JP6755232B2 - ジグソーパズルおよびジグソーパズルの組立サポートシステム - Google Patents
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Description
すなわち、パズル片を組み上げる際の目安となる該パズルに対応する完成画像の一部または全部を拡大または縮小して略原寸の大きさに表示することによって、ジグソーパズルの組立を容易にするものである。
また、ピースに分割したとき、それらのピースが互いに同じような画像となる完成画像の場合、表示された完成画像を見ても容易に組立位置を決めることができないという問題もあった。
さらに、容易に組立ができる場合でも、同じパズルを複数回組み立てることはほとんどなく、また新たにジグソーパズルを購入して挑戦しようとする斬新な組立方法の提案でもなく、国内市場の拡大につながらないという課題もあった。
ジグソーパズルが、青空の多い完成画像や、海が中心の画像である場合、完成画像をピースに分割したとき、ほぼ同じ色のピースが多くなり、多くの異なる色で構成されるピースより、組立位置が見極めにくい。
本発明では、各ピースの色相、彩度および明度(以下、色相等という)を基に色のばらつきを示す値として、ジグソーパズルのピース固有値を算出する。
このジグソーパズルのピース固有値は、ピースの色相等の分散を表す値(算出値とその平均値との差の2乗の総和を算出値数で割ったもの)であり、このピース固有値はピースのピースポイントを設定することや、ジグソーパズルのチーム対抗戦を行う場合に一つのジグソーパズルのピースを公平にチームに分けるために使用される。
このピース固有値は、メーカーでジグソーパズルを各ピースに分割する段階で算出が可能である。
図1は、ジグソーパズルが各ピースに分割された図である。ジグソーパズル1は、ピースの回りに凹凸はあるものの、ほぼ四角形の形状の多数のピース2に分割される。図1(A)はジグソーパズルの各ピースの形状とそのピースがほぼ四角形の枠で囲まれていることを示す。図1(B)は、各ピースのほぼ四角形の枠に設定された5ケ所の計測点3の位置を示す。この各ピースの5ケ所の計測点3の色相等を基にピース固有値を算出する。
なお、本実施形態では、1つのピースに5ヶ所の計測点を設けているが、ピースの大きさまたピースの凹凸の形状によっては、5つの計測点が設定できない場合もあるため、5ケ所でなくても、複数の計測点であればよい。
同じA3サイズで、約100万画素の場合には、ピクセル数は808×1131とすると、この場合に1mm角の計測点のピクセル数は、3×3となる。
また、表2に示すA4サイズの約300万または約50万の画素について、1mm角の計測点のピクセル数は、それぞれ7×7、3×3である。
このように、ピースの計測点のピクセル数はジグソーパズルによって異なるが、この1mm角の各ピクセル数の色相等を算出し、ピース固有値を算出する。
なお、本実施形態では、計測点は1mm角としたが、計測点は1mm角に限られない。例えば、少なくとも1つのピクセルのR値、G値およびB値が算出できる大きさおよび形状であればよい。
1ピクセルの色相等は、R値、G値およびB値のうち、最も大きな値をMAX、最も小さい値をMINとして、色相Hは最大値の違いにより表4に示す3つの算式によって算出される。
なお、色相Hの範囲は、0〜360°である。また、1ピクセルのR値、G値およびB値の範囲は、それぞれ8ビットで表し、その範囲は0〜255である。
彩度S=(MAX−MIN)÷MAX×255
により算出される。彩度Sの範囲は0〜255である。
さらに、明度Vは、R値、G値およびB値のうち、最も大きな値をMAXとして、
明度V=MAX
により算出される。明度Vの範囲は0〜255である。
表5は色相等の計算例を示す。1つの計測点の9ピクセルのR値、G値およびB値の計測値の例、その最大値と最小値、表4による色相の計算値とその平均値、彩度の計算値とその平均値、明度の計算値とその平均値である。
なお、R値=G値=B値のピクセルは無彩色とし、それ以外は有彩色とする。また、1つのピクセルのR値、G値およびB値を算出するのは、公知の技術を利用することができる。
ここで、色相については、彩度および明度と異なり、分散を算出する前に色相変換値を算出する。
