JP2666750B2 - 図形配置装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はワードプロセッサの作
画機能や、ＣＡＤシステム、図面読取りシステム等にお
いて用いられる、図形の位置や大きさなどを揃える図形
配置装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ワードプロセッサやＣＡＤシステム等に
おける図の入力は、矩形や円、多角形、直線分などの個
々の図形をいくつか入力し、それらを組み合わせること
によって行われている。

【０００３】一般に、図中の個々の図形間には何等かの
関連性があることが多く、それらの図形の位置や大きさ
を揃えることによって理解しやすく見栄えのよい図とな
る。

【０００４】通常の図の作成において必要となる、図形
の揃えには図７のような種類がある。

【０００５】このような図形の位置や大きさの揃えは、
単純なグリッドを用いる方法がある。

【０００６】グリッドを用いる方法とは、例えば（株）
ジャストシステムから発行された花子Ｖｅｒ２のマニュ
アル「花子ｖｅｒ２入門編 １９８９．１０．２ 第２
版第１刷」（Ｐ６５など）にあるように、図形の入力や
編集を行うときに、グリッドと呼ばれるマスク目の交点
上に頂点や中心点などが正規化される機能を用い、この
マス目の個数を数えることで位置や大きさなどを揃える
という方法である。

【０００７】しかしながら、マス目の大きさを調節した
り、マス目の個数を数えたり、といった煩雑な操作が必
要になってしまう。また、その場合には既に位置や大き
さの揃っている図形のうち一方の図形の位置や大きさを
変更した時に、揃えるための操作を再度行う必要があっ
た。

【０００８】以上のような図形の位置や大きさを揃える
操作を簡略化するために、従来、この種の図形配置装置
では、以下２つの方法が用いられている。第１の方法
は、特開平３−１３６１７３号公報に記載されているよ
うな第１の従来例である。この第１の従来例は、揃えの
種類毎に用意された整列処理手段を用いる方法である。
この第１の従来例では、既に移動した図形の移動量を記
憶しておき、その移動量と同じ移動を行うことにより、
図形間の位置関係を同一にしている。

【０００９】すなわち、図４（Ａ）を参照すると、図形
Ｂが移動している。このため図４（Ｂ）を参照すると、
図形Ｂと平行線で接続されている図形Ｃが図形Ｂと同じ
移動量だけ移動している。

【００１０】第２の従来例は制約システムを用いる方法
である。この第２の従来例の一例は、特開平４−８４３
７１号公報に示されている。

【００１１】この第２の従来例の一例について図面を参
照して説明する。

【００１２】図６には、Ｒ１〜Ｒ４の４つの矩形が互い
に隣接しているような図面が示されている。すなわち、
図形Ｒ１の右に図形Ｒ２、図形Ｒ１の下に図形Ｒ３、図
形Ｒ１の右下に図形Ｒ４がある。また、各矩形は、ｌｅ
ｆｔ（左辺のｘ座標）と、ｔｏｐ（上辺のｙ座標）と、
ｗｉｄｔｈ（矩形の横幅）と、ｈｅｉｇｈｔ（矩形の高
さ）とで表現される。

【００１３】図５および図６を参照すると、図形の入力
は次のように行われる。

【００１４】命令入力手段６０２は、各図形Ｒ１〜Ｒ４
の入力を受け付け、命令解析手段６０５に送る。命令解
析手段６０５は、命令を解釈し、図形の情報として図形
情報記憶手段６０３に送る。図形情報記憶手段６０３
は、図形の情報を記録すると供に、最新の図形情報を図
形表示手段６０１に送る。図形表示手段６０１は、図形
の表示を行う。

【００１５】図形の揃えは次のように行われる。

【００１６】命令入力手段６０２は、各図形Ｒ１〜Ｒ４
の相互関係として、次のような各式の入力を受け付け、
命令解析手段６０５に送る。

【００１７】 Ｒ２．ｌｅｆｔ ＝Ｒ１．ｌｅｆｔ＋Ｒ１．ｗｉｄｔｈ …（１） Ｒ２．ｔｏｐ ＝Ｒ１．ｔｏｐ …（２） Ｒ２．ｈｅｉｇｈｔ＝Ｒ１．ｈｅｉｇｈｔ …（３） Ｒ３．ｌｅｆｔ ＝Ｒ１．ｌｅｆｔ …（４） Ｒ３．ｔｏｐ ＝Ｒ１．ｔｏｐ＋Ｒ１．ｈｅｉｇｈｔ …（５） Ｒ３．ｈｅｉｇｈｔ＝Ｒ１．ｈｅｉｇｈｔ／２ …（６） Ｒ４．ｔｏｐ ＝Ｒ３．ｔｏｐ …（７） Ｒ４．ｌｅｆｔ ＝Ｒ２．ｌｅｆｔ …（８） Ｒ４．ｗｉｄｔｈ ＝Ｒ２．ｗｉｄｔｈ …（９） Ｒ４．ｈｅｉｇｈｔ＝Ｒ３．ｈｅｉｇｈｔ …（10） 命令解析手段６０５は、これらの式を解析して関係情報
として関係情報記憶手段６０４に送る。

【００１８】関係情報記憶手段６０４は、図形の関係情
報を記録する。

【００１９】さて、今ここで各図形Ｒ１〜Ｒ４が関係記
憶手段６０４内の関係を満たしており、この状態から、
図形Ｒ１の幅と高さを新たな値ＷとＨに変更するとす
る。

【００２０】図形Ｒ１の幅と高さを変更することに関す
る情報は、命令入力手段６０２より入力され、命令解析
手段６０５で解釈された後、図形情報記憶手段６０３に
記憶され、図形表示手段６０１で表示に反映される。

【００２１】このとき、関係計算手段６０６は、図形情
報記憶手段６０３から図形Ｒ１〜Ｒ４の図形情報を読み
出すとともに、関係情報記憶手段６０４から図形Ｒ１〜
Ｒ４間の関係情報を読み出す。

