JP3889097B2 - Method and apparatus for creating crepe pattern - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はちりめん模様の作成方法および作成装置に関し、特に、建材などの表面に施すちりめん模様の画像をコンピュータを用いて作成する手法に関する。
【0002】
【従来の技術】
壁紙や化粧板といった建材の表面には、種々の模様が印刷あるいはエンボス加工によって表現されている。このような印刷物やエンボス製品の表面を装飾する模様としては、天然の木材の表面をモチーフとした木目模様が代表的であるが、細かな皺の集合を表現した「ちりめん模様」も広く利用されている。特に、建材の分野では、いわゆるソフトウッド系の木目柄の表面の質感を表現するために、この「ちりめん模様」のエンボス加工が利用されている。
【0003】
「ちりめん模様」を印刷したり、エンボス加工したりする場合、原稿として用いる原画像が必要になる。このような原画像を得る方法としては、実際のちりめんの生地を写真撮影する方法も考えられるが、通常は、デザイナーが手作業でちりめん模様を描き起こすのが一般的である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ちりめん模様は、模様の中でも特に細かく込み入った模様である。このため、手作業によるデッサンで描き起こす作業は、非常に時間と労力を必要とする作業になる。しかも、一度描いた模様について、皺の形成態様や込み入り具合などを修正することは非常に困難であり、柄を変更することは実用上不可能である。また、比較的大きな面積をもった壁紙などに用いる場合、単位絵柄を空間的に繰り返し配置して用いるという手法を採ることが多く、この場合、いわゆるリピータブルな絵柄(上辺の模様と下辺の模様とが連続し、右辺の模様と左辺の模様とが連続した絵柄)として、ちりめん模様を描き起こす必要があり、手作業で行う場合には、非常に高度な技術が要求される。
【0005】
そこで本発明は、コンピュータを利用して所望のちりめん模様を作成することのできる手法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
(1) 本発明の第1の態様は、コンピュータが各段階の処理を実行することにより、所定の模様作成面上にちりめん模様を作成する方法において、
コンピュータが、それぞれが有限長の線からなる骨格図形を多数発生させる骨格図形発生段階と、
コンピュータが、模様作成面上に多数の骨格図形を配置する骨格図形配置段階と、
コンピュータが、模様作成面上に多数の画素を定義し、各画素について、それぞれ最も近くに存在する骨格図形との距離を求め、求めた距離値をその画素についての参照距離値と定義する参照距離値定義段階と、
コンピュータが、参照距離値と所定の画素値とを対応づける所定の画素値テーブルに基づいて、各画素にそれぞれ所定の画素値を対応づける画素値付与段階と、
コンピュータが、それぞれ所定の画素値が対応づけられた画素の集合からなる画像を、ちりめん模様を表現する画像として出力する画像出力段階と、
を行うようにしたものである。
【0007】
(2) 本発明の第2の態様は、上述の第1の態様に係るちりめん模様の作成方法において、
コンピュータが、骨格図形発生段階で、それぞれ乱数により決定された長さを有する複数n本の線分を、それぞれ乱数により決定された角度をもって相互接続することにより、n本の線分からなる折れ線を形成し、この折れ線を1つの骨格図形とするようにしたものである。
【0008】
(3) 本発明の第3の態様は、上述の第1または第2の態様に係るちりめん模様の作成方法において、
コンピュータが、骨格図形配置段階で、模様作成面上に規則的に配置された多数の格子点を定義し、各骨格図形を個々の格子点に配置するか、もしくは、予め設定した最大変位量以下の値をとる変位量を個々の格子点ごとに乱数を用いて決定し、個々の格子点をこの変位量だけ変位させて得られる変位点に各骨格図形を配置するようにしたものである。
【0009】
(4) 本発明の第4の態様は、上述の第3の態様に係るちりめん模様の作成方法において、
コンピュータが、各骨格図形にそれぞれ配向ベクトルをを定義し、各骨格図形を配置する際に、予め設定した最大配置角度の範囲内の値をとる配置角度を乱数を用いて決定し、各骨格図形の配向ベクトルが所定の基準方向に対して、上記配置角度をなすように回転させて配置するようにしたものである。
【0010】
(5) 本発明の第5の態様は、上述の第1〜第4の態様に係るちりめん模様の作成方法において、
コンピュータが、模様作成面として、同一図形を隣接配置することにより二次元平面を埋め尽くすことが可能な図形を輪郭とする有限平面を用い、
コンピュータが、参照距離値定義段階で、この有限平面の輪郭近傍の画素についての距離を求める際に、輪郭外に同一の模様作成面が隣接配置されているものと仮定し、この隣接配置された模様作成面内の骨格図形をも考慮した上で、距離を求めるようにしたものである。
【0011】
(6) 本発明の第6の態様は、上位の第1〜第5の態様に係るちりめん模様の作成方法において、
コンピュータが、画素値付与段階で、参照距離値の変化に対して周期的に変化する画素値を対応づけた画素値テーブルを用いるようにしたものである。
【0012】
(7) 本発明の第7の態様は、上述の第6の態様に係るちりめん模様の作成方法において、
コンピュータが、画素値として、第1の画素値および第2の画素値の二値を用い、参照距離値のとるべき範囲を所定幅をもった複数の区間に分割し、奇数番目の区間については第1の画素値を対応づけ、偶数番目の区間については第2の画素値を対応づける画素値テーブルを用いるようにしたものである。
【0013】
(8) 本発明の第8の態様は、所定の模様作成面上に、ちりめん模様の画像を作成する装置において、
作成すべきちりめん模様を規定するパラメータを入力するパラメータ入力手段と、
所定の数値範囲内の乱数を発生させる乱数発生手段と、
入力したパラメータに発生させた乱数を作用させて、有限長の線からなる骨格図形を発生させる骨格図形発生手段と、
入力したパラメータに発生させた乱数を作用させて、模様作成面上に骨格図形をランダムに多数配置する骨格図形配置手段と、
模様作成面上に多数の画素を定義し、各画素について、それぞれ最も近くに存在する骨格図形との距離を求め、求めた距離値をその画素についての参照距離値と定義する参照距離値定義手段と、
参照距離値と所定の画素値とを対応づける画素値テーブルを有し、この画素値テーブルに基づいて、各画素にそれぞれ所定の画素値を対応づける画素値付与手段と、
それぞれ所定の画素値が対応づけられた画素の集合からなる画像を、ちりめん模様を表現する画像として出力する画像出力手段と、
を設けたものである。
【0014】
以上述べたとおり、本発明に係る方法および装置で作成されたちりめん模様を有する印刷物およびエンボス製品では、模様形成面上に、有限長の線からなる骨格図形多数定義され、模様形成面上の各画素が、最も近くに存在する骨格図形との距離の値によって一義的に定義される画素値を有し、これら多数の画素の集合によって模様が形成されるようになる。
【0015】
【発明の実施の形態】
§0. 概要手順
以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。図1は本発明に係るちりめん模様の作成方法の基本手順を示す流れ図である。これらの各手順は、コンピュータを用いて実行され、実際には、数値データや画像データをメモリ内あるいは記憶媒体内で取り扱う処理になる。この手順の概要は次のとおりである。まず、ステップS1において、骨格図形を発生させる。この骨格図形は、発生させるちりめん模様の「核」ともいうべき図形であり、この「核」に肉付けをするような形式で模様を作成するのが本発明の特徴である。多数の骨格図形を発生させたら、ステップS2において、これらの骨格図形を模様作成面上に配置する。すなわち、多数の骨格図形がそれぞれ所定位置に割り付けられることになる。もっとも、実際の演算処理においては、ステップS1において全骨格図形を発生させた後にステップS2においてこれらを配置する、というプロセスを採る代わりに、骨格図形を1つ発生させるたびに配置を行ってゆく、というプロセスを採る方が処理が簡単になる。続いて、模様作成面上に多数の画素を定義し、ステップS3において、これら各画素に所定の参照距離値を定義する。ここで、ある画素についての参照距離値とは、「その画素の最も近くに存在する骨格図形との距離」として定義される。続くステップS4では、この参照距離値に基づいて、各画素に特定の画素値が付与される。最後のステップS5では、これらの画素からなる画像が、ちりめん模様の画像として出力される。以下、これら各ステップについて詳述する。
【0016】
§1. 骨格図形の発生
まず、ステップS1の骨格図形発生の処理を説明する。本発明における「骨格図形」とは、「有限長の線からなる図形」を意味する。図2に、このような骨格図形の一例を示す。ここに示す骨格図形Fは、4本の線分L1〜L4の端点を相互に接続してなる折れ線からなる図形である。この折れ線の両端点は点D0および点D4であり、中間点D1〜D3において折れ曲がっている。中間点D1〜D3は、それぞれ個々の線分の接続点であり、これら中間点D1〜D3において、線分相互の分岐角度θ1〜θ3が定義できる(この例では、各中間点の左側に位置する線分が伸びる方向(破線の方向)に対して、右側に位置する線分の伸びる方向を反時計回りの角度値で示している)。このような骨格図形Fは、有限長(L1+L2+L3+L4)の線からなる図形であり、本発明で利用するのに適した骨格図形のひとつである。
【0017】
もっとも、本発明を実施する上で利用できる骨格図形は、このような折れ線からなる骨格図形に限定されるものではなく、どのような形態の骨格図形を用いてもかまわない。たとえば、単なる1本の線分を骨格図形として用いてもよいし、図3(a) に示すような有限長の自由曲線を骨格図形として用いてもよい。また、図3(b) に示すような三角形やその他の多角形、あるいは円、楕円、自由曲線による閉じた図形などを用いることも可能である。また、図3(c) に示すように、折れ線を構成する線分の一部が交差していてもかまわない。
【0018】
ただ、コンピュータによる演算処理を効率化する上では、図2に示すような折れ線を骨格図形として用いるのが好ましい。このような折れ線からなる骨格図形であれば、図のようにX軸およびY軸を定義したXY平面上において、5点D0〜D4のXY座標値と相互の接続順序(D0→D1→D2→D3→D4の順)とを示すデータを用意するだけで、この骨格図形を一義的に定義することが可能になる。また、ランダムな骨格図形を多数発生させる場合にも、折れ線からなる骨格図形を用いた方が効率的である。すなわち、それぞれ乱数により決定された長さを有する複数n本の線分を、それぞれ乱数により決定された角度をもって相互接続することにより、n本の線分からなる折れ線を形成することが可能である。たとえば、図2に示すような4本の線分からなる折れ線を形成する場合であれば、乱数により各線分L1〜L4の長さを決定し、乱数により各分岐角度θ1〜θ3を決定すればよい。このように、乱数を利用して多数の骨格図形を発生させるようにすれば、同じ4本の線分からなる折れ線状の骨格図形であっても、その形態や全長は千差万別となる。
【0019】
なお、ここでは、このような折れ線からなる骨格図形についての中心点と配向ベクトルとを、図4に示すように定義する。まず、この骨格図形の正則外接矩形R(一組の対辺がX軸に平行で、もう一組の対辺がY軸に平行な矩形であって、この骨格図形に外接するもの)の中心点C(2本の対角線の交点)を、この骨格図形自身の中心点と定義する。また、この骨格図形を構成する折れ線の始点D0から終点D4へ向かうベクトルVを、この骨格図形の配向ベクトルと定義する。骨格図形Fの中心点Cは、後の配置段階において、この骨格図形Fの位置を示す代表点として利用され、配向ベクトルVは、この骨格図形Fの配向性を示すベクトルとして利用される。
【0020】
§2. 骨格図形の配置
次に、ステップS2の骨格図形配置の処理を説明する。ここでは、ステップS1で発生させた多数の骨格図形を、所定の模様作成面上に配置する処理が実行される。一般に、自然界の模様をコンピュータを用いて人為的に生成する場合、乱数を利用して個々の要素を配置する手法が採られることが多い。しかしながら、本発明のように、ちりめん模様を生成する場合には、「核」となる骨格図形を乱数を利用して全くランダムに配置することは必ずしも適切ではない。実際、骨格図形を全くランダムに配置した状態で以下のプロセスを実施したところ、作成されたちりめん模様には、全体的に粗密のむらが生じ、「均一に分布した皺」を表現する上では好ましくない結果となった。
【0021】
本願発明者は、この骨格図形の配置段階では、ある程度規則的な配置を行うと、「均一に分布した皺」を表現する上では好ましいことを見出だした。そこで、本実施形態では、模様作成面上に規則的に配置された多数の格子点を定義し、各骨格図形を個々の格子点上に配置するようにしている。図5は、模様作成面M上に正方格子を定義し、規則的に配置された多数の格子点Qを定義した状態を示し、図6は、これら各格子点Q上に、ステップS1で発生させた骨格図形Fを配置した状態を示す。個々の骨格図形Fを個々の格子点Q上に配置する際には、上述した骨格図形の中心点Cが格子点Q上にくるようにすればよい。このとき、各骨格図形の向きはある程度ランダムになるようにするとよい。具体的には、各骨格図形の配向ベクトルVの向きが、個々の骨格図形ごとに異なるような配置を行うとよい。たとえば、1つの骨格図形を配置するたびに、−180°〜+180°の範囲内の任意の配置角度φを乱数を利用してランダムに発生させ、骨格図形の配向ベクトルVが所定の基準方向(たとえば、Y軸方向)に対して配置角度φをなすような向きに、骨格図形を回転させて割り付けを行えばよい。また、配置角度φの範囲に制限を加えることにより、全体的に配向性をもったちりめん模様を作成することも可能になる。たとえば、−10°〜+10°の範囲内で任意の配置角度φを乱数を利用してランダムに発生させるようにすれば、個々の骨格図形はいずれもほぼ所定の基準方向(たとえばY軸)を向いて配置されることになり、最終的に得られるちりめん模様も、この基準方向に沿った配向性を有する模様になる。
【0022】
このように、多数の骨格図形を規則的な格子点上に配置すると、全体的に粗密のムラのない「均一に分布した皺」を表現することが可能になる。骨格図形の中心点は、規則的な格子配列をとることになるが、個々の骨格図形の形態や全長はランダムであり、配置角度もランダムに設定することができるため、全体としては、ランダムな印象を与えるちりめん模様が作成できる。ただ、個々の骨格図形の配置をよりランダムにし、自由度の高いちりめん模様を作成したい場合には、乱数を利用して個々の格子点を所定の変位量だけ変位させるようにすることも可能である。図7は、図5に示す正方格子の各格子点Qを、それぞれランダムに決定した所定の変位量だけ変位させて得られる変位点Qを示す図であり、図8は、このような変位点Q上に個々の骨格図形を配置した状態を示す図である。
【0023】
