JP3451292B2 - 図形変形装置 - Google Patents

図形変形装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像処理において、任
意の線画を変形させることのできる図形変形装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】コンピ
ュータ画像処理において、アニメーション処理を行うこ
となどを目的として、点描画、直線、曲線関数などによ
って描かれた線画を変形させる処理が多く行われる。
【0003】しかし、従来は、線画を変形させるため
に、線画を構成する各点の変形情報、各直線の始点及び
終点の変形情報、又は曲線関数の各パラメータの変形情
報などが必要であり、線画といえども、それを変形させ
るためには大量のデータが必要であるという問題点を有
していた。
【0004】本発明の課題は、任意の線画を少ない変形
情報のみで変形可能とし、かつ変形情報の作成を容易に
することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明はまず、線画図形
を表示する図形表示手段(表示装置104)を有する。
【0006】次に、図形表示手段における表示画面上
で、線画図形を囲む任意の扇形のフレームを決定するフ
レーム決定手段(CPU101によって実行される図2
のステップ202)を有する。
【0007】次に、図形表示手段における表示画面上
で、フレーム決定手段で決定された扇形のフレームを変
形させるフレーム変形手段(CPU101によって実行
される図2のステップ203)を有する。
【0008】そして、フレーム決定手段で決定された変
形前の扇形のフレームとフレーム変形手段で変形された
後の扇形のフレームとの位置関係及び角度関係に基づ
き、線画図形を変形させる図形変形演算手段(CPU1
01により実行される図2のステップ204)を有す
る。ここで、上述の図形変形演算手段は、例えば、扇形
のフレームの半径が固定された状態で、変形前の扇形の
フレームにおける扇形の角度と、変形前の扇形のフレー
ムの内部の線画図形を構成する点と変形前の扇形の中心
点を結ぶ辺と変形前の扇形の2つの半径を構成する辺の
角度との比が、変形後の扇形のフレームにおける扇形の
角度と、変形後の扇形のフレームの内部の点であって変
形前の扇形のフレームの内部の線画図形を構成する点に
対応する点と変形後の扇形の中心点を結ぶ辺と変形後の
扇形の2つの半径を構成する辺の角度との比に等しくな
り、かつ変形前の扇形のフレームの内部の線画図形を構
成する点と変形前の扇形の中心点の距離が、変形後の扇
形のフレームの内部の点であって変形前の扇形のフレー
ムの内部の線画図形を構成する点に対応する点と変形後
の扇形の中心点の距離に等しくなるように、変形後の扇
形のフレームの内部の点であって変形前の扇形のフレー
ムの内部の線画図形を構成する点に対応する点を算出す
る。或いは、上述した図形変形演算手段は、例えば、図
形表示手段における表示画面上で、変形前の扇形のフレ
ームにおける扇形の角度と、変形前の扇形のフレームの
内部の線画図形を構成する点と変形前の扇形の中心点を
結ぶ辺と変形前の扇形の2つの半径を構成する辺の角度
との比が、変形後の扇形のフレームにおける扇形の角度
と、変形後の扇形のフレームの内部の点であって変形前
の扇形のフレームの内部の線画図形を構成する点に対応
する点と変形後の扇形の中心点を結ぶ辺と変形後の扇形
の2つの半径を構成する辺の角度との比に等しくなり、
かつ変形前の扇形のフレームの半径と、変形前の扇形の
フレームの内部の線画図形を構成する点と変形前の扇形
の中心点の距離との比が、変形後の扇形のフレームの半
径と、変形後の扇形のフレームの内部の点であって変形
前の扇形のフレームの内部の線画図形を構成する点に対
応する点と変形前の扇形の中心点の距離との比に等しく
なるように、変形後の扇形のフレームの内部の点であっ
て変形前の扇形のフレームの内部の線画図形を構成する
点に対応する点を算出する。
【0009】
【作用】フレーム決定手段で決定された変形前の扇形の