【００２２】そして、図形情報によって示される各図形
が関係情報によって示される相互関係を保つように、図
形情報を訂正することにより揃えを行う。

【００２３】すなわち、図形Ｒ１の新たな幅Ｗと高さＨ
を、上式（１）（３）（５）（６）に代入することによ
り、図形Ｒ２の左側辺と高さ、図形Ｒ３の上側辺と高さ
を求めて訂正する。さらに、図形Ｒ２の新たな左側辺を
上式（８）、図形Ｒ３の新たな上側辺と高さを上式
（７）（１０）に代入することにより、図形４の上側辺
と左側辺と高さを求めて訂正する。

【００２４】関係計算手段６０６には、次の２つの式が
ある。

【００２５】１つ目は、一般に片方向制約と呼ばれてお
り、扱う関係式を左辺に変数が１つだけある式に制限
し、変化した変数を関係式の右辺に代入し、その計算結
果を影響を受けて変化する変数の値とする方法である。

【００２６】２つ目は、一般に両方向制約と呼ばれてお
り、関係式からできる連立式に、変化した変数を代入
し、連立式を解くことで影響を受けて変化する変数の値
を決定する方式である。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の図形配置装置では、以下のような欠点がある。

【００２８】第１の従来例では、揃えの種類の数と同じ
数だけ異った整列手段を持つ必要があるため、複数の揃
えを同時に満足するような複合的な揃えに対応すること
は現実的でない。すなわち、任意の数の揃えの組み合わ
せは無限にあるので、整列手段の数が大きくなりすぎて
しまう。

【００２９】第２の従来例では、揃えを部分的に行う事
が可能である点では、第１の従来例より優れているが、
ｘ座標とｙ座標に関する連立一次式で表現できる必要が
あるため、角度や傾きを等しくしたり、円の接線や接続
線の端点を円周上に配置するなどの複雑な揃えは行えな
い。

【００３０】また、片方向制約と両方向制約には、それ
ぞれ個別の問題もある。

【００３１】片方向制約の制約システムの場合、複合的
な制約を解くことが難しい。例えば、 Ｒ２．ｌｅｆｔ ＝Ｒ１．ｌｅｆｔ＋Ｒ１．ｗｉｄｔｈ …（１１） Ｒ１．ｌｅｆｔ ＝Ｒ１．ｗｉｄｔｈ …（１２） で、Ｒ１．ｗｉｄｔｈが新らたな値に変更された場合
に、仮に式（１２）より先に式（１１）に、新たな値を
代入してＲ２．ｌｅｆｔを求めてしまうと、Ｒ１．ｌｅ
ｆｔの値が古いままであるので、最終的には（１１）の
関係式が成立しないことになる。

【００３２】このように複数の制約がある場合、制約式
間の関連性を考慮しなけれればならず、一般的には複合
的な制約を解くことができない。

【００３３】両方向制約の制約システムでは変数の解放
部分に、線形計画法などの計算量や消費メモリ量を多く
必要とする方法を使用する必要がある。このため、両方
向制約システムは、処理速度や消費メモリに著しい問題
がある。この傾向は問題の規模が大きくなるほど顕著で
ある。

【００３４】本発明の目的は、複数の揃えの要求を同時
に満足できるようにした図形配置装置を提供することに
ある。

【００３５】本発明の他の目的は、角度をも揃えること
ができるようにした図形配置装置を提供することにあ
る。

【００３６】本発明の他の目的は、図形の並びを認識し
て自動的に図形を配置できるようにした図形配置装置を
提供することにある。

【００３７】本発明の他の目的は、低消費メモリで高速
処理を可能にするようにした図形配置装置を提供するこ
とにある。

【００３８】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の装置は、
図形の属性を含む図形データで表現された複数の図形要
素の位置や大きさを前記図形の属性の更新により揃える
図形配置装置であって、整列処理対象図形の属性を代表
する特徴点の集合と、これら特徴点を結んでできる相対
ベクトルの集合との連結関係を記憶する連結関係記憶手
段と、前記相対ベクトルの長さと方角に関する関係式で
ある制約条件を記憶する関係式記憶手段と、前記連結関
係記憶手段に記憶されている連結関係に関連する前記特
徴点の座標値や前記相対ベクトルの長さや方角を記憶す
る変数のうち、値の確定していない変数について各制約
の度合いを算出する制約度算出手段と、この制約度算出
手段で算出された最大の制約度を有する未決定の変数の
うちの１つを選択する決定変数選択手段と、この決定変
数選択手段により選択された変数の種別が特徴点の場
合、既に決定されている特徴点の座標値、前記相対ベク
トルの長さや方角および決定変数選択手段で選択された
変数を特定する特徴点の座標値に基いて変数の座標値を
求めて決定する座標値決定手段と、前記決定変数選択手
段により選択された変数の種別が相対ベクトルの長さま
たは方角の場合、既に決定されている特徴点や相対ベク
トルの長さや方角に基いて変数の値を求めて決定する相
対ベクトル決定手段と、この相対ベクトル決定手段から
の要求により動作し、関係式記憶手段に記憶された関係
式を解く、もしくは相対ベクトル決定手段の決定した変
数の値を関係式に代入して単純な式に解く関係式解放手
段とを含む。

【００３９】本発明の第２の装置は、前記第１の装置に
おける前記制約手段の算出する制約度が、特徴点の取り
得る値が１点に限定されている、もしくは相対ベクトル
の値が一意に限定されている最も制約度が強い第１番目
の段階と、特徴点の取り得る値が２点に限定されている
第２番目の段階と、特徴点の取り得る値が直線もしくは
円周上に限定されている第３番目の段階と、第１番目か
ら第３番目の段階を除く、特徴点や相対ベクトルの制約
度が最も低い第４番目の段階とを有することを特徴とす
る。

