又は曲率を変える。さらに、各基本筆画は、様々な解像度にあわせて定義された曲率（curve ratios）と関連付けられ、特定の出力装置の解像度によって決まる二つの連続した特徴点間の曲線部分（curve segments）を作り出すように設計される。曲率の使用に関する詳細は上記関連特許に開示されている。

各基本筆画には筆画ＩＤが割り当てられている。定義された各基本筆画は、キーポイントを移動したり幅値を変えたりすることによって、その基本筆画と類似する形状を有する他の基本筆画を定義するのに用いられる。

特定の筆画の形状を新しく定義するために、ある一つの基本筆画のキーポイントや幅値を若干変更してモディファイすると、それらに関連付けられる特徴点は、前記基本筆画に関係する計算式（例えば、上記式３）に基づいて自動的に再計算される。さらに、新しい曲線部分は、予め定義された曲率に従って再計算された特徴点と、ある出力装置の解像度レベルに依存して再計算された特徴点との間に形成される。ある基本筆画に基づいて、それに類似の形状を持つ筆画を定義することに関する詳細は、前記関連特許にも開示されている。

上記背景技術の項でも述べたように、二値化イメージドットマトリクス画面に表示するように定義された筆画をグレーレベルスクリーンに表示すると、テキストイメージの品質はひどく劣化する。かくして、本発明の一実施例によれば、各基本筆画（今後は、その基本筆画によって代表されるすべての類似形状の筆画も含めるものとする。）にはさらにシルエットコードが割り当てられる。該シルエットコードは各筆画内におけるシルエット配置（distribution）または“シルエットエリア”を定義するものである。

図３Ｂは二つの筆画３４及び３６に対して、それぞれ異なる二つのシルエットコード"10"及び"01"を割り当てたところを示すものである。シルエットコードはグレーレベルスクリーンの画素に投影される各筆画の中のシルエットエリア（又はグレーエリア）を定義するのに用いられ、それゆえ各画素のグレーレベルの計算に使用される。
図示した例では、筆画３４にはシルエットコード"10"が割り当てられる。この場合、シルエットコード"10"は、４点（Ｋ_１，ｆ_１，ｆ_３，Ｋ_２）によって囲まれた上半分の部分３４ａが表示のためのグレー値計算に関係する“シルエットエリア”であることを意味する。
換言すれば、シルエットエリアは、各筆画の輪郭（outline）を定義するのと同様に、キーポイント、幅値、特徴点及び曲率によって定義することができる。
これに対して、下半分の部分３４ｂはシルエットエリアではなく、それゆえ、部分３４ｂの画素には影が付けられていない（すなわち、部分３４ｂのどの画素もグレー値の計算の目的のためには考慮に入れられない。）。
筆画３６にはシルエットコード"01"が割り当てられる。この場合、シルエットコード"01"は、上半分の３６ａは非シルエットエリアであり、４点（Ｋ_１，Ｋ_２，ｆ_４，ｆ_２）によって囲まれた下半分の部分３６ｂが表示のためのグレー値計算に関係するシルエットエリアであることを意味する。
シルエットコードについての前述の記述は非常に好適なものであり、シルエットエリアは基本筆画の形状により、またそれらの適用のしかたによって様々な方法で定義されるものであることが、当業者には理解されるはずである。
本明細書の記述では、シルエットコードは、筆画のどの部分がグレー値の計算に使用されるのかを指摘するために、各筆画に付けた表示（indication）を意味するものである。各筆画のシルエットコードは前記筆画のＩＤと関連付けられて記憶される。

図３Ｃは、図１Ａの文字１０にある二つの筆画２０及び２２を、画素列18a〜18dから成るグレーレベルスクリーンに表示した場合を示しており、それぞれの筆画には図３Ｂの例にあるシルエットコード"10"が割り当てられている。

各筆画にはコード"10"が割り当てられているため、その上半分のみが各画素のグレー値を決定するためのグレー値計算に使用され、二つの筆画（２０，２２）は、図３Ｃの３９に示すように、互いに明確に識別できるように表示される。この結果は、各筆画の下半分である非シルエットエリアのどの画素もグレー値の計算には用いられないために起こり得るものであり、白色のように色が省略されている。
かくして、シルエット化表示で定義された筆画から成る文字は、グレーレベルスクリーンにおいてさえ正しく表示される。例えば、前述されたシルエット化表示技術は、図１Ａの文字１０に含まれる筆画２０及び２２が(図１Ｃのように)合体しないようにするために利用することができる。