フレームとフレーム変形手段で変形された後の扇形のフ
レームとの位置関係及び角度関係のみとして、線画図形
の変形情報を作成できるため、図形変形処理の処理量が
少なくて済む。
【0010】また、そのような位置関係及び角度が保存
されるように線画図形を変形するだけで、線画図形の変
形を簡単に実現できる。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の2つの実
施例につき詳細に説明する。第1の実施例 図1は、図形変形装置の第1の実施例の構成図である。
【0012】CPU101は、ROM102に記憶され
た制御プログラムに従ってRAM103をワークメモリ
として使用しながら動作し、図形変形のための全ての動
作を制御する。
【0013】表示装置104は、変形前の図形と変形後
の図形を表示するための例えばCRTディスプレイであ
る。この場合、図形を扇形のフレーム(後述する)で囲
むための、マウスなどによる表示位置のポイント機能も
含む。
【0014】図2は、第1の実施例における図形変形処
理の概略を示す動作フローチャートである。まず、ステ
ップ201では、ユーザが、表示装置104上で、変形
を行いたい元図形を選択する。具体的には、ユーザは、
表示装置104上に表示されているマウスカーソルを選
択したい元図形(線画)上に移動しマウスボタンをクリ
ックすることによって、その元図形を選択する。又は、
ユーザは、複数の元図形(線画)を含む範囲を、マウス
を使ってボックスで囲むようにしてもよい。これに反応
して、CPU101は、RAM103上に展開されてい
る図形データ上において、選択された元図形の座標値、
具体的には選択された線画を構成する各座標値を計算す
る。これらの処理の結果、例えば図3(a) に示されるよ
うに、点P1とP2を両端とする直線図形lが選択さ
れ、点P1とP2の座標値が演算されて、RAM103
に保持される。
【0015】次に、ステップ202では、ユーザが、表
示装置104上で、ステップ201で選択した元図形を
囲む扇形のフレームを決定する。具体的には、ユーザ
は、表示装置104上に表示されているマウスカーソル
によって、例えば予め表示装置104上に表示されてい
る図3(a) に示される扇形の中心点Oと他の2点A、B
のそれぞれをクリックしてドラッグすることにより、ス
テップ201で選択された元図形を完全に含む扇形のフ
レームを決定する。これに反応して、CPU101は、
RAM103上に展開されている図形データ上におい
て、決定されたフレームを構成する扇形の中心点Oと他
の2点A、Bの各座標を計算し、RAM103に保持す
る。
【0016】次に、ステップ203においては、ユーザ
が、表示装置104上で、ステップ202において決定
したフレームを変形させる。具体的には、ユーザは、ス
テップ202で決定した扇形のフレームの中心点以外の
2点である例えば図3(a) の各点A、B上でマウスボタ
ンをクリックし、そのまま変形先の位置までドラッグし
た後、マウスボタンを離す。この結果、これに反応し
て、CPU101は、RAM103上に展開されている
図形データ上で、変形後の扇形のフレームの中心点以外
の新たな2点の座標値を計算し、RAM103に保持す
ると共に、表示装置104に表示する。この場合、扇形
のフレームの中心点Oの座標は変化せず、また、扇形の
半径も変化しないように制御される。
【0017】ステップ204では、CPU101は、ス
テップ202でRAM103に保持した、例えば図3
(a) の変形前の扇形のフレームと例えば図3(a) の変形
後の扇形のフレームとの位置関係及び角度関係に基づ
き、ステップ201でRAM103に保持した元図形を
構成する例えば図3(a) の点P1、P2の座標値を変形
することにより、例えば図3(b) に示される点P1′、
P2′を計算する。
【0018】ステップ205においては、CPU101
は、ステップ204で計算された例えば図3(b) の点P
1′、P2′によって構成される変形後の図形l′を、
表示装置104に表示させる。
【0019】次に、ステップ204の図形変形演算の具
体的な処理について説明する。例えば図3(a) におい