【００４０】本発明の第３の装置は、図面の属性を含む
図形データで表現された印字面上の複数の図形要素の位
置や大きさを前記図形の属性の更新により揃える印字面
上の図形配置装置であって、印字面上の整列処理対象図
形の属性を代表する特徴点の集合と、これら特徴点を結
んでできる相対ベクトルの集合との連結関係を記憶する
連結関係メモリと、前記相対ベクトルの長さと方角に関
する制約条件を記憶する制約条件メモリと、前記連結関
係メモリに記憶されている連結関係に関連する、前記特
徴点の印字座標値や前記相対ベクトルの長さや方角を記
憶するレジスタのうち、値の確定していないレジスタに
ついて各制約の度合いを算出する演算器と、この演算器
で算出された最大の制約度を有するレジスタ内の未決定
の値のうちの１つを選択する選択手段と、この選択手段
により選択されたレジスタの値の種別が特徴点の場合、
既に決定されている特徴点の印字座標値、前記相対ベク
トルの長さや方角および前記選択手段で選択されたレジ
スタの値を特定する特徴点の印字座標値に基いてレジス
タの印字座標値を求めて決定する印字座標値決定手段
と、前記選択手段により選択されたレジスタの値の種別
が相対ベクトルの長さまたは方角の場合、既に決定され
ている特徴点や相対ベクトルの長さや方角に基いてレジ
スタの値を求めて決定する相対ベクトル決定手段と、こ
の相対ベクトル決定手段からの要求により動作し制約条
件メモリに記憶された制約条件を解く、もしくは相対ベ
クトル決定手段の決定したレジスタの値を制約条件に代
入して単純な条件に解く制約条件解放手段とを含む。

【００４１】本発明の第４の装置は、図面の属性を含む
図形データで表現された画面上の複数の図形要素の位置
や大きさを前記図形の属性の更新により揃える画面上の
図形配置装置であって、画面上の整列処理対象図形の属
性を代表する特徴点の集合と、これら特徴点を結んでで
きる相対ベクトルの集合との連結関係を記憶する連結関
係メモリと、前記相対ベクトルの長さと方角に関する制
約条件を記憶する制約条件メモリと、前記連結関係メモ
リに記憶されている連結関係に関連する、前記特徴点の
画素座標値や前記相対ベクトルの長さや方角を記憶する
レジスタのうち、値の確定していないレジスタについて
各制約の度合いを算出する演算器と、この演算器で算出
された最大の制約度を有するレジスタ内の未決定の値の
うちの１つを選択する選択手段と、この選択手段により
選択されたレジスタの値の種別が特徴点の場合、既に決
定されている特徴点の画像座標値，前記相対ベクトルの
長さや方角および前記選択手段で選択されたレジスタの
値を特定する特徴点の画素座標値に基いてレジスタの画
素座標値を求めて決定する画像座標値決定手段と、前記
選択手段により選択されたレジスタの値の種別が相対ベ
クトルの長さまたは方角の場合、既に決定されている特
徴点や相対ベクトルの長さや方角に基いてレジスタの値
を求めて決定する相対ベクトル決定手段と、この相対ベ
クトル決定手段からの要求により動作し制約条件メモリ
に記憶された制約条件を解く、もしくは相対ベクトル決
定手段の決定したレジスタの値を制約条件に代入して単
純な条件に解く制約条件解放手段とを含む。

【００４２】本発明の第５の装置は、前記第３または第
４の装置における前記演算器の算出する制約度が、特徴
点の取り得る値が１点に限定されている、もしくは相対
ベクトルの値が一意に限定されている最も制約度が強い
第１番目の段階と、特徴点の取り得る値が２点に限定さ
れている第２番目の段階と、特徴点の取り得る値が直線
もしくは円周上に限定されている第３番目の段階と、第
１番目から第３番目の段階を除く、特徴点や相対ベクト
ルの制約度が最も低い第４番目の段階とを有することを
特徴とする。

【００４３】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。

【００４４】本発明の実施例である図形配置装置は、図
形の種類や座標値などの属性を含む図形データで表現さ
れた複数の図形要素を、前記属性を更新して、位置や大
きさなどを揃えることによって、所望の図を作成する。

【００４５】図１を参照すると、本発明の第１の実施例
は、図形を構成する座標値の属性を代表する特徴点の集
合と、この特徴点の２点間の相対ベクトルの集合との連
結関係を記憶する連結関係記憶手段１０１と、前記相対
ベクトルの長さと方角に関する関係式を記憶する関係式
記憶手段１０２と、連結関係記憶手段１０１に記憶され
ている連結関係に関連する前記特徴点の座標値や、前記
相対ベクトルの長さや方角を記憶する変数のうち、値の
確定していない変数について、各制約の度合いを、特徴
点の取り得る値が１点に限定されている、もしくは相対
ベクトルの値が一意に限定されている最も制約度の強い
第１番目の段階と、特徴点の取り得る値が２点に限定さ
れている第２番目の段階と、特徴点の取り得る値が直線
もしくは円周上に限定されている第３番目の段階と、そ
れらを除く特徴点や相対ベクトルの制約度が最も低い第
４番目の段階とに区別して算出する制約度算出手段１０
３と、この制約度算出手段１０３で算出された制約の度
合いが最も強い変数のうちの１つを選択する決定変数選
択手段１０５と、この決定変数選択手段１０５により選
択された変数の種別が特徴点の場合、既に決定されてい
る特徴点や相対ベクトルの長さや方角から変数の座標値
を求めて決定する座標値決定手段１０７と、決定変数選
択手段により選択された変数の種別が相対ベクトルの長
さやまたは方角の場合、既に決定されている特徴点や相
対ベクトルの長さや方角から変数の値を求めて決定する
相対ベクトル決定手段１０６と、この相対ベクトル決定
手段１０６からの要求により動作し、関係式記憶手段１
０２に記憶された関係式を解く、もしくは相対ベクトル
決定手段１０６の決定した変数の値を関係式記憶手段１
０２に記憶された関係式に代入して単純な式に解く関係
式解放手段１０４とを含む。

【００４６】連結関係記憶手段１０１は、ランダム・ア
クセス・メモリ（以下ＲＡＭ）などを用いて構成され、
整列処理対象図形を構成している特徴点と特徴点間を結
んでできる相対ベクトルとの連結関係を記憶する。

