JP2014106968A - 複数のアイテムをキャンバス内に自動配置する装置、方法およびコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、複数のアイテムを大小関係を維持しながら限定された空間内でコラージュ状に自動配置するための複数のアイテムをキャンバス内に自動配置する装置に関する。
【解決手段】本発明の一実施形態によれば、ｋ−１個のアイテムが既に配置されたキャンバス上において、ｋ−１個のアイテムが配置されたそれぞれのセルのうち、分割して第ｋアイテムを配置するセルの位置を決定する配置位置選択部と、配置位置選択部により決定された位置のセル領域を分割するセル分割部と、分割されたセルの位置に第ｋアイテムを配置するアイテム配置部と、アイテム配置部が第ｋアイテムを分割されたセルの位置に配置する際に、配置する空間が不足する場合、キャンバスの全体サイズを必要なだけ増加させる第１キャンバスサイズ調節部と、を含む。
【選択図】図８

Description

本発明は、写真やテキストなどのアイテムを限定されたキャンバス内に配置する装置などに関し、より詳細には、複数のアイテムを本来の大小関係を維持しながら限定されたキャンバス内でコラージュ状に自動配置するための、複数のアイテムをキャンバス内に自動配置する装置、方法およびコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。

オンラインにおいて様々なサイズおよび形状を有するアイテム（例えば、写真またはテキストなど）を一つの固定空間に配置する機能（すなわち、コラージュ機能）は、多数のアイテムを一目で示すことができるため、ウェブコンテンツなどにおいて頻繁に用いられている。

このような様々なアイテムを一つの空間に配置するための技術の一例として、米国登録特許公報第７，７４３，３２２号の「Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｈｏｔｏ Ａｌｂｕｍ Ｐａｇｅ Ｌａｙｏｕｔ（ヒューレット・パッカード(Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ. Ｃｏ.））」には、複数個の写真でコラージュを生成する方法が開示されており、入力順に写真を配置するにあたり、新規入力された写真を、既に配置された写真の一つの右側または下側に配置し、すべての写真の入力が完了するまで前記過程を繰り返すことが記載されている。

しかし、このように入力された写真を既に配置された写真の右側または下側に配置するためには、必ず写真のサイズを変更する必要がある。そのため、最終的に生成されたコラージュでは原本写真間の本来の大小関係が維持されないという問題点がある。すなわち、入力順に従って最も小さい原本写真がコラージュでは最も大きく示される場合が発生することがある。

他の例として、韓国登録特許公報第１０‐１０４９８１３号の「イメージを自動配置する方法および装置（エヌエイチエヌ（ＮＨＮ））」には、固定されたサイズを有する長方形の領域内に、できるだけ多いイメージを配置して、空間の浪費を減少させる方法が開示されており、領域のサイズを超えない最も大きいイメージを領域の左側上端の角に配置した後、配置したイメージの右側および下側の長方形の残りの二つの空間を新たな領域として設定し、新たな領域に次のイメージを同じ方式で配置することを繰り返す。

しかし、前記配置方法は、各領域の左側上端の角にアイテムを密集させて固定的に配置し、残りの空間に次のアイテムを配置することを繰り返す方式であって、既に配置が完了したアイテムの間に新たな空間を作って次のアイテムを配置することは不可能であるという欠点がある。また、この方法では、特定の領域のサイズを超えるアイテムはその領域に配置することができず、他の大きい領域を探して配置しなければならず、空間の活用率が相対的に低いという欠点がある。また、この方法においては、コラージュの生成ではなく、グラフィック作業におけるメモリの浪費の最小化が目的であるため、残りの空間の効率的な分散方法などは考慮されていないという欠点がある。

したがって、限定された空間内でアイテム間の大小関係の割合を正確に維持しながら各アイテムを最大限に視覚化することでコラージュの余白を最小化するアイテム配置方法が必要とされている。

米国登録特許第７，７４３，３２２号 韓国登録特許第１０‐１０４９８１３号

本発明の目的は、複数個のアイテム（例えば、写真またはテキスト）を固定したアスペクト比を有する長方形のキャンバスに自動配置することでコラージュイメージを生成できる、複数のアイテムをキャンバスに自動配置する装置、方法およびコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、複数個のアイテムを配置してコラージュイメージを生成するにあたり、各アイテムの最初の形状およびアイテム間の大小関係をそのまま維持しながらコラージュイメージを生成できる、複数のアイテムをキャンバスに自動配置する装置、方法およびコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。

上記の本発明の目的を果たし、後述する本発明の特有の効果を果たすための、本発明の特徴的な構成は下記のとおりである。

本発明の一側面によれば、複数のアイテムを空間に自動配置する装置は、ｋ−１個のアイテムが既に配置されたキャンバス上において、ｋ−１個のアイテムが配置されたそれぞれのセルのうち、分割して第ｋアイテムを配置するセルの位置を決定する配置位置選択部と、配置位置選択部により決定された位置のセル領域を分割するセル分割部と、分割されたセルの位置に第ｋアイテムを配置するアイテム配置部と、アイテム配置部が第ｋアイテムを分割されたセルの位置に配置する際に、配置する空間が不足する場合、キャンバスの全体サイズを必要なだけ増加させる第１キャンバスサイズ調節部と、を含む。

好ましくは、装置は、キャンバスに配置するｎ個のアイテムをサイズ順に整列するアイテム整列部と、アイテム整列部により整列されたｎ個のアイテムのうち、配置するアイテムをサイズ順に一つずつ選択するアイテム選択部と、をさらに含む。

好ましくは、装置は、キャンバスに既に配置された第１アイテム乃至第ｋ−１アイテムそれぞれに対して第ｋアイテムの配置コスト（ｃｏｓｔ）を算出し、算出された配置コストが最小であるアイテムが配置されたセルを、分割するセルとして決定する配置品質算出部をさらに含む。

好ましくは、配置コストは、セルの余白、セルに配置されたアイテムの拡張の際にセルから切り落とされる部分のサイズ、または第ｋアイテムのサイズのいずれか一つ以上に基づいて算出される。

