JP3791203B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、外形を表すベクターデータから閉領域を求めて出力する画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
デスクトップ・パブリッシング(DTP)等における画像処理では、PostScript(Adobe社)等の比較的高機能なページ記述言語(PDL)を用いる場合、ユーザがクリップ領域を任意に設定することができ、自由度の高い訴求力のあるドキュメントを作成することができる。
【0003】
一方、システム内ではクリップ領域と描画図形の内外判定が複雑になり、処理に時間がかかるようになってきている。また、クリップが複数重なる場合、PostScriptの言語仕様では重なった領域が新たなクリップ領域(以下、多重クリップと言う。)となるが、この重なり領域を求めることも複雑な処理を必要とする。
【0004】
特開平7−296172号公報においては、クリップを構成するベクトル(辺)情報をもとにベクトル同士の交点を求め、多重クリップの新たなベクトル情報を算出している。
【0005】
また、特開平10−79038号公報では、図形描画用のエッジリストと、更にクリップ処理用の専用のクリップエッジリストとを備え、多重クリップの処理に対応している。この技術では、スキャンラインでクリップ領域を求める場合、単純な処理ループから成るソフトウェアを実装でき、多重クリップの領域もクリップ図形の複雑度にあまり依存せず、比較的シンプルな処理で求めることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、PostScript等のページ記述言語では、システムが保持しているクリップ図形情報をユーザに返すクリップパスオペレータがある。特開平7−296172号公報に開示される技術のように、ベクトル計算によってクリップ図形情報を保持していると、多重クリップの場合にはベクトル同士の交点計算など非常に複雑な処理が必要となる。
【0007】
また、特開平10−79038号公報に開示される技術では、クリップ領域の情報をスキャンライン毎に開始座標と終了座標の組で保持していることから、クリップパスオペレータに対応しようとすると、多重クリップに係わる全てのラインの情報をユーザに返すことになり、非常に多くの情報量を取り扱うことになる。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような課題を解決するために成された画像処理装置である。すなわち、本発明の画像処理装置は、描画の対象となる描画データから外形を表すベクターデータを生成するベクターデータ生成手段と、ベクターデータ生成手段により生成されたベクターデータをライン毎に走査する走査手段と、走査手段により走査された各ラインに含まれるベクターデータの辺の種類を認識する認識手段と、認識手段により認識された辺の種類が同一となるライン毎に閉領域情報を出力する出力手段とを備えており、描画データの送信元から閉領域情報の取得要求があった場合に出力手段によって閉領域情報を出力するものである。
【0009】
このような本発明では、走査手段による走査された各ラインに含まれるベクターデータの辺の種類を認識手段で認識し、その認識の結果、辺の種類が同一となるライン毎に閉領域として出力手段から閉領域情報を出力していることから、走査による簡単な処理でベクターデータの辺の種類を認識できるとともに、その辺の種類に基づき、まとまった閉領域に関する情報を出力することができる。すなわち、簡単かつ少ない情報量で領域に関する情報を出力できるようになる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像処理装置における実施の形態を図に基づいて説明する。図1は本実施形態における画像処理装置を説明する構成図で、(a)は全体構成図、(b)はクリップパス生成部の内部構成図である。
【0011】
すなわち、図1(a)に示すように、本実施形態の画像処理装置は、描画データ入出力部1、コマンド制御部2、描画データ判定部3、描画データ生成・記憶部4、クリップデータ生成・記憶部5、塗りつぶし・クリップ処理部6、出力部7およびクリップパス生成部8から構成される。
【0012】