【００４７】関係式記憶手段１０２は、ＲＡＭなどを用
いて構成され、複数の相対ベクトルの長さの比較や複数
の相対ベクトルの角度の比較を示す関係式である制約条
件を記憶する。

【００４８】制約度算出手段１０３は、ＣＰＵなどを用
いて構成され、連結関係記憶手段１０１からの内容と関
係式記憶手段１０２からの内容とに基づいて特徴点およ
び相対ベクトルの自由度ともいえる制約度を算出する。
この手段１０３は本発明の特徴の１つでもある。

【００４９】決定変数選択手段１０５は、ＣＰＵなどを
用いて構成され、制約度算出手段１０３の出力する制約
度から最大値を求め、最大の制約度をもつ未決定な特徴
点，相対ベクトルの長さまたは方角である変数を選択
し、変数の種別が相対ベクトルの長さや角度の場合は、
選択した変数を特定する相対ベクトルの長さや角度を相
対ベクトル決定手段１０６へ出力し、変数の種別が特徴
点の場合選択した変数を特定する特徴点の座標値を出力
する。

【００５０】関係式解法手段１０４は、ＣＰＵなどを用
いて構成され、関係式記憶手段１０２に記憶された関係
式を単純な形に解き、その状態を保持するとともに、も
しあれば一意な解を相対ベクトル決定手段１０６に出力
する。

【００５１】相対ベクトル決定手段１０６は、ＣＰＵな
どを用いて構成され、既に決定されている特徴点の座標
値，決定変数選択手段１０５で選択された変数を特定す
る相対ベクトルの長さや角度，および関係式解法手段１
０４の出力する解をもとに相対ベクトルの値を求め決定
する。

【００５２】座標値決定手段１０７は、ＣＰＵなどを用
いて構成され、既に決定されている特徴点の座標値，既
に決定されている相対ベクトルおよび決定変数選択手段
１０５で選択された変数を特定する特徴点の座標値を求
め決定する。

【００５３】次に本発明の実施例の動作を図を参照して
詳細に説明する。

【００５４】図１および図２を参照すると、あらかじ
め、図形情報と揃えの制約条件から、特徴点の相対ベク
トルの連結関係が生成され、連結関係記憶手段１０１に
記憶される。揃えの制約条件は、相対ベクトルの長さと
角度に関する関係式に変換され、関係式記憶手段１０２
に記憶される。

【００５５】また、特徴点の座標値や、相対ベクトルの
長さや角度に関して、変更を許すものは“未決定”のフ
ラグが立てられ、それ以外のものには“決定”のフラグ
が立てられている。

【００５６】本発明の特徴の１つである制約度算出手段
１０３は、連結関係記憶手段１０１に記憶されている連
結関係に関連する、特徴点の座標と相対ベクトルの長さ
や角度のうち、未決定な変数があるかどうか判別する。
もし全ての変数の値を決定し終わっている場合は処理が
終了する。それ以外の場合は、ステップ２０２に進む
（ステップ２０１）。

【００５７】次に、制約度算出手段１０３は、連結関係
記憶手段１０１や関係式記憶手段１０２の記憶内容に基
いて、例えば第１表に示すような条件に従って、各変数
の制約度を求める（ステップ２０２）。なお、値の決定
している変数については、制約度を再計算する必要はな
い。

【００５８】

【表１】

【００５９】表中の式は、特徴点ｘの制約度に関する条
件であり、次のような表記に従っている。

【００６０】・ｒｘｙおよびθｘｙは、特徴点ｘと特徴
点ｙ間の相対ベクトルの長さ（ｒ成分）および角度（θ
成分）を指す。

【００６１】・太文字表記（Ｒ，Θ）は、相対ベクトル
の長さと角度の制約度が３であることを表現している。

【００６２】・Ａ，Ｂ，Ｃは、制約度が３の相異なる特
徴点、もしくは制約度が３の相異なる特徴点を既知量平
行移動した点である。

【００６３】・Ｋは既知の定数 決定変数選択手段１０５は、制約度が最大である未決定
の変数を１つ選択する（ステップ２０３）。

【００６４】次に決定変数選択手段１０５は、ステップ
２０３で選択された変数の種別を判別する（ステップ２
０４）。種別が特徴点の時はステップ２０５へ、種別が
相対ベクトルの時はステップ２０４へ進む。

【００６５】座標値決定手段１０７は、連結関係記憶手
段１０１から連結関係を読みだし、ステップ２０３で選
択された変数に関連する束縛を探査する（ステップ２０
５）。

【００６６】ここでいう束縛とは、次のようなものを表
している。

【００６７】例えば、ある特徴点が、決定済みの特徴点
から角度の決定した相対ベクトルで束縛されているとす
ると、その特徴点座標は半直線上に限定される。

【００６８】このような限定を、ある変数に対して総合
したものの度合いが制約度である。

【００６９】次に、座標値決定手段１０７は、ステップ
２０５で求められた束縛を満足する変数の値を求める。

【００７０】もし変数の制約度が高すぎて解がないとき
には、できるだけ束縛を満足するような値を解にする。

【００７１】また、変数の制約度が低く一意に求まらな
いときには、例えば変数の初期値に近い値を解にする
（ステップ２０６）。

【００７２】その変数により「決定されたもの」とする
フラグが立てられる。

【００７３】座標値決手段１０７は、連立式から値を一
井に求めることができるかどうかを判別する（ステップ
２０７）。できるときはステップ２０８へ、できないと
きはステップ２１０へ行く。相対ベクトルの関係式解法
手段１０４は、連立式から変数の値を求め、求められた
変数は「決定されたもの」とするフラグを立てる（ステ
ップ２０８）。

【００７４】次に、相対ベクトル決定手段１０６は、連
結関係記憶手段１０１から連結関係を読みだし、ステッ
プ２０３で選択された変数に関連する束縛を探査する
（ステップ２１０）。