図４はシルエット化表示のための基本筆画セットを定義（作成又は発生）する方法を示すフローチャートであり、文字セットを定義するのにも使用される。
ステップＳ４０において、フォントデザイナーは、シルエット化表示の定義をすべき文字セットを（様々なドットマトリクスサイズで）表示させる。フォントデザイナーは商用のためのフォントデータベースの構築を試みる典型的なグラフィックデザイナーである。
その文字セットにおける各文字は、一又はそれ以上の筆画から成り、すべての筆画は似た形状を有する筆画の組に分類される。似た形状を有する筆画のセットのそれぞれについて、似た形状を有する筆画群を最もよく代表する一つの筆画が、キーポイント、幅値、特徴点及び曲率によってあらかじめ定義される。

ステップＳ４２においては、前記フォントデザイナーはシルエット化表示のための各基本筆画を定義する。例えば、デザイナーは、基本筆画によって代表される筆画が各文字の中の他の筆画との関係においてどのように見えるのかを考慮しつつ、各筆画中のシルエットエリアの最も良い定義の仕方についてマニュアルで視覚的に確かめる。一つの例として、もしある筆画がその文字に含まれる他の筆画と隣り合わせに位置している場合は、第１の筆画の中の第２の筆画に近い方の側が（第２の筆画との）混合（図１Ｃに示すような筆画どうしの“くっつき”のこと。）を避けるための非シルエットエリアとみなされる。かくして、指定されたシルエットエリアと非シルエットエリアに対応した適切なシルエットコードが基本筆画に対して割り当てられる。各基本筆画に割り当てられたシルエットコードは、前記基本筆画で代表される類似形状の筆画のすべてに対して自動的に割り当てられるようにしてもよい。

ステップＳ４４においては、フォントデザイナーはシルエット化された文字セットを表示する。特に、その文字に含まれる各筆画はシルエットコードと関連付けられており、各筆画はそのシルエットコードに応じてグレーレベルスクリーン上に表示される。換言すれば、各筆画の中のシルエットエリアを占める画素エリアのみが画素のグレー値を得るためのグレーレベルの計算に使用される。

ステップＳ４６においては、フォントデザイナーはすべての文字が正しく表示されているかどうか、すなわち、お互いにくっついている筆画がないか、あるいはシルエット化された文字が判別不能になっていないかどうかを視覚的に確かめる。もし、フォントデザイナーが満足すればフォント文字セットを定義する方法は終了する。

その一方で、もしフォントデザイナーが満足しなかったら、ステップＳ４２に戻り、デザイナーは、シルエットエリア及び／又は非シルエットエリアの指定を変更することによって、少なくともいくつかの基本筆画をシルエット化表示で再定義する。前述のように、ある基本筆画のシルエットエリアの定義は、そのまま前記基本筆画で代表される類似形状の筆画のすべてに対して自動的に割り当てられるようにしてもよい。そして、ステップＳ４４においては、フォントデザイナーは再定義された文字セットをシルエット化表示で表示し、ステップＳ４６では、フォントデザイナーは再定義されたすべての文字がグレーレベルスクリーン上に正しく表示されているかどうかを視覚的に確かめる。このプロセスは、ステップＳ４６において、デザイナーが表示された文字の見栄えに満足するまで繰り返される。

本発明の別の局面（aspect）によれば、シルエット化表示で文字を表示する方法は供給されている。図５はそのような方法の一実施例を示すフローチャートである。例えば、図５の方法は図４のステップ４２において使用できる。図５に示されたステップは、グレーレベルスクリーンのようなグレー値出力装置に文字を表示するためのコンピュータに備えられたイメージ表示プログラム／エンジンによって実現される。

ステップＳ５２において、特定のドットマトリクスサイズに応じて表示されるべき文字イメージをrun-length法でコード化する。図６Ａを参照すると、例えば、６×６のドットマトリクス６０上で、run-length法によるイメージデータは矢印６７に沿って画素をスキャニングすることによって得られる。図示された例では、漢字イメージ６４がドットマトリクス６０上に表示されている。