描画データ入出力部1は、クライアントなどの上位装置から送られる描画データを受信したり、上位装置で描画データを要求する場合にはその描画データを格納し、出力する。
【0013】
コマンド制御部2は、上位装置からコマンドを受け付けて必要なモジュールに制御命令を送る部分である。
【0014】
描画データ判定部3は、コマンドとデータとから処理すべき対象が塗りつぶしかクリップかを判定している。
【0015】
描画データ生成・記憶部4は、描画データをベクターデータからスキャンラインに交差する座標データに変換し、その座標データを記憶する処理を行う。
【0016】
クリップデータ生成・記憶部5は、クリップデータをベクターデータからスキャンラインに交差する座標データに変換し、その座標データを記憶する処理を行う。
【0017】
塗りつぶし・クリップ処理部6は、描画データにクリップ領域を重ね合わせクリップ内部の描画データを塗りつぶしデータとして出力部7に出力する。出力部7は、塗りつぶしデータやクリップデータを出力する。
【0018】
クリップパス生成部8は、クリップデータ生成・記憶部5に格納されているクリップ座標データから閉領域を構築し、描画データ入出力部1に格納する処理を行う。
【0019】
また、図1(b)に示すように、クリップパス生成部8は、描画データから外形を表すベクターデータを生成するベクターデータ生成部81、ベクターデータをライン毎に走査する走査手段82、走査された各ラインに含まれるベクターデータの辺の種類等を認識する認識手段83、認識された辺の種類等が同一となるライン毎に閉領域情報を出力する閉領域出力手段84を備えている。
【0020】
なお、このクリップパス生成部8を構成するベクターデータ生成部81および走査手段82は、描画データ生成・記憶部4やクリップデータ生成・記憶部5で適用されるモジュールと共通であってもよい。
【0021】
このような画像処理装置では、パーソナルコンピュータやワークステーションなどのクライアントがネットワークを介して画像出力のためのページ記述言語(例えば、PostScript)で記述されたコマンド・データを送信してきた場合、このコマンドをコマンド制御部2で受信し、データを描画データ入出力部1で受信する。
【0022】
コマンド制御部2は受信したコマンドが描画に関連するコマンドか、クリップに関連するコマンドか、その他のコマンドかを判別し、描画やクリップに関連するコマンドは描画データ判定部3に通知する。
【0023】
描画データ判定部3は、受信したコマンドのうち描画に関するコマンドと、そのコマンドに対応し描画データに格納されているベクターデータを描画データ生成・記憶部4に通知し、クリップに関連するコマンドと、そのコマンドに対応し描画データに格納されているベクターデータをクリップデータ生成・記憶部5に通知する。
【0024】
描画データ生成・記憶部4は、描画しようとする図形の外形を表現するベクターデータを例えばDDA(Digital Differential Analyzer )等を用いてスキャンラインと交差する座標データを求め、例えばエッジリストのような座標メモリ格納部に1スキャンライン上にある全ての座標データが取り出せるような形で格納する。
【0025】
図2はエッジリストを説明する図である。すなわち、エッジリストは描画図形の外形を構成する全てのベクターデータからDDAで求めた座標データをスキャンラインに対応して格納している。エッジリストの各行(y座標)はスキャンラインの各ラインに対応しており、DDAで生成した座標データはスキャンラインの行に対応する列(x方向)に順次格納される。
【0026】
列の決定は、各行に現在格納されている座標データの個数を示すカウンタを設け、初期値をゼロに設定し、一つ座標データを格納する毎に対応する行のカウンタを繰り上げる。このカウンタ値を参照することにより、格納すべき列が決定される。
【0027】
このようにして図形の外形を囲む座標データを全て求めるが、この時点では各ベクターから生成された座標データは、DDAをかけるベクターの順番によって例えば左詰めに格納されるので、あるスキャンラインにおける座標データの順番は値の大きさ順に並んでいるとは限らない。また、あるスキャンラインにおける塗りつぶし領域もまだ決まっていない。
【0028】
そこで、座標データの並べ替えや傾き情報の参照により、スキャンラインにおける塗りつぶし領域を決定する。この塗りつぶし領域の決定について図3および図4を用いて具体的に説明する。