【００７５】さらに、相対ベクトル決定手段１０６は、
ステップ２１０で求められた束縛を満足する変数の値を
求める（ステップ２１１）。

【００７６】もし変数の制約度が高すぎて解がないとき
には、できるだけ束縛を満足するような値を解にする。

【００７７】また、変数の制約度が低く一意に求まらな
いときには、例えば変数の初期値に近い値を解にする。

【００７８】その変数は「決定されたもの」とするフラ
グを立てる。

【００７９】相対ベクトルの関係式解法手段１０４は、
ステップ２０８やステップ２１１で求められた値を関係
式に戻し、関係式を最も単純な状態で関係式記憶手段１
０２に記憶するように保つ。

【００８０】図３には、本発明の対象となる図面の例が
示されている。図中の黒点は特徴点ａ〜ｈを表し、特徴
点間の線分は相対ベクトルを表している。

【００８１】次に、具体例を用いて本発明の一実施例を
図３を参照しながら詳細に説明する。

【００８２】これから、図３に示された８個の関係式で
与えられた制約を満足するように、整列を行う。ここで
は、全ての変数を変更可能であるとする。なお以下の説
明では、決定済みの変数を大文字で表記することにより
表現する。

【００８３】特徴点と相対ベクトルの連結関係は、例え
ば以下の第２表に示したような表現をとって、連結関係
記憶手段１０１に記憶させる。

【００８４】

【表２】

【００８５】表２には、相対ベクトルの長さや角度を、
両端点である特徴点と対応づけた配列が表されている。
これにより、ある特徴点からどの相対ベクトルをたどる
と、どの特徴点へ至るのかなどを探索することができ
る。

【００８６】図３に示された制約条件は、次のような相
対ベクトルの長さ（ｒ成分）および角度（θ成分）につ
いての連立式で表現できる。

【００８７】係数行列Ａと定数項行列ｂを連結した係数
拡大行列［Ａ，ｂ］で表記すると、以下のようになる。

【００８８】

【００８９】例えば上記のような解いた係数拡大行列の
形で、関数式記憶手段１０２に記憶される。

【００９０】初期状態では以下の変数が未決定であるの
で、ステップ２０１における判定は「ある」となりステ
ップ２０２に進む。

【００９１】ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｒａ
ｂ，ｒｂｃ，ｒｃｄ，ｒｂｅ，ｒｃｆ，θｂｅ，θｅ
ｇ，θｃｆ，θｆｈ 〈式Ａ１〉を参照すると、全てのｒ，θが解が無数でか
つ、決定済みの特徴点も存在しないので、制約度算出手
段１０３が算出した全ての未決定の変数の制約度は
“０”である（ステップ２０２）。

【００９２】全ての変数の制約度が“０”で同じなの
で、どの変数を選択してもよい。ここでは決定変数選択
手段１０５は、特徴点ａを制約度最大変数λとして選択
する（ステップ２０３）。

【００９３】決定変数選択手段１０５は、制約度最大変
数λが特徴点座標であると選択し（ステップ２０４から
ステップ２０５へ）座標値決定手段１０７は、探索し関
連する固定点や固定相対ベクトルはないので（ステップ
２０５）座標値は初期値そのままで、座標値決定手段１
０７は特徴点ａを決定する（ステップ２０６）。

【００９４】ステップ２０１に戻って、未決定変数はま
だあるので、ステップ２０２に進み、制約度算出手段１
０３は制約度を計算する。

【００９５】ここで、全ての制約度を再計算する必要は
なく、特徴点ａに関連する変数の制約度を再計算するだ
けでもよい。

【００９６】関連する変数は、Ａに接している相対ベク
トルのｒａｂと、相対ベクトルで結ばれた特徴点のｂで
ある。この制約度算出手段１０３の計算により特徴点ｂ
の制約度が０から１に上昇する（ステップ２０２）。

【００９７】制約度最大変数λは特徴点ｂであるので、
決定変数選択手段１０５は特徴点ｂを選択する（ステッ
プ２０３）。

【００９８】制約度最大変数λが、特徴点座標であるか
らステップ２０５へ進む（ステップ２０４）。

【００９９】座標値決定手段１０７は、特徴点ｂに関連
する固定点や固定相対ベクトルを探索すると、特徴点Ａ
と角度Θａｂがある（ステップ２０５）。

【０１００】座標値決定手段１０７は、座標値を計算
し、特徴点ＡからΘ＝０でかつ最も特徴点ｂの初期値に
近い座標に、特徴点ｂを決定する（ステップ２０６）。

【０１０１】以降、同様な繰り返し処理の説明なので、
冗長な部分は省略する。

【０１０２】制約度算出手段１０３は、特徴点Ｂに関連
する制約度を再計算する。特徴点Ｂに関連する変数はｒ
ａｂ，ｒｂｃ，ｒｂｅ，θｂｅ，ｃ，ｅである。この計
算により、変数ｒａｂの制約度が３に上昇する（ステッ
プ２０２）。

【０１０３】決定変数選択手段１０５は、制約度最大変
数λとして、変数ｒａｂを選択する（ステップ２０
３）。

【０１０４】決定変数選択手段１０５により選択された
制約度最大変数のλの種別が、相対ベクトルであるとき
（ステップ２０４からステップ２０７へ）、連立式によ
り一意に求められるのではなく、（ステップ２０７から
ステップ２１０へ）、相対ベクトル決定手段１０６は、
関連する固定点や固定相対ベクトルを探索する。両端点
Ａ，Ｂが固定点であるため制約度が３であるので、（ス
テップ２１０）決定手段１０６は、相対ベクトルの値を
Ａ，Ｂ間の距離を用いて決定する（ステップ２１１）。

【０１０５】ここで、相対ベクトルの関係式解法手段１
０４は決定された変数Ｒａｂを〈式Ａ１〉に戻し、解の
再計算をする（ステップ２０９）。

【０１０６】なお、一度連立方程式を解いて一般解が求
まっていれば、値の決定した変数を定数項に移行するこ
とによって解の再計算および制約度の再計算は低コスト
で行える。