ピースの組立位置を見極めるとき、「同系色より補色(色相の0〜360°では、180°に相当)の方が組立しやすい」と考えられるため、基準とする色相と180°以下の場合は左回り、180°を超える場合は右回りで、基準とする色相との差の絶対値(0〜180)を各色相との差とする。この基準とする計測点との色相の差の絶対値を色相変換値とする。
表6に示す各色相との差の例は、1つの計測点を基準とした場合、他の4つの計測点との色相の差である。
例えば、表6に示す計測点のNo.4の色相は20°であり、計測点No.3の色相350°との差は330°であるが、この場合は右回りとすれば、30となる。表6の各計測点の色相の差が180°を超える場合は、同じように算出した。
なお、分散の値は、5つの計測点の平均値と各計測点の算出値との差を2乗して合計し、計測点数、ここでは5で割った値である。
また、5つの計測点の彩度の平均値は84であり、各計測点の値と平均値との差の2乗の総和は10,881であり、ピース固有値は2,176となる。同様にして、5つの計測点の明度の平均値は、159であり、ピース固有値は2,305となる。
なお、本発明では、ピース固有値を標準偏差ではなく分散としているのは、平均値、分散等の算出が、できるかぎり整数の演算となるようにするためである。
表8は、10個のピースで構成されるジグソーパズルのピースの分散の例である。10個のピースには無彩色のピース(表8のP2、P3のピース)も含まれている。
全ピースを、色相の分散、彩度の分散および明度の分散をそれぞれ昇順に、分散の最も小さいピースを第一位として順位点を1点とし、第二位を2点とし、以下最後のピースまで1点刻みの順位点を付け、ピースの色相等の3つの順位点をつける。表8は順位点を付けた例であり、その順位点の合計値を示している。
その理由は、本発明では無彩色のピースの色相と彩度は分散が「0」となるため、無彩色のピースの色相と彩度は順位点がすべて1点となる。そうすると、次の有彩色の順位点が大きくなってしまう。そこで、順位点は、無彩色のピースが複数あっても、有彩色の最初のピースの順位点は第二位の2点とする。有彩色の場合でも分散が同じであれば順位点は同じで、次のピースの順位点の加算も1点である。
表8の10個のピースの色相等の分散の順位点の合計がピース基礎点(順位点の合計)となる。表8の右側にそのピース基礎点を示す。このピース基礎点が小さいほどジグソーパズルが組立しにくいことを示す。
本実施形態では、角と枠のピースのピースポイントは、a〜eグループでは、それぞれ90、80、70、60、50であり、角と枠以外のピースでは、それぞれ100、90、80、70、60である。角と枠のピースと角と枠以外のピースでは、10ポイントの差がある。
また、順位点の合計が小さいほど、ピースポイントは大きい値とし、そのピースポイントの総和がそのままジグソーパズルの組立ポイントになる。すなわち、組立しにくいピースが多いジグソーパズルほど組立ポイントが高くなる。
次に、ピース固有値を基にした新しい組立方法、すなわち、ピースポイントを使用するジグソーパズルの組立ポイントの取得、組立時間の計測・算出可能な組立方法および1つのパズルでチームによるチーム対抗戦の組立方法について説明する。
初めに、本発明の実施形態に係わるピース固有値を活用する組立サポートシステムについて説明する。
この配置情報を二次元コード読取機器により読み取り、電子情報端末に完成画像の全体または一部を表示し、その読み取ったピースの位置を電子情報端末に表示することにより、ジグソーパズルの組立が容易となる組立サポートシステムである。
表10は、その2つの組立方法を示したものである。
他の一つは、ジグソーパズルの組立をチーム対抗戦とするもので、例えば催事の場で、来場者による対抗戦、家族・友人達との対抗戦等が考えられる(以後、この組立方法をPL−Bという)。
一方、PL−Bの組立サポート台紙81は、図5に示すピースグループの台紙(SD−B)であり、各ピースが配分されるチーム名が印刷され、ピース2の配置情報を表す二次元コード4が印刷されている。
図6は、ジグソーパズルの購入者(ユーザー)がジグソーパズルの組立を実施するときの組立サポートシステムの機能ブロック図である。