好ましくは、セル分割部は、配置位置選択部により選択された位置のセル領域を水平または垂直に分割するにあたり、配置する第ｋアイテムのアスペクト比（ａｓｐｅｃｔ ｒａｔｉｏ）が選択された位置のセルのアスペクト比より小さい場合には水平分割を行い、小さくない場合には垂直分割を行う。

好ましくは、第１キャンバスサイズ調節部は、キャンバスの全体サイズを増加させるにあたり、予め設定されたキャンバスのアスペクト比を一定に維持しながら増加させる。

好ましくは、装置は、キャンバスに配置されるアイテムを分割構造に応じてツリー状に構成し、ツリーにおける同じサブツリー上に位置した二つのアイテムの位置を交換することで配置効率を高めるアイテム位置交換部をさらに含む。

好ましくは、アイテム位置交換部は、位置交換により配置品質算出部を介して算出されたペナルティーの変更を確認し、位置交換により二つのアイテムのペナルティーのうちの大きい方の値が小さくなるペアのリストを求め、ペナルティーが最も小さくなるペアから順に位置交換を行い、ペナルティーは、各アイテムが配置されたセルの余白および配置された各アイテムの拡張の際にセルから切り落とされる部分のサイズに基づいて算出される。

好ましくは、装置は、キャンバス上に配置された各アイテムの最終的なセルの境界を調整することで余白を最小化する余白除去部をさらに含む。

好ましくは、装置は、余白除去部により余白が最小化したキャンバスのサイズを同じ割合で縮小し、予め設定されたサイズに調節する第２キャンバスサイズ調節部をさらに含む。

好ましくは、装置は、キャンバス上に配置された各アイテムを切り落とすことなくセルの中点を中心に予め設定された所定角度ずつ回転させるアイテム回転処理部をさらに含む。

本発明の他の側面によれば、複数のアイテムをキャンバスに自動配置する装置で行われる複数のアイテムをキャンバスに自動配置する方法であって、ｋ−１個のアイテムが既に配置されたキャンバス上において、ｋ−１個のアイテムが配置されたそれぞれのセルのうち、分割して第ｋアイテムを配置するセルの位置を決定する段階と、決定された位置のセル領域を分割する段階と、分割されたセルの位置に第ｋアイテムを配置する段階と、第ｋアイテムを分割されたセルの位置に配置する際に、配置する空間が不足する場合、キャンバスの全体サイズを必要なだけ増加させる段階と、を含む。

一方、複数のアイテムをキャンバス内に自動配置する方法を実行するための情報は、サーバコンピュータによって読み取り可能な記録媒体に格納されることができる。このような記録媒体は、コンピュータシステムによって読み取り可能にプログラム及びデータが格納される全ての種類の記録媒体を含む。その例としては、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｋ）‐ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光データ格納装置などが挙げられ、また、搬送波（ｃａｒｒｉｅｒ ｗａｖｅ）（例えば、インターネットを介した伝送）の形態に具現されるものも含まれる。また、このような記録媒体は、ネットワークで連結されたコンピュータシステムに分散され、分散方式でコンピュータ読み取り可能なコードが格納されて実行されることができる。

上述したように、本発明によれば、複数個の写真またはテキストを固定したアスペクト比を有する長方形のキャンバスに自動配置することでコラージュイメージを自動生成できるという利点がある。

また、本発明によれば、コラージュイメージを自動生成するにあたり、各アイテムの最初の形状およびアイテム間の大小関係をそのまま維持しながら余白を最小化することで情報量を極大化できるという利点がある。

このように、本発明によれば、様々なサイズおよび形状を有するアイテムを一つのキャンバスに配置することで各アイテムの内容およびアイテム間の大小関係を同時に一目で容易に把握できる視覚的な効果が得られるという利点がある。

本発明の実施形態によるアイテムの配置過程の例を示す図である。 本発明の実施形態によるアイテムの配置最適化および余白最小化の結果を示す図である。 本発明の実施形態によるテキストアイテムの配置結果を示す図である。 本発明の実施形態によるアイテムの配置構造を示す図である。 本発明の実施形態による図４の配置構造をバイナリツリー（ｂｉｎａｒｙ ｔｒｅｅ）で示す図である。 本発明の実施形態によるセルの余白領域とアイテム領域を示す図である。 本発明の実施形態による拡張されたアイテムおよびそれにより切り落とされる部分を示す図である。 本発明の実施形態による複数のアイテムをキャンバス内に自動配置する装置の詳細構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態による複数のアイテムをキャンバス内に自動配置する手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による１次配置の詳細手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による配置最適化後の基本フォトコラージュの例を示す図である。 本発明の実施形態による空白のないフォトコラージュの例を示す図である。 本発明の実施形態によるアイテムが回転されたフォトコラージュの例を示す図である。 本発明の実施形態による配置するワードの頻度数を示す図である。 本発明の実施形態による図１４のワードを図３の配置構造に応じて配置したワードクラウドを示す図である。 同一構造を有する互いに異なるコラージュの組み合わせの例を示すための図である。 同一構造を有する互いに異なるコラージュの組み合わせの例を示すための図である。 同一構造を有する互いに異なるコラージュの組み合わせの例を示すための図である。

後述する本発明についての詳細な説明では、本発明の実施形態が示された添付図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本発明を十分に実施することができるように詳細に説明される。本発明の多様な実施形態は、互いに異なるが、相互排他的なわけではないことを理解すべきである。例えば、ここに記載されている特定形状、構造及び特徴は、一実施形態に関連して本発明の思想及び範囲を外れずに他の実施形態に具現されることができる。また、それぞれの開示された実施形態内の個別構成要素の位置または配置は、本発明の思想及び範囲を外れずに変更されることができることを理解すべきである。従って、後述する詳細な説明は限定的な意味で扱うものではなく、本発明の範囲は、適切に説明されるならば、その請求範囲が主張するものと均等な全ての範囲とともに、添付した請求範囲によってのみ限定される。図面において、類似の参照符号は、様々な側面にわたって同一または類似の機能を示す。

本発明は、複数個のアイテム（例えば、写真またはテキスト）を固定したアスペクト比を有する長方形のキャンバスに自動配置することでコラージュイメージを生成できる、複数のアイテムをキャンバスに自動配置する装置および方法を開示する。