既に述べたように、骨格図形を全くランダムに配置すると、最終的に得られるちりめん模様に粗密のムラが生じてしまう。このため、変位点Qを得るための変位量には制限を設けるようにするのが好ましい。すなわち、予め所定の最大変位量(たとえば、格子間隔の1/2の量)を設定しておき、この最大変位量以下の値をとる変位量を個々の格子点ごとに乱数を用いて決定するようにすればよい。なお、ここでいう変位量には、変位方向の情報をも含ませておき、変位量の絶対値もその方向もランダムになるようにするのが好ましい。具体的には、X軸方向の変位量ΔxとY軸方向の変位量Δyとを組み合わせ、(Δx,Δy)なる形で変位量を定義するようにし、Δx,Δyのそれぞれを別個に乱数を用いて定義するようにすればよい。
【0024】
なお、このようにして多数の骨格図形を配置した結果、隣接配置された骨格図形どうしが平面的に重なりを生じたとしても、以下のプロセスを実行する上では何ら支障はない。また、上述の例では、模様作成面Mとして矩形の領域を定義しているが、実際には、どのような形状の領域を模様作成面Mとして定義してもよく、模様作成面Mは必ずしも平面に限定されるものではない。たとえば、三次元物体の表面に模様をマッピングするような場合は、曲面上に模様作成面Mを定義することも可能である。
【0025】
§3. 参照距離値の定義
続いて、ステップS3の参照距離値の定義処理を説明する。上述したステップS2の処理により、図6あるいは図8に示すように、模様作成面M上に多数の骨格図形Fが配置されたことになる。ただ、ここで配置された骨格図形Fは、単なる幾何学上の概念的な線であり、いわゆる画像として認識できる太さをもった線ではない。この骨格図形Fは、あくまでも「核」として機能する概念上の構成要素であり、最終的に実体のある模様を作成するためには、多数の画素からなる画像を作成しなければならない。
【0026】
そこで、このステップS3では、まず、模様作成面M上に多数の画素を定義する。ここでは、ごく一般的な縦横の行列状に画素配列を定義することにする。全画素数は、作成すべきちりめん模様の解像度などを考慮して適宜決定すればよい。こうして定義した個々の画素について、参照距離値なるものを定義する。ここで、参照距離値は、「その画素の最も近くに存在する骨格図形との距離」として定義される値である。たとえば、図9に示す例を考える。この例では、模様作成面(XY平面)上に、3つの骨格図形F1〜F3が配置された状態が示されている。この模様作成面上には、多数の画素が定義されているが、そのうちの3つの画素P1,P2,P3を例にとって、参照距離値を求めてみよう。まず、画素P1については、図示のとおり、最も近くに存在する骨格図形はF1であり、距離はd1(ここでは、各画素の中心点と骨格図形との距離をとっている)になる。一方、画素P2については、最も近くに存在する骨格図形はF2であり、距離はd2となる。更に、画素P3については、最も近くに存在する骨格図形はF3であり、距離はd3となる。結局、画素P1,P2,P3について、それぞれ参照距離値d1,d2,d3が定義されることになる。
【0027】
このようにして、模様作成面上の画素配列を構成する全画素について、参照距離値が定義されることになる。なお、以後のプロセスを実施する上では、各画素についての参照距離値の情報のみが必要であり、最も近くに存在する骨格図形を特定する情報は必要ない。したがって、たとえば、画素P1については、「その参照距離値はd1である」という情報が得られていれば十分であり、「最も近くに存在する骨格図形はF1である」という情報は必要ない。こうして、ステップS3では、個々の画素にそれぞれ1つずつの参照距離値が定義され、結局、模様作成面上には、参照距離値をスカラー値とする一種のスカラー場が形成されたことになる。後述するように、このスカラー値は、画素値に対応づけられることになる。
【0028】
ところで、壁紙などの比較的大きな面積をもった印刷物やエンボス製品に模様を施す場合、単位絵柄を空間的に繰り返し配置するという手法を採ることが多い。たとえば、一辺30cmの正方形状の単位絵柄からなる模様を作成し、この単位絵柄を3行3列に隣接配置すれば、全体として90cm四方の模様を得ることができる。ただ、このような手法を採る場合、単位絵柄の境界線において模様が不連続になるのを避けるため、いわゆるリピータブルな単位絵柄を作成する必要がある。たとえば、上述のような3行3列の繰り返し配置を行う場合には、上辺の模様と下辺の模様とが連続し、右辺の模様と左辺の模様とが連続するような絵柄を作成する必要がある。
【0029】
このように、最終的にリピータブルな単位絵柄としての性質をもったちりめん模様を作成する場合は、このステップS3において、次のような工夫を行えばよい。まず、模様作成面として、同一図形を隣接配置することにより二次元平面を埋め尽くすことが可能な図形を輪郭とする有限平面を用いるようにする。図5〜図8に示すような矩形の輪郭をもつ模様作成面Mは、このような有限平面の代表である。ただ、二次元平面を埋め尽くすことができる図形は、矩形以外にも、正三角形、二等辺三角形、六角形などがあり、これらの図形を輪郭とする有限平面を模様作成面として用いてもかまわない。そして、このステップS3における参照距離値定義段階で、模様作成面の輪郭近傍の画素についての距離を求める際に、輪郭外に同一の模様作成面が隣接配置されているものと仮定し、この隣接配置された模様作成面内の骨格図形をも考慮した上で、距離を求めるようにするのである。
【0030】
図10は、このような手法の概念図である。図の中央に示す模様作成面M0が、実際にちりめん模様を作成する対象となる模様作成面である。この例では、その周囲に4個の模様作成面M1〜M4が配置されている。これらの模様作成面M1〜M4は、いずれも模様作成面M0と同一のものであり、いずれの模様作成面にも、たとえば図6に示すように多数の骨格図形が全く同一の態様で配置されている。ここで、模様作成面M0の輪郭近傍(図にハッチングを施した領域)の画素についての距離を求める場合、輪郭外に隣接配置された模様作成面M1〜M4の輪郭近傍(図にハッチングを施した領域)内の骨格図形をも考慮した上で、距離を求めるようにするのである。たとえば、模様作成面M0の下辺近傍の画素Pz0(これは、模様作成面M3の下辺近傍の画素Pz3と同一のもの)についての距離を求める場合は、模様作成面M4の上辺近傍に存在する骨格図形Fz4(これは、模様作成面M0の上辺近傍に存在する骨格図形Fz0と同一のもの)をも考慮することになり、もし、画素Pz0に最も近い骨格図形が模様作成面M4の上辺近傍に存在する骨格図形Fz4であった場合には、この骨格図形Fz4との距離を画素Pz0についての参照距離値として定義すればよい。
【0031】
このような手法で、模様作成面M0内の全画素について、それぞれ参照距離値を定義して、二次元スカラー場を形成すれば、この二次元スカラー場はリピータブルな場となる。すなわち、この二次元スカラー場を上下左右に多数隣接配置した場合であっても、境界部分におけるスカラー値の不連続性は生じない。このため、模様作成面M0上に最終的に作成されるちりめん模様も、リピータブルな絵柄となり、上下左右に多数隣接配置した場合であっても、境界部分における模様の不連続は生じなくなる。
【0032】
§4. 画素値の付与
こうして、個々の画素について、それぞれ参照距離値が定義されたら、ステップS4において、各参照距離値に基づいて画素値を付与する処理が行われる。この処理は、予め用意された画素値テーブルに基づいて一義的に行うことができる。画素値テーブルは、参照距離値と所定の画素値との対応づけを定義したテーブルであり、最終的に作成するちりめん模様の色合い、濃淡差などを考慮して用意される。図11は、このような画素値テーブルの一例を示す図である。この例では、横軸に参照距離値、縦軸に画素値がとられ、両者の対応関係が関数の形式で定義されている。本発明における「画素値テーブル」とは、このように、参照距離値と画素値とを対応づけることができるテーブルであればどのような形態のものでもよく、いわゆる表形式のテーブルだけでなく、関数式として定義したテーブルであってもかまわない。
【0033】
画素値として、たとえば0〜255までの8ビットの値を対応づけるようにすれば、最終的に各参照距離値は8ビットの画素値に変換され、模様作成面上には、8ビットの画素値をもつ画素の集合によって表現されたちりめん模様が作成されることになる。この8ビットの画素値を階調値として用いてモノクロ印刷を行えば、256段階の階調変化をもったちりめん模様が得られることになる。もちろん、C,M,Yなどの各色要素ごとに画素値を定義するようにすれば、カラーのちりめん模様を得ることも可能である。また、画素値としては、必ずしも階調値を定義する必要はなく、別に用意したカラーパレット上の色番号を画素値として定義することも可能である。たとえば、任意の256色をカラーパレット上に定義し、この定義した色に0〜255番までの色番号を付与しておき、画素値として0〜255番までの色番号を定義しておくようにすれば、カラーパレット上に用意した色を用いたちりめん模様を作成することができる。
【0034】
図11に示す画素値テーブルでは、画素値の定義の仕方に特に規則性はみられないが、幾重にも重なった多数の皺を強調したちりめん模様を作成する上では、参照距離値の変化に対して周期的に変化する画素値を対応づけた画素値テーブルを用いるのが好ましい。図12は、このような画素値テーブルの一例を示す図である。参照距離値を示す横軸は、4つの区間▲1▼〜▲4▼に分割されており、各区間ごとに全く同じ形態の関数が定義されている。すなわち、参照距離値の変化に対して、周期的に変化するような画素値の関数が定義されていることになる。
【0035】
図13に示す画素値テーブルは、画素値として“0”および“1”の二値のみを用い、参照距離値の変化に対して周期的に変化するような画素値を対応づけた画素値テーブルである。すなわち、参照距離値のとるべき範囲は所定幅をもった複数の区間▲1▼,▲2▼,…に分割され、奇数番目の区間については画素値“0”が対応づけられ、偶数番目の区間については画素値“1”が対応づけられている。このような画素値テーブルを用いて画素値の付与を行うと、白画素および黒画素から構成される二値画像として、非常に鮮明なちりめん模様を得ることができる。図14は、このような二値画像として得たちりめん模様の部分拡大図である(厳密には、各隅部に曲線が現れるが、図示の便宜上、直線からなる単純なパターンとして示した)。中央に核となる骨格図形Fが配置されており、この骨格図形Fを幾重にも取り巻くようなパターン形成がなされていることがわかる。ここに示されている部分は、いわば1つの骨格図形Fの勢力圏内の画素からなるパターンであり、実際には、それぞれ独自の勢力圏をもった多数の骨格図形が隣接して配置されることになるが、各勢力圏の境界部分では、パターンは自然に融合した状態となり、全体として違和感のない自然なちりめん模様が形成される。
【0036】
このような二値画像からなるちりめん模様は、特に、エンボス製品に利用するのに適している。たとえば、図14に示されている白い領域を凸、黒い領域を凹とするようなエンボス加工を行ってこのちりめん模様を表現すれば、いわゆるソフトウッド系の木目柄に適した質感を表現することができる。ここで、白い領域の幅、黒い領域の幅は、いずれも図13に示す画素値テーブルにおける横軸の各分割区間の幅に対応しており、この幅を調整することにより、任意の幅をもったパターン形成が可能になる。
【0037】
§5. 画像の出力
これまで述べてきた一連の処理は、いずれもコンピュータ内部のデータ処理として実行され、ステップS4の画素値付与が完了した段階では、ちりめん模様を表わすラスター画像データがコンピュータ内に作成されたことになる。そこで、最後のステップS5において、このラスター画像データの出力が行われる。この画像出力は、後の印刷工程やエンボス工程に適した形態で行えばよい。たとえば、製版フィルム上に画像を物理的に出力することもできるし、刷版装置へラスター画像データのまま出力することもできる。あるいは、ラスター画像データのまま外部記憶装置へと出力し、一時的に格納しておくこともできる。
【0038】
本発明のひとつの特徴は、このようにして出力された結果を見ながら、修正を施すことが容易にできる点である。たとえば、核となる骨格図形の密度をより高くしたい場合には、図5に示す格子点の密度をより高めた上で、上述の処理をやり直せばよいし、皺を構成する線の幅をより細かくしたい場合には、図13に示す画素値テーブルの分割区間の幅を狭く設定しなおした上で、上述の処理をやり直せばよい。
【0039】
結局、本発明に係る手法で作成されたちりめん模様の画像は、次のような特徴を有することになる。まず、模様形成面上に、有限長の線からなる骨格図形が多数定義される。そして、この模様形成面上には、多数の画素が定義されており、各画素は、最も近くに存在する骨格図形との距離の値によって一義的に定義される画素値を有している。このような特徴をもった画像により形成されるちりめん模様は、コンピュータを用いて作成するのに適し、比較的単純なアルゴリズムで作成が可能になる。また、パラメータの設定が容易であり、要望どおりの態様をもった模様を簡単に得ることができるようになる。
【0040】
§6. ちりめん模様の作成装置
図15は、上述した方法を実施するために用いるちりめん模様の作成装置の基本構成を示すブロック図である。実際には、この装置は、コンピュータを利用して構築されることになるが、ここではその機能に着目し、複数の機能ブロックの集合としてとらえることにする。
【0041】
まず、パラメータ入力手段10は、作成すべきちりめん模様を規定するパラメータを入力する手段であり、オペレータは、このパラメータ入力手段10に対して種々のパラメータを入力することになる。具体的には、模様作成面のサイズを示すパラメータ、格子点の間隔を示すパラメータ、骨格図形の形状を示すパラメータ、骨格図形の配置態様を示すパラメータ、画像の解像度を示すパラメータ、画素値テーブルを定義するパラメータ、などが設定されることになる。
【0042】
乱数発生手段20は、所定の数値範囲内の乱数を発生させる機能を有する。この乱数は、骨格図形の発生処理や配置処理において利用されることになる。骨格図形発生手段30は、パラメータ入力手段10に入力されたパラメータに、乱数発生手段20で発生した乱数を作用させて、有限長の線からなる骨格図形を発生させる機能を有し、具体的には上述の§1で述べた処理を実行する。また、骨格図形配置手段40は、パラメータ入力手段10に入力されたパラメータに、乱数発生手段20で発生した乱数を作用させて、模様作成面上に骨格図形をランダムに配置する機能を有し、具体的には上述の§2で述べた処理を実行する。なお、実際のプログラムを作成する際には、骨格図形発生手段30で1つの骨格図形を発生させたら、続いて、骨格図形配置手段40でこれを配置する処理を行い、再び骨格図形発生手段30で1つの骨格図形を発生させ、骨格図形配置手段40でこれを配置する処理を行う、という手順を繰り返し実行すると、効率の良い処理プロセスが実現できる。
【0043】