【０１０７】

【０１０８】制約度算出手段１０３は、変数Ｒａｂに関
連する制約度を再計算する。関連する変数は、ｒｂｃ，
ｒｃｄである。変数ｒｂｃ，ｒｃｄの制約度が“０”か
ら“３”に上昇する（ステップ２０２）。決定変数選択
手段１０５は制約度最大変数λとして、変数ｒｂｃを選
択する（ステップ２０３）。決定変数選択手段１０５は
選択された制約度最大変数λの種別が、相対ベクトルで
あり（ステップ２０４からステップ２０７へ）、連立式
により一意に求められるので（ステップ２０７からステ
ップ２０８へ）、相対ベクトルの関係式解法手段１０４
は解（＝２Ｒａｂ）を用いて、値を決定する（ステップ
２０８）。

【０１０９】ここで、相対ベクトルの関係式解法手段１
０４は、決定された変数Ｒｂｃを〈式Ａ２〉に戻し、解
の再計算をする（ステップ２０９）。

【０１１０】制約度算出手段１０３は、変数Ｒｂｃに関
連する制約度を再計算する。関連する変数はｃである。
計算の結果、変数ｃの制約度が“３”に上昇する（ステ
ップ２０２）。

【０１１１】変数ｒｃｄと変数ｃが同じ値で、制約度が
最大であるので、どちらを選択してもよい。ここでは、
決定変数選択手段１０５は、先に制約度が現在の値にな
った変数ｒｃｄを選択する（ステップ２０３）。

【０１１２】変数ｒｂｃの時と同様に（ステップ２０
４、２０７）、相対ベクトルの関係式解法手段１０４は
ｒｃｄの値をＲａｂに決定する（ステップ２０８、２０
９）。制約度算出手段１０３の計算により変数ｄの制約
度が“３”に上昇する（ステップ２０２）。

【０１１３】決定変数選択手段１０５は変数ｃを選択し
て、（ステップ２０３）ステップ２０４の処理をする。
このあと、座標値決定手段１０７は、ステップ２０５の
処理を経た後に、変数ｃの値をＢからＲｂｃ（＝２Ｒａ
ｂ）の距離で、かつΘ＝０の座標値を用いて、決定する
（ステップ２０６）。

【０１１４】制約度算出手段１０３は変数Ｃに関連する
制約度を再計算する。

【０１１５】関連する変数はｄ，ｆである。この再計算
により変数ｄの制約度が“３”に上昇する（ステップ２
０２）。

【０１１６】決定変数選択手段１０５は変数ｄを選択し
（ステップ２０３）、ステップ２０４の処理をする。こ
のあと、座標値決定手段１０７はステップ２０５の処理
を経た後に、変数ｄの値をＣからＲｄｃ（＝Ｒａｂ）の
距離で、かつΘ＝０の座標値を用いて、決定する（ステ
ップ２０６）。

【０１１７】ｄに関連する変数はないので、制約度算出
手段１０３は、計算せず、制約度に変化は起こらない
（ステップ２０２）。

【０１１８】決定変数選択手段１０５は、全変数の制約
度が“０”なので、ここでは特徴点ｅを選択する（ステ
ップ２０３）。ステップ２０４および２０５の処理がな
されたあと、座標値決定手段１０７は特徴点ｅを決定す
る（ステップ２０６）。値は、初期値をそのまま用いら
れる。

【０１１９】以降、同様の処理がされるので、具体例の
みで説明する。

【０１２０】Ｅが決定すると、θｂｅ、ｒｂｅが制約度
“３”に上昇し、両端点Ｂ，ＥからΘｂｅ，Ｒｂｅが求
まり決定される。

【０１２１】Θｂｅが決定されると、連立式からθｅ
ｇ，θｃｆ，およびθｆｈの解が一意に求まり、それら
の制約度が３へ上昇する。そして、Θｅｇ，Θｃｆ，お
よびΘｆｈが決定される。

【０１２２】Ｒｂｅが決定されると、連立式からｒｃｆ
の解が一意に求まり、制約度が３に上昇する。そして、
Ｒｃｆが決定される。

【０１２３】点ＥからＲｅｇΘｅｇで、ｇが求まり決定
される。

【０１２４】点ＣからＲｃｆΘｃｆで、Ｆが求まり決定
される。

【０１２５】点ＣからＲｆｈΘｆｈで、Ｈが求まり決定
される。

【０１２６】次に、本発明の第２の実施例について図８
を参照して詳細に説明する。

【０１２７】本発明の第２の実施例である図形配置装置
は、図形の種類や印字座標値などの属性を含む図形デー
タで表現された印字面上の複数の図形要素の位置や大き
さなどを前記属性を更新して揃えることによって、印字
面上に所望の図を作成する。

【０１２８】図８を参照すると、本発明の第２の実施例
は、図形を構成する印字座標値の属性を代表する特徴点
の集合と、これら特徴点の２点間の相対ベクトルの集合
との連結関係を記憶する連結関係メモリ８０１と、前記
相対ベクトルの長さと方角に関する制約条件を記憶する
制約条件メモリ８０２と、連結関係メモリ８０１に記憶
されている連結関係に関連する前記特徴点の印字座標値
や、前記相対ベクトルの長さや方角を記憶するレジスタ
のうち、値の確定していないレジスタについて、各制約
の度合いを特徴点の取り得る値が１点に限定されてい
る、もしくは相対ベクトルの値が一意に限定されている
最も制約度の強い第１番目の段階と、特徴点の取り得る
値が２点に限定されている第２番目の段階と、特徴点の
取り得る値が直線もしくは円周上に限定されている第３
番目の段階と、それらを除く特徴点や相対ベクトルの制
約度が最も低い第４番目の段階とに区別して算出する演
算器８０３と、この演算器８０３で算出された制約の度
合いが最も強いレジスタの未決定の値のうちの１つを選
択する決定変数選択手段８０５と、この決定変数選択手
段８０５により選択されたレジスタ内の値の種別が特徴
点の場合、既に決定されている特徴点の印字座標値や相
対ベクトルの長さや方角からレジスタの印字座標値を求
めて決定する印字座標値決定手段８０７と、決定変数選
択手段８０５により選択されたレジスタの値の種別が相
対ベクトルの長さやまたは方角の場合、既に決定されて
いる特徴点や相対ベクトルの長さや方角からレジスタの
値を求めて決定する相対ベクトル決定手段８０６と、こ
の相対ベクトル決定手段８０６からの要求により動作
し、制約条件メモリ８０２に記憶された制約条件を解
く、もしくは相対ベクトル決定手段８０６の決定したレ
ジスタの値を制約条件メモリ８０２に記憶された制約条
件に代入して単純な条件に解く制約条件解法手段８０４
とを含む。