図6に示す組立サポートシステムの機能ブロック図は、サーバ10、電子情報端末20およびインターネット70で構成される。サーバ10は、送受信部10(1)、検索部10(2)および記憶部10(3)の機能を備えている。
電子情報端末20の読取部20(1)は、ジグソーパズルのピース裏面に印刷された二次元コードおよび組立サポート台紙に印刷された二次元コードを読み取る。
送受信部20(5)は、読取部20(1)で読取った情報をサーバ10に送信し、またサーバ10からダウンロードされるファイル等の情報を受信する。
記憶部20(6)は、サーバ10からダウンロードされたファイルを保存し、必要であれば解凍して保存する。
なお、サーバ10と電子情報端末20とのデータの送受はインターネット70を介して実行される。
図7に示す構成は、図6に示すユーザーが組立を実施するときの組立サポートシステムの機能ブロック図とほぼ同じであるが、チーム対抗戦に使用されることから、電子情報端末20とワイヤレスの通信(無線LAN71)が可能な、印刷部20(4)および記憶部20(6)の機能を持たない電子情報端末50を追加している点が異なっている。
また、複数のチームのプレーヤーの対抗戦となるため、電子情報端末50は複数備えられている。さらに、電子情報端末50は記憶部20(6)を備えていないため、無線LAN71により、電子情報端末20の記憶部20(6)に保存されている組立状況ファイル等を読み出しまたその組立状況ファイル等を書換えて保存する。
それ以外は図6に示す機能ブロック図と同じ構成であるため説明は省略する。
ジグソーパズルの組立サポートシステムは、サーバ10、電子情報端末20を備えるユーザー端末90およびインターネット70で構成されるが、図8には、サーバ10およびユーザー端末90を構成する機器のほかに、プログラムによって実行される機能や、サーバ10と電子情報端末20との情報等の送受信についても概要を記載している。
プリンター80は、PCに接続される市販のプリンターであり、組立サポート台紙81を実物大または縮小して印刷する。
電子情報端末20は、サーバ10から送信された組立サポートサイト22を電子情報端末20の表示部20(3)に表示する。この場合はサーバ10から送信された組立サポートサイト22をそのまま表示することで、送信データの処理は行なわれない。
電子情報端末20に表示された組立サポートサイト22に設けられたダウンロードボタン23をクリックするか触れて、組立サポートに必要なデータのダウンロードをサーバ10にインターネット70経由で要求する。
本実施形態では、電子情報端末20のダウンロードファイル33は、ピースの二次元コードの読み込み等のプログラム、いわゆる組立サポートソフト25、組立状況ファイル31および画像ファイル32が含まれる。ダウンロードファイル33は、電子情報端末20の記憶部20(6)に保存されるが、圧縮等の操作がなされたプログラムであれば、解凍後記憶部20(6)に、組立サポートソフト25、組立状況ファイル31および画像ファイル32として保存される。
組立サポート台紙81の印刷は、電子情報端末20からサーバ10に印刷データを送信する要求はしないで、電子情報端末20で組立状況ファイル31のデータにより処理し、印刷が実行される。
次に、ジグソーパズルの新しい組立方法について、図9〜図11の処理フローを基に説明する。
図9は、ジグソーパズルの組立サポートシステムの処理フローである。この処理フローは、PL−A(組立ポイントの取得および組立時間の計測・算出)およびPL−B(チーム対抗戦)に共通の処理フローである。チーム対抗戦の場合、ステップS100〜105およびステップS114〜116は、チーム対抗戦を主催する主催者側の電子情報端末20の処理であり、対抗戦に参加するプレーヤーの電子情報端末50の処理はステップS117である。
なお、電子情報端末20は、二次元コード読取機能が付いていない場合は、デジタルカメラの利用も可能である。
ダウンロード後または既に電子情報端末20にそれらのソフトまたはファイルが保存されていれば、組立サポートソフト25を起動し(S102)、サーバ10との通信を行い、「キャンペーン情報」またはチーム対抗戦に関する情報を受信する(S103)。
ステップS105で、チーム対抗戦か判断する。チーム対抗戦のときは(S105、YES)、ステップS114に移行する。ステップS114〜S117のチーム対抗戦の処理フローについては後述する。チーム対抗戦でないときは(S105、NO)、以下の処理となる。