本発明は、複数個のアイテムを配置してコラージュイメージを生成するにあたり、各アイテムの最初の形状およびアイテム間の大小関係をそのまま維持しながら余白を最小化することで情報量を極大化できる配置方法を開示する。

様々なサイズおよび形状を有するアイテムを一つのキャンバスに配置するコラージュ機能は、各アイテムの内容およびアイテム間の大小関係を同時に一目で示すことができるため、視覚的な効果に優れる。したがって、限定されたキャンバス内でアイテム間の大小関係の割合を正確に維持しながら各アイテムを最大限に視覚化するためには、コラージュの余白を最小化するアイテム配置方法が重要である。

一方、後述する本発明において用いられる「アイテム（ｉｔｅｍ）」とは、コラージュイメージを生成するために配置されるユニットオブジェクトを意味し、アイテムの例としては、写真またはテキストだけでなく、所定領域を占めるアニメーションまたは動画が挙げられ、本発明はこれに限定されない。

また、後述する本発明において用いられる「クロップ（ｃｒｏｐ）」とは、特定のイメージの全体の領域から選択される一部の領域（例えば、主要領域）を切り落とすことを意味し、「オーバレイ（ｏｖｅｒｌａｙ）」とは、複数のイメージをオーバレイして編集することを意味する。

また、後述する本発明において用いられる「キャンバス（ｃａｎｖａｓ）」とは、複数のアイテムが配置される長方形の空間を意味し、好ましくは、キャンバスは、そのアスペクト比が一定に維持されるように生成される。

また、後述する本発明において用いられる「セル（ｃｅｌｌ）」とは、各アイテムの占有領域を意味し、当該アイテムが占める領域だけでなくアイテム周辺の余白領域まで含んでもよい。

以下、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できるようにするために、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

まず、図１から図３を参照して本発明の実施形態による概要について説明し、次に、図４から図６を参照して本発明の実施形態による装置および方法について詳細に説明する。

アイテム自動配置の概要
図１は本発明の実施形態によるアイテムの配置過程の例を示す図である。

図１を参照すると、まず、全ｎ（ｎは、自然数）個の入力アイテムをサイズ順に整列する。この際、最も大きいアイテムを第１アイテム（ｉｔｅｍ_１）とし、最も小さいアイテムを第ｎアイテム（ｉｔｅｍ_ｎ）とする。また、各アイテムを配置してコラージュイメージを生成するキャンバスを生成する。キャンバスのアスペクト比は、最終生成するコラージュイメージの割合による予め設定された割合で一定に維持することが好ましい。しかし、アイテム配置段階では、後述のように、キャンバスのサイズが必要に応じて増加することがあり、必要な場合には、最終コラージュイメージの生成の際に、最初に設定されたサイズに再び調整される。後述する本発明の実施形態では、説明の便宜上、キャンバスのアスペクト比を１と定めた正方形のキャンバスを想定して説明するが、本発明に係るキャンバスは正方形に限定されない。

最初に設定されるキャンバスのサイズおよび形状は、アスペクト比が１の場合、第１アイテムを含む最小面積の正方形である。このようにキャンバスが生成されると、最初に第１アイテムをキャンバスに配置する。一方、第１アイテムをキャンバス内のいずれの位置に配置しても結果は同じであるが、便宜上、キャンバスの中央に配置してもよい。この際、第１アイテムがキャンバスにおいて占める領域（以下、この領域を「セル（ｃｅｌｌ）」とする）は、キャンバス全体となる。すなわち、一つのセルは、当該アイテムが占める空間と、残りの余白空間とを含む一つの長方形となる。

次の段階として第２アイテムを配置するにあたり、第１アイテムのセルを水平に分割して第１アイテムの上側または下側に配置してもよく、他の実施形態として、第１アイテムのセルを垂直に分割して、第１アイテムの左側または右側に配置してもよい。水平に分割するかまたは垂直に分割するかに対する選択基準については後述する。一方、分割された空間に第２アイテムを配置するための空間が不足する場合には、キャンバスのサイズを必要なだけ増加させる。この際にもキャンバスのアスペクト比（例えば、正方形）は常に維持しなければならないため、増加する必要がある方向の垂直方向にも同じ長さだけ増加させる。

このように、配置された第２アイテムは、第１アイテムとは別々に第１アイテムのセルを有するが、この際、セル内の余白領域も同様に、アイテムのサイズの割合に応じて、第１アイテムと第２アイテムとが別々に有する。一方、第２アイテムは、割り当てられたセル内のいずれの位置に配置してもよく、説明の便宜上、図１に示されたように、セルの中央に配置する。

次の段階からは、入力されたアイテムを既に配置されたアイテムのいずれのアイテムのセル領域を分割して配置するかをまず決定した後、上述した方法と同じ方法で配置する。また、分割すると決定されたセルに対して水平分割するか垂直分割するかを決定して、上述したのと同じ方式で配置する。水平分割と垂直分割の選択基準については後述する。また、第２アイテムの配置と同様に空間が不足する場合、アスペクト比を維持しながら必要なだけキャンバスサイズを増加させる。

このような過程を、最もサイズが小さいアイテム（すなわち、第ｎアイテム）まで繰り返して行い、新たなアイテムが配置される度にキャンバスの余白が全体的に均一に分散されるように各アイテムのセル領域を調整する。

図１は２２個（すなわち、ｎ＝２２）のアイテムが本発明の実施形態により上述した方法通りに１次的に配置される過程の例を示す。図１において、正方形のキャンバスのサイズが必要に応じて増加することが分かる。例えば、第４アイテム、第５アイテム、第６アイテムおよび第７アイテムの配置の際に、正方形のキャンバスのサイズが必要なだけ増加した。

このように、図１に示されたように最初のアイテム配置が完了すると、配置されたアイテムの位置を交換することで最適化し、余白を最小化する過程を行う。

図２は本発明の実施形態によるアイテムの配置最適化および余白最小化の結果を示す図である。

図２を参照すると、図１のように配置されたアイテムを再配置することで空間活用を最適化し、余白を最小化することができる。すなわち、図２に示されたように、配置されたアイテムの位置を交換することで空間活用を最適化することができる。

