JP2009271909A - 図形描画編集システム、図形描画編集装置及び図形描画編集方法 - Google Patents

Abstract

【課題】図形オブジェクトの変形の際のユーザの操作を簡素化することができる図形描画編集システム、図形描画編集装置及び図形描画編集方法等を提供する。
【解決手段】ステップＳ１０８において、ユーザにペンで直線オブジェクトの一部をドラッグさせる。そして、このドラッグ操作におけるペンの変位量、粘性属性及び鋭さ属性を反映させた曲線を作成する。「粘性属性」とは、ドラッグした位置の周辺の線が、どれだけドラッグし移動した位置に近づくかを示す属性であり、「鋭さ属性」とは、ドラッグした位置の曲率を示す属性である。これらの属性は、ステップＳ１０５及びＳ１０６等において設定されている。そして、この曲線がスクリーンに表示される。
【選択図】図３

Description

本発明は、図形オブジェクトの変形を実行する図形描画編集システム、図形描画編集装置及び図形描画編集方法等に関する。

図形描画編集システムには、図形オブジェクトを配置し、各オブジェクトの設定を行い、オブジェクト単位で編集を行う描画プログラムを実行するものがある。このような描画プログラムのなかには、直線及び曲線に、ベジエ曲線等の曲線制御点を追加して曲線を作成するものがある。そして、このような描画プログラムでは、先ず、線を作成し、次に、曲線制御点を追加し、各曲線制御点の影響力を表す重みを設定して曲線を描画する。

また、円及び楕円等の図形オブジェクトの形状に沿った曲線を作成する装置として、直線の片側の端を固定し、図形オブジェクトを囲うように残りの端をドラッグして移動することで図形に沿った曲線を作成するという装置が知られている（特許文献１）。この装置によれば、目的とする曲線が既存の図形オブジェクトの一部である場合に少ない手順で曲線を作成することができる。

特開２００２−６３５８６号公報

しかしながら、曲線の制御点を追加し、曲線制御点の重みを設定して曲線を描画するという描画プログラムでは、曲線制御点の位置と曲線部との関係が複雑であるため、ユーザが目的の曲線を作成するには、多くの入力作業を行う必要がある。また、波線等の複数の湾曲点を備えた曲線を作成するためには、その分だけ制御点を追加して操作する作業を行う必要があり、この点でも、ユーザが多くの入力作業を行う必要がある。

また、特許文献１に記載の装置では、図形オブジェクトに接するようにして曲線を作成するため、目的の曲線に利用できる図形オブジェクトがない場合は、多数の図形オブジェクトを用いる必要があり、ユーザが多くの入力作業を行う必要がる。また、一度作成した曲線の中央部分を曲げるときには、図形の固定端の設定し、他方を沿わせる図形オブジェクトの周りを囲うようにドラッグする必要があるため、ドラッグする移動距離が大きくなってしまう。

本発明は、図形オブジェクトの変形の際のユーザの操作を簡素化することができる図形描画編集システム、図形描画編集装置及び図形描画編集方法等を提供することを目的とする。

本願発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す発明の諸態様に想到した。

本発明に係る図形描画編集システムは、図形オブジェクトを描画する描画手段と、前記図形オブジェクトの任意の点の変形前の位置と変形後の位置とを指定する位置指定手段と、前記任意の点の位置の変化に伴う前記図形オブジェクトの変形の属性を指定する属性指定手段と、前記位置指定手段により、前記変形の前後における各位置が指定された場合に、当該各位置及び前記属性指定手段により指定された属性に基づいて、前記図形オブジェクトを変形させる変形手段と、を有することを特徴とする。

本発明に係る図形描画編集装置は、図形オブジェクトを描画する描画手段と、前記図形オブジェクトの任意の点の変形前の位置と変形後の位置とを指定する位置指定手段と、前記任意の点の位置の変化に伴う前記図形オブジェクトの変形の属性を指定する属性指定手段と、前記位置指定手段により、前記変形の前後における各位置が指定された場合に、当該各位置及び前記属性指定手段により指定された属性に基づいて、前記図形オブジェクトを変形させる変形手段と、を有することを特徴とする。