図５のステップＳ５４においては、ドットマトリクス６０の中の各ピクセルに対して、シルエット化表示法による各画素のグレー値を求めるための適当なアルゴリズムが使用される。例えば、式１を使用してもよいが、各筆画のシルエットエリアに当たる部分のみが
上記式１の”Ａ１”を構成することに注意すべきである。各画素の計算されたグレー値はステップＳ５９において文字を表示するのに使用される。

さらには、本発明の一実施例によれば、表示された文字画像のギザギザ（jaggedness）を減らすためのアンチエイリアシング法が実行できる。このアンチエイリアシング法は、図５のステップＳ５６及びＳ５８において実行される。画像が表示された際に生じるエイリアシング（即ち、ギザギザのこと。）を減らす方法は、この技術分野ではいろいろと知られている。図６Ｂはそのうちの一つの方法を図示したものであるが、３×３の画素領域７０に含まれる９つの画素Ｐ_１〜Ｐ_９のそれぞれにはグレー値が割り当てられており、中央の画素Ｐ_５のグレー値はアンチエイリアシングの目的のために再計算される。
９つの画素Ｐ_１〜Ｐ_９の各グレー値は、上記図５のステップＳ５４にもあるように、適切なアルゴリズムに従って計算される。中央の画素Ｐ_５に対するアンチエイリアス処理されたグレー値Ｐ'_５を得るために、中央の画素Ｐ_５を囲む画素領域７０の各画素のグレー値に所定の重み（それらは一まとめにして、重み付けマトリクス（Ｗ）７２として図６Ｂに示されている。）を乗じ、それらの和を重みの合計（マトリクスの全要素の和）で割り算する。その計算式を式４に示す。

この技術分野で良く知られているように、重みＷのマトリクスは典型的にはガウス分布に従って定義される。先行技術による方法では、アンチエイリアス処理されたグレー値を計算するのに、すべての画素に対して同じ重み付けマトリクスが使用されている。

一方、本発明では、ある画素を囲んでいる文字イメージに特有のトポグラフィ（topography）に対応して、複数の重みマトリクスが予め定義されている。特に、図５のステップＳ５６においては、各画素に対し、その画素の周りの文字イメージのトポグラフィを解析し、そのトポグラフィに対して最高のアンチエイリアシング効果を発揮するように予め定義された重み付けマトリクスが選択される。そして、ステップＳ５８においては、その画素に対して前記の選択された重み付けマトリクスを用いて、アンチエイリアシング処理されたグレー値を計算する。

さらに図６Ａを参照しつつ、文字イメージ６４の一部が表示される画素６６及び６８に着目してみよう。図６Ｃ及び図６Ｄは、それぞれ画素６６及び６８のアンチエイリアシング処理されたグレー値を計算する方法を示すものである。
図６Ｃにおいて、画素６６を囲む３×３の画素領域に着目し、画素６６を中心とする文字イメージ６４のトポグラフィを解析する。この解析は、例えば、３つの画素列７４ａ、７４ｂ及び７４ｃのそれぞれについて、右端の画素７８のグレー値から左端の画素７６のグレー値を引くことによって行われる。その結果は、８０に示すように、ゼロ、正（プラス）、又は負（マイナス）のいずれかに分類され、これらの３つの値は、ひとまとめとしてこの画素領域に対するトポグラフィの指標（index）を形成する。
図６Ｃの例では、前記トポグラフィの指標は［０，＋，＋］であり、これは前記画素領域の一般的なトポグラフィを表すものである。前記の特定のトポグラフィ指標に基づいて、このタイプのトポグラフィに対して最高のアンチエイリアシング効果を発揮するように予め定義された重み付けのマトリクスＷ_１（８２）が選択される。それから、上記式４におけるマトリクスＷを新たなマトリクスＷ_１（８２）に代えた式を用いて、中央の画素６６に対するアンチエイリアシング処理されたグレー値が計算される。

同様に、図６Ｄにおいて、画素６８を囲む３×３の画素領域に着目すると、３つの画素列８３ａ、８３ｂ及び８３ｃのトポグラフィは、結局［−，−，−］のトポグラフィ指標８４を形成する。前記のトポグラフィ指標８４に基づいて、前記指標８４で代表されるタイプのトポグラフィに対して最高のアンチエイリアシング効果を発揮するように予め定義された重み付けのマトリクスＷ_２（８６）が選択される。それから、上記式４におけるマトリクスＷを新たなマトリクスＷ_２（８６）に代えた式を用いて、中央の画素６８に対するアンチエイリアシング処理されたグレー値が計算される。