図１の方法によりアイテムを配置する場合、アイテムの配置順序がサイズ順に固定されているため、図１の１次配置の結果が必ずしも最適の配置とは言えない。したがって、１次配置の結果から一組のアイテムを交換して位置を変更することが空間活用においてより望ましい場合、当該二つのアイテムの位置を交換する。位置を交換するか否かを判断する詳細な基準については後述する。

次に、最終的なセルの境界を調整することで余白を最小化することができる。すなわち、上述した図１の１次配置および図２の位置変更の後にも、各アイテムは、各セル内で必要以上の余白を含んでいる。各セル内の余白はアイテムの配置過程で必要なものであるため、配置が完了し、位置変更まで完了した後には除去する必要がある。

図２は図１の１次配置の結果（左側）と、これを再配置して最適化した結果（右側）を示している。図２において、アイテムの再配置による最適化により、一部アイテムの位置が変更されたことが分かる。例えば、第１３アイテムと第１８アイテムは位置が交換されており、第１９アイテムと第２０アイテムは位置が交換されている。また、許容される範囲内でキャンバスの余白を最大限に削除することでキャンバスサイズが相当減少したことが確認される。

図３は本発明の実施形態によるテキストアイテムの配置結果を示す図である。図３を参照すると、図１４のテキストの場合にも、本発明の実施形態によりイメージと同様にアイテム単位で配置することができる。この際、各ワードの発生頻度に応じて占めるセルのサイズに差をつけ、上述した方法と同様に各ワードを配置することでテキストアイテムを配置することができる。これに関する詳細な説明は後述する。

一方、図１から図３と同様な手順によってアイテムの配置が最適化するとき、様々な方法に活用されてもよい。例えば、アイテムが写真の場合、各写真を図３の右側の最終配置図におけるアイテム領域に原本写真をサイズ調整して添付すると、図１１のような形態の基本フォトコラージュが得られる。ここで、原本写真の形状および原本写真間の大小関係は完壁に維持されていることが分かる。

この際、本発明の実施形態により、図１１において各アイテムが自分のセル内部の余白を埋めるように各写真を同じアスペクト比で拡大すると、図１２のように空白のないフォトコラージュが得られる。

一方、図１２において、写真を拡大してセルからはみ出した各写真の一部分は切り落とされるが、切り落とされた部分がどの程度であるかは、全体のコラージュイメージを見ては分からない。場合に応じて、コラージュにおいて見えない部分が原本写真のどの程度を占めるかに関する情報が必要になることもある。このような場合、本発明の実施形態により基本コラージュから各写真を切り落とすことなくセルの中点を中心にランダムに所定角度ずつ回転させると、図１３に示されたようにコラージュにおいて見えない部分がどの程度であるか予想できる他の形態のコラージュが得られる。

本発明の他の適用例として、上述したように各アイテムがテキストの場合、本発明に係るアイテム配置方法を用いて図１５に示されたように各テキストの加重値を示すワードクラウド（ｗｏｒｄ ｃｌｏｕｄ）を生成してもよい。この際、各アイテム（すなわち、テキスト）の加重値は、ワードの重要度、発生頻度、最新性などの予め決められた値として設定されてもよい。

したがって、図１５に示されたようにワードクラウドを生成すると各ワードの加重値が一目で視覚的に分かるため、棒グラフなどの方式とは異なり、情報量をそのワードのサイズに直接反映して示すという点においてこの方法は高い情報伝達力を有する。

すなわち、本発明の実施形態により図１４に示されたように各ワードは、加重値とともに入力されてもよい。この際、入力された加重値は、表現するワードのフォントサイズ、すなわち各アイテムの縦サイズを決定し、ワード自体の長さ（文字の個数）は、アイテムの横サイズを決定する。

例えば、図１４に示されたように７７個のワードがテキスト内における発生頻度数の情報とともに入力されると、各ワードが占めるアイテムの横サイズおよび縦サイズが決定される。入力されたデータに上述した本発明に係るアイテム配置方法を適用すると、７７個のワードに対して、図３に示されたようなアイテム配置結果が得られる。

この際、図１４の各ワードを当該アイテム位置に記録すると、図１５のようなワードクラウドが得られる。したがって、このように本発明のアイテム配置方法を用いて加重値が反映されたすべてのワードを密集した形態で示すことで、限定された空間内で最大の情報を伝達することができる。

一方、ワードクラウドの場合には、図１５のようにワードの発生頻度を重要度とし、重要なアイテムがより大きい領域を占めるようにすることで視覚的に強調する効果が得られた。本発明の実施形態により、写真の場合にも、原本写真のサイズとは無関係に重要な写真と判断された場合、人為的に大きいアイテムを割り当ててフォトコラージュにおいて優先的に目立つようにする効果が得られる。この際、重要度は、ユーザが直接指定するか自動計算されるように具現してもよい。

また、本発明の実施形態により、同一アイテムに対する様々な組み合わせのコラージュの生成も可能である。例えば、本発明において、図４のようなアイテムの配置は、図５に示されたようなバイナリーツリー（ｂｉｎａｒｙ ｔｒｅｅ）構造に表現されてもよく、本発明に係るアイテムの配置過程は、図５のバイナリーツリーの成長過程に対応させてもよい。

図５を参照すると、図５のバイナリーツリーにおいて末端以外の内部ノード（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｎｏｄｅ）は、必ず左右一組のサブツリー（ｓｕｂｔｒｅｅ）を有する。この際、左右のサブツリーの位置を交換することは、最終的に決定されたアイテム配置において当該アイテムの位置を交換することで異なる形状のコラージュを生成できることを意味する。

したがって、図５におけるサブツリーの位置を交換する方式によりｎ個のアイテムで同一構造を有する互いに異なるコラージュの組み合わせを２^ｎ−１個作製することができる。図１６ａ、図１６ｂおよび図１６ｃは、図１２のように配置されたコラージュと同じ構造を有する互いに異なるコラージュの組み合わせの例を示す図である。すなわち、図１２のようにアイテムが配置される場合、図５のサブツリーにおける位置を交換することで、図１６ａから図１６ｃのように様々な配置の組み合わせが生成されてもよい。

以上、本発明に係るアイテム配置によるコラージュ生成の概要について説明した。以下、本発明を具現するにあたり、アイテムの配置に用いられる判断基準について詳細に説明する。特に、配置されたアイテムの配置品質の基準とアイテムを配置する際の位置選定の基準について詳細に説明する。