て、扇形の角度、及び、元図形である直線lを構成する
扇形の内部の点P1、P2と中心点Oを結ぶ辺と扇形の
2つの半径を構成する辺との角度を、それぞれ次式で示
されるように定義する。
【0020】
【数1】
【0021】次に、元の扇形の中心点O以外の2点A、
Bが新たな2点A′、B′に移動された場合、数1式で
示される角度θ、α、βが、それぞれ角度θ′、α′、
β′に変化したとする。この場合の制限条件は、変形前
と変形後で、扇形の角度と、線画図形を構成する扇形の
内部の点と中心点を結ぶ辺と変形前の扇形の2つの半径
を構成する辺の角度との比が等しいことである。即ち、
次式が成立する。
【0022】
【数2】
【0023】ここで、角度θ、α、βは、変形前の扇形
に関する角度であるから既知であり、また、角度θ′
も、変形後の扇形の決定された2点A′、B′と中心点
Oとのなす角度であるから既知である。従って、数2式
により、角度α′及びβ′が計算される。
【0024】ここで更に、変形前と変形後とで、扇形の
中心点と線画図形を構成する各点との半径は変化しない
という制限条件が付加される。即ち、次式が成立する。
【0025】
【数3】
【0026】従って、辺OA′及び辺OB′からそれぞ
れ角度α′及びβ′の位置にある辺上の点であって、中
心点Oから数3式で示される距離にある点として、例え
ば図3(b) に示される変形後の点P1′、P2′が計算
される。
【0027】以上のようにして、図形変形演算が実現さ
れる。第2の実施例 次に、図形変形装置の第2の実施例につき説明する。
【0028】まず、第2の実施例の構成は、第1の実施
例の場合と同様に、図1により示される。また、第2の
実施例における図形変形処理の概略も、第1の実施例の
場合と同様に、図2により示される。
【0029】次に、第2の実施例の動作が第1の実施例
の動作と異なる点は、図2のステップ203のフレーム
変形処理において、第1の実施例においては扇形のフレ
ームの半径は変化しないが、第2の実施例においては扇
形のフレームの半径も変化し得る点である。
【0030】続いて、第2の実施例における図2のステ
ップ204の図形変形演算の具体的な処理について説明
する。例えば図4(a) において、扇形の角度、及び、元
図形である直線lを構成する扇形の内部の点P1、P2
と扇形の2つの半径を構成する辺との角度は、それぞれ
第1の実施例の場合と同様の数1式で示される。
【0031】次に、変形前の角度θ、α、βと変形後の
角度θ′、α′、β′に対する制限条件も、第1の実施
例の場合と同様に、数2式が成立することである。従っ
て、数2式により、角度α′及びβ′が計算される。
【0032】ここで更に、変形前と変形後とで、扇形の
半径と扇形の中心点と線画図形を構成する各点を結ぶ距
離との比は変化しないという制限条件が付加される。即
ち、次式が成立する。
【0033】
【数4】
【0034】但し、r及びr′は、変形前及び変形後の
扇形の半径である。従って、辺OA′及び辺OB′から
それぞれ角度α′及びβ′の位置にある辺上の点であっ
て、中心点Oから数4式で計算される各距離にある点と
して、例えば図4(b) に示される変形後の点P1′、P
2′が計算される。
【0035】以上のようにして、図形変形演算が実現さ
れる。上述した第1の実施例又は第2の実施例の図形変
形処理により、例えば図5に示されるように、扇形で囲
んだ線画図形を様々に変形させることができる。
【0036】
【発明の効果】本発明によれば、フレーム決定手段で決
定された変形前の扇形のフレームとフレーム変形手段で
変形された後の扇形のフレームとの位置関係及び角度関
係のみとして、線画図形の変形情報を作成できるため、
図形変形処理の処理量が少なくて済むという効果を生ず
る。
【0037】また、ユーザは、扇形を構成する3点を移
動させるという簡単な操作で線画図形を変形することが
可能となる。更に、上述のような位置関係及び角度が保
存されるように線画図形を変形するだけで、線画図形の
変形を簡単に実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図形変形装置の実施例(第1、第2の実施例)