適当な画像解析技術を用いることにより、文字イメージのトポグラフィを決定し解析する他の様々な方法が可能であり、それらの方法は本発明の範囲内に含まれることは、当業者であれば理解できることである。さらには、ある特定のタイプのトポグラフィに対する最良の重み付けマトリクスが様々な画像解析技術を用いるか、及び／又は経験的に定義することは可能である。

本発明の様々な方法は、ＧＵＩ（グラフィカル・ユーザー・インタフェース）を用いたＣＡＤツールによって実施可能である。たとえば、ＧＵＩツールは他の様々なＯＳ（Operating System）で実施可能であるが、Windows（登録商標）をベースとするＯＳで動作するＧＵＩツールを使用してもよい。ＣＡＤツールによって実現可能などんな方法の一又はそれ以上のステップも画像解析技術を用いて自動的に実現できることに注意すべきである。

本発明の好ましい実施の形態について図示し、説明を行ってきたが、本発明はそれに限定されるものではなく、本発明の精神及び意図を逸脱しない範囲において様々な変更が可能である。

従来の二値化イメージドットマトリクス画面に表示するために定義されたアジア文字フォントをグレーレベルスクリーンに表示する際に遭遇する問題点を説明するための図である。 従来の二値化イメージドットマトリクス画面に表示するために定義されたアジア文字フォントをグレーレベルスクリーンに表示する際に遭遇する問題点を説明するための図である。 従来の二値化イメージドットマトリクス画面に表示するために定義されたアジア文字フォントをグレーレベルスクリーンに表示する際に遭遇する問題点を説明するための図である。 従来の二値化イメージドットマトリクス画面に表示するために定義されたアジア文字フォントをグレーレベルスクリーンに表示する際に遭遇する問題点を説明するための図である。 従来の二値化イメージドットマトリクス画面に表示するために定義されたアジア文字フォントをグレーレベルスクリーンに表示する際に遭遇する問題点を説明するための図である。 本発明に係る方法を実施するために用いるのに適したシステム又はコンピュータＧＵＩツールを表したブロック図である。 キーポイント、幅値及び特徴点によって定義された基本筆画を図示したものであり、さらに、本発明の一実施例に従って各筆画に割り当てられたシルエットコードを示すものである。 キーポイント、幅値及び特徴点によって定義された基本筆画を図示したものであり、さらに、本発明の一実施例に従って各筆画に割り当てられたシルエットコードを示すものである。 キーポイント、幅値及び特徴点によって定義された基本筆画を図示したものであり、さらに、本発明の一実施例に従って各筆画に割り当てられたシルエットコードを示すものである。 本発明に係るシルエット化されたグレーフォントの定義方法の一実施例を示すフローチャートである。 本発明に係るシルエット化されたグレーフォントの表示方法の一実施例（アンチエイリアシング法による）を示すフローチャートである。 表示された文字イメージのギザギザを減らすためのアンチエイリアシングの方法の実施例を図示したものである。 表示された文字イメージのギザギザを減らすためのアンチエイリアシングの方法の実施例を図示したものである。 表示された文字イメージのギザギザを減らすためのアンチエイリアシングの方法の実施例を図示したものである。 表示された文字イメージのギザギザを減らすためのアンチエイリアシングの方法の実施例を図示したものである。

Claims (19)