参照距離値定義手段50は、模様作成面上に多数の画素を定義し、各画素について、それぞれ最も近くに存在する骨格図形との距離を求め、求めた距離値をその画素についての参照距離値と定義する機能を有し、具体的には上述の§3で述べた処理を実行する。また、画素値付与手段60は、参照距離値と所定の画素値とを対応づける画素値テーブルを有し、この画素値テーブルに基づいて、各画素にそれぞれ所定の画素値を対応づける機能を有する。具体的には上述の§4で述べた処理を実行することになる。画像出力手段70は、それぞれ所定の画素値が対応づけられた画素の集合からなる画像を、ちりめん模様を表現する画像として出力する機能を有し、具体的には上述の§5で述べた処理を実行する。こうして、最終的にちりめん模様を有する画像Gが出力されることになる。
【0044】
【実施例】
以下、本発明に係るちりめん模様の作成方法を、より具体的な実施例に基づいて説明する。この実施例は、図14にその一部を示すような二値画像からなるちりめん模様を作成する例である。図16は、この実施例の前半段階の手順を示す流れ図、図17はこの実施例の後半段階の手順を示す流れ図である。
【0045】
前半段階の手順は次のとおりである。まず、図16のステップS11において、種々のパラメータの入力が行われる。まず、作成すべき画像のサイズを示す横の寸法width と縦の寸法heightとが入力される。次に、線幅wlが入力される。この線幅wlは、図14に示す例における黒い領域あるいは白い領域の幅に相当する。続いて入力される正方格子の間隔dsは、図5に示すような格子点Qの縦横の間隔である。更に、骨格図形配置角最大値φmax と格子点の変位量最大値dpmax とが入力される。骨格図形配置角最大値φmax は、骨格図形を配置する際の配置角(図4に示す配向ベクトルVと模様作成面上の基準方向とのなす角)の上限を示す値であり、たとえば、φmax =10°に設定した場合、実際の配置角度は−10°〜+10°の範囲内に制限されることになり、かなり配向性の強いちりめん模様が作成されることになる。これに対し、たとえば、φmax =90°に設定すると、配置角度は−90°〜+90°に分布することになり、実質的に配向性をもたない模様が形成されることになる。一方、格子点の変位量最大値dpmax は、図7に示すように、規則的な格子点Qを所定の変位量だけ変位させて変位点Qを定義する際の変位量の上限を示す値であり、X方向の変位量の最大値およびY方向の変位量の最大値を示す値となる。
【0046】
続くステップS12では、縦横方向の格子点の数が演算される。すなわち、横方向の格子点の数nsxは、nsx=width /dsで演算され、縦方向の格子点の数nsyは、nsy=height/dsで演算される(流れ図では、各変数に所定の数値を代入する意味を示す一般的な記号「:=」を用いて演算式を定義している)。次のステップS13では、格子点間隔の厳密な再計算が行われる。すなわち、ステップS11で入力した格子間隔dsは正方格子についてのものであるが、画像サイズwidth ×heightによっては、このような正方格子では厳密に等間隔な格子点配置ができない。そこで、このステップS13において、X軸方向の厳密な格子点間隔dsxをdsx=width /nsxと定義し、Y軸方向の厳密な格子点間隔dsyをdsy=height/nsyと定義しなおしている。このような厳密な定義は、特に、リピータブルな単位画像としてのちりめん模様を作成する場合に重要である。
【0047】
次のステップS14では、着目中の格子点の列番号を示すパラメータisxと、行番号を示すパラメータisyとを、それぞれ初期値1に設定する。したがって、この時点では、まず、1行1列目の格子点が着目されることになる。
【0048】
続くステップS15では、骨格図形が1つ作成される。骨格図形を作成する具体的な手順については、後に図18を参照しながら述べることにする。ここでは、一応、図4に示すような骨格図形Fが1つ作成されたものとする。続くステップS16では、骨格図形の配置角度φt、格子点の変位量dpx,dpyが定義される。まず、配置角度φtは、φt=rnd(−1,+1)*φmax なる演算式で定義される。ここで、rnd(a,b)はa〜bの範囲内の乱数を意味する。たとえば、ステップS11において、φmax =10°に設定した場合、φtは−10°〜+10°の範囲内の任意の角度として定義されることになる。また、X軸方向の変位量dpxは、dpx=rnd(0,1)*dpmax なる演算式で定義され、Y軸方向の変位量dpyは、dpy=rnd(0,1)*dpmax なる演算式で定義される。たとえば、ステップS11においてdpmax =1mmに設定した場合、dpxおよびdpyは、0mm〜+1mmの範囲内の任意の変位量として定義される。次のステップS17では、ステップS15で作成した1つの骨格図形を、ステップS16で定義した条件で配置する処理が行われる。この配置処理の具体的な手順については、後に図19を参照しながら述べることにする。
【0049】
こうして、1つの格子点について、1つの骨格図形が配置されたら、ステップS18およびS19を経て、同じ行の隣接する格子点についての配置を繰り返し実行し、1行の格子点すべてについての配置処理が完了したら、ステップS20〜S22を経て、すべての行について同様の配置処理を繰り返し実行する。以上で、前半段階の処理は完了である。これにより、たとえば図8に示すように、模様作成面M上に多数の骨格図形がランダムに配置されたことになる。
【0050】
一方、後半段階の手順は次のとおりである。まず、図17のステップS23において、種々のパラメータの入力が行われる。ここで入力されるパラメータの一部は、前半段階で入力されたパラメータである。すなわち、作成すべき画像のサイズを示す横の寸法width および縦の寸法height、線幅wlはステップS11で入力されたものと同じである。また、配置された骨格図形の総数nsは、前半段階で定義された格子点の数に等しく、ns=nsx*nsyとして求まる。また、1骨格図形中の線分数nlは、ステップS15(詳細な手順は後述)の骨格図形作成処理で入力されるパラメータであり、たとえば、図2に示す骨格図形Fのように、4本の線分L1〜L4によって骨格図形を構成する場合、nl=4になる。また、骨格図形の座標(x(i),y(i))は、骨格図形を構成する線分の各端点の座標を示すパラメータであり、たとえば、図2に示すような骨格図形Fの場合、配置された状態における始点D0の座標(x(0),y(0))、中間点D1の座標(x(1),y(1))、中間点D2の座標(x(2),y(2))、中間点D3の座標(x(3),y(3))、終点D4の座標(x(4),y(4))が入力されることになる。ステップS23では、このような座標値の組み合わせが、合計ns組入力される。
【0051】
続いて、ステップS24において、着目中の画素の列番号を示すパラメータixと、行番号を示すパラメータiyとが、それぞれ初期値1に設定される。したがって、この時点では、まず、1行1列目の画素が着目されることになる。
【0052】
ステップS25では、着目中の画素(ix,iy)についての参照距離値dmin が定義される。すなわち、この着目画素から最も近い骨格図形に対する距離を求める処理が行われることになる。この処理の詳細については、後に図20の流れ図を参照しながら説明する。続いて、ステップS26では、この着目画素について定義された参照距離値dmin が、どの区間に所属するかが演算される。すなわち、まず、fval =dmin /wlなる演算で実数fval が求められ、これを整数化した値ival が求められる。この値ival は、図13における区間▲1▼,▲2▼,…を示す値であり、線幅wlは、この区間の幅に相当する。続くステップS27において、値ival が奇数か偶数かが判断され、奇数の場合はステップS28においてこの着目中の画素に画素値“0”が付与され、偶数の場合はステップS29においてこの着目中の画素に画素値“1”が付与されることになる。
【0053】
こうして、1つの着目画素について、所定の画素値が付与されたら、ステップS30およびS31を経て、同じ行の隣接する画素についての画素値付与処理を繰り返し実行し、1行の画素すべてについての処理が完了したら、ステップS32〜S33を経て、すべての行の画素について同様の画素値付与処理を繰り返し実行する。こうして全画素について画素値が付与されたら、最後に、ステップS34において、画素データの出力が行われる。
【0054】
続いて、図18に示す流れ図を参照しながら、上述したステップS15(図16)における骨格図形作成処理の詳細な手順を説明する。まず、ステップS41において、1骨格図形中の線分数nlと、線分長の最大値Lmax および最小値Lmin と、最大分岐角度θmax と、をパラメータとして入力する。ここで、線分数nlは、1骨格図形を構成する線分の数を示し、たとえば、図2に示す骨格図形Fは、nl=4なる設定により得られる。また、線分長の最大値Lmax および最小値Lmin は、図2に示す骨格図形Fにおける各線分L1〜L4の長さの最大値および最小値を規定するパラメータであり、最大分岐角度θmax は、図2に示す骨格図形Fにおける線分相互の分岐角度θ1〜θ3の絶対値の最大値を規定するパラメータである(ただし、この実施例では−90°≦θ≦+90°に設定)。
【0055】
次のステップS42では、種々の変数の初期設定がなされる。変数ilは、現在着目中の骨格頂点(骨格図形を構成する線分の端点)の番号を示す変数であり、il=0なる初期設定により、図2に示す骨格図形Fを作成する場合であれば、頂点D0が最初に着目する骨格頂点となる。変数θは、現在の着目中の骨格頂点から伸ばす線分の方向を示す角度変数である。この実施例では、Y軸方向をθ=0°と定義している。また、変数x(il)およびy(il)は、着目中の骨格頂点のX座標値およびY座標値を示す変数であり、この実施例では最初の頂点を原点とするXY座標系を用いている。すなわち、図2に示す骨格図形Fを作成する場合であれば、最初の頂点D0が原点(0,0)に定義されることになる。
【0056】
ステップS43では、骨格頂点の番号を示す変数ilが1だけインクリメントされ、続くステップS44は、新たな骨格頂点の座標値(x(il),y(il))が決定される。すなわち、まず、新たなθの値が、θ+rnd(−1,+1)*θmax なる演算でランダムに決定され、線分の長さLが、L=Lmin +rnd(0,1)*(Lmax −Lmin )なる演算でランダムに決定される。結局、新たな骨格頂点のX座標値x(il)は、旧骨格頂点のX座標値x(il−1)にL*sinθを加えることにより得られ、新たな骨格頂点のY座標値y(il)は、旧骨格頂点のY座標値y(il−1)にL*cosθを加えることにより得られる。
【0057】
以上の処理が、ステップS45を経て、il=nlになるまで繰り返し実行され、1つの骨格図形が作成されることになる。たとえば、図2に示す骨格図形Fは、上述の処理を4回繰り返すことにより作成される。
【0058】
続いて、図19に示す流れ図を参照しながら、上述したステップS17(図16)における骨格図形配置処理の詳細な手順を説明する。まず、ステップS51において、1骨格図形中の線分数nlと、骨格頂点座標列(x(i),y(i))と、骨格図形の配向ベクトルの向きφs(たとえば、図4に示す骨格図形Fであれば、配向ベクトルVとY軸とのなす角度)と、骨格図形の中心点の座標xc,yc(たとえば、図4に示す骨格図形Fであれば、始点D0を原点にとったときの中心点Cの相対座標)と、骨格図形の配置角φtと、格子点座標(px,py)と、格子点の変位量(dpx,dpy)と、がパラメータとして入力される。これらの各パラメータは、いずれも前段までのプロセスで得られている。
【0059】
次のステップS52では、実質回転角度φが、φ=φt−φsなる演算によって求められる。ここで、φtは、ステップS16において定義された配置角であり、φsはステップS15で作成された骨格図形の配向ベクトルの向きを示す角度である。ステップS15で作成された骨格図形は、既にY軸に対して角度φsだけ傾斜しているため、この骨格図形を配置角φtで配置するためには、実質的にφt−φsなる差に相当する角度だけ回転させて配置すればよい。実質回転角度φは、この実質的な回転角度を示すものである。続くステップS53では、実質中心点座標が、qx=px+dpx、qy=py+dpyなる演算によって求められる。ここで、(px,py)は骨格図形を配置すべき格子点Qの座標であり、(dpx,dpy)は各座標軸方向の変位量である。したがって、座標(qx,qy)は変位点Qの座標を示すものであり、骨格図形は、この変位点Qにその中心点Cを重ねるようにして配置すればよいことになる。
【0060】
次のステップS54では、骨格頂点の番号を示す変数ilを初期値0に設定し、ステップS55において、実質回転角度φだけ回転させるための演算を行う。すなわち、実質回転角度φだけ回転させた後の、第il番目の骨格頂点の新たな座標値x(il),y(il)を求める演算が行われる。まず、旧座標値x(il),y(il)から、中心点Cの相対座標値xc,ycを差し引き、中心点Cを基準とした相対座標値に変換する。続いて、この中心点Cを原点とした極座標(r,θ)により、第il番目の骨格頂点の位置を表現する。そして、θの値を、実質回転角度φを加えることにより更新し、回転後の極座標(r,θ)を求める。最後に、x(il)=r*cosθ、y(il)=r*sinθなる演算により、回転後の新たな座標値x(il),y(il)を求める。続く、ステップS56では、実質中心点座標(qx,qy)に、回転後の骨格図形Fの中心点Cを重ねるように配置した場合の第il番目の骨格頂点の座標値が、新たな座標値x(il),y(il)として求められる。
【0061】
このような処理が、ステップS57およびS58を経て、第nl番目の骨格頂点についてまで繰り返し実行され、1つの骨格図形の配置処理が完了する。
【0062】
次に、図20に示す流れ図を参照しながら、上述したステップS25(図17)における参照距離値定義処理の詳細な手順を説明する。ここでは、1つの着目画素についての参照距離値を決定する手順を示す。まず、ステップS61において、画像サイズwidth およびheightと、着目画素の座標(ix,iy:画素の中心位置)と、骨格図形の総数nsと、1骨格図形中の線分数nlと、骨格図形の座標(x(i),y(i))と、がパラメータとして入力される。これらの各パラメータは、いずれも前段までのプロセスで得られている。
【0063】
次のステップS62では、全ns組の骨格図形のうちの着目すべき骨格図形の番号を示す変数isが初期値1に設定され、ステップS63では求めるべき参照距離値dmin の初期値として無限大が設定され、ステップS64において、第is番目の骨格図形が着目される。そして、ステップS65において、第is番目の骨格図形を構成するnl本の線分のうちの着目すべき線分の番号を示す変数ilが初期値1に設定される。
【0064】