本発明に係る図形描画編集方法は、図形オブジェクトを描画する描画ステップと、前記図形オブジェクトの任意の点の変形前の位置と変形後の位置とを指定する位置指定ステップと、前記任意の点の位置の変化に伴う前記図形オブジェクトの変形の属性を指定する属性指定ステップと、前記位置指定ステップにおいて前記変形の前後における各位置を指定した場合に、当該各位置及び前記属性指定ステップにおいて指定した属性に基づいて、前記図形オブジェクトを変形させる変形ステップと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、図形オブジェクトの変形の属性の指定を行っておけば、ドラッグ操作等により任意の点の変形前後の位置の指定のみで図形オブジェクトを変形させることができる。つまり、図形オブジェクトの変形の際のユーザの操作を簡素化することができる。

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る図形描画編集システムを示す図である。また、図２は、本発明の実施形態に係る図形描画編集システムの機能構成を示すブロック図である。

ディスプレイ１０１はこの図形描画編集システムを実行する装置である。そして、ディスプレイ１０１には、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、映像表示部２０４、ペン座標検出部２０５及びボタン情報受信部２０６が設けられている。

映像表示部２０４は、表示パネルを有し、ＣＰＵ２０１の指示により表示する映像データをスクリーン１０２上に表示する。ペン座標検出部２０５はデジタイザ機能を備えており、スクリーン１０２上にあるペン１０３の位置を検出する。ペン座標検出部２０５は、例えばスクリーン１０２の上部から光を照射し、その光がどのように遮られるかを監視することによりペン１０３の位置を検出する。また、ペン１０３及びその先端の位置の検出を、電磁気的又は静電的に検出してもよい。ボタン情報受信部２０６は、ペン１０３から赤外線を用いて送信されるペン１０３のボタン情報を受信する。ここで、ボタン情報とは、ペン１０３の先端に設けられているペン先ボタンが押されていることを示す情報である。つまり、ボタン情報は、ペン１０３がスクリーン１０２に押し当てられて、動作状態となっているか否かを示す情報である。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２に記憶された制御プログラムに従って、このディスプレイ１０１全体の動作を制御し、各種データの入出力制御及びデータ処理等を行う。ＲＯＭ２０２は、制御プログラム及び各種データを記憶している。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１による制御プログラムの実行時にワークエリアとして使用され、各種演算結果及び座標データ等を一時的に記憶する。

ここで、ペン１０３について説明する。このペン１０３の先端には、スイッチを兼ねる感圧センサが設けられており、スクリーン１０２にペン１０３が押し付けられている間、電気的な動作が可能となっている。ペン１０３は、スイッチがオン状態となっている間、ディスプレイ１０１に対して赤外線を用いてボタン情報を送信し続ける。

次に、上述のように構成された図形描画編集システムによるオブジェクトを変形させる動作（オブジェクト変形方法の実行動作）について説明する。図３は、図形描画編集システムの動作を示すフローチャートである。なお、この処理を実行するプログラムはＲＯＭ２０２に記憶されており、ＣＰＵ２０１の制御の下に実行される。

先ず、ＣＰＵ２０１が、ステップＳ１０１で、図形オブジェクトを作成する。つまり、ユーザによるペン１０３の操作に基づいて、ＣＰＵ２０１が図形オブジェクトを作成する。例えば、ユーザが、図４（ａ）に示すように、直線描画モードを選択し、ペン１０３をスクリーン１０２に押し当てながら移動（以下、「ドラッグ」という）すると、直線オブジェクトが図形オブジェクトとして作成される。そして、映像表示部２０４がこの直線オブジェクトをスクリーン１０２に表示する。なお、ここでいう「直線」とは、厳密には「有限直線（線分）」のことをいう。

次いで、ＣＰＵ２０１が、ステップＳ１０２で、図形オブジェクト上において固定する場所を指定するか否かの判定を行い、指定する場合は、ステップＳ１０５で固定する場所を指定してステップＳ１０３へ移行する。固定する場所を指定するか否かの判定は、例えば、ユーザにより入力された情報（固定する場所を指定するモードの選択の情報）等に基づいて行われる。そして、ステップＳ１０５では、例えば、ユーザが、図４（ｂ）に示すように、直線オブジェクトの中で固定する場所としてペン１０３で直線オブジェクトの両端を順に指定すると、ＣＰＵ２０１が固定点指定手段としてこれらの両端点を固定点として指定する。この操作により、例えば、直線オブジェクトの両端が固定して動かなくなる。なお、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ１０２で、固定する場所を指定することとなっていない場合は、そのままステップＳ１０３へ移行する。