アイテムの配置に用いられる判断基準
まず、配置されたアイテムの配置品質の基準について説明すると、アイテムの配置品質は、新規入力されるアイテムの配置位置を決定する要素の一つである。また、アイテムの配置品質は、配置最適化の過程において位置交換するアイテムペアを選定する際にも重要な役割を果たす。一方、本発明の実施形態により、配置品質は、ペナルティー（ｐｅｎａｌｔｙ）で表現し、第ｉアイテム（ｉｔｅｍ_ｉ）のペナルティーは、下記（数１）のように定義する。

（数１）において、ｗａｓｔｅ（ｉ）は、セル余白に対するセルサイズの割合、すなわち、図６の例において斜線で表されたセル余白に対する全体のセルサイズの割合を表現する値である。この際、ｗａｓｔｅ（ｉ）の値の範囲は０〜１であり、アイテムがセル領域を余白なく満たした場合、余白のサイズは０となるため、ｗａｓｔｅ（ｉ）の値は０となる。

（数１）において、ｃｒｏｐｃｕｔ（ｉ）は、アイテムを拡張してセルを覆った際にセルから切り落とされるアイテム部分の割合、すなわち、アイテムとセルの横／縦の割合であるアスペクト比（ａｓｐｅｃｔ ｒａｔｉｏ）の偏差を表現する値である。図７を参照すると、その高さがセルの高さと一致するまでアイテムを拡張した場合、拡張したアイテムの一部（横部分）はセルを超え、セルを超えた部分はクロップ（ｃｒｏｐ）されて切り落とされる。

この際、ｃｒｏｐｃｕｔ（ｉ）値の範囲は０〜１であり、セル余白が大きくてもアイテムとセルの形状が類似すると、すなわち、アスペクト比が一致すると、アイテムがセル余白を超えて拡張される必要がないためこの値は０となる。

一方、αは０〜１の実数であり、ｗａｓｔｅ（ｉ）とｃｒｏｐｃｕｔ（ｉ）の加重値の割合を決定する。αの基本値は０．５と設定することができる。

本発明の実施形態により、すべてのアイテムのペナルティー（ｐｅｎａｌｔｙ）値は、新規のアイテムが配置され、セル境界の調整が終了した直後に再計算される。

アイテムを配置する際の位置選定の基準
ｋ−１個のアイテムが既に配置された状態でｋ番目のアイテムである第ｋアイテム（ｉｔｅｍ_ｋ）を配置する際には次の二つを決定しなければならない。

第一に、既に配置された第１アイテム乃至第ｋ−１アイテムのいずれのアイテムのセルを分割するか（すなわち、セル分割するアイテムの決定）。

第二に、水平分割と垂直分割のいずれを選択するか。

この際、本発明の実施形態により、第１アイテム乃至第ｋ−１アイテムそれぞれに対して第ｋアイテムの配置コスト（ｃｏｓｔ）を求め、最小のコストがかかるアイテムを選択してセルを分割する。また、選択されたアイテムのアスペクト比（ａｓｐｅｃｔ ｒａｔｉｏ）がセルのアスペクト比より小さい場合には水平分割を行い、そうでない場合には垂直分割を行う。

例えば、第ｒ（ｒはｋより小さい自然数）アイテムのセルを分割して第ｋアイテムを配置する場合の配置コストは、下記（数２）のように定義することができる。

（数２）において、ｓｐａｃｅ＿ｃｏｓｔ_ｋ（ｒ）は、第ｒアイテム（ｉｔｅｍ_ｒ）をセル分割して第ｋアイテム（ｉｔｅｍ_ｋ）を配置した際にセル余白以外にさらに必要な空間値（セル余白が残る場合には負の値、不足する場合には正の値を有する）から第ｋアイテム（ｉｔｅｍ_ｋ）のサイズを減算した値である。したがって、ｓｐａｃｅ＿ｃｏｓｔ_ｋ（ｒ）は、通常、負の値を有し、セル余白が大きいほどより大きい絶対値を有する。仮に第ｒアイテム（ｉｔｅｍ_ｒ）のセル余白が全くない場合には、この値は最大値である０を有する。

本発明では、配置品質の低い（すなわち、ペナルティーの高い）アイテムにセル分割の優先権を与えるために、（数２）により、ｓｐａｃｅ＿ｃｏｓｔ_ｋ（ｒ）値にｐｅｎａｌｔｙ（ｒ）を乗じて算出した最終的な配置コストｃｏｓｔ_ｋ（ｒ）値が決定される。

この方法を使用することにより、既存アイテムのうちセル余白が多く、配置品質が良好でないアイテムであるほどセル分割対象として選択される確率が高くなり、また、セル分割の際に当該アイテムの配置品質が改善される効果が得られる。

アイテム間の位置交換の基準
本発明の実施形態により、アイテムの１次配置が終了すると配置結果を最適化するために位置交換が物理的に可能なアイテムペア（すなわち、互いに相手のセルに入ることができるアイテムペア）に対して位置交換を試みる。

この際、位置交換を行うと、二つのアイテムのペナルティーが変更されるが、位置交換により二つのアイテムのペナルティーのうち大きい方の値が小さくなるペアのリストを求める。

このような方法により、ペナルティーが最も小さくなるペアから順に位置交換を行う。この際、位置交換が行われたアイテムが含まれたペアが待機リストに存在するとリストから全部除去する。

この方法を繰り返して行うにあたり、最小の配置品質を有するアイテムの配置品質が改善されない時点（すなわち、最大のペナルティーを有するアイテムのペナルティーがそれ以上小さくならない時点）で中止する。これにより、最適化した配置が得られる。

以下、図８を参照して本発明の実施形態による装置について説明し、図９および図１０を参照して本発明の実施形態による方法について説明する。

アイテム自動配置装置
図８は本発明の実施形態による複数のアイテムを空間内に自動配置する装置の詳細構成を示すブロック図である。図８を参照すると、本発明の実施形態による複数のアイテムを空間内に自動配置する装置は、１次配置部８１０、配置最適化部８２０、配置品質算出部８３０などを含んでもよい。