続いて、ステップS66において、着目した骨格図形内の着目した線分(すなわち、第is番目の骨格図形を構成する第il番目の線分)と、着目画素との距離distが求められる。この距離distは、点(ix,iy)と線分(x(il−1),y(il−1))−(x(il),y(il))とのユークリッド距離として求めることができる(ユークリッド距離の他、デジタル画像の4近傍距離、8近傍距離、8角形距離などを用いてもかまわない)。ただ、この実施例では、いわゆるリピータブルな単位絵柄として利用できるようなちりめん模様を作成するために、図10に示すように、上下左右に全く同一の模様作成面が隣接配置されているものとして、最も近くに存在する骨格図形との距離を求めるようにしている。もっとも、このステップS66に示す演算は、効率的な演算を行うために若干凝らした手法を用いている。すなわち、図10で説明した概念は、模様作成面M0内の所定の画素についての参照距離値を求めるために、5つの模様作成面M0〜M5上の骨格図形を考慮するような演算を行うというものであったが、このステップS66で行っている演算は、逆に、5つの模様作成面M0〜M5上の同一の画素について、模様作成面M0上の単一の骨格図形との距離を求める演算になっている。ステップS66に示す5つの演算式により、5つの距離値dist0〜dist4が求まることになるが、ここで、dist0は模様作成面M0内の画素と模様作成面M0内の骨格図形との距離を示し、dist1は模様作成面M1内の画素と模様作成面M0内の骨格図形との距離を示し、dist2は模様作成面M2内の画素と模様作成面M0内の骨格図形との距離を示し、dist3は模様作成面M3内の画素と模様作成面M0内の骨格図形との距離を示し、dist4は模様作成面M4内の画素と模様作成面M0内の骨格図形との距離を示す。そして、ステップS67において、dmin ,dist0,dist1,dist2,dist3,dist4の中の最小値が、新たなdmin として定義される。
【0065】
このような処理を、ステップS68およびS69を経て、着目中の第is番目の骨格図形の全線分について繰り返し実行し、更に、ステップS70およびS71を経て、全骨格図形について繰り返し実行する。そして、最後にステップS72において、その時点でのdmin を求める参照距離値として定義する。
【0066】
要するに、この図20の流れ図に示す手順は、1つの画素についての参照距離値を定義するために、この画素と、全骨格図形を構成する全線分との距離をすべて求め、その中の最小の距離を参照距離値とする手順である。特に、リピータブルな単位絵柄を構成するための付加的な演算は、図10にハッチングを施して示した輪郭近傍の画素についてのみ実行すればよいところ、上述の手順では、全画素について実行されることになる。このようないわゆる「総当たり」による演算手法は、決して効率的な手法とは言えないが、アルゴリズムは非常に簡単になるため、CPUの演算処理速度が向上してきている今日では、十分に実用性をもった方法である。
【0067】
最後に、この実施例による手法によって作成されたちりめん模様の具体例を図21および図22に示しておく。図21は、ある程度の配向性をもたせて骨格図形を配置した結果であり(骨格図形配置角の最大値φmax =30°に設定)、図の上下方向に配向性をもったちりめん模様が形成されている。これに対し、図22は、骨格図形を配向性をもたせずに配置した結果であり(φmax =90°に設定)、核となる骨格図形がランダムに勝手な方向を向いたちりめん模様が形成されている。
【0068】
なお、最終的に作成されるちりめん模様の特性と、パラメータとの関係は次のとおりである。
▲1▼個々のちりめん要素の密度→正方格子の間隔ds
▲2▼個々のちりめん要素の大きさ→線分長Lmin ,Lmax
▲3▼個々のちりめん要素の配向性→骨格図形配置角の最大値φmax
▲4▼個々のちりめん要素の均一性→格子点の変位量最大値dpmax
▲5▼個々のちりめん要素の縮れ具合→最大分岐角度θmax 。
【0069】
【発明の効果】
以上のとおり本発明によれば、コンピュータを利用して所望のちりめん模様を容易に作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るちりめん模様の作成方法の基本手順を示す流れ図である。
【図2】本発明に係るちりめん模様の作成方法において、ちりめん模様の核となる骨格図形の一例を示す図である。
【図3】本発明に係るちりめん模様の作成方法において、ちりめん模様の核となる骨格図形の更に別な例を示す図である。
【図4】図2に示す折れ線からなる骨格図形についての中心点Cおよび配向ベクトルVの定義方法を示す図である。
【図5】本発明に係るちりめん模様の作成方法において、模様作成面M上に定義された正方格子を示す図である。
【図6】図5に示す正方格子の各格子点Q上に、それぞれ骨格図形Fを配置した状態を示す図である。
【図7】図5に示す正方格子の各格子点Qをランダムに変位させて変位点Qを形成した状態を示す図である。
【図8】図7に示す各変位点Q上に、それぞれ骨格図形Fを配置した状態を示す図である。
【図9】模様作成面(XY平面)上に、3つの骨格図形F1〜F3が配置された状態において、各画素P1〜P3の参照距離値を定義する方法を説明する図である。
【図10】最終的にリピータブルな単位絵柄としての性質をもったちりめん模様を作成する場合の参照距離値の定義方法を説明する図である。
【図11】本発明に係るちりめん模様の作成方法において用いられる画素値テーブルの一例を示す図である。
【図12】本発明に係るちりめん模様の作成方法において用いられる周期的な画素値テーブルの一例を示す図である。
【図13】二値画像からなるちりめん模様を作成する際に用いられる画素値テーブルの一例を示す図である。
【図14】本発明に係る方法により、二値画像として得たちりめん模様の部分拡大図である。
【図15】本発明に係るちりめん模様の作成装置の基本構成を示すブロック図である。
【図16】本発明の一実施例に係るちりめん模様の作成方法の前半段階の手順を示す流れ図である。
【図17】本発明の一実施例に係るちりめん模様の作成方法の後半段階の手順を示す流れ図である。
【図18】本発明の一実施例に係るちりめん模様の作成方法における骨格図形作成処理の手順を示す流れ図である。
【図19】本発明の一実施例に係るちりめん模様の作成方法における骨格図形配置処理の手順を示す流れ図である。
【図20】本発明の一実施例に係るちりめん模様の作成方法における参照距離値定義処理の手順を示す流れ図である。
【図21】本発明の一実施例に係る方法で実際に作成されたちりめん模様の一例を示す図である。
【図22】本発明の一実施例に係る方法で実際に作成されたちりめん模様の別な一例を示す図である。
【符号の説明】
10…パラメータ入力手段
20…乱数発生手段
30…骨格図形発生手段
40…骨格図形配置手段
50…参照距離値定義手段
60…画素値付与手段
70…画像出力手段
C…骨格図形の中心点
D0〜D4…骨格頂点(線分の端点)
d1〜d3…参照距離値(最も近い骨格図形との距離)
F,F1〜F3…骨格図形
Fz0,Fz3…輪郭近傍の骨格図形
G…ちりめん模様を有する画像
L1〜L4…骨格図形を構成する個々の線分
M,M0〜M4…模様作成面
P1〜P3…画素
Pz0,Pz3…輪郭近傍の画素
Q…格子点
…変位点
R…骨格図形の正則外接矩形
V…骨格図形の配向ベクトル
θ1〜θ3…線分の分岐角度
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present inventionMethod and apparatus for creating a crepe patternIn particular, the present invention relates to a method of creating a crepe pattern image applied to the surface of a building material or the like using a computer.
[0002]
[Prior art]
Various patterns are expressed by printing or embossing on the surface of building materials such as wallpaper and decorative boards. A typical example of a pattern that decorates the surface of such printed matter or embossed product is a grain pattern that uses the surface of natural wood as a motif, but a “crepe pattern” that represents a collection of fine folds is also widely used. ing. In particular, in the field of building materials, the embossing of this “crepe pattern” is used to express the surface texture of the so-called soft wood grain pattern.
[0003]
When printing or embossing a “crepe pattern”, an original image used as a document is required. As a method for obtaining such an original image, a method of taking a photograph of an actual crepe fabric is conceivable, but a designer usually draws a crepe pattern manually.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The chirimen pattern is a particularly detailed pattern among the patterns. For this reason, the work of drawing with a manual drawing is very time and labor intensive. In addition, it is very difficult to correct the formation pattern of the wrinkles and the degree of intricacy of the pattern once drawn, and it is practically impossible to change the pattern. Also, when used for wallpaper with a relatively large area, it is often the case that the unit pattern is spatially repeated and used. In this case, a so-called repeatable pattern (upper and lower patterns) is used. And the pattern on the right side and the pattern on the left side must be drawn up), and when it is performed manually, a very advanced technique is required.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide a technique capable of creating a desired crepe pattern using a computer.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  (1) The first aspect of the present invention is:As the computer executes each stage of processing,In a method of creating a crepe pattern on a predetermined pattern creation surface,
  ComputerA skeletal figure generation stage that generates a large number of skeleton figures each consisting of a finite length line,
  ComputerA skeletal graphic placement stage for placing a large number of skeletal figures on the pattern creation surface;
  ComputerA reference distance value definition stage in which a large number of pixels are defined on the pattern creation surface, the distance between each pixel and the nearest skeleton figure is obtained, and the obtained distance value is defined as the reference distance value for that pixel. When,
  ComputerAssociate a reference distance value with a predetermined pixel valueBased on a predetermined pixel value table,A pixel value providing step of associating each pixel with a predetermined pixel value;
  ComputerAn image output stage for outputting an image composed of a set of pixels each associated with a predetermined pixel value as an image expressing a crepe pattern;
  Is to do.
[0007]
  (2) According to a second aspect of the present invention, in the method for creating a crepe pattern according to the first aspect described above,
  ComputerAt the skeletal figure generation stage, a plurality of n line segments each having a length determined by a random number are interconnected at an angle determined by each random number, thereby forming a broken line composed of n line segments. A polygonal line is used as one skeleton figure.