ステップS107は、組立サポート台紙81の印刷である。この場合は、図5に示す通常の組立サポート台紙81(SD−A)である。
その組立作業を終了すると、メーカーのキャンペーンである組立ポイントまたは組立時間をランキング登録するか判断する(S109)。ランキング登録をしないときは(S109、NO)、組立ポイント等の登録は必要がないので組立作業は完了する。
一方、ランキング登録をするときは(S109、YES)、ユーザー登録が必要となるので、ユーザー登録済か判断する(S110)。すでにユーザー登録が済んでいれば(S110、YES)、ステップS112に移行する。
サーバ10は、電子情報端末20から送信された情報をユーザー情報48によりチェックし、未登録の場合はユーザー登録を促すメッセージを電子情報端末20に送信する。
ユーザー登録済の場合は、受信した「完成パズルの画像」と「オリジナル完成画像」との照合作業を実施する。手作業で実施しても、既存の画像比較ソフトを利用した照合でもよい。
電子情報端末20は、サーバ10からの照合結果を受信後、正しい場合は組立状況ファイル31にユーザーIDと送信日時を記録し保存する(S113)。エラーの場合は、ユーザーに確認を促す内容が表示される。
以上で、組立ポイントおよび組立時間の計測・算出の処理は終了する。サーバ10で作成するランキングは、組立ポイントの高い順とするが、メーカーで別のランキングを設定してもよい。
以下の処理は、電子情報端末20の組立サポートソフト25を使用し、サーバ10との通信はなしで最後のピースまで組み立てる。
ステップS200は、ピース情報の読み取りである。ジグソーパズルのピース裏面の二次元コードを電子情報端末20に接続された二次元コード読取機器60で読み取り、組立状況ファイル31の内容と比較する。
読み取ったピースの情報から、同じパズルのグループか判定する(S201)。同じグループでないとき(S201、NO)、エラーメッセージを電子情報端末20に表示し、残りのピースの読み取りを促す内容を表示する。
さらに、組立状況ファイル31の該当ピースの状況を「読込済み」として更新する(S203)。
組立サポート台紙81の読み込んだ二次元コードの位置が正しい組立位置か判定する(S205)。
正しい位置でなければ(S205、NO),エラーメッセージを電子情報端末20に表示し、別の位置の二次元コードの読み取りを促す内容を表示してステップS204に戻る。
正しい位置であれば(S205、YES)、組立サポート図24の組立位置に該当するピースの画像を画像ファイル32から作成して表示する(S206)。グレー等の中間色から完成画像の一部が表示される。
さらに、組立状況ファイル31の該当するピースの状況を「組立済み」として更新するS208)。
組立作業を手作業で実施し(S209)、残りのピースがあれば(S210、YES)、ステップS200に戻り、次のピースの裏面の二次元コードの読み取りを実施する。
残りのピースがなければ(S210、NO)、組立作業を終了し、図9のステップS109に戻り、以後図9の処理フローで説明したランキング登録、完成パズルの送信等の処理が実行される。
次に、チーム対抗戦の処理フローについて説明する。すでに図9のステップS105のチーム対抗戦か否か判断するとき、チーム対抗戦であればステップS114に移行すると説明していたので、図9のステップS114から説明する。
ステップS114は、参加するチーム数によりピースのチーム分けを実施し、必要に応じ各ピースの担当チームの設定、組立状況の初期化等の組立状況ファイル31の準備を行う。ピースのチーム分けはジグソーパズルの組立難易度がチームで公平になるように配分する。詳細は後述する。
ステップS116は、組立サポート台紙81の印刷である。このチーム対抗戦で使用する組立サポート台紙81は、図5に示すピースグループの台紙(SD−B)である。
なお、以上の処理は主催者側の電子情報端末20の処理であり、その後のステップS117の処理はプレーヤーの電子情報端末50の処理となる。このステップS117の処理が終了すると、図9の処理フローに戻り、そのまま組立作業は終了する。
ここで、図11の処理フローは、図10の組立作業の処理フローと同じ処理があり、処理が異なるのは、図11ではステップS302の判定が追加されていることと、図10のステップS207の処理がないことである。