１次配置部８１０は、図１のように全体アイテムを、本発明の実施形態によってキャンバスに１次的に配置する機能を担う。このように１次的にアイテムが配置されると、配置最適化部８２０からアイテム位置交換、余白除去などにより最適化した配置結果が得られる。配置品質算出部８３０は、本発明の実施形態により、１次配置部８１０の配置位置選択条件または配置最適化部８２０のアイテム位置交換条件などを決定するために配置品質を算出する機能を担う。

より具体的に説明すると、１次配置部８１０は、アイテム整列部８１１、アイテム選択部８１２、配置位置選択部８１３、セル分割部８１４、アイテム配置部８１５および第１キャンバスサイズ調節部８１６などを含んでもよい。

まず、アイテム整列部８１１は、全ｎ個のアイテムをサイズ順に整列する。この際、最も大きいアイテムを第１アイテムと設定し、サイズ順に第２アイテム、第３アイテム、…、第ｎアイテムまで設定する。

一方、アイテムのサイズは様々な基準で設定してもよい。例えば、各アイテムの横×縦（すなわち、面積）を当該アイテムのサイズと定めるか、アイテムの幅が大きい順またはアイテムの高さが大きい順にアイテムのサイズ順を定めてもよく、本発明はこれに限定されない。

このように、アイテム整列部８１１により各アイテムがサイズ順に整列されると、アイテム選択部８１２では、第１アイテムから順に選択されて、上述したように本発明の実施形態による方法によりキャンバスに配置される。

配置位置選択部８１３は、アイテム選択部８１２により選択された当該第ｋアイテムに対してｋ−１個のアイテムが既に配置された状態のキャンバスにおいてｋ−１個のアイテムのいずれのアイテムを分割して配置するか、その位置を決定する。

この配置位置を選択する方法は、上述したように（数１）および（数２）により各アイテムの配置コストを算出し、最小のコストがかかるアイテムを選択してセルを分割するものである。したがって、配置品質算出部８３０により各アイテムのコストを算出して、最小のコストがかかるアイテムを決定する。

このように配置位置選択部８１３によって配置位置が決定されると、セル分割部８１４では、当該選択されたアイテムのセルを水平または垂直に分割する。この際、セル分割部８１４では、選択されたアイテムのアスペクト比（ａｓｐｅｃｔ ｒａｔｉｏ）がセルのアスペクト比より小さい場合には水平分割を行い、そうでない場合には垂直分割を行う。

アイテム配置部８１５は、分割されたセルの位置に当該選択されたアイテムを配置する。この際、アイテムは、分割されたセル領域の中央に位置させてもよい。

一方、当該アイテムを配置する際、配置する空間が不足する場合、第１キャンバスサイズ調節部８１６では、全体キャンバスのサイズを必要なだけ増加させる。この際、全体キャンバスのサイズが増加しても予め設定されたキャンバスのアスペクト比は一定に維持しながら増加させることが好ましい。

全ｎ個のアイテムに対して同じ手順を繰り返して配置することで１次配置部８１０の１次的なアイテム配置が完了すると、配置最適化部８２０では、配置されたアイテムの位置を交換するか余白を除去することで最終的に最適化した配置結果が得られる。

より具体的に説明すると、配置最適化部８２０は、アイテム位置交換部８２１、余白除去部８２２および第２キャンバスサイズ調節部８２３などを含んでもよい。

アイテム位置交換部８２１は、図２の説明において詳述したように、１次的に配置されたアイテムの配置をより最適化するために交換可能なアイテムペアを交換することで配置効率を高める。すなわち、アイテム位置交換部８２１は、図５と同様のサブツリーから交換可能なペアを選択し、上述したように配置品質算出部８３０を介して位置交換による二つのアイテムのペナルティーを算出する。

すなわち、アイテム位置交換部８２１は、配置結果を最適化するために位置交換が物理的に可能なアイテムペア（すなわち、互いに相手のセルに入れることができるアイテムペア）に対して位置交換を試みる。この際、上述したように位置交換を行うと、二つのアイテムのペナルティーが変更されるが、位置交換により二つのアイテムのペナルティーのうち大きい方の値が小さくなるペアのリストを求め、ペナルティーが最も小さくなるペアから順に位置交換を行う。アイテム位置交換部８２１は、この方法を繰り返して行うにあたり、最小の配置品質を有するアイテムの配置品質が改善しない時点（すなわち、最大のペナルティーを有するアイテムのペナルティーがそれ以上小さくならない時点）で中止する。これにより、最適化した配置が得られる。

余白除去部８２２は、アイテム位置交換部８２１によって最適化した配置を得た後、最終的なセルの境界を調整することで余白を最小化する。すなわち、上述した図１の１次配置および図２の位置変更の後にも、各アイテムは各セル内で必要以上の余白を含んでいる。したがって、余白除去部８２２では、各セル内の余白を除去することで余白を最小化する。これにより、図２の右側に示されたような最適化されたアイテム配置結果が得られる。

このように余白除去部８２２によって余白が除去された後、第２キャンバスサイズ調節部８２３は、最適化されたアイテム配置結果によるキャンバスを予め設定されたサイズに調節する。この際、アイテムの配置過程でキャンバスのサイズが増加してもアスペクト比は一定に維持されたため、第２キャンバスサイズ調節部８２３はキャンバスのサイズを同じ割合で縮小する。

一方、本発明の実施形態により、アイテム回転処理部８４０は、配置最適化部８２０によってアイテムが配置されたコラージュイメージから各アイテムを切り落とすことなくセルの中点を中心に予め設定された所定角度ずつ回転させる。これにより、図１３に示されたようにコラージュにおいて見えない部分がどの程度であるか予想できる他の形態のコラージュが得られる。

このように、装置によって作製されたコラージュイメージはデータベースに格納され、格納されたコラージュイメージはウェブサーバなどに適用されて様々な形態のウェブページを構成することで視覚的な効果が得られる。

一方、装置のそれぞれの構成要素は、機能的および論理的に分離することができることを示すために別の図面に示しており、必ずしも物理的に別の構成要素であることや別のコードに具現されるものであることを意味しない。