【0029】
図3(a)に示すように、この例では、星型の図形を奇遇則(even-odd winding rule )による塗りつぶし規則で塗りつぶししている。なお、塗りつぶし規則としては、他に非ゼロ規則(non-zero winding rule )がある。
【0030】
また、図3(a)に示す星型の図形では、▲1▼→▲2▼→▲3▼→▲4▼→▲5▼の順番でベクトル線分(以下、パスと呼ぶ。)を引いている。このパスにおいて▲1▼から▲5▼の順番にDDAをかけて始点から終点に至るまでの各スキャンラインにおける座標データ(交点の座標データ)を生成し、エッジリストの対応する行・列に順に格納する。
【0031】
例えば、スキャンラインYm と各パスとの交差する座標データとしては、パス▲1▼についてXm0、パス▲2▼についてXm1、パス▲4▼についてXm2、パス▲5▼についてXm3が格納される。
【0032】
各座標データを格納するにあたり、元のパスの持つ傾き情報が分かるようにしておく。具体的には、座標データを格納するメモリのビットを幾つか割り振る、あるいは別にテーブルを用意して各座標データに対応する元のパスの傾き情報を格納する。
【0033】
このように▲1▼〜▲5▼の各パスについてDDA処理を終えた状態で、スキャンラインYm (mは1〜nの自然数)における座標データの格納状態は図4のようになる。そして、この座標データを各行毎、例えば小さい順に並び替える。
【0034】
次に、これら座標データが持つ傾き情報と塗りつぶし規則(ここでは奇遇則)を基に描画図形の内部を判定する。具体的には、例えば正の傾きには+1、負の傾きには−1を与える。すなわち、図3(b)のパターン1に示すように、パスの矢印の方向(ベクトル方向)に向けてy座標値が大きくなるものを正の傾き、パターン2に示すように、パスの矢印の方向(ベクトル方向)に向けてy座標値が小さくなるものを負の傾きとし、この正の傾きに+1、負の傾きに−1を与える。
【0035】
そして、各行の並び替えた座標データに対応する傾き情報をゼロを初期値にして左から累積する。図3(a)のスキャンラインYm では、座標データがXm3、Xm1、Xm2、Xm0の順に並べ替えられ、傾き情報としては、Xm3に正の傾き(+1)、Xm1に正の傾き(+1)、Xm2に負の傾き(−1)、Xm0に負の傾き(−1)が付与されている。この傾き情報に対応する値をゼロを初期値に左から累積すると、0→1→2→1→0となる。
【0036】
この数が奇遇則では奇数の区間が塗りつぶし領域であり、非ゼロ規則ではゼロ以外の区間が塗り潰し領域である。つまり、奇遇則では、Xm3からXm1の区間が塗りつぶし領域、Xm1からXm2の区間が塗りつぶさない領域、Xm2からXm0の区間が塗りつぶし領域となる。
【0037】
この作業を描画領域のスキャンライン全てに対して行い、実際の描画領域を決定し、出力部7(図1参照)へ送って画像を形成することになる。
【0038】
一方、塗りつぶし領域の任意の形状でマスク処理するためのクリッピング処理を実現するため、本実施形態の画像処理装置では図1に示すクリップデータ生成・記憶部5でこの処理を行っている。
【0039】
すなわち、クリップデータ生成・記憶部5は、描画データ判定部3からクリップ処理に関連するデータを受け取ると、クリップが単一の場合には例えば描画データ生成・記憶部4での処理のようにDDAを用いてクリップ図形の外形を構成するパスからスキャンラインに交差する座標データを算出し、エッジリストに算出した座標データをスキャンラインに対応した状態で格納する。そして、座標データの並べ替えを行い、塗りつぶし領域の判定と同様、クリップ領域の内部を求め、スキャンライン毎のクリップ領域を求める。
【0040】
また、後述するクリップパスオペレータに対応するため、描画データ入出力部1から得たクリップのパスデータを保持する。このパスデータは上位装置からクリップ解除を指示するコマンドなどを受けた時点でクリアし、それまでは保持している。
【0041】
また、クリップデータ生成・記憶部5は、保持しているクリップ座標データが単一のクリップにより生成されたものか、複数のクリップから生成されたものかを判別する仕組みを持つ。例えば、メモリ空間にmulti_clipという名前の論理値(TRUEかFALSE)を持つグローバルな変数として保持する。この変数は、例えばシステムの立ち上げ直後などの初期化時にはFALSEであり、1つめのクリップコマンドを受けた時点でもFALSEである。次に、クリップが複数ある状態になるとTRUEになる。