よって、相違する処理について説明し、すでに図10の組立作業で説明した処理の説明は省略する。
自チームのピースであれば(S302、YES)、ステップS303に移行する。このステップS303は、図10に示すステップS202の処理と同じであるが、チーム対抗戦の場合は、図9に示すステップS115の組立サポート図24への表示内容の選択で、非表示を選択していれば、チーム対抗戦の場合、このステップS303の処理は実行されない。
このチーム対抗戦の処理フローが終了すれば、図9の処理フローに戻り、そのまま組立作業は終了となる。
なお、主催者側では、最も早く組立を完了したチームを勝者とすることができる。
次に、ジグソーパズルの組立ポイントについて説明する。本実施形態でのピースの組立ポイントは、
ピースの組立ポイント=「ピースポイント」+「読取回数による加点」+
「組立時間による加点」+「隣接ピース数による加点」
により算出する。
ピースのピースポイントについては、上述した。
読取回数による加点とは、ピースの二次元コード読取回数による加点(ポイント)である。例えば、組立サポート台紙の読取回数が1回の場合は最も多い点数(30点)とし、2回および3回はそれぞれ10点、5点とする。4回以上組立サポート台紙の読み取りを実施した場合の加点はなしとする。読取回数が少なければ、組立サポート台紙の位置が早く見つかったことになり、そのことにより加点するものである。
ピースの組立時間=組立サポート台紙の組立位置読取時間−ピースの読取時間
とし、
パズル全体の組立時間=全ピースの組立時間の合計
で、算出する。
なお、組立サポート台紙の読取回数が増えれば、組立時間は増加する。よって、読取回数が増えると読取回数の加点が少なくなり、組立時間も増加するため、組立時間による加点も減少することになる。
なお、上述した組立時間による加点は、組立位置を考慮せず機械的に組み立てたほうが多く加点されることになるが、時間をかけ隣接するピースを選び組み立てても加点されることとし、組立時間による加点と隣接ピース数による加点をトレードオフの関係、すなわち、どちらの組立を実施しても加点できるようにしている。
なお、加点となるポイントはジグソーパズルのメーカーで独自に設定可能で、例えば、キャンペーン等を実施するある期間のみピースポイントの変更も可能である。組立ポイントの設定は、ジグソーパズルの販売促進の一環として活用できる。
次に、チーム対抗戦の場合のピースの配分方法について説明する。チーム対抗戦であることから、チームに配分されるピースの組立難易度がほぼ等しくなるように設定する必要がある。
ピースの配分は、ピース固有値を基に配分する。
はじめに、1チーム当たりの組立ピース数を算出する。「角と枠のピース」数と「その他のピース」数をそれぞれ参加チーム数で割り、余りのピースは事前に主催者側で組み立てておく。
ピースの配分は、「角と枠のピース」と「その他のピース」別に、ピース固有値、ここではピースの順位点の合計値の小さい順のピースを各チームに順に割り当てる。
このように、各チームに配分することで、各チームの組立難易度がほぼ等しくなり、公平さが確保できる。
最後に、組立状況ファイル31について説明する。
図12は、組立状況ファイル31の概要であり、図13および図14がその詳細である。
組立状況ファイル31は、図12に示すように、パズル情報、組立方法の種類、チーム数、組立状況、パズル組立ポイント、パズル組立時間、完成画像ファイル名、ユーザーID、送信日時および送信結果からなる。
パズル組立ポイントは、各ピースを組み立てた組立ポイントの総合計であり、パズル組立時間は、パズル組立時間の合計である。
それぞれの項目の詳細は省略するが、完成サイズ(縦)および(横)は、組立サポート台紙を原寸大で印刷するときに使用する。また、キャンペーン情報はメーカー側で加点内容が設定可能で、ジグソーパズルを組み立てる前に組立サポートソフト起動後、サーバ10との通信により電子情報端末20で受信する。
縦および横の配置情報、ピースの種類(角と枠、その他)、ピース固有値(色相、彩度、明度)、ピース基礎点(順位点の合計)、状況(未処理、読込済み、組立済み)、担当チーム、組立ポイントに関するピースポイント、読取回数、隣接ピース数、組立時間、組立ポイント計、組立時間に関するピース読取日時分秒、組立サポート台紙読取日時分秒、ピース組立時間、組立順序である。