[0008]
  (3) According to a third aspect of the present invention, in the method for creating a crepe pattern according to the first or second aspect described above,
  ComputerAt the skeletal figure placement stage, define a large number of grid points regularly arranged on the pattern creation surface, and place each skeletal figure at each grid point, or set a value less than the preset maximum displacement The amount of displacement to be taken is determined for each individual lattice point using a random number, and each skeleton figure is arranged at a displacement point obtained by displacing each lattice point by this amount of displacement.
[0009]
  (4) According to a fourth aspect of the present invention, in the method for creating a crepe pattern according to the third aspect described above,
  ComputerAn orientation vector is defined for each skeleton figure, and when placing each skeleton figure, an arrangement angle that takes a value within the range of the preset maximum arrangement angle is determined using a random number, and the orientation vector of each skeleton figure is determined. Is arranged so as to be rotated so as to make the above-mentioned arrangement angle with respect to a predetermined reference direction.
[0010]
  (5) According to a fifth aspect of the present invention, in the method for creating a crepe pattern according to the first to fourth aspects described above,
  ComputerAs a pattern creation surface, using a finite plane whose contour is a figure that can fill the two-dimensional plane by arranging the same figure adjacently,
  ComputerAt the reference distance value definition stage, when calculating the distance for pixels near the contour of this finite plane, it is assumed that the same pattern creation surface is adjacent to the outside of the contour, and this adjacent pattern creation surface The distance is calculated in consideration of the skeleton figure inside.
[0011]
  (6) According to a sixth aspect of the present invention, in the method for creating a crepe pattern according to the first to fifth aspects,
  ComputerIn the pixel value provision stage, a pixel value table in which pixel values that periodically change with respect to changes in the reference distance value are used is used.
[0012]
  (7) According to a seventh aspect of the present invention, in the method for creating a crepe pattern according to the sixth aspect described above,
  ComputerThe binary value of the first pixel value and the second pixel value is used as the pixel value, and the range to be taken as the reference distance value is divided into a plurality of sections having a predetermined width. A pixel value table that associates pixel values and associates second pixel values with the even-numbered sections is used.
[0013]
(8) An eighth aspect of the present invention is an apparatus for creating a crepe pattern image on a predetermined pattern creation surface.
A parameter input means for inputting a parameter that defines a crepe pattern to be created;
Random number generating means for generating a random number within a predetermined numerical range;
A skeleton figure generating means for generating a skeleton figure consisting of a finite length line by applying a random number generated to an input parameter;
A skeletal graphic placement means for randomly placing a large number of skeletal figures on the pattern creation surface by applying a random number generated to the input parameter;
A reference distance value defining means for defining a large number of pixels on the pattern creating surface, obtaining a distance from the nearest skeleton figure for each pixel, and defining the obtained distance value as a reference distance value for the pixel When,
A pixel value table for associating a reference distance value with a predetermined pixel value, and based on the pixel value table, a pixel value providing means for associating a predetermined pixel value with each pixel;
Image output means for outputting an image composed of a set of pixels each having a predetermined pixel value associated therewith as an image expressing a crepe pattern;
Is provided.
[0014]
  As described above, created by the method and apparatus according to the present invention.Printed and embossed products with a crepe patternThenSkeletal figure consisting of finite length lines on the pattern forming surfaceButMany definitionsAndEach pixel on the pattern formation surface has a pixel value that is uniquely defined by the value of the distance from the nearest skeleton figure, and a pattern is formed by a set of these many pixels.Become.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
§0. Overview procedure
Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments. FIG. 1 is a flowchart showing the basic procedure of a method for creating a crepe pattern according to the present invention. Each of these procedures is executed using a computer, and is actually a process of handling numerical data and image data in a memory or a storage medium. The outline of this procedure is as follows. First, in step S1, a skeleton figure is generated. This skeleton figure is a figure that should be referred to as a “nucleus” of the crepe pattern to be generated, and it is a feature of the present invention to create a pattern in such a manner that the “core” is fleshed out. When a large number of skeleton figures are generated, these skeleton figures are arranged on the pattern creation surface in step S2. That is, a large number of skeleton figures are assigned to predetermined positions. However, in actual calculation processing, instead of taking the process of generating all the skeleton figures in step S1 and then arranging them in step S2, the arrangement is performed each time one skeleton figure is generated. The process is simpler if you take the process. Subsequently, a large number of pixels are defined on the pattern creation surface, and a predetermined reference distance value is defined for each of these pixels in step S3. Here, the reference distance value for a certain pixel is defined as “a distance from a skeleton figure that is closest to the pixel”. In the subsequent step S4, a specific pixel value is given to each pixel based on this reference distance value. In the final step S5, an image composed of these pixels is output as a crepe pattern image. Hereinafter, each of these steps will be described in detail.
[0016]
§1. Generation of skeletal figures
First, the skeleton figure generation process in step S1 will be described. The “skeletal figure” in the present invention means a “figure composed of a finite length line”. FIG. 2 shows an example of such a skeleton figure. The skeleton figure F shown here is a figure composed of a broken line formed by connecting the end points of four line segments L1 to L4. Both end points of this broken line are point D0 and point D4, which are bent at intermediate points D1 to D3. The intermediate points D1 to D3 are connection points of the individual line segments, and the branch angles θ1 to θ3 between the line segments can be defined at these intermediate points D1 to D3 (in this example, they are located on the left side of each intermediate point). The direction in which the line segment located on the right side extends in the counterclockwise angle value with respect to the direction in which the line segment extends (the direction of the broken line)). Such a skeleton figure F is a figure composed of lines of finite length (L1 + L2 + L3 + L4), and is one of skeleton figures suitable for use in the present invention.
[0017]
However, the skeleton figure that can be used for carrying out the present invention is not limited to such a skeleton figure composed of broken lines, and any form of skeleton figure may be used. For example, a simple line segment may be used as the skeleton figure, or a finite-length free curve as shown in FIG. 3 (a) may be used as the skeleton figure. It is also possible to use a triangle or other polygon as shown in FIG. 3 (b), a circle, an ellipse, a closed figure by a free curve, or the like. Further, as shown in FIG. 3 (c), a part of the line segments constituting the broken line may intersect.
[0018]
However, in order to increase the efficiency of computation processing by a computer, it is preferable to use a polygonal line as shown in FIG. 2 as a skeleton figure. In the case of such a skeleton figure composed of broken lines, the XY coordinate values of the five points D0 to D4 and the mutual connection order (D0 → D1 → D2 → This skeleton figure can be uniquely defined simply by preparing data indicating (D3 → D4 order). Also, when a large number of random skeleton figures are generated, it is more efficient to use a skeleton figure composed of broken lines. That is, a plurality of n line segments each having a length determined by a random number are interconnected at an angle determined by each random number, whereby a broken line composed of n line segments can be formed. For example, in the case of forming a broken line composed of four line segments as shown in FIG. 2, the length of each line segment L1 to L4 may be determined by a random number, and each branch angle θ1 to θ3 may be determined by a random number. . In this way, if a large number of skeleton figures are generated using random numbers, even if they are polygonal skeleton figures composed of the same four line segments, their forms and overall lengths vary greatly.
[0019]
Here, the center point and the orientation vector for such a skeleton figure composed of broken lines are defined as shown in FIG. First, the center point C of the regular circumscribing rectangle R of this skeleton figure (one set of opposite sides parallel to the X axis and another set of opposite sides parallel to the Y axis and circumscribing this skeleton figure) (Intersection of two diagonal lines) is defined as the center point of the skeleton figure itself. Further, a vector V from the start point D0 to the end point D4 of the polygonal line constituting this skeleton figure is defined as the orientation vector of this skeleton figure. The center point C of the skeleton graphic F is used as a representative point indicating the position of the skeleton graphic F in a later arrangement stage, and the orientation vector V is used as a vector indicating the orientation of the skeleton graphic F.
[0020]
§2. Arrangement of skeleton figure
Next, the skeleton graphic layout process in step S2 will be described. Here, a process of arranging a number of skeleton figures generated in step S1 on a predetermined pattern creation surface is executed. In general, when a natural pattern is artificially generated using a computer, a method of arranging individual elements using random numbers is often employed. However, as in the present invention, when generating a crepe pattern, it is not always appropriate to arrange the skeleton figure that becomes the “core” at random using random numbers. Actually, when the following process was carried out with the skeleton figure arranged at random, the created noodle pattern had unevenness on the whole, which is not desirable for expressing “uniformly distributed wrinkles”. As a result.
[0021]
  The inventor of the present application has found that it is preferable to represent “uniformly distributed wrinkles” when a regular arrangement is performed to some extent in the arrangement stage of the skeleton figure. Therefore, in the present embodiment, a large number of lattice points regularly arranged on the pattern creation surface are defined, and each skeleton figure is arranged on each lattice point. FIG. 5 shows a state in which a square lattice is defined on the pattern creation surface M and a large number of regularly arranged lattice points Q are defined, and FIG. 6 is generated at step S1 on each lattice point Q. The state which has arrange | positioned the made skeleton figure F is shown. When the individual skeleton figure F is arranged on each lattice point Q, the center point C of the skeleton figure described above may be located on the lattice point Q. At this time, eachSkeleton shapeIt is recommended that the direction of the is random to some extent. Specifically, it is preferable to perform an arrangement in which the orientation vector V of each skeleton figure is different for each skeleton figure. For example, every time one skeleton figure is arranged, an arbitrary arrangement angle φ within a range of −180 ° to + 180 ° is randomly generated using a random number, and the orientation vector V of the skeleton figure is set in a predetermined reference direction ( For example, the layout may be performed by rotating the skeleton figure in such a direction as to form the arrangement angle φ with respect to the Y-axis direction). Further, by restricting the range of the arrangement angle φ, it becomes possible to create a noodle pattern with overall orientation. For example, if an arbitrary arrangement angle φ is randomly generated using a random number within a range of −10 ° to + 10 °, each skeleton figure almost has a predetermined reference direction (for example, Y axis). The crepe pattern finally obtained is also a pattern having orientation along the reference direction.
[0022]
As described above, when a large number of skeleton figures are arranged on regular lattice points, it is possible to express “uniformly distributed wrinkles” with no unevenness on the whole. The center point of the skeleton figure takes a regular lattice arrangement, but the shape and total length of each skeleton figure are random, and the arrangement angle can also be set at random. Can create a crepe pattern that gives an impression. However, if you want to make the arrangement of individual skeletal figures more random and create a crinkle pattern with a high degree of freedom, it is also possible to use random numbers to displace individual grid points by a predetermined amount of displacement. is there. FIG. 7 shows a displacement point Q obtained by displacing each lattice point Q of the square lattice shown in FIG. 5 by a predetermined displacement amount determined at random.*FIG. 8 shows such a displacement point Q.*It is a figure which shows the state which has arrange | positioned each skeleton figure on the top.
[0023]
As described above, when the skeleton figure is arranged at random, coarse and uneven unevenness is generated in the finally obtained crepe pattern. For this reason, the displacement point Q*It is preferable to provide a limit on the amount of displacement for obtaining the above. That is, a predetermined maximum displacement amount (for example, an amount that is 1/2 of the lattice interval) is set in advance, and a displacement amount that takes a value equal to or less than the maximum displacement amount is determined for each lattice point using a random number. What should I do? In addition, it is preferable that the displacement amount here includes information on the displacement direction so that the absolute value of the displacement amount and the direction thereof are random. Specifically, the displacement amount Δx in the X-axis direction and the displacement amount Δy in the Y-axis direction are combined to define the displacement amount in the form of (Δx, Δy), and each of Δx and Δy is separately assigned a random number. It should be defined by using.
[0024]
As a result of arranging a large number of skeleton figures in this way, even if adjacently arranged skeleton figures are overlapped in a plane, there is no problem in executing the following process. In the above example, a rectangular region is defined as the pattern creation surface M. However, in practice, any shape region may be defined as the pattern creation surface M. It is not limited to a plane. For example, when a pattern is mapped on the surface of a three-dimensional object, the pattern creation surface M can be defined on a curved surface.
[0025]
§3. Define reference distance values
Next, the reference distance value definition process in step S3 will be described. As a result of the processing in step S2 described above, a large number of skeleton figures F are arranged on the pattern creation surface M as shown in FIG. 6 or FIG. However, the skeleton figure F arranged here is merely a geometrical conceptual line, and is not a line having a thickness that can be recognized as a so-called image. The skeleton figure F is a conceptual component that functions as a “core” to the last, and in order to finally create a substantial pattern, an image composed of a large number of pixels must be created.
[0026]
Therefore, in step S3, first, a large number of pixels are defined on the pattern creation surface M. Here, the pixel array is defined in a very general vertical and horizontal matrix. The total number of pixels may be appropriately determined in consideration of the resolution of the crepe pattern to be created. For each pixel thus defined, a reference distance value is defined. Here, the reference distance value is a value defined as “distance from the skeleton figure that is closest to the pixel”. For example, consider the example shown in FIG. In this example, a state in which three skeleton figures F1 to F3 are arranged on the pattern creation surface (XY plane) is shown. A large number of pixels are defined on this pattern creation surface, and let's find the reference distance value by taking three of these pixels P1, P2 and P3 as an example. First, for the pixel P1, as shown in the figure, the nearest skeleton figure is F1, and the distance is d1 (here, the distance between the center point of each pixel and the skeleton figure). On the other hand, for the pixel P2, the nearest skeleton figure is F2, and the distance is d2. Further, for the pixel P3, the nearest skeleton figure is F3, and the distance is d3. Eventually, the reference distance values d1, d2, and d3 are defined for the pixels P1, P2, and P3, respectively.