1. グレースケールで表示される文字セットを作成するシルエット化グレーフォント発生方法であって、前記文字セットの中の各文字は一又はそれ以上の筆画若しくはグリフを含み、該筆画若しくはグリフはシルエット化表示用に定義されているとともに、前記方法は以下の(a)〜(e)の各ステップを含むことを特徴とするシルエット化グレーフォント発生方法。
   (a)各文字が一又はそれ以上の筆画若しくはグリフを含み、該すべての筆画若しくはグリフは一組の基本筆画若しくはグリフによって代表され、各基本筆画若しくはグリフは類似形状を持つ筆画もしくはグリフをトポグラフィ的に代表するような文字セットを表示するステップ；
   (b)前記各基本筆画若しくはグリフをシルエット化表示用に定義するステップ；
   (c)前記一組の基本筆画もしくはグリフによってトポグラフィ的に代表される一又はそれ以上の筆画若しくはグリフを、シルエット化表示用に定義するステップ；
   (d)シルエット化された前記文字セットをグレースケールで表示するステップ；
   (e)シルエット化された前記文字セットの見栄えを検証するステップ；
2. 前記文字セットを形成する各筆画若しくはグリフが、キーポイント、幅値、該キーポイント及び幅値と空間的な関係を持って予め定義された特徴点、及び該特徴点間の曲線を定義する曲率によって定義されることを特徴とする請求項１に記載のシルエット化グレーフォント発生方法。
3. 前記ステップ(b)が前記各基本筆画若しくはグリフの中にシルエットエリアを定義するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載のシルエット化グレーフォント発生方法。
4. 前記ステップ(b)が前記各基本筆画若しくはグリフに対して定義されたシルエットエリアに対応したシルエットコードを割り当てるステップをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のシルエット化グレーフォント発生方法。
5. 前記ステップ(c)が、前記基本筆画又はグリフによってトポグラフィ的に代表される類似形状を持つ筆画もしくはグリフに対し、前記基本筆画若しくはグリフに割り当てられたものと同じシルエットコードを割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項４に記載のシルエット化グレーフォント発生方法。
6. 前記文字セットを形成する各筆画若しくはグリフが、キーポイント、幅値、該キーポイント及び幅値と空間的な関係を持って予め定義された特徴点、及び該特徴点間の曲線を定義する曲率によって定義され、同様に、各基本筆画若しくはグリフが、キーポイント、幅値、特徴点、及び曲率によって定義されるとともに、前記ステップ(b)がキーポイント、幅値、特徴点、及び曲率によって前記各基本筆画若しくはグリフの中にシルエットエリアを定義するステップを含むことを特徴とする請求項３に記載のシルエット化グレーフォント発生方法。
7. 前記文字セットをグレースケールで表示するステップ(d)が以下のステップ(d₁)〜(d₃)を備えていることを特徴とする請求項３に記載のシルエット化グレーフォント発生方法。
   (d₁)シルエットエリアにある各画素のグレー値を計算するステップ；
   (d₂)前記各画素に対して、その画素を囲む文字イメージのトポグラフィを解析し、該解析結果に応じて予め定義されている重み付けマトリクスを選択し、かつ、該選択された重み付けマトリクスに基づいて前記画素のアンチエイリアシング化されたグレー値を計算するステップ；
   (d₃)前記計算されたアンチエイリアシング化されたグレー値に従って各画素を表示するステップ；
   