ステップＳ１０３では、ＣＰＵ２０１が、図形オブジェクトの粘性属性を変更するか否かの判定を行い、変更する場合は、ステップＳ１０６で図形オブジェクトの粘性属性を設定してステップＳ１０４へ移行する。粘性属性を変更するか否かの判定は、例えば、ユーザにより入力された情報等に基づいて行われる。粘性属性は、例えば数値で表現されるため、図４（ｃ）に示すように、図形オブジェクトは変化しない。なお、「粘性属性」とは、オブジェクト上の所定の位置（変更前の位置）が、ドラッグによって指定された変更後の位置にどれだけ近づくかを示す属性であり、図形オブジェクトを構成する線を粘性体とみなしたときの当該線の粘度を示す。図５に示すように、粘性属性を高めた場合、変更後の位置から離れた位置の線もドラッグした方向に移動し、小さい曲率の曲線になり、一方、粘性属性を低くした場合、変更後の位置の周辺のみ変形し、曲率の大きい曲線になる。なお、図形オブジェクトの変形は、例えば、以下の数１に示すように、ドラッグ位置を中心とした正規分布により決定する。

図５に示す例では、鋭さを１．５、粘性を０．６、ドラッグの開始位置を０．０、距離を１．０としてある。鋭さについては後述する。これ以外にも、図６に示すように、鋭さと粘性とを組み合わせることで分散σの値を変更でき、様々な変形を行うことができる。

そして、粘性属性がユーザにより入力されると、ＣＰＵ２０１が属性指定手段として、属性の１種である粘性属性を指定する。なお、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ１０３で、粘性属性を変更することとなっていない場合は、ステップＳ１０６の処理を行わずに、そのままステップＳ１０４へ移行する。

ステップＳ１０４では、ＣＰＵ２０１が、変形ツールの鋭さ属性を変更するか否かの判定を行い、変更する場合は、ステップＳ１０７で変形ツールの鋭さ属性を設定してステップＳ１０８へ移行する。鋭さ属性を変更するか否かの判定は、例えば、ユーザにより入力された情報（所定の変形モードの選択の情報）等に基づいて行われる。図４（ｄ）に示すように、所定の変形モードに移行する変更ツールとして金槌アイコンが設定されている場合に、この金槌アイコンが選択されると、ＣＰＵ２０１はステップＳ１０７に移行する。鋭さ属性は、例えば数値で表現されるため、図４（ｄ）に示すように、図形オブジェクト自体は変化しない。なお、「鋭さ属性」とは、ドラッグした位置の曲率を示す属性であり、図形オブジェクトを構成する線の変形後の鋭さを示す。図５に示すように、鋭さ属性を大きくした場合は曲率が大きくなり、尖った曲線になり、一方、鋭さ属性を小さくした場合は曲率が小さくなり、緩やかな曲線になる。そして、鋭さ属性がユーザにより入力されると、ＣＰＵ２０１が属性指定手段として、属性の１種である鋭さ属性を指定する。なお、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ１０４で、鋭さ属性を変更することとなっていない場合は、ステップＳ１０７の処理を行わずに、そのままステップＳ１０８へ移行する。

ステップＳ１０８では、ＣＰＵ２０１が、図４（ｅ）に示すように、ユーザにペン１０３で直線オブジェクトの任意の点をドラッグさせる。この結果、ＣＰＵ２０１が位置指定手段として、当該任意の点の変形の前後の位置を指定する。そして、ＣＰＵ２０１は、このドラッグ操作におけるドラッグの開始点を制御点として追加し、この制御点を中心として、ペン１０３の変位量、粘性属性及び鋭さ属性を反映させた曲線を、図４（ｆ）に示すように作成する。この曲線は、映像表示部２０４によりスクリーン１０２に表示される。なお、ステップＳ１０２において、固定点が指定されていない場合は、図形オブジェクトの特定の点を固定点として定めて、曲線を作成すればよい。このような特定の点としては、例えば、直線オブジェクトの両端点、及び、ドラッグを開始した点から特定の距離だけ離間した点が挙げられる。どのような点を固定点とするかは、デフォルトで設定しておいてもよく、ユーザに予め指定させておいてもよい。

その後、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ１０９で、続けて変形を行うか否かの判定を行い、続けて変形する場合はステップＳ１０１に移行する。続けて変更を行うか否かの判定は、例えば、ユーザにより入力された情報等に基づいて行われる。