【0042】
クリップが複数の場合、すなわち多重クリップの場合は、塗りつぶし領域のときに用いた傾き情報の累積による図形の内部判定ではなく、別の手法を用いる。この手法を具体的に説明する。なお、ここでは図5に示すように、三角形から成るクリップAとクリップBとが重なって、多重クリップを構成する場合を例とする。
【0043】
先ず、クリップAとクリップBとが重なっている場合、各々のクリップ図形のパスから座標データを求めるときに、それぞれのクリップを区別するためのクリップID(この例ではクリップAに対応してa、クリップBに対応してb)を座標データに付加する。そして、大小比較して小さい順に並べ替えられた座標データを、クリップの数だけ行数を持つwinding table を用意し(この場合は2行)、1つの行には対応するクリップIDの座標データを格納し、その列にある他の行のセルには例えば同一行の左側の座標データを格納する。
【0044】
例えば、図6に示すように、スキャンラインYn における座標データは4つであり、小さい順に、Xbn1 、Xan1 、Xan2 、Xbn2 となる。また、クリップAのwinding table には、2番目のセルにXan1 、3番目のセルにXan2 が入り、クリップBのwinding table には、1番目のセルにXbn1 、4番目のセルにXbn2 が入る。
【0045】
次に、winding table と同じ行列を持つflag tableを用意し、flag tableの各セルにはwinding table の対応する各セルの座標データに付加されている傾き情報(↑は正の傾き、↓は負の傾きを示す)から各行(各クリップID毎)の図形内部状態を求め、内部の区間には例えば1というフラグを立てる。
【0046】
そして、このflag tableの各IDの内部情報から全IDのクリップの内部になっている領域を求める。図6では、クリップAとクリップBの2つのクリップにおけるスキャンラインYn 上の重なり領域〔Xan1 ,Xan2 〕が求められている。この作業を全てのスキャンラインで繰り返し、多重クリップの内部領域を求めるようにしている。
【0047】
このようにして求めた、描画データ生成・記憶部4に格納されている描画データと、クリップデータ生成・記憶部5に格納されているクリップデータは塗りつぶし・クリップ処理部6へ送られ、同一スキャンラインにおける両データから、クリップ処理を施した1スキャンライン上の実際の描画データが求められる。そして、こうした描画データは1ラインずつ出力部7へ送られ、全体の画像データとして形成される。
【0048】
本実施形態の画像処理装置では、上記説明したような出力部7への画像出力動作のほかに、例えばPostScriptの言語仕様にあるクリップパスオペレータにも対応している。このクリップパスオペレータとは、画像処理装置内で保持しているクリップ情報をパス形式で上位装置に返す動作のことを言う。
【0049】
以下、クリップパスオペレータの動作について説明する。先ず、図1に示すコマンド制御部2が上位装置からクリップパスに関連するコマンドを受け取ると、コマンド制御部2はクリップパス生成部8にその旨を通知する。
【0050】
次に、クリップパス生成部8は、クリップデータ生成・記憶部5に格納されている上述したmulti_clip変数を参照し、単一のクリップか多重クリップかどうかの判別を行う。単一のクリップパスについては、クリップデータ生成・記憶部5が保持しているクリップのパスデータをクリップパス生成部8がそのまま描画データ入出力部1に書き込む。
【0051】
一方、多重クリップの場合、クリップパス生成部8はクリップデータ生成・記憶部5で保持しているクリップエッジリスト中の座標データをもとに幾つかの閉領域から成るパスを構成してそのパスデータを描画データ入出力部1に書き込む。
【0052】
ここで、多重クリップの場合のパス構成について説明する。図7は多重クリップのクリップエッジリストの一例を示す図、図8は多重クリップの閉領域判定を説明する図である。なお、この説明では、多重クリップが図8左図に示すような5角形の任意形状となっている場合を例とする。
【0053】