また、明細書における各機能を有する部（またはモジュール）は、本発明の技術的思想を行うためのハードウェアおよびハードウェアを駆動するためのソフトウェアの機能的、構造的な結合であってもよい。例えば、各機能を有する部は、所定のコードと所定のコードが行われるためのハードウェアリソースの論理的な単位を意味してもよく、必ずしも物理的に連結されたコードであることや、一種類のハードウェアであることを意味するものではないことは、本発明の技術分野における通常の専門家であれば容易に推論することができる。

アイテムの自動配置方法
図９は本発明の実施形態による複数のアイテムを空間内に自動配置する手順を示すフローチャートである。図９を参照すると、１次配置段階として、まずｎ個のアイテムをサイズ順に整列（Ｓ９０１）する。次に、サイズ順に各アイテムの配置位置を選定（Ｓ９０２）する。選定された配置位置に対してセル分割を行った後、当該アイテムを配置（Ｓ９０３）する。アイテム配置をサイズ順に順次に同様な方法で行い、最後のアイテムまで配置が完了すると（Ｓ９０４）、配置最適化過程を行う。

すなわち、本発明の実施形態により、配置最適化のためにアイテム間の位置を交換（Ｓ９０５）し、余白を除去する。この際、アイテム間の位置交換は、上述したように最も低い配置品質を有するアイテムの配置品質が最高値になるまで行う（Ｓ９０６）。

図１０は本発明の実施形態による１次配置の詳細手順を示すフローチャートである。図１０を参照して図９の１次配置段階のより具体的な実施形態について説明する。

まず、ｎ個のアイテムをサイズ順に整列（Ｓ１００１）し、アイテムを配置するキャンバス領域を生成（Ｓ１００２）する。この際、キャンバス領域はアスペクト比が所定割合で予め設定されることが好ましい。次に、アイテムのサイズ順に第ｋアイテムに対する配置が行われる。すなわち、最初ｋは１と設定（Ｓ１００３）されて、第１アイテムをキャンバスに配置（Ｓ１００４）し、次に、ｋ値を一つずつ増加させる（Ｓ１００５）とともに、第ｋアイテムを配置する。

第ｋアイテムを配置する方法は、既に配置されたアイテムのうち第ｋアイテムを配置するためにセルを分割するアイテムを決定（Ｓ１００６）するものである。次に、分割決定されたアイテムのセルを水平または垂直に分割（Ｓ１００７）する。

セル分割後、分割された余白領域に第ｋアイテムを配置（Ｓ１００８）する。この際、第ｋアイテムの配置空間が不足する（Ｓ１００９）場合、キャンバスのサイズを、そのアスペクト比を一定に維持しながら必要なだけ増加（Ｓ１０１０）させる。

このように、全ｎ個のアイテムに対する配置が完了（Ｓ１０１１）すると、１次配置段階が完了する。

一方、図１０の実施形態では、複数（ｎ個）のアイテムをサイズ順に整列した後、整列されたサイズ順にアイテムを配置するように具現した。しかし、アイテムをサイズ順に選択して配置することなく任意の順に配置してもよい。

すなわち、ｎ個のアイテムに対してサイズ順に関係なく任意のｋ番目のアイテムを選択し、選択されたアイテムを配置する位置を決定した後、決定された位置のセル領域を分割した後、ｋ番目のアイテムを配置するように具現してもよい。本発明では、上述したように、後で配置されるアイテムの配置空間が不足する場合、キャンバスのサイズを増加させることで配置するのに十分な空間を確保することができるため、前に配置されたアイテムより大きいアイテムが後で配置されても本発明に係る配置は可能である。

以上、本発明を具体的な構成要素などの特定事項と限定された実施形態及び図面を参照して説明したが、これは本発明のより全体的な理解を容易にするために提供されたものにすぎず、本発明は実施形態によって限定されず、本発明が属する分野で通常的な知識を有した者であれば、このような記載から多様な修正及び変形が可能である。

従って、本発明の思想は実施形態に限定されて理解されてはならず、添付する特許請求の範囲だけでなく、特許請求の範囲と均等または等価的に変形された全てについて、本発明の思想の範疇に属するとするべきであろう。

８１０ １次配置部
８１１ アイテム整列部
８１２ アイテム選択部
８１３ 配置位置選択部
８１４ セル分割部
８１５ アイテム配置部
８１６ 第１キャンバスサイズ調節部
８２０ 配置最適化部
８２１ アイテム位置交換部
８２２ 余白除去部
８２３ 第２キャンバスサイズ調節部
８３０ 配置品質算出部
８４０ アイテム回転処理部

Claims (22)