このような図形描画システムによれば、少ない入力作業で複雑な曲線を作成することができる。

ここで、図７に整流波形を描画する例を示す。先ず、図７（ａ）に示すように、直線を描画する（ステップＳ１０１）。次いで、図７（ｂ）に示すように、固定する点を指定する（ステップＳ１０２〜Ｓ１０５）。その後、図７（ｃ）に示すように、波にする部分をドラッグする（ステップＳ１０３〜Ｓ１０８）。続いて、図７（ｄ）に示すように、他に波にする部分をドラッグする（ステップＳ１０９〜Ｓ１０８）。そして、これらを繰り返すことにより、図７（ｅ）に示すように、整流波形が完成する。

このような整流波形を、ベジエ曲線を用いた制御点を用いて記述する場合、それぞれの制御点に対して、制御点の重みを修正する必要がある。これに対し、図７に示す本実施形態によれば、少ない作業量で整流波形を描画することができる。

また、図８に減衰波形を描画する例を示す。先ず、図８（ａ）に示すように、直線を描画する（ステップＳ１０１）。次いで、図８（ｂ）に示すように、固定する点を指定する（ステップＳ１０２〜Ｓ１０５）。その後、図８（ｃ）に示すように、波にする部分をドラッグする（ステップＳ１０３〜Ｓ１０８）。続いて、図８（ｄ）に示すように、他に波にする部分をドラッグする（ステップＳ１０９〜Ｓ１０８）。そして、これらを繰り返すことにより、図８（ｅ）に示すように、減衰波形が完成する。

このような減衰波形を、ベジエ曲線を用いた制御点を用いて記述する場合も、それぞれの制御点に対して、制御点の重みを修正する必要がある。これに対し、図８に示す本実施形態によれば、少ない作業量で減衰波形を描画することができる。

これらの例のように、放物線の組み合わせを選択した後、直線オブジェクトの一部をドラッグし変形すると、放物線の曲線オブジェクトが作成できる。これにより、複雑な式で表現される曲線を少ない入力作業で描画できる。

なお、変形の対象となる図形オブジェクトは直線オブジェクトに限定されず、曲線オブジェクト、閉曲線オブジェクト等を変形対象の図形オブジェクトとしてもよい。

また、図形オブジェクトの粘性属性を当該図形オブジェクトの作成後に設定するのではなく、粘性属性を設定したうえで当該粘性属性の図形オブジェクトを作成するようにしてもよい。

また、上述の実施形態では、変形モードの設定後に鋭さ属性が設定されるが、金槌アイコン以外にも１個以上のアイコンを用意しておき、更に、アイコン毎に相違した鋭さ属性を設定しておき、アイコンの指定と同時に鋭さ属性が設定されるようにしてもよい。また、鋭さ属性の変更に伴ってアイコンを変形させてもよい。

また、曲線の作成に際して、ドラッグの速度を加味してもよい。即ち、ドラッグ操作における変位量及び速度、粘性属性、並びに鋭さ属性に基づいて曲線を作成してもよい。この場合、例えば、直線に対し、まだ粘性属性及び鋭さ属性が決定していない状態でドラッグ操作が速ければ粘性を小さくし、ドラッグ操作が遅ければ粘性が高くする。ドラッグの速度を考慮することにより、変形の広がり及び深さに影響を与えるようにしてもよい。更に、直線オブジェクトを梁とみなし、この梁に荷重を加えたものとして梁の剛性からたわみ曲線を求めて図形オブジェクトの変形としてもよく、また、荷重の大きさ及び荷重の範囲からたわみ曲線を求めて図形オブジェクトの変形としてもよい。

また、粘性属性及び鋭さ属性を外部からの入力情報に基づいて設定するのではなく、ドラッグにより作成される曲線の種別毎に粘性属性及び鋭さ属性を予め設定しておいてもよい。例えば、ドラッグにより作成される曲線が放物線、楕円の一部、正弦曲線の一部等である場合に、これらの曲線の粘性属性、鋭さ属性及び速さ属性の組み合わせを、種別毎に予め設定しておいてもよい。

また、３次元空間の曲線を作成してもよい。更に、３次元空間では、曲線だけでなく、平面の一部をドラッグすることで曲面を作成してもよい。

また、上述の実施形態の図形描画編集システムでは、ディスプレイ１０１に座標入力機能、ボタン情報受信部及び描画編集プログラムを含まれているが、本発明は、他の形態によっても実施できる。例えば、図９に示すように、ディスプレイ４０１とパーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」という）４０２とを接続して図形描画編集システムを構築してもよい。このような図形描画編集システムでは、ＰＣ４０２にユーザがマウス４０３等の座標入力装置を用いて座標情報及びボタン情報を送信し、ＰＣ４０２が描画編集プログラムを実行し、ディスプレイ４０１がその結果を表示する。