【０１２９】連結関係メモリ８０１は、ＲＡＭなどを用
いて構成され、整列処理対象図形を構成している特徴点
と特徴点間を結んでできる相対ベクトルとの連結関係を
記憶する。

【０１３０】制約条件メモリ８０２は、ＲＡＭなどを用
いて構成され、複数の相対ベクトルの長さの比較や複数
の相対ベクトルの角度比較を示す制約条件を記憶する。

【０１３１】演算器８０３は、ＣＰＵに含まれるものな
どを用いて構成され、連結関係メモリ８０１からの内容
と制約条件メモリ８０２からの内容とに基づいて特徴点
および相対ベクトルの自由度ともいえる制約度を算出す
る。この演算器８０３の演算は本発明の特徴の１つでも
ある。

【０１３２】決定変数選択手段８０５は、ＣＰＵなどを
用いて構成され、演算器８０３の出力する制約度から最
大値を求め、最大の制約度をもつ未決定な特徴点，相対
ベクトルの長さまたは方角であるレジスタの値を選択
し、レジスタの値の種別が相対ベクトルの長さや角度の
場合は、選択したレジスタの値を特定する相対ベクトル
の長さや角度を相対ベクトル決定手段８０６へ出力し、
レジスタの値の種別が特徴点の場合選択したレジスタの
値を特定する特徴点の印字座標値を出力する。

【０１３３】制約条件解法手段８０４は、ＣＰＵなどを
用いて構成され、制約条件メモリ８０２に記憶された制
約条件を単純な形に解き、その状態を保持するととも
に、もしあれば一意な解を相対ベクトル決定手段８０６
に出力する。

【０１３４】相対ベクトル決定手段８０６は、ＣＰＵな
どを用いて構成され、既に決定されている特徴点の印字
座標値、決定変数選択手段８０５で選択されたレジスタ
の値を特定する相対ベクトルの長さや角度および制約条
件解法手段８０４の出力する解をもとに相対ベクトルの
値を求め決定する。

【０１３５】印字座標値決定手段８０７は、ＣＰＵなど
を用いて構成され、既に決定されている特徴点の印字座
標値，既に決定されている相対ベクトルおよび決定変数
選択手段８０５で選択されたレジスタの値を特定する特
徴点の印字座標値を求め決定する。

【０１３６】次に、本発明の第３の実施例について図９
を参照して詳細に説明する。

【０１３７】本発明の第３の実施例である図形配置装置
は、図形の種類や画素座標値などの属性を含む図形デー
タで表現された画面上の複数の図形要素の位置や大きさ
などを前記属性を更新して揃えることによって、画面上
に所望の図を作成する。

【０１３８】図９を参照すると、本発明の第３の実施例
は、図形を構成する画素座標値の属性を代表する特徴点
の集合と、この特徴点の２点間の相対ベクトルの集合と
の連結関係を記憶する連結関係メモリ８０１と、前記相
対ベクトルの長さと方角に関する制約条件を記憶する制
約条件メモリ８０２と、連結関係メモリ８０１に記憶さ
れている連結関係に関連する前記特徴点の画素座標値
や、前記相対ベクトルの長さや方角を記憶するレジスタ
のうち、値の確定していないレジスタについて、各制約
の度合いを特徴点の取り得る値が１点に限定されてい
る、もしくは相対ベクトルの値が一意に限定されている
最も制約度の強い第１番目の段階と、特徴点の取り得る
値が２点に限定されている第２番目の段階と、特徴点の
取り得る値が直線もしくは円周上に限定されている第３
番目の段階と、それらを除く特徴点や相対ベクトルの制
約度が最も低い第４番目の段階とに区別して算出する演
算器９０３と、この演算器９０３で算出された制約の度
合いが最も強いレジスタの値のうちの１つを選択する決
定変数選択手段９０５と、この決定変数選択手段９０５
により選択されたレジスタの値の種別が特徴点の場合、
既に決定されている特徴点の画素座標値や相対ベクトル
の長さや方角からレジスタの画素座標値を求めて決定す
る画素座標値決定手段９０７と、決定変数選択手段９０
５により選択されたレジスタの値の種別が相対ベクトル
の長さやまたは方角の場合既に決定されている特徴点や
相対ベクトルの長さや方角からレジスタの値を求めて決
定する相対ベクトル決定手段９０６と、この相対ベクト
ル決定手段９０６からの要求により動作し、制約条件メ
モリ９０２に記憶された制約条件を解く、もしくは相対
ベクトル決定手段９０６の決定したレジスタの値を制約
条件メモリ９０２に記憶された制約条件に代入して単純
な条件に解く制約条件解放手段９０４とを含む。

【０１３９】連結関係メモリ９０１は、ＲＡＭなどを用
いて構成され、整列処理対象図形を構成している特徴点
と特徴点間を結んでできる相対ベクトルとの連結関係を
記憶する。

【０１４０】制約条件メモリ９０２は、ＲＡＭなどを用
いて構成され、複数の相対ベクトルの長さの比較や複数
の相対ベクトルの角度比較を示す制約条件を記憶する。

【０１４１】演算器９０３は、ＣＰＵなどに含まれるも
のを用いて構成され、連結関係メモリ９０１からの内容
と制約条件メモリ９０２からの内容とに基づいて特徴度
および相対ベクトルの自由度ともいえる制約度を算出す
る。この演算器９０３の演算は本発明の特徴の１つでも
ある。