[0027]
In this way, the reference distance value is defined for all the pixels constituting the pixel array on the pattern creation surface. In carrying out the subsequent processes, only the information of the reference distance value for each pixel is necessary, and the information for specifying the nearest skeleton figure is not necessary. Therefore, for example, for the pixel P1, it is sufficient if information that “the reference distance value is d1” is obtained, and information that “the nearest skeleton figure is F1” is not necessary. Thus, in step S3, one reference distance value is defined for each pixel, and as a result, a kind of scalar field having the reference distance value as a scalar value is formed on the pattern creation surface. . As will be described later, this scalar value is associated with a pixel value.
[0028]
By the way, when a pattern is applied to a printed matter or an embossed product having a relatively large area such as wallpaper, a method of repeatedly arranging unit patterns in space is often employed. For example, if a pattern composed of a square unit pattern with a side of 30 cm is created and this unit pattern is arranged adjacent to each other in 3 rows and 3 columns, a 90 cm square pattern as a whole can be obtained. However, when such a method is employed, it is necessary to create a so-called repeatable unit pattern in order to avoid discontinuity of the pattern at the boundary line of the unit pattern. For example, in the case of performing the repeated arrangement of 3 rows and 3 columns as described above, it is necessary to create a pattern in which the pattern on the upper side and the pattern on the lower side are continuous, and the pattern on the right side and the pattern on the left side are continuous. is there.
[0029]
In this way, when creating a noodle pattern that has the characteristics of a repeatable unit pattern in the end, the following measures may be taken in step S3. First, a finite plane whose contour is a figure that can fill the two-dimensional plane by arranging the same figure adjacently is used as the pattern creation surface. The pattern creation surface M having a rectangular outline as shown in FIGS. 5 to 8 is representative of such a finite plane. However, figures that can fill a two-dimensional plane include regular triangles, isosceles triangles, hexagons, etc. in addition to rectangles, and a finite plane with these figures as an outline may be used as a pattern creation surface. Absent. In the step of defining the reference distance value in step S3, when obtaining the distance for the pixels near the contour of the pattern creation surface, it is assumed that the same pattern creation surface is adjacently arranged outside the contour. The distance is obtained in consideration of the skeleton figure in the arranged pattern creation plane.
[0030]
FIG. 10 is a conceptual diagram of such a method. A pattern creation surface M0 shown in the center of the figure is a pattern creation surface that is a target for actually creating a crepe pattern. In this example, four pattern creation surfaces M1 to M4 are arranged around the periphery. These pattern creation surfaces M1 to M4 are all the same as the pattern creation surface M0, and a large number of skeleton figures are arranged in exactly the same manner as shown in FIG. 6, for example. ing. Here, when obtaining the distance for the pixels in the vicinity of the contour of the pattern creation surface M0 (the hatched region in the figure), the vicinity of the contour of the pattern creation surfaces M1 to M4 arranged adjacent to the outside of the contour (hatching is performed in the figure). The distance is calculated in consideration of the skeleton figure in the region. For example, when calculating the distance for the pixel Pz0 in the vicinity of the lower side of the pattern creation surface M0 (this is the same as the pixel Pz3 in the vicinity of the lower side of the pattern creation surface M3), the skeleton existing in the vicinity of the upper side of the pattern creation surface M4 The figure Fz4 (this is the same as the skeleton figure Fz0 existing in the vicinity of the upper side of the pattern creation surface M0) is also considered, and if the skeleton figure closest to the pixel Pz0 is in the vicinity of the upper side of the pattern creation surface M4. If the skeleton graphic Fz4 exists, the distance from the skeleton graphic Fz4 may be defined as the reference distance value for the pixel Pz0.
[0031]
If a reference distance value is defined for each pixel in the pattern creation surface M0 and a two-dimensional scalar field is formed by such a method, the two-dimensional scalar field becomes a repeatable field. That is, even when a large number of two-dimensional scalar fields are arranged adjacent to each other vertically and horizontally, discontinuity of scalar values does not occur at the boundary portion. For this reason, the crepe pattern finally created on the pattern creation surface M0 also becomes a repeatable pattern, and even when a large number of patterns are arranged adjacent to each other vertically and horizontally, discontinuity of the pattern at the boundary portion does not occur.
[0032]
§4. Adding pixel values
Thus, when the reference distance value is defined for each pixel, in step S4, a process of assigning a pixel value based on each reference distance value is performed. This process can be uniquely performed based on a pixel value table prepared in advance. The pixel value table is a table that defines the correspondence between the reference distance value and a predetermined pixel value, and is prepared in consideration of the tint pattern to be finally created, the shade difference, and the like. FIG. 11 is a diagram illustrating an example of such a pixel value table. In this example, the reference distance value is taken on the horizontal axis and the pixel value is taken on the vertical axis, and the correspondence between them is defined in the form of a function. The “pixel value table” in the present invention may be of any form as long as the table can associate the reference distance value and the pixel value as described above. It can be a table defined as a function expression.
[0033]
For example, if an 8-bit value from 0 to 255 is associated as a pixel value, each reference distance value is finally converted into an 8-bit pixel value, and an 8-bit pixel is formed on the pattern creation surface. A spiral pattern expressed by a set of pixels having values is created. If monochrome printing is performed using the 8-bit pixel value as a gradation value, a noodle pattern can be obtained with 256 gradations of gradation. Of course, if a pixel value is defined for each color element such as C, M, Y, etc., it is possible to obtain a colored crepe pattern. Further, it is not always necessary to define the gradation value as the pixel value, and a color number on a separately prepared color palette can be defined as the pixel value. For example, arbitrary 256 colors are defined on the color palette, color numbers from 0 to 255 are assigned to the defined colors, and color numbers from 0 to 255 are defined as pixel values. By doing so, it is possible to create a noodle pattern using the colors prepared on the color palette.
[0034]
In the pixel value table shown in FIG. 11, there is no particular regularity in the definition method of the pixel value. However, in creating a noodle pattern that emphasizes many overlapping folds, the reference distance value changes. It is preferable to use a pixel value table in which pixel values that periodically change are associated with each other. FIG. 12 is a diagram showing an example of such a pixel value table. The horizontal axis indicating the reference distance value is divided into four sections {circle around (1)} to {circle around (4)}, and exactly the same function is defined for each section. That is, a function of the pixel value that changes periodically with respect to the change of the reference distance value is defined.
[0035]
The pixel value table shown in FIG. 13 uses only two values “0” and “1” as pixel values, and associates pixel values that periodically change with respect to changes in the reference distance value. It is. That is, the range to be taken as the reference distance value is divided into a plurality of sections {circle around (1)}, {circle around (2)},... Having a predetermined width, and the pixel value “0” is associated with the odd-numbered sections. The pixel value “1” is associated with the section. When a pixel value is assigned using such a pixel value table, a very clear crepe pattern can be obtained as a binary image composed of white pixels and black pixels. FIG. 14 is a partial enlarged view of the noodle pattern obtained as such a binary image (strictly, although a curve appears at each corner, it is shown as a simple pattern composed of straight lines for the sake of illustration). It can be seen that a skeleton figure F as a nucleus is arranged in the center, and a pattern is formed so as to surround the skeleton figure F several times. The portion shown here is, so to speak, a pattern made up of pixels within the sphere of power of one skeleton figure F. In practice, a large number of skeleton figures with their own sphere of influence are arranged adjacent to each other. However, at the boundary of each power sphere, the pattern is naturally fused, and a natural crepe pattern with no sense of incongruity is formed as a whole.
[0036]
Such a noodle pattern consisting of a binary image is particularly suitable for use in an embossed product. For example, if this crepe pattern is expressed by embossing such that the white area shown in FIG. 14 is convex and the black area is concave, a texture suitable for a so-called soft wood grain pattern can be expressed. Can do. Here, the width of the white area and the width of the black area both correspond to the width of each divided section on the horizontal axis in the pixel value table shown in FIG. 13, and by adjusting the width, an arbitrary width can be obtained. A pattern can be formed.
[0037]
§5. Image output
The series of processes described so far are all executed as data processing inside the computer. When the pixel value assignment in step S4 is completed, raster image data representing a crepe pattern is created in the computer. . Therefore, in the final step S5, the raster image data is output. This image output may be performed in a form suitable for a subsequent printing process or embossing process. For example, an image can be physically output on a plate-making film, or can be output as raster image data to a printing plate apparatus. Alternatively, raster image data can be output to an external storage device and temporarily stored.
[0038]
One feature of the present invention is that correction can be easily made while observing the result thus output. For example, when it is desired to increase the density of the core skeleton figure, the density of the lattice points shown in FIG. In order to make it finer, the width of the division section of the pixel value table shown in FIG.
[0039]
Eventually, the image of the spiral pattern created by the method according to the present invention has the following characteristics. First, a large number of skeleton figures composed of lines of finite length are defined on the pattern forming surface. A large number of pixels are defined on the pattern forming surface, and each pixel has a pixel value that is uniquely defined by the value of the distance from the nearest skeleton figure. A crepe pattern formed by an image having such characteristics is suitable for creation using a computer and can be created by a relatively simple algorithm. In addition, the parameters can be easily set, and a pattern having a desired mode can be easily obtained.
[0040]
§6. Chirimen pattern creation device
FIG. 15 is a block diagram showing a basic configuration of a crepe pattern creating apparatus used for carrying out the above-described method. In practice, this apparatus is constructed by using a computer. Here, however, the function is focused and considered as a set of a plurality of functional blocks.
[0041]
First, the parameter input means 10 is a means for inputting a parameter that defines a crepe pattern to be created, and the operator inputs various parameters to the parameter input means 10. Specifically, a parameter indicating the size of the pattern creation surface, a parameter indicating the interval between grid points, a parameter indicating the shape of the skeleton figure, a parameter indicating the arrangement mode of the skeleton figure, a parameter indicating the resolution of the image, and a pixel value table Parameters to be defined are set.
[0042]
The random number generation means 20 has a function of generating a random number within a predetermined numerical range. This random number is used in the generation process and the arrangement process of the skeleton figure. The skeleton figure generating means 30 has a function of generating a skeleton figure composed of a finite length line by applying the random number generated by the random number generating means 20 to the parameter input to the parameter input means 10. Performs the processing described in §1 above. The skeleton graphic arrangement means 40 has a function of randomly arranging the skeleton graphic on the pattern creation surface by applying the random number generated by the random number generation means 20 to the parameter input to the parameter input means 10. Specifically, the processing described in §2 above is executed. When creating an actual program, if one skeleton figure is generated by the skeleton figure generating means 30, then the skeleton figure arranging means 40 performs a process of arranging it, and again the skeleton figure generating means 30 is generated. When the procedure of generating one skeleton figure and performing the process of arranging the skeleton figure by the skeleton figure arrangement means 40 is repeatedly executed, an efficient processing process can be realized.
[0043]
The reference distance value defining means 50 defines a large number of pixels on the pattern creation surface, obtains the distance between each pixel and the nearest skeleton figure, and uses the obtained distance value as the reference distance value for that pixel. Specifically, the processing described in the above section 3 is executed. Further, the pixel value giving means 60 has a pixel value table that associates a reference distance value with a predetermined pixel value, and has a function of associating a predetermined pixel value with each pixel based on this pixel value table. . Specifically, the processing described in §4 above is executed. The image output means 70 has a function of outputting an image made up of a set of pixels each associated with a predetermined pixel value as an image expressing a crepe pattern. Specifically, the processing described in §5 above Execute. Thus, an image G having a dust pattern is finally output.
[0044]
【Example】
Hereinafter, a method for creating a crepe pattern according to the present invention will be described based on more specific examples. This embodiment is an example of creating a crepe pattern consisting of a binary image, part of which is shown in FIG. FIG. 16 is a flowchart showing the procedure in the first half of this embodiment, and FIG. 17 is a flowchart showing the procedure in the latter half of this embodiment.
[0045]
The procedure in the first half is as follows. First, in step S11 in FIG. 16, various parameters are input. First, a horizontal dimension width indicating a size of an image to be created and a vertical dimension height are input. Next, the line width wl is input. This line width wl corresponds to the width of the black area or white area in the example shown in FIG. Subsequently, a square lattice interval ds to be input is a vertical and horizontal interval between lattice points Q as shown in FIG. Furthermore, the maximum value of the skeleton figure arrangement angle φmax and the maximum displacement dpmax of the grid points are input. The maximum value of the skeleton graphic arrangement angle φmax is a value indicating the upper limit of the arrangement angle (angle formed by the orientation vector V shown in FIG. 4 and the reference direction on the pattern creation surface) when the skeleton graphic is arranged. When it is set to = 10 °, the actual arrangement angle is limited within the range of −10 ° to + 10 °, and a crepe pattern having a considerably strong orientation is created. On the other hand, for example, when φmax = 90 ° is set, the arrangement angle is distributed in the range of −90 ° to + 90 °, and a pattern having substantially no orientation is formed. On the other hand, as shown in FIG. 7, the maximum displacement dpmax of the lattice point is obtained by displacing the regular lattice point Q by a predetermined displacement amount.*Is a value indicating the upper limit of the amount of displacement when defining, and is a value indicating the maximum value of the amount of displacement in the X direction and the maximum value of the amount of displacement in the Y direction.