1. ｋ−１個のアイテムが既に配置されたキャンバス上において、前記ｋ−１個のアイテムが配置されたそれぞれのセルのうち、分割して第ｋアイテムを配置するセルの位置を決定する配置位置選択部と、
   前記配置位置選択部により決定された位置のセル領域を分割するセル分割部と、
   前記分割されたセルの位置に前記第ｋアイテムを配置するアイテム配置部と、
   前記アイテム配置部が前記第ｋアイテムを前記分割されたセルの位置に配置する際に、配置する空間が不足する場合、前記キャンバスの全体サイズを必要なだけ増加させる第１キャンバスサイズ調節部と、を含む、複数のアイテムをキャンバスに自動配置する装置。
2. 前記キャンバスに配置するｎ個のアイテムをサイズ順に整列するアイテム整列部と、
   前記アイテム整列部により整列されたｎ個のアイテムのうち、配置するアイテムをサイズ順に一つずつ選択するアイテム選択部と、をさらに含む、請求項１に記載の複数のアイテムをキャンバスに自動配置する装置。
3. 前記キャンバスに既に配置された第１アイテム乃至第ｋ−１アイテムそれぞれに対して前記第ｋアイテムの配置コスト（ｃｏｓｔ）を算出し、前記算出された配置コストが最小であるアイテムが配置されたセルを、分割するセルとして決定する配置品質算出部をさらに含む、請求項１に記載の複数のアイテムをキャンバスに自動配置する装置。
4. 前記配置コストは、セルの余白、セルに配置されたアイテムの拡張の際にセルから切り落とされる部分のサイズ、または前記第ｋアイテムのサイズのいずれか一つ以上に基づいて算出される、請求項３に記載の複数のアイテムをキャンバスに自動配置する装置。
5. 前記セル分割部は、前記配置位置選択部により選択された位置のセル領域を水平または垂直に分割するにあたり、前記配置する第ｋアイテムのアスペクト比（ａｓｐｅｃｔ ｒａｔｉｏ）が選択された位置のセルのアスペクト比より小さい場合には水平分割を行い、小さくない場合には垂直分割を行う、請求項１に記載の複数のアイテムをキャンバスに自動配置する装置。
6. 前記第１キャンバスサイズ調節部は、前記キャンバスの全体サイズを増加させるにあたり、予め設定されたキャンバスのアスペクト比を一定に維持しながら増加させる、請求項１に記載の複数のアイテムをキャンバスに自動配置する装置。
7. 前記キャンバスに配置されるアイテムを分割構造に応じてツリー状に構成し、前記ツリーにおける同じサブツリー上に位置した二つのアイテムの位置を交換することで配置効率を高めるアイテム位置交換部をさらに含む、請求項２に記載の複数のアイテムをキャンバスに自動配置する装置。
8. 前記アイテム位置交換部は、位置交換により前記配置品質算出部を介して算出されたペナルティーの変更を確認し、位置交換により二つのアイテムのペナルティーのうち大きい方の値が小さくなるペアのリストを求め、ペナルティーが最も小さくなるペアから順に位置交換を行い、
   前記ペナルティーは、各アイテムが配置されたセルの余白および前記配置された各アイテムの拡張の際にセルから切り落とされる部分のサイズに基づいて算出される、請求項７に記載の複数のアイテムをキャンバスに自動配置する装置。
9. 前記キャンバス上に配置された各アイテムの最終的なセルの境界を調整することで余白を最小化する余白除去部をさらに含む、請求項１に記載の複数のアイテムをキャンバスに自動配置する装置。
10. 前記余白除去部により余白が最小化したキャンバスのサイズを同じ割合で縮小し、予め設定されたサイズに調節する第２キャンバスサイズ調節部をさらに含む、請求項９に記載の複数のアイテムをキャンバスに自動配置する装置。
11. 前記キャンバス上に配置された各アイテムを切り落とすことなくセルの中点を中心に予め設定された所定角度ずつ回転させるアイテム回転処理部をさらに含む、請求項９に記載の複数のアイテムをキャンバスに自動配置する装置。
12. 複数のアイテムをキャンバスに自動配置する装置で行われる複数のアイテムをキャンバスに自動配置する方法であって、
    ｋ−１個のアイテムが既に配置されたキャンバス上において、前記ｋ−１個のアイテムが配置されたそれぞれのセルのうち、分割して第ｋアイテムを配置するセルの位置を決定する段階と、
    前記決定された位置のセル領域を分割する段階と、
    前記分割されたセルの位置に前記第ｋアイテムを配置する段階と、
    前記第ｋアイテムを前記分割されたセルの位置に配置する際に、配置する空間が不足する場合、前記キャンバスの全体サイズを必要なだけ増加させる段階と、を含む、複数のアイテムをキャンバスに自動配置する方法。
13. 前記キャンバスに配置するｎ個のアイテムをサイズ順に整列する段階と、
    前記整列されたｎ個のアイテムのうち、配置するアイテムをサイズ順に一つずつ選択する段階と、をさらに含む、請求項１２に記載の複数のアイテムをキャンバスに自動配置する方法。
14. 前記キャンバスに既に配置された第１アイテム乃至第ｋ−１アイテムそれぞれに対して前記第ｋアイテムの配置コスト（ｃｏｓｔ）を算出し、前記算出された配置コストが最小であるアイテムが配置されたセルを、分割するセルとして決定する段階をさらに含む、請求項１２に記載の複数のアイテムをキャンバスに自動配置する方法。
15. 前記配置コストは、セルの余白、セルに配置されたアイテムの拡張の際にセルから切り落とされる部分のサイズ、または前記第ｋアイテムのサイズのいずれか一つ以上に基づいて算出される、請求項１４に記載の複数のアイテムをキャンバスに自動配置する方法。
16. 前記セル領域を分割する段階は、前記セルの位置を決定する段階において選択された位置のセル領域を水平または垂直に分割するにあたり、前記配置する第ｋアイテムのアスペクト比（ａｓｐｅｃｔ ｒａｔｉｏ）が選択された位置のセルのアスペクト比より小さい場合には水平分割を行い、小さくない場合には垂直分割を行う段階である、請求項１２に記載の複数のアイテムをキャンバスに自動配置する方法。
17. 前記キャンバスの全体サイズを必要なだけ増加させる段階は、前記キャンバスの全体サイズを増加させるにあたり、予め設定されたキャンバスのアスペクト比を一定に維持しながら増加させる、請求項１２に記載の複数のアイテムをキャンバスに自動配置する方法。
18. 前記キャンバスに配置されるアイテムを分割構造に応じてツリー状に構成し、前記ツリーにおける同じサブツリー上に位置した二つのアイテムの位置を交換することで配置効率を高めるアイテム位置交換段階をさらに含む、請求項１２に記載の複数のアイテムをキャンバスに自動配置する方法。
19. 前記アイテム位置交換段階は、位置交換により算出されたペナルティーの変更を確認し、位置交換により二つのアイテムのペナルティーのうち大きい方の値が小さくなるペアのリストを求め、ペナルティーが最も小さくなるペアから順に位置交換を行う段階であり、
    前記ペナルティーは、各アイテムが配置されたセルの余白および前記配置された各アイテムの拡張の際にセルから切り落とされる部分のサイズに基づいて算出される、請求項１８に記載の複数のアイテムをキャンバスに自動配置する方法。
20. 前記キャンバス上に配置された各アイテムの最終的なセルの境界を調整することで余白を最小化する余白最小化段階をさらに含む、請求項１２に記載の複数のアイテムをキャンバスに自動配置する方法。
21. 前記余白最小化段階により余白が最小化したキャンバスのサイズを同じ割合で縮小し、予め設定されたサイズに調節する段階をさらに含む、請求項２０に記載の複数のアイテムをキャンバスに自動配置する方法。
22. 請求項１２から請求項２１のいずれか一項に記載の方法を実行するためのプログラムが記録されていることを特徴とする、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。