【０１４２】決定変数選択手段９０５は、ＣＰＵなどを
用いて構成され、演算器９０３の出力する制約度から最
大値を求め、最大の制約度をもつ未決定な特徴点，相対
ベクトルの長さまたは方角であるレジスタの値を選択
し、レジスタの値の種別が相対ベクトルの長さや角度の
場合は、選択したレジスタの値を特定する相対ベクトル
の長さや角度を相対ベクトル決定手段１０６へ出力し、
レジスタの値の種別が特徴点の場合選択したレジスタの
値を特定する特徴点の画素座標値を出力する。

【０１４３】制約条件解放手段９０４は、ＣＰＵなどを
用いて構成され、制約条件メモリ９０２に記憶された制
約条件を単純な形に解き、その状態を保持するととも
に、もしあれば一意な解を相対ベクトル決定手段９０６
に出力する。

【０１４４】相対ベクトル決定手段９０６は、ＣＰＵな
どを用いて構成され、既に決定されている特徴点の画素
の座標値，決定変数選択手段９０５で選択されたレジス
タの値を特定する相対ベクトルの長さや角度，および制
約条件解法手段９０４の出力する解をもとに相対ベクト
ルの値を求め決定する。

【０１４５】画素座標値決定手段９０７は、ＣＰＵなど
を用いて構成され、既に決定されている特徴点の画素の
座標値，既に決定されている相対ベクトルおよび決定変
数選択手段８０５で選択されたレジスタの値を特定する
特徴点の画素座標値を求め決定する。

【０１４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による図形
配置装置は、情報処理装置上での情報処理のため、配置
処理の対象となる図形を特徴点の集まりとして捉え、さ
らに、特徴点に課せられた制約条件を、特徴点間の相対
ベクトル間の長さと角度の関する関係式で表現してい
る。このため、本発明は、長さや間隔を揃えるだけでな
く、２つの接続線を平行にしたり、接続線を円の中心に
向けるなど、従来難しかった角度を揃えるような複雑な
揃えを扱うことができる。

【０１４７】さらに、本発明は、情報処理装置上での情
報処理のため、揃えの制約条件を手続き的でなく宣言的
な関係式で記述する。このため、本発明は図形の並びを
認識して自動で配置するといった応用にも使用できると
いう効果を有する。

【０１４８】また、本発明は、特徴点の位置と特徴点間
の相対ベクトルの任意性に着目して、任意性の低いもの
から順に値を決定するように構成している。このため、
本発明は、位置と長さを同時に揃えるといった複合的な
制約条件を解けるという効果を有する。

【０１４９】さらに、本発明は、線形計画法のように大
きな行列の計算を繰り返し行う必要がないので、低消費
メモリで高速処理ができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す図である。

【図２】本発明の第１の実施例の動作を説明するための
図である。

【図３】本発明の実施例で用いられる具体例を示す図で
ある。

【図４】第１の従来例を説明するための図である。

【図５】第２の従来例の構成を説明するための図であ
る。

【図６】第２の従来例の動作を説明するための図であ
る。

【図７】揃えの種類を説明するための図である。

【図８】本発明の第２の実施例を示す図である。

【図９】本発明の第３の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１０１ 連結関係記憶手段 １０２ 関係式記憶手段 １０３ 制約度算出手段 １０４ 関係式解法手段 １０５ 決定変数選択手段 １０６ 相対ベクトル決定手段 １０７ 座標値決定手段 ６０１ 第２の従来例による図形表示手段 ６０２ 第２の従来例による命令入力手段 ６０３ 第２の従来例による図形情報記憶手段 ６０４ 第２の従来例による関係情報記憶手段 ６０５ 第２の従来例による命令解析手段 ６０６ 第２の従来例による関係計算手段 ８０１，９０１ 連結関係メモリ ８０２，９０２ 制約条件メモリ ８０３，９０３ 演算器 ８０４，９０４ 制約条件解法手段 ８０５，９０５ 決定変数選択手段 ８０６，９０６ 相対ベクトル決定手段 ８０７ 印字座標値決定手段 ９０７ 画素座標値決定手段

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 図形の属性を含む図形データで表現され
   た複数の図形要素の位置や大きさを前記図形の属性の更
   新により揃える図形配置装置であって、 整列処理対象図形の属性を代表する特徴点の集合と、こ
   れら特徴点を結んでできる相対ベクトルの集合との連結
   関係を記憶する連結関係記憶手段と、 前記相対ベクトルの長さと方角に関する関係式である制
   約条件を記憶する関係式記憶手段と、 前記連結関係記憶手段に記憶されている連結関係に関連
   する、前記特徴点の座標値や前記相対ベクトルの長さや
   方角を記憶する変数のうち、値の確定していない変数に
   ついて各制約の度合いを算出する制約度算出手段と、 この制約度算出手段で算出された最大の制約度を有する
   未決定の変数のうちの１つを選択する決定変数選択手段
   と、 この決定変数選択手段により選択された変数の種別が特
   徴点の場合、既に決定されている特徴点の座標値、前記
   相対ベクトルの長さや方角および決定変数選択手段で選
   択された変数を特定する特徴点の座標値に基いて変数の
   座標値を求めて決定する座標値決定手段と、 前記決定変数選択手段により選択された変数の種別が相
   対ベクトルの長さまたは方角の場合、既に決定されてい
   る特徴点や相対ベクトルの長さや方角に基いて変数の値
   を求めて決定する相対ベクトル決定手段と、 この相対ベクトル決定手段からの要求により動作し、関
   係式記憶手段に記憶された関係式を解く、もしくは相対
   ベクトル決定手段の決定した変数の値を関係式に代入し
   て単純な式に解く関係式解放手段とを含むことを特徴と
   する図形配置装置。
2. 【請求項２】 前記制約手段の算出する制約度が、特徴
   点の取り得る値が１点に限定されている、もしくは相対
   ベクトルの値が一意に限定されている最も制約度が強い
   第１番目の段階と、特徴点の取り得る値が２点に限定さ
   れている第２番目の段階と、特徴点の取り得る値が直線
   もしくは円周上に限定されている第３番目の段階と、第
   １番目から第３番目の段階を除く、特徴点や相対ベクト
   ルの制約度が最も低い第４番目の段階とを有することを
   特徴とする請求項１記載の図形配置装置。