図7に示すクリップエッジリストは、多重クリップ図形を構成する座標データを格納しているもので、クリップデータ生成・記憶部5(図1参照)に記憶されている。このクリップエッジリストに格納されている座標データには、その座標データを生成するときに基になったクリップベクターのベクターID(辺の種類)が付加されている。
【0054】
例えば、Ya ラインに格納されている1つ目の座標データXa1にはベクターID(v1)が付加されている。これは、座標データXa1がベクターv1から生成されたものであることを示している。
【0055】
クリップパス生成部8は、このクリップエッジリストをスキャンラインの例えば小さい順に1ラインずつ、座標データとその座標データに付加されたベクターIDとを調べて多重クリップを構成する閉領域のパスを構築する。
【0056】
具体的には、図7に示すY0 ラインから1ラインずつYラインまで(図中上方向に)格納されている座標データとベクターIDとを、認識手段83(図1(b)参照)によって調べる。
【0057】
図7に示す例では、Y0 ラインからYa ラインの直前までは座標データが無いのでパスは構成されない。また、Ya ラインでは座標データが2個あるのでYa ラインがパスを構成するためのスキャンラインの開始ラインとなる。この開始ラインは、start_path_lineという名前の変数に記憶される。
【0058】
認識手段83は、次のYa'ラインの座標データおよびベクターIDを参照し、前のYa ラインの座標データおよびベクターIDと比較する。この比較では、Ya ラインもYa'ラインも座標データの個数およびベクターIDの両方が一致している。このため、認識手段83は、Ya ラインの座標データとYa'ラインの座標データとが一つの連続したパスを構築するものと判断する。
【0059】
同様に1ラインずつスキャンラインの座標データの個数およびベクターIDを比較していく。ここで、Yb ラインに格納されている座標データの個数が4個で、それまでの2個とは異なっている。つまり、Yb ラインはそれまでのパスの構築の条件に合わないことになる。よって、認識手段83は、に記憶されているライン(ここではYa ライン)からYb ラインの直前のラインYb'ラインまでを一つの連続したパスであると認識する。
【0060】
具体的には、このYa ラインとYb'ラインとに格納されている座標データXa1、Xa2、Xb'1 、Xb'2 の4つの座標データから例えば以下のようなパスを構築する(PostScriptの場合)。
【0061】
Xa1 Ya moveto
Xb'1 Yb' lineto
Xb'2 Yb' lineto
Xa2 Ya lineto
closepath
【0062】
次に、認識手段83は、start_path_lineにYb ラインを記憶し、再びスキャンラインのチェックをYb ラインから行う。図7の例では、Yc ラインで座標データの個数が2個になることから、それまでの4個と異なることになり、start_path_lineに記憶されたYb ラインからYc ラインの直前のYc'ラインまでを一つの連続したパスであると認識する。
【0063】
ここでは、Yb ラインに格納されている座標データXb1、Xb2、Xb3、Xb4とYc'ラインに格納さている座標データXc'1 、Xc'2 、Xc'3 、Xc'4 との8個の座標データから例えば以下のようなパスを構築する(PostScriptの場合)。
【0064】
Xb1 Yb moveto
Xc'1 Yc' lineto
Xc'2 Yc' lineto
Xb2 Yb lineto
closepath
Xb3 Yb moveto
Xc'3 Yc' lineto
Xc'4 Yc' lineto
Xb4 Yb lineto
closepath
【0065】
再び、認識手段83は、start_path_lineにYc ラインを記憶し、再びスキャンラインのチェックをYc ラインから行う。図7の例では、Yd ラインで座標データの個数は同じく2個であるが、座標データに付加されているベクターIDがYc ラインではv1,v4 であるのに対し、Yd ラインではv1,v5 となり、それまでのベクターIDと異なることになる。そこで、認識手段83は、start_path_lineに記憶されたYc ラインからYd ラインの直前のYd'ラインまでを一つの連続したパスであると認識する。
【0066】