[0046]
In the subsequent step S12, the number of grid points in the vertical and horizontal directions is calculated. That is, the number of horizontal grid points nsx is calculated by nsx = width / ds, and the number of vertical grid points nsy is calculated by nsy = height / ds (in the flowchart, each variable has a predetermined numerical value). The general expression “: =” indicating the meaning of substituting is used to define an arithmetic expression). In the next step S13, strict recalculation of the lattice point interval is performed. That is, the lattice spacing ds input in step S11 is for a square lattice, but depending on the image size width × height, such a square lattice cannot arrange lattice points at exactly equal intervals. Therefore, in step S13, the exact lattice point interval dsx in the X-axis direction is defined as dsx = width / nsx, and the exact lattice point interval dsy in the Y-axis direction is redefined as dsy = height / nsy. Such a strict definition is particularly important when creating a crepe pattern as a repeatable unit image.
[0047]
In the next step S14, a parameter isx indicating the column number of the grid point under consideration and a parameter isy indicating the row number are set to an initial value 1, respectively. Therefore, at this time, first, the grid point in the first row and the first column is focused.
[0048]
In subsequent step S15, one skeleton figure is created. A specific procedure for creating a skeleton figure will be described later with reference to FIG. Here, it is assumed that one skeleton figure F as shown in FIG. 4 is created. In the following step S16, the arrangement angle φt of the skeleton figure and the displacements dpx and dpy of the lattice points are defined. First, the arrangement angle φt is defined by an arithmetic expression of φt = rnd (−1, + 1) * φmax. Here, rnd (a, b) means a random number within the range of a to b. For example, when φmax = 10 ° is set in step S11, φt is defined as an arbitrary angle within a range of −10 ° to + 10 °. Further, the displacement amount dpx in the X-axis direction is defined by an arithmetic expression of dpx = rnd (0,1) * dpmax, and the displacement amount dpy in the Y-axis direction is an arithmetic expression of dpy = rnd (0,1) * dpmax. Defined by For example, when dpmax = 1 mm is set in step S11, dpx and dpy are defined as arbitrary displacement amounts within the range of 0 mm to +1 mm. In the next step S17, a process of arranging the one skeleton figure created in step S15 under the conditions defined in step S16 is performed. The specific procedure of this arrangement process will be described later with reference to FIG.
[0049]
In this way, when one skeleton figure is arranged for one grid point, the arrangement for adjacent grid points in the same row is repeatedly executed through steps S18 and S19, and the arrangement processing for all the grid points in one row is performed. When completed, the same arrangement process is repeatedly executed for all rows through steps S20 to S22. This completes the first half of the process. Thus, for example, as shown in FIG. 8, a large number of skeleton figures are randomly arranged on the pattern creation surface M.
[0050]
On the other hand, the procedure in the second half is as follows. First, in step S23 of FIG. 17, various parameters are input. Some of the parameters input here are parameters input in the first half. That is, the horizontal dimension width indicating the size of the image to be created, the vertical dimension height, and the line width wl are the same as those input in step S11. The total number ns of skeleton figures arranged is equal to the number of grid points defined in the first half, and is obtained as ns = nsx * nsy. Further, the line segment number nl in one skeleton figure is a parameter input in the skeleton figure creation processing in step S15 (detailed procedure will be described later). For example, four skeleton figures F shown in FIG. When a skeleton figure is constituted by the line segments L1 to L4, nl = 4. The coordinates (x (i), y (i)) of the skeleton figure are parameters indicating the coordinates of each end point of the line segment constituting the skeleton figure. For example, in the case of the skeleton figure F as shown in FIG. , The coordinates of the start point D0 (x (0), y (0)), the coordinates of the intermediate point D1 (x (1), y (1)), and the coordinates of the intermediate point D2 (x (2), y (2)), the coordinates (x (3), y (3)) of the intermediate point D3, and the coordinates (x (4), y (4)) of the end point D4 are input. In step S23, a total of ns combinations of such coordinate values are input.
[0051]
Subsequently, in step S24, the parameter ix indicating the column number of the pixel of interest and the parameter iy indicating the row number are respectively set to the initial value 1. Therefore, at this time, first, the pixel in the first row and the first column is focused.
[0052]
In step S25, a reference distance value dmin for the pixel (ix, iy) under consideration is defined. That is, a process for obtaining a distance to the closest skeleton figure from the target pixel is performed. Details of this processing will be described later with reference to the flowchart of FIG. Subsequently, in step S26, it is calculated which section the reference distance value dmin defined for this pixel of interest belongs to. That is, first, a real number fval is obtained by an operation of fval = dmin / wl, and a value ival obtained by converting it into an integer is obtained. This value ival is a value indicating the section (1), (2),... In FIG. 13, and the line width wl corresponds to the width of this section. In the following step S27, it is determined whether the value ival is odd or even. If the value ival is odd, the pixel value “0” is assigned to the pixel of interest in step S28, and if it is even, the pixel of interest in step S29. The pixel value “1” is assigned to.
[0053]
In this way, when a predetermined pixel value is given to one pixel of interest, the pixel value giving process for adjacent pixels in the same row is repeatedly executed through steps S30 and S31, and the processing for all the pixels in one row is performed. When completed, the same pixel value provision processing is repeatedly executed for pixels in all rows through steps S32 to S33. When pixel values are assigned to all the pixels in this way, finally, pixel data is output in step S34.
[0054]
Next, the detailed procedure of the skeleton graphic creation process in step S15 (FIG. 16) described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, in step S41, the number nl of line segments in one skeleton figure, the maximum value Lmax and minimum value Lmin of the line segment length, and the maximum branch angle θmax are input as parameters. Here, the line segment number nl indicates the number of line segments constituting one skeleton figure. For example, the skeleton figure F shown in FIG. 2 is obtained by setting nl = 4. Further, the maximum value Lmax and the minimum value Lmin of the line segment length are parameters that define the maximum value and the minimum value of the lengths of the line segments L1 to L4 in the skeleton figure F shown in FIG. This parameter defines the maximum absolute value of the branch angles θ1 to θ3 between the line segments in the skeleton figure F shown in FIG. 2 (however, in this embodiment, −90 ° ≦ θ ≦ + 90 ° is set).
[0055]
In the next step S42, various variables are initialized. The variable il is a variable that indicates the number of the skeleton vertex (the end point of the line segment constituting the skeleton figure) that is currently focused on, even if the skeleton figure F shown in FIG. 2 is created by the initial setting of il = 0. For example, the vertex D0 is the skeleton vertex to which attention is first paid. The variable θ is an angle variable indicating the direction of a line segment extending from the current skeleton vertex. In this embodiment, the Y-axis direction is defined as θ = 0 °. Variables x (il) and y (il) are variables indicating the X coordinate value and the Y coordinate value of the skeleton vertex being focused. In this embodiment, an XY coordinate system having the first vertex as the origin is used. Yes. That is, if the skeleton figure F shown in FIG. 2 is created, the first vertex D0 is defined as the origin (0, 0).
[0056]
In step S43, the variable il indicating the skeleton vertex number is incremented by 1, and in the subsequent step S44, coordinate values (x (il), y (il)) of the new skeleton vertex are determined. That is, first, a new value of θ is randomly determined by the calculation θ + rnd (−1, + 1) * θmax, and the length L of the line segment is L = Lmin + rnd (0,1) * (Lmax−Lmin ) Is randomly determined. Eventually, the X coordinate value x (il) of the new skeleton vertex is obtained by adding L * sin θ to the X coordinate value x (il−1) of the old skeleton vertex, and the Y coordinate value y ( il) is obtained by adding L * cos θ to the Y coordinate value y (il−1) of the old skeleton vertex.
[0057]
The above processing is repeatedly executed through step S45 until il = nl, and one skeleton figure is created. For example, the skeleton figure F shown in FIG. 2 is created by repeating the above process four times.
[0058]
Next, a detailed procedure of the skeleton graphic arrangement process in step S17 (FIG. 16) described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, in step S51, the line segment number nl in one skeleton figure, the skeleton vertex coordinate sequence (x (i), y (i)), and the orientation vector orientation φs (for example, the skeleton figure shown in FIG. 4). If it is F, the angle between the orientation vector V and the Y axis) and the coordinates xc, yc of the center point of the skeleton figure (for example, if the skeleton figure F shown in FIG. The relative coordinates of the center point C), the arrangement angle φt of the skeleton figure, the lattice point coordinates (px, py), and the displacement amount (dpx, dpy) of the lattice point are input as parameters. Each of these parameters has been obtained in the process up to the previous stage.
[0059]
In the next step S52, the substantial rotation angle φ is obtained by the calculation φ = φt−φs. Here, φt is an arrangement angle defined in step S16, and φs is an angle indicating the direction of the orientation vector of the skeleton figure created in step S15. Since the skeleton figure created in step S15 is already inclined with respect to the Y axis by an angle φs, in order to arrange this skeleton figure at the arrangement angle φt, it substantially corresponds to a difference of φt−φs. What is necessary is just to rotate and arrange | position by an angle. The substantial rotation angle φ indicates this substantial rotation angle. In subsequent step S53, the substantial center point coordinates are obtained by the calculation of qx = px + dpx, qy = py + dpy. Here, (px, py) is the coordinate of the lattice point Q where the skeleton figure is to be placed, and (dpx, dpy) is the displacement amount in the direction of each coordinate axis. Therefore, the coordinate (qx, qy) is the displacement point Q*The skeleton figure is the displacement point Q.*The center point C may be arranged so as to overlap with each other.
[0060]
In the next step S54, a variable il indicating the number of the skeleton vertex is set to an initial value 0, and in step S55, calculation for rotating the substantial rotation angle φ is performed. That is, an operation for calculating new coordinate values x (il) and y (il) of the il-th skeleton vertex after being rotated by the substantial rotation angle φ is performed. First, the relative coordinate values xc and yc of the center point C are subtracted from the old coordinate values x (il) and y (il) to convert them into relative coordinate values based on the center point C. Subsequently, the position of the il-th skeleton vertex is expressed by polar coordinates (r, θ) with the center point C as the origin. Then, the value of θ is updated by adding the substantial rotation angle φ, and the polar coordinates (r, θ) after rotation are obtained. Finally, new coordinate values x (il) and y (il) after rotation are obtained by calculation of x (il) = r * cos θ and y (il) = r * sin θ. In step S56, the coordinate value of the il-th skeleton vertex when the center point C of the rotated skeleton figure F is superimposed on the real center point coordinates (qx, qy) is the new coordinate value. It is obtained as x (il) and y (il).
[0061]
Such processing is repeatedly executed up to the nl-th skeleton vertex through steps S57 and S58, and the arrangement processing of one skeleton graphic is completed.
[0062]
Next, a detailed procedure of the reference distance value definition process in step S25 (FIG. 17) described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Here, a procedure for determining a reference distance value for one target pixel is shown. First, in step S61, the image size width and height, the coordinates of the pixel of interest (ix, iy: the center position of the pixel), the total number of skeleton figures ns, the number of line segments nl in one skeleton figure, and the coordinates of the skeleton figure (X (i), y (i)) are input as parameters. Each of these parameters has been obtained in the process up to the previous stage.
[0063]
In the next step S62, the variable is indicating the number of the skeleton figure to be noted among all ns pairs of skeleton figures is set to the initial value 1, and in step S63, infinity is set as the initial value of the reference distance value dmin to be obtained. In step S64, the is-th skeleton figure is focused. In step S65, the variable il indicating the number of the line segment to be noted among the nl line segments constituting the is-th skeleton figure is set to an initial value 1.
[0064]
Subsequently, in step S66, a distance dist between the focused line segment in the focused skeleton graphic (that is, the ilth line segment constituting the isth skeletal graphic) and the focused pixel is obtained. This distance dist can be obtained as the Euclidean distance between the point (ix, iy) and the line segment (x (il-1), y (il-1))-(x (il), y (il)). (In addition to the Euclidean distance, a 4-neighbor distance, 8-neighbor distance, octagonal distance, etc. of the digital image may be used). However, in this embodiment, in order to create a crepe pattern that can be used as a so-called repeatable unit pattern, as shown in FIG. The distance from the nearest skeleton figure is calculated. However, the calculation shown in step S66 uses a slightly elaborate technique for efficient calculation. That is, the concept described with reference to FIG. 10 performs an operation considering the skeleton figures on the five pattern creation surfaces M0 to M5 in order to obtain a reference distance value for a predetermined pixel in the pattern creation surface M0. However, the calculation performed in step S66 is to obtain the distance from the single skeleton figure on the pattern creation surface M0 for the same pixels on the five pattern creation surfaces M0 to M5. It is a calculation. Five distance values dist0 to dist4 are obtained by the five arithmetic expressions shown in step S66, where dist0 represents the distance between the pixel in the pattern creation surface M0 and the skeleton figure in the pattern creation surface M0. , Dist1 indicates the distance between the pixel in the pattern creation surface M1 and the skeleton graphic in the pattern creation surface M0, and dist2 indicates the distance between the pixel in the pattern creation surface M2 and the skeleton graphic in the pattern creation surface M0, and dist3 Indicates the distance between the pixel in the pattern creation surface M3 and the skeleton graphic in the pattern creation surface M0, and dist4 indicates the distance between the pixel in the pattern creation surface M4 and the skeleton graphic in the pattern creation surface M0. In step S67, the minimum value among dmin, dist0, dist1, dist2, dist3, and dist4 is defined as a new dmin.
