JP2775158B2 - 三次元壁紙 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、三次元壁紙に係り、特に周囲の者に快適感
を供与できる三次元壁紙に関する。

〔従来の技術〕

一般に、屋内の壁面に貼着される壁紙は、無地無模様
が広く利用されているが、更に装飾性を高めるべく図柄
や色分け模様など各種の模様をプリントしたものがあ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の壁紙は、年毎に変化する趣
味性のみを主体としてデザインした模様が多く、人間の
生理的な環境からの快適感を主体として創作されたもの
ではない。つまり、壁紙に描写された模様（模様の変化
の態様）から得られる感触があまり単調し過ぎると飽き
がくる。又、逆に極めて刺激的（模様の変化の態様が刺
激的）であれば、却って不快感を招く。従って、従来の
壁紙は、人間の生理的な快感感を満たし得るようには製
作されてはいない。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、快適感が供与できる三次元壁紙を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段並びに作用〕

本発明は、上記目的を達成するために、壁紙の表面に
フタクタル次元及び乱数初期値を取り込んで演算した値
に基づいて生成した1/fゆらぎ特性の凹凸を付し、この
凹凸の形状変化、及びこの凹凸に伴う陰影の変化から見
る者が得られる感触に快適感を供与できるようにしたも
のである。

〔実施例〕

以下に本発明に係る三次元壁紙の一実施例を図面に基
づき説明する。第１図において、１は屋内の壁面に貼着
される壁紙である。壁紙１の表面には凹凸２を形成させ
てある。該凹凸２が作る曲線の変化は、人間の生理的な
感触に快適感を与える所謂「1/fゆらぎ」の一形態であ
るフラクタ（FRACTALS）曲線としてある。生理的な感触
に快適感を与える「1/fゆらぎ」の理論は、応用物理学
会誌1965年発行P427〜P435の「生体情報と1/fゆら
ぎ」、及び精密機械学会誌第50巻６号1984年発行の「生
体制御と1/fゆらぎ」の各欄において、この出願の発明
者、武者利光が既に発表しているものである。ここで1/
fゆらぎに関して概要を述べると、まずコンピュータな
どで任意に発生させた乱数列をpj（ｊ＝1,2,……）とす
る。この乱数列にＮ個の線型変換係数a₁,a₂,……a_Nを逐
次演算することによって次のような線型変換を施す。

q_j＝a₁p_j-1＋a₂p_j-2＋……＋a_Np_j-N （１） このようにして作られた q₁,q₂,…… なる２種類の数値列を考え、これをｑ系列と呼ぶことに
する。

ｑ系列の相関またはスペクトルは線型変換係数a_Nによ
って決められる。たとえばf²ⁿのようないわゆるベキ型
のスペクトルをｑ系列に与えたいときには、係数次のよ
うにすればよい。

a_N＝（−１）^kn（ｎ−１）（ｎ−２）…（ｎ−ｋ＋１）/k! （２） （ただしｋ＝1,2,3,…） ｎは相関の及び範囲で、相関はｑ系列のＮ項に及ぶ。

式（２）の導出法 ランダムな系列のパワー・スペクトル密度は周波数に
無関係なスペクトルになる。またランダムな時系列をｎ
回微分した時系列のパワー・スペクトル密度はf²ⁿに比
例する。またｎ回積分をしたランダム時系列のパワー・
スペクトル密度はf^-2nに比例する（数学的には容易に導
出できる）。計算機で取り扱うことが出来るのは離散的
な時系列であるから、微分のかわりに差分を計算する必
要がある。ランダム時系列p_kのｎ回差分ｑ（ｎ）は次の
ように書ける。

上式でｎに負にすれば離散時系列の積分になる。この
式の係数がすなわち式（２）式の係数になる。

とくに1/fパワー・スペクトル密度をもつ時系列は特
別な重要性があるので、これを得るためには「0.5回積
分」を実行しなければならない。しかし、ここに与えた
表現においてはこれを実行するのは極めて簡単で、式
（２）で、ｎ＝−0.5とすればよい。そこで、ｎ＝−1/2
として、ｑが1/f型のパワー・スペクトル密度をもつた
めの、乱数の線型変換式はつぎのようになる。

このようにして求められた２種類の数値例q_j（q₁,q₂,
…q_n）のうち、一方の数値列q_jを横方向Ｘとし、他方の
数値列q_jを縦方向Ｙとして座標上で直交させると、これ
らの横方向Ｘと縦方向Ｙとの交点Ｚは三次元の曲面上の
点となり、曲面の凹凸を求めることができる。前記の数
学的手法は公知であるので説明を省略する。

このようにして求められた三次元の凹凸は、1/fでゆ
らぐ曲面となり、視覚的に生理的快適感が得られる。

次に、上記の如き凹凸を有する壁紙を製作するには、
第３図に示す如く、まずコンピュータ４で凹凸の状態を
算出し、壁紙成形機械５では、コンピュータ４から凹凸
情報に基づいて原紙をプレス成形する。コンピュータ４
では、第４図に示す如く、生理的に快適感を覚える1/f
ゆらぎを得るための乱数初期値p_j及びその他の条件とし
て線型変換係数a_Nを入力する。この乱数初期値p_j及び線
型変換係数a_Nを取り込んで、上式に基づき凹凸の値Ｚを
演算する。演算として求めた凹凸の値Ｚは、壁紙全体の
大きさを考慮して決められる一定の係数値が掛けられて
実際の寸法値が計算され、壁紙成形機５に供与されて三
次元壁紙の原紙が成形される。

更に、上記の如く表面1/fゆらぎの凹凸が形成された
三次元壁紙は、第２図に示す如く、壁紙１の周囲に多数
のランプ３を配設し、この多数のランプ３の光強度を適
当に（例えば1/fゆらぎになるように）変化させれば、
凹凸の存在による陰影の変化、つまりコントラストの変
化を得ることができる。このコントラストの変化も、あ
まり単純になり過ぎず、又急激な変化にならないように
ランプ３の強度を変調すれば、更に見る者の快適感を惹
起する。また、その変調を1/fゆらぎになるようにすれ
ばその効果は著しい。

〔発明の効果〕

以上の如く本発明に係る三次元壁紙によれば、壁の表
面が1/fでゆらぐので、見る物にとっては人間の脳が共
通して快適に感じる周波1/fと合致するので、誰もがや
すらぎ、すなわち快適感などの感性や興味が惹くことの
できる壁紙を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る三次元壁紙の凹凸形状を示す断
面図、第２図はランプを用いた使用状態の斜視図、第３
図は三次元壁紙の作成時のブロック図、第４図は第３図
のコンピュータでの演算処理を示すフローチャートであ
る。 １……壁紙、２……凹凸 ３……ランプ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】初期値の異なる乱数列（p_j）に線型変換係
   数（a_N）を与えて線型変換を施し２種類の1/f数値の数
   値列（q_j）を求め、各数値列（q_j）を壁の横方向（Ｘ）
   と縦方向（Ｙ）の座標に対応させて壁の垂直方向に1/f
   ゆらぎの凹凸の値（Ｚ）を求め、この1/fゆらぎの凹凸
   の値（Ｚ）に基づいて壁の表面に凹凸を形成したことを
   特徴とする三次元壁紙。