ここでは、Yc ラインに格納されている座標データXc1、Xc2とYd'ラインに格納さている座標データXd'1 、Xd'2 との4個の座標データから例えば以下のようなパスを構築する(PostScriptの場合)。
【0067】
Xc1 Yc moveto
Xd'1 Yd' lineto
Xd'2 Yd' lineto
Xc2 Yc lineto
closepath
【0068】
再び、認識手段83は、start_path_lineにYd ラインを記憶し、再びスキャンラインのチェックをYd ラインから行う。図7の例では、Ye ラインの次のラインで座標データの個数が0個になり、それまでの座標データの個数と異なることになる。そこで、認識手段83は、start_path_lineに記憶されたYd ラインからYe ラインまでを一つの連続したパスであると認識する。
【0069】
ここでは、Yd ラインに格納されている座標データXd1、Xd2とYe ラインに格納さている座標データXe1、Xe2との4個の座標データから例えば以下のようなパスを構築する(PostScriptの場合)。
【0070】
Xd1 Yd moveto
Xe1 Ye lineto
Xe2 Ye lineto
Xd2 Yd lineto
closepath
【0071】
このような作業により、図8右図に示すような5つのパスで表現された閉領域として多重クリップを表現できるようになる。認識手段83が認識したこの5つのパスは閉領域出力手段84(図1(b)参照)から描画データ入出力部1(図1参照)に書き込まれ、上位装置へ送られることになる。
【0072】
すなわち、多重クリップを各ライン毎の座標データで表した場合でも、各ライン毎のデータとして上位装置へ送ることなく、少ない閉領域情報として送ることが可能となる。
【0073】
なお、上記実施形態では、各スキャンラインに対応して格納された座標データの個数およびベクターIDの両方が同じ場合に一つの連続したパスを構築する例を説明したが、各スキャンラインにおいてベクターIDのみを比較し、ベクターIDが同じ場合に一つの連続したパスを構築するようにしてもよい。
【0074】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像処理装置によれば次のような効果がある。すなわち、走査手段による走査で簡単に各ラインに含まれるベクターデータの辺の種類を求めることができるとともに、認識手段によってまとまった閉領域を認識することができ、簡単な処理かつ少ない情報量で閉領域に関する情報を上位装置等へ出力することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態における画像処理装置を説明する構成図である。
【図2】 エッジリストを説明する図である。
【図3】 奇遇則による塗りつぶしを説明する図である。
【図4】 座標データの格納状態を説明する図である。
【図5】 多重クリップの一例を示す図である。
【図6】 多重クリップの判定を説明する図である。
【図7】 多重クリップのクリップエッジリストの一例を示す図である。
【図8】 多重クリップの閉領域判定を説明する図である。
【符号の説明】
1…描画データ入出力部、2…コマンド制御部、3…描画データ判定部、4…描画データ生成・記憶部、5…クリップデータ生成・記憶部、6…塗りつぶし・クリップ処理部、7…出力部、8…クリップパス生成部、81…ベクターデータ生成部、82…走査手段、83…認識手段、84…閉領域出力手段
Claims (2)
- 描画の対象となる描画データから外形を表すベクターデータを生成するベクターデータ生成手段と、
前記ベクターデータ生成手段により生成されたベクターデータをライン毎に走査する走査手段と、
前記走査手段により走査された各ラインに含まれるベクターデータの辺の種類を認識する認識手段と、
前記認識手段により認識された辺の種類が同一となるライン毎に閉領域情報を出力する出力手段とを備えており、
前記出力手段は、前記描画データの送信元から前記閉領域情報の取得要求があった場合に前記閉領域情報を出力する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 前記描画データは、ページ記述言語から成る
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
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