[0065]
Such processing is repeatedly executed for all the line segments of the ith skeleton figure of interest through steps S68 and S69, and is further repeatedly executed for all skeleton figures via steps S70 and S71. Finally, in step S72, it is defined as a reference distance value for obtaining dmin at that time.
[0066]
In short, in order to define the reference distance value for one pixel, the procedure shown in the flowchart of FIG. 20 obtains all the distances between this pixel and all the line segments constituting the entire skeleton figure, and the smallest among them is determined. This is a procedure in which the distance is used as a reference distance value. In particular, the additional calculation for constructing a repeatable unit picture need only be executed for pixels near the contour shown by hatching in FIG. 10, but in the above procedure, it is executed for all pixels. It will be. Such a so-called “brute force” calculation method is never an efficient method, but the algorithm is very simple, so it is sufficiently practical today that the CPU processing speed is increasing. It is a method with.
[0067]
Finally, FIGS. 21 and 22 show specific examples of a spiral pattern created by the method according to this embodiment. FIG. 21 shows the result of arranging the skeleton figure with a certain degree of orientation (set the maximum value of the skeleton figure arrangement angle φmax = 30 °), and the noodle pattern is formed with the orientation in the vertical direction of the figure. ing. On the other hand, FIG. 22 shows the result of arranging the skeleton figure without orientation (set to φmax = 90 °), and the core skeleton figure is randomly oriented in an arbitrary direction, and a noodle pattern is formed. ing.
[0068]
In addition, the relationship between the characteristic of the finally formed crepe pattern and the parameters is as follows.
(1) Density of individual dust noodle elements → square lattice spacing ds
(2) Size of each crepe element → Line segment length Lmin, Lmax
(3) Orientation of individual crepe elements → Maximum value of skeleton figure arrangement angle φmax
(4) Uniformity of individual dusting elements → Maximum displacement of lattice points dpmax
(5) Degree of shrinkage of individual crepe elements → maximum branch angle θmax.
[0069]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a desired dust pattern can be easily created using a computer.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing a basic procedure of a method for creating a crepe pattern according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of a skeleton figure that is the core of a crepe pattern in the crepe pattern creation method according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing still another example of a skeleton figure that is the core of a crepe pattern in the crepe pattern creation method according to the present invention.
4 is a diagram showing a method of defining a center point C and an orientation vector V for the skeleton figure formed by the broken lines shown in FIG. 2. FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a square lattice defined on a pattern creation surface M in the method for creating a crepe pattern according to the present invention.
6 is a diagram showing a state in which a skeleton figure F is arranged on each lattice point Q of the square lattice shown in FIG.
7 shows a displacement point Q obtained by randomly displacing each lattice point Q of the square lattice shown in FIG.*It is a figure which shows the state which formed.
8 shows each displacement point Q shown in FIG.*It is a figure which shows the state which has arrange | positioned the skeleton figure F on each.
FIG. 9 is a diagram for explaining a method of defining reference distance values of pixels P1 to P3 in a state where three skeleton figures F1 to F3 are arranged on a pattern creation surface (XY plane).
FIG. 10 is a diagram for explaining a method of defining a reference distance value in the case of creating a noodle pattern with a characteristic as a finally repeatable unit pattern.
FIG. 11 is a diagram showing an example of a pixel value table used in the method for creating a crepe pattern according to the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing an example of a periodic pixel value table used in the method for creating a crepe pattern according to the present invention.
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a pixel value table used when creating a noodle pattern composed of binary images.
FIG. 14 is a partial enlarged view of a noodle pattern obtained as a binary image by the method according to the present invention.
FIG. 15 is a block diagram showing a basic configuration of a crepe pattern creating apparatus according to the present invention.
FIG. 16 is a flowchart showing a procedure in the first half of a method for creating a crepe pattern according to an embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a flowchart showing a procedure in the latter half of the method for creating a crepe pattern according to an embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a flowchart showing a procedure of a skeleton graphic creating process in the method for creating a crepe pattern according to one embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a flowchart showing the procedure of the skeleton graphic arrangement process in the method for creating a crepe pattern according to one embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a flowchart showing a procedure of a reference distance value definition process in the method for creating a crepe pattern according to an embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a diagram showing an example of a noodle pattern actually created by the method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a diagram showing another example of a noodle pattern actually created by the method according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10: Parameter input means
20: Random number generation means
30. Skeletal figure generating means
40. Skeletal figure arrangement means
50: Reference distance value defining means
60... Pixel value giving means
70: Image output means
C: Center point of skeleton figure
D0 to D4 ... Skeletal vertex (end point of line segment)
d1 to d3 ... Reference distance value (distance to the nearest skeleton figure)
F, F1-F3 ... Skeletal figure
Fz0, Fz3 ... Skeletal figures near the contour
G ... Image with a crepe pattern
L1 to L4: Individual line segments constituting the skeleton figure
M, M0 to M4 ... Pattern creation surface
P1-P3 ... Pixel
Pz0, Pz3: Pixels near the contour
Q ... Lattice points
Q*... Displacement point
R ... Regular circumscribed rectangle of skeleton figure
V ... Orientation vector of skeleton figure
θ1 to θ3 ... Branch angle of line

Claims (8)

コンピュータが各段階の処理を実行することにより、所定の模様作成面上にちりめん模様を作成する方法であって、
コンピュータが、それぞれが有限長の線からなる骨格図形を多数発生させる骨格図形発生段階と、
コンピュータが、前記模様作成面上に前記多数の骨格図形を配置する骨格図形配置段階と、
コンピュータが、前記模様作成面上に多数の画素を定義し、各画素について、それぞれ最も近くに存在する骨格図形との距離を求め、求めた距離値をその画素についての参照距離値と定義する参照距離値定義段階と、
コンピュータが、前記参照距離値と所定の画素値とを対応づける所定の画素値テーブルに基づいて、前記各画素にそれぞれ所定の画素値を対応づける画素値付与段階と、
コンピュータが、それぞれ所定の画素値が対応づけられた画素の集合からなる画像を、ちりめん模様を表現する画像として出力する画像出力段階と、
を有することを特徴とするちりめん模様の作成方法。
A method of creating a crepe pattern on a predetermined pattern creation surface by a computer executing each stage of processing ,
A skeletal figure generation stage in which a computer generates a number of skeleton figures each consisting of a finite length line;
A skeleton graphic arrangement stage in which the computer arranges the skeleton graphic on the pattern creation surface;
A computer defines a number of pixels on the pattern creation surface, determines the distance between each pixel and the nearest skeleton figure, and defines the calculated distance value as the reference distance value for that pixel. A distance value definition stage;
A pixel value assigning step in which a computer associates each pixel with a predetermined pixel value based on a predetermined pixel value table associating the reference distance value with a predetermined pixel value;
Computer, an image in which a predetermined pixel value, each consisting of a set of pixels associated, and an image output step of outputting an image representing the crepe pattern,
A method for producing a crepe pattern characterized by comprising:
請求項1に記載の作成方法において、
コンピュータが、骨格図形発生段階で、それぞれ乱数により決定された長さを有する複数n本の線分を、それぞれ乱数により決定された角度をもって相互接続することにより、n本の線分からなる折れ線を形成し、この折れ線を1つの骨格図形とすることを特徴とするちりめん模様の作成方法。
The creation method according to claim 1,
At the stage of generating a skeletal figure, a plurality of n line segments each having a length determined by a random number are interconnected at an angle determined by each random number to form a polyline consisting of n line segments. A method for creating a crepe pattern, wherein the polygonal line is a single skeleton figure.
請求項1または2に記載の作成方法において、
コンピュータが、骨格図形配置段階で、模様作成面上に規則的に配置された多数の格子点を定義し、各骨格図形を個々の格子点に配置するか、もしくは、予め設定した最大変位量以下の値をとる変位量を個々の格子点ごとに乱数を用いて決定し、個々の格子点を前記変位量だけ変位させて得られる変位点に各骨格図形を配置することを特徴とするちりめん模様の作成方法。
In the creation method according to claim 1 or 2,
The computer defines a large number of grid points regularly arranged on the pattern creation surface at the skeletal figure placement stage, and places each skeletal figure at each grid point or less than the preset maximum displacement The amount of displacement is determined by using a random number for each lattice point, and each skeleton figure is arranged at a displacement point obtained by displacing each lattice point by the amount of displacement. How to create
請求項3に記載の作成方法において、
コンピュータが、各骨格図形にそれぞれ配向ベクトルを定義し、各骨格図形を配置する際に、予め設定した最大配置角度の範囲内の値をとる配置角度を乱数を用いて決定し、各骨格図形の配向ベクトルが所定の基準方向に対して前記配置角度をなすように回転させて配置することを特徴とするちりめん模様の作成方法。
The creation method according to claim 3,
When a computer defines an orientation vector for each skeleton figure and places each skeleton figure, it determines a placement angle that takes a value within the range of the preset maximum placement angle using a random number, A method for producing a crepe pattern, wherein the orientation vector is rotated and arranged so as to form the arrangement angle with respect to a predetermined reference direction.
請求項1〜4のいずれかに記載の作成方法において、
コンピュータが、模様作成面として、同一図形を隣接配置することにより二次元平面を埋め尽くすことが可能な図形を輪郭とする有限平面を用い、
コンピュータが、参照距離値定義段階で、前記輪郭近傍の画素についての距離を求める際に、前記輪郭外に同一の模様作成面が隣接配置されているものと仮定し、この隣接配置された模様作成面内の骨格図形をも考慮した上で、距離を求めることを特徴とするちりめん模様の作成方法。
In the preparation method in any one of Claims 1-4,
The computer uses a finite plane whose contour is a figure that can fill the two-dimensional plane by arranging the same figure adjacently as the pattern creation surface,
When the computer calculates the distance for the pixels near the contour in the reference distance value definition stage, it is assumed that the same pattern creation surface is adjacently arranged outside the contour, and this adjacently arranged pattern creation is performed. A method for creating a crepe pattern characterized by obtaining a distance in consideration of an in-plane skeleton figure.
請求項1〜5のいずれかに記載の作成方法において、
コンピュータが、画素値付与段階で、参照距離値の変化に対して周期的に変化する画素値を対応づけた画素値テーブルを用いることを特徴とするちりめん模様の作成方法。
In the preparation method in any one of Claims 1-5,
A method for creating a crepe pattern, wherein a computer uses a pixel value table in which pixel values that periodically change with respect to changes in a reference distance value are used in a pixel value provision stage.
請求項6に記載の作成方法において、
コンピュータが、画素値として、第1の画素値および第2の画素値の二値を用い、参照距離値のとるべき範囲を所定幅をもった複数の区間に分割し、奇数番目の区間については第1の画素値を対応づけ、偶数番目の区間については第2の画素値を対応づける画素値テーブルを用いることを特徴とするちりめん模様の作成方法。
The creation method according to claim 6,
The computer uses binary values of the first pixel value and the second pixel value as pixel values, divides the range of the reference distance value into a plurality of sections having a predetermined width, and for odd-numbered sections A method for creating a crepe pattern, characterized by using a pixel value table that associates first pixel values and associates second pixel values with even-numbered sections.
所定の模様作成面上に、ちりめん模様の画像を作成する装置であって、
作成すべきちりめん模様を規定するパラメータを入力するパラメータ入力手段と、
所定の数値範囲内の乱数を発生させる乱数発生手段と、
前記パラメータに前記乱数を作用させて、有限長の線からなる骨格図形を発生させる骨格図形発生手段と、
前記パラメータに前記乱数を作用させて、前記模様作成面上に前記骨格図形をランダムに多数配置する骨格図形配置手段と、
前記模様作成面上に多数の画素を定義し、各画素について、それぞれ最も近くに存在する骨格図形との距離を求め、求めた距離値をその画素についての参照距離値と定義する参照距離値定義手段と、
前記参照距離値と所定の画素値とを対応づける画素値テーブルを有し、この画素値テーブルに基づいて、前記各画素にそれぞれ所定の画素値を対応づける画素値付与手段と、
それぞれ所定の画素値が対応づけられた画素の集合からなる画像を、ちりめん模様を表現する画像として出力する画像出力手段と、
を有することを特徴とするちりめん模様の作成装置。
An apparatus for creating a crepe pattern image on a predetermined pattern creation surface,
A parameter input means for inputting a parameter that defines a crepe pattern to be created;
Random number generating means for generating a random number within a predetermined numerical range;
Skeleton graphic generating means for generating a skeleton graphic consisting of a finite length line by applying the random number to the parameter;
Skeleton graphic arrangement means for causing the random number to act on the parameter, and arranging a large number of the skeleton figures at random on the pattern creation surface;
A reference distance value definition that defines a large number of pixels on the pattern creation surface, obtains a distance from the nearest skeleton figure for each pixel, and defines the obtained distance value as a reference distance value for the pixel Means,
A pixel value table that associates the reference distance value with a predetermined pixel value, and based on the pixel value table, a pixel value providing unit that associates a predetermined pixel value with each of the pixels;
Image output means for outputting an image composed of a set of pixels each having a predetermined pixel value associated therewith as an image expressing a crepe pattern;
A device for producing a crepe pattern.
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