8. グレースケールで表示される文字セットを作成するコンピュータＧＵＩツールであって、前記文字セットの中の各文字は一又はそれ以上の筆画若しくはグリフを含み、該筆画若しくはグリフはシルエット化表示用に定義されているとともに、前記ツールは以下の(a)〜(d)の各手段を有することを特徴とするコンピュータＧＵＩツール。
   (a)各文字が一又はそれ以上の筆画若しくはグリフを含み、該すべての筆画若しくはグリフは一組の基本筆画若しくはグリフによって代表され、各基本筆画若しくはグリフは類似形状を持つ筆画もしくはグリフをトポグラフィ的に代表するような文字セットを表示する手段；
   (b)前記各基本筆画若しくはグリフをシルエット化表示用に定義する手段；
   (c)前記一組の基本筆画もしくはグリフによってトポグラフィ的に代表される一又はそれ以上の筆画若しくはグリフを、シルエット化表示用に定義する手段；
   (d)シルエット化された前記文字セットをグレースケールで表示する手段；
9. 前記一又はそれ以上の筆画若しくはグリフをシルエット化表示用に定義する手段(c)が、前記筆画若しくはグリフをトポグラフィ的に代表する基本筆画もしくはグリフの前記シルエット化表示手段(b)に従って前記各筆画若しくはグリフをシルエット化表示用に自動的に定義することを特徴とする請求項８に記載のコンピュータＧＵＩツール。
10. 前記文字セットを形成する各筆画若しくはグリフが、キーポイント、幅値、該キーポイント及び幅値と空間的な関係を持って予め定義された特徴点、及び該特徴点間の曲線を定義する曲率によって定義され、同様に、各基本筆画若しくはグリフが、キーポイント、幅値、特徴点、及び曲率によって定義されるとともに、前記手段(b)がキーポイント、幅値、特徴点、及び曲率によって前記各基本筆画若しくはグリフの中にシルエットエリアを定義することを特徴とする請求項８に記載のコンピュータＧＵＩツール。
11. 前記手段(b)が前記各基本筆画若しくはグリフの中にシルエットエリアを定義することを特徴とする請求項８に記載のコンピュータＧＵＩツール。
12. 前記文字セットをグレースケールで表示する手段(d)がさらに以下の手段(d₁)〜(d₃)を備えていることを特徴とする請求項８に記載のコンピュータＧＵＩツール。
    (d₁)シルエットエリアにある各画素のグレー値を計算する手段；
    (d₂)前記各画素に対して、その画素を囲む文字イメージのトポグラフィを解析し、該解析結果に応じて予め定義されている重み付けマトリクスを選択し、かつ、該選択された重み付けマトリクスに基づいて前記画素のアンチエイリアシング化されたグレー値を計算する手段；
    (d₃)前記計算されたアンチエイリアシング化されたグレー値に従って各画素を表示する手段；
13. グレースケールで表示される文字セットを作成するコンピュータが実行可能な命令を格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記文字セットの中の各文字は一又はそれ以上の筆画若しくはグリフを含み、該筆画若しくはグリフはシルエット化表示用に定義されているとともに、前記命令はコンピュータにロードされたときに前記コンピュータに以下の(a)〜(d)の各ステップを実行させるものであるコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
    (a)各文字が一又はそれ以上の筆画若しくはグリフを含み、該すべての筆画若しくはグリフは一組の基本筆画若しくはグリフによって代表され、各基本筆画若しくはグリフは類似形状を持つ筆画もしくはグリフをトポグラフィ的に代表するような文字セットを表示するステップ；
    (b)前記コンピュータのユーザが前記各基本筆画若しくはグリフをシルエット化表示用に定義することを許可するステップ；
    (c)前記文字セットを形成する一又はそれ以上の筆画若しくはグリフの各々を、シルエット化表示用に定義するステップ；
    (d)シルエット化された前記文字セットをグレースケールで表示するステップ；
14. 前記文字セットを形成する各筆画若しくはグリフが、キーポイント、幅値、該キーポイント及び幅値と空間的な関係を持って予め定義された特徴点、及び該特徴点間の曲線を定義する曲率によって定義されることを特徴とする請求項１３に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
15. 前記ステップ(b)が前記ユーザが前記各基本筆画若しくはグリフの中にシルエットエリアを定義することを許可するステップを含むことを特徴とする請求項１３に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
16. 前記ステップ(b)が前記各基本筆画若しくはグリフに対して定義されたシルエットエリアに対応したシルエットコードを割り当てるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
17. 前記ステップ(c)が、前記基本筆画又はグリフによってトポグラフィ的に代表される類似形状を持つ筆画もしくはグリフに対し、前記基本筆画若しくはグリフに割り当てられたものと同じシルエットコードを割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項１６に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
18. 前記文字セットを形成する各筆画若しくはグリフが、キーポイント、幅値、該キーポイント及び幅値と空間的な関係を持って予め定義された特徴点、及び該特徴点間の曲線を定義する曲率によって定義され、同様に、各基本筆画若しくはグリフが、キーポイント、幅値、特徴点、及び曲率によって定義されるとともに、前記ステップ(b)がキーポイント、幅値、特徴点、及び曲率によって前記各基本筆画若しくはグリフの中にシルエットエリアを定義するステップを含むことを特徴とする請求項１５に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
19. 前記文字セットをグレースケールで表示するステップ(d)が以下のステップ(d₁)〜(d₃)を備えていることを特徴とする請求項１３に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
    (d₁)シルエットエリアにある各画素のグレー値を計算するステップ；
    (d₂)前記各画素に対して、その画素を囲む文字イメージのトポグラフィを解析し、該解析結果に応じて予め定義されている重み付けマトリクスを選択し、かつ、該選択された重み付けマトリクスに基づいて前記画素のアンチエイリアシング化されたグレー値を計算するステップ；
    (d₃)前記計算されたアンチエイリアシング化されたグレー値に従って各画素を表示するステップ；

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