なお、本発明の実施形態は、例えばコンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体又はかかるプログラムを伝送するインターネット等の伝送媒体も本発明の実施形態として適用することができる。また、上記のプログラムも本発明の実施形態として適用することができる。上記のプログラム、記録媒体、伝送媒体及びプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。

本発明の実施形態に係る図形描画編集システムを示す図である。 本発明の実施形態に係る図形描画編集システムの機能構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る図形描画編集システムの動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る図形描画編集システムの動作中の状態を示す図である。 粘性属性及び鋭さ属性の直線オブジェクトに及ぼす影響の一例を示す図である。 鋭さと粘性との組み合わせによる分散σの一例を示す図である。 整流波形を描画する例を示す図である。 減衰波形を描画する例を示す図である。 図形描画編集システムの他の構成を示す図である。

１０１：ディスプレイ
１０２：スクリーン
１０３：ペン
２０１：ＣＰＵ
２０２：ＲＯＭ
２０３：ＲＡＭ
２０４：映像表示部
２０５：ペン座標検出部
２０６：ボタン情報受信部

Claims (10)

1. 図形オブジェクトを描画する描画手段と、
   前記図形オブジェクトの任意の点の変更前の位置と変更後の位置とを指定する位置指定手段と、
   前記任意の点の位置の変化に伴う前記図形オブジェクトの変形の属性を指定する属性指定手段と、
   前記位置指定手段により、変更前の位置と変更後の位置とが指定された場合に、当該各位置及び前記属性指定手段により指定された属性に基づいて、前記図形オブジェクトを変形させる変形手段と、
   を有することを特徴とする図形描画編集システム。
2. 前記図形オブジェクトの変形の属性は、前記図形オブジェクトを構成する線を粘性体とみなしたときの当該線の粘度を含むことを特徴とする請求項１に記載の図形描画編集システム。
3. 前記図形オブジェクトの変形の属性は、前記図形オブジェクトを構成する線の変形後の鋭さを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の図形描画編集システム。
4. 前記図形オブジェクトの変形の属性は、前記図形オブジェクトの変形の速さを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の図形描画編集システム。
5. 前記図形オブジェクトの変形の属性を変更する変更手段を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の図形描画編集システム。
6. 前記図形オブジェクトを構成する線の一部であって、その位置を固定する点を指定する固定点指定手段を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の図形描画編集システム。
7. 前記変形手段は、前記図形オブジェクトの変形の属性に基づいて制御点を追加して前記図形オブジェクトを変形させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の図形描画編集システム。
8. 図形オブジェクトを描画する描画手段と、
   前記図形オブジェクトの任意の点の変更前の位置と変更後の位置とを指定する位置指定手段と、
   前記任意の点の位置の変化に伴う前記図形オブジェクトの変形の属性を指定する属性指定手段と、
   前記位置指定手段により、変更前の位置と変更後の位置とが指定された場合に、当該各位置及び前記属性指定手段により指定された属性に基づいて、前記図形オブジェクトを変形させる変形手段と、
   を有することを特徴とする図形描画編集装置。
9. 図形オブジェクトを描画する描画ステップと、
   前記図形オブジェクトの任意の点の変形前の位置と変形後の位置とを指定する位置指定ステップと、
   前記任意の点の位置の変化に伴う前記図形オブジェクトの変形の属性を指定する属性指定ステップと、
   前記位置指定ステップにおいて前記変形の前後における各位置を指定した場合に、当該各位置及び前記属性指定ステップにおいて指定した属性に基づいて、前記図形オブジェクトを変形させる変形ステップと、
   を有することを特徴とする図形描画編集方法。
10. コンピュータに、
    図形オブジェクトを描画する描画ステップと、
    前記図形オブジェクトの任意の点の変形前の位置と変形後の位置とを指定する位置指定ステップと、
    前記任意の点の位置の変化に伴う前記図形オブジェクトの変形の属性を指定する属性指定ステップと、
    前記位置指定ステップにおいて前記変形の前後における各位置を指定した場合に、当該各位置及び前記属性指定ステップにおいて指定した属性に基づいて、前記図形オブジェクトを変形させる変形ステップと、
    を実行させることを特徴とするプログラム。

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