の構成図である。
【図2】図形変形装置の実施例(第1、第2の実施例)
の処理を示す動作フローチャートである。
【図3】図形変形装置の第1の実施例の説明図である。
【図4】図形変形装置の第2の実施例の説明図である。
【図5】図形変形装置の動作例を示した図である。
【符号の説明】
101 CPU 102 ROM 103 RAM 104 表示装置

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 線画図形を表示する図形表示手段と、 前記図形表示手段における表示画面上で、前記線画図形
    を囲む任意の扇形のフレームを決定するフレーム決定手
    段と、 前記図形表示手段における表示画面上で、前記フレーム
    決定手段で決定された前記扇形のフレームを変形させる
    フレーム変形手段と、 前記フレーム決定手段で決定された変形前の扇形のフレ
    ームと前記フレーム変形手段で変形された後の扇形のフ
    レームとの位置関係及び角度関係に基づき、前記線画図
    形を変形させる図形変形演算手段と、 を有することを特徴とする図形変形装置。
  2. 【請求項2】 前記フレーム変形手段は、前記フレーム
    決定手段で決定された前記扇形のフレームを、その半径
    が変化しないように、変形し、 前記図形変形演算手段は、前記変形前の扇形のフレーム
    における扇形の角度と、前記変形前の扇形のフレームの
    内部の前記線画図形を構成する点と前記変形前の扇形の
    中心点を結ぶ辺と前記変形前の扇形の2つの半径を構成
    する辺の角度との比が、前記変形後の扇形のフレームに
    おける扇形の角度と、前記変形後の扇形のフレームの内
    部の点であって前記変形前の扇形のフレームの内部の前
    記線画図形を構成する点に対応する点と前記変形後の扇
    形の中心点を結ぶ辺と前記変形後の扇形の2つの半径を
    構成する辺の角度との比に等しくなり、かつ前記変形前
    の扇形のフレームの内部の前記線画図形を構成する点と
    前記変形前の扇形の中心点の距離が、前記変形後の扇形
    のフレームの内部の点であって前記変形前の扇形のフレ
    ームの内部の前記線画図形を構成する点に対応する点と
    前記変形後の扇形の中心点の距離に等しくなるように、
    前記変形後の扇形のフレームの内部の点であって前記変
    形前の扇形のフレームの内部の前記線画図形を構成する
    点に対応する点を算出する、 ことを特徴とする請求項1に記載の図形変形装置。
  3. 【請求項3】 前記図形変形演算手段は、前記図形表示
    手段における表示画面上で、前記変形前の扇形のフレー
    ムにおける扇形の角度と、前記変形前の扇形のフレーム
    の内部の前記線画図形を構成する点と前記変形前の扇形
    の中心点を結ぶ辺と前記変形前の扇形の2つの半径を構
    成する辺の角度との比が、前記変形後の扇形のフレーム
    における扇形の角度と、前記変形後の扇形のフレームの
    内部の点であって前記変形前の扇形のフレームの内部の
    前記線画図形を構成する点に対応する点と前記変形後の
    扇形の中心点を結ぶ辺と前記変形後の扇形の2つの半径
    を構成する辺の角度との比に等しくなり、かつ前記変形
    前の扇形のフレームの半径と、前記変形前の扇形のフレ
    ームの内部の前記線画図形を構成する点と前記変形前の
    扇形の中心点の距離との比が、前記変形後の扇形のフレ
    ームの半径と、前記変形後の扇形のフレームの内部の点
    であって前記変形前の扇形のフレームの内部の前記線画
    図形を構成する点に対応する点と前記変形前の扇形の中
    心点の距離との比に等しくなるように、前記変形後の扇
    形のフレームの内部の点であって前記変形前の扇形のフ
    レームの内部の前記線画図形を構成する点に対応する点
    を算出する、 ことを特徴とする請求項1に記載の図形変形装置。
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