組立ポイントおよび組立時間については、PL−Aの場合に使用する。
上方には、パズル名、製造番号、組立方法の種類、処理済ピース数、残りピース数、合計ピース数、組立ポイント、組立時間が表示される。この表示される項目は、必ずしもすべて必要ではなく、ジグソーパズルの種類、大きさ等によって選択してもよい。下方には、組立位置(位置番号)等が表示される。
これらにより、ジグソーパズルの新しい組立サポートシステムが可能となり、ジグソーパズルの市場拡大に寄与することが期待できる。
Claims (7)
- 予め紙や木材の材料に完成画像を印刷し、該材料を入り組んだ形のピースに切り離し、該ピースを嵌め合せて元通りにするジグソーパズルの組立方法であって、
前記ピースに印刷された画像に複数の計測点を設定し、該複数の計測点の色相を算出して前記計測点別に他の計測点との色相の差を求め、該色相の差の合計が最も少ない計測点と他の計測点との色相の差と、前記複数の計測点の彩度と、前記複数の計測点の明度とから、前記複数の計測点の色相、彩度および明度の分散を算出してピース固有値とし、該ピース固有値の大きさによって前記ピースの組立難易度を設定するジグソーパズルの組立方法。 - 請求項1に記載のジグソーパズルの組立方法であって、
前記ピースの色相、彩度および明度の前記ピース固有値の順位を求め、前記ピースの色相、彩度および明度の順位の合計値を基に、前記ピースのピースポイントを設定することを特徴とするジグソーパズルの組立方法。 - 請求項1に記載のジグソーパズルの組立方法であって、
前記ピースの色相、彩度および明度の前記ピース固有値の順位を求め、前記ピースの色相、彩度および明度の順位の合計値の総和がほぼ等しくなるように、チーム対抗戦でジグソーパズルを組み立てるチームに前記順位の合計値の順に前記ピースを配分することを特徴とするジグソーパズルの組立方法。
- 予め紙や木材の材料に完成画像を印刷し、該材料を入り組んだ形のピースに切り離し、該ピースを嵌め合せて元通りにするジグソーパズルの組立サポートシステムであって、
前記ピースに印刷された画像の色相、彩度および明度からピース固有値を算出し、
前記ピースの裏面に印刷された二次元コードを読み取り、電子情報端末に読み取った前記ピースの前記完成画像の対応する部分を表示し、
二次元コードを付した組立サポート台紙を印刷し、該組立サポート台紙に印刷された二次元コードを読み取り、該組立サポート台紙の二次元コードの情報と前記ピースに印刷された二次元コードの情報とを照合すること、
を特徴とするジグソーパズルの組立サポートシステム。 - 請求項4に記載のジグソーパズルの組立サポートシステムであって、
前記ジグソーパズルを組み立てるとき、前記ピースの組立時間を計測し前記ジグソーパズルの組立時間を算出することを特徴とするジグソーパズルの組立サポートシステム。 - 請求項4または5に記載のジグソーパズルの組立サポートシステムであって、
前記ピース固有値から、前記ピースのピースポイントを設定し、前記ジグソーパズルを組み立てるとき、該ジグソーパズルの組立ポイントは、前記ピースのピースポイントに加え、前記電子情報端末による前記ピースの裏面に印刷された二次元コードの読み取り回数による加点、前記ピースの組立時間による加点および前記ピースの組立位置に隣接する組立済みピース数の違いによる加点をそれぞれ加算した値を前記ピースの組立ポイントとし、前記ジグソーパズル全体の前記ピースの組立ポイントの合計値を前記ジグソーパズルの組立ポイントとすることを特徴とするジグソーパズルの組立サポートシステム。 - 請求項4に記載のジグソーパズルの組立サポートシステムであって、
前記ジグソーパズルの前記ピースをチームに配分し、該配分されたピースを組み立てて前記ジグソーパズルの組立速さを競うチーム対抗戦とするとき、前記ピースの色相、彩度および明度の前記ピース固有値の順位の合計値の総和を前記チーム毎にほぼ等しくすることによって、前記チーム毎に組立難易度が同じになるように、前記ピースを配分することを特徴とするジグソーパズルの組立サポートシステム。
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