JPH0341572A - 画像編集作成装置及び画像編集作成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は画像編集作成装置と画像編集作成方法の改良に
係り、スタイラスペンの筆圧に応じた筆太さの調整と筆
太さに対応したソフトエツジ処理をリアルタイムで行な
うことにより、高品位な描画を高速で作成できるように
した画像編集作成装置と画像編集作成方法に関するもの
である。

（従来の技Ｉ＃） 一般に従前の画像編集作成装置は、スタイラスペンやタ
ブレット、キーボード等を備えた入力装置と、前記入力
装置からの各種データ信号を処理する演算処理装置と、
ディスプレイ装置等から構成されており、オペレータが
スタイラスペンによってタブレット上に描いた画像がデ
ィスプレイ上にリアルタイムで表示されて行く。

しかし乍ら、この種画像編集作成装置に於いては、通常
オペレータは指定されたスタイラスペンの中から適当な
太さのペンを選択し、これを用いて描画をしなければな
らない、しかし、使用できるスタイラスペンの数そのも
のが少ないため、所望の微妙なペンタッチが得難いうえ
、細かい修正作業を正確且つ円滑に行ない難いと云う大
きな難点が存在する。

一方、実際の筆で描かれた描画の外周部分は、通常筆の
持つ色と紙の色とが微妙に混り合うことにより自然な柔
かい境界（以後ソフトエツジと呼ぶ）を形成している。

スタイラスペンを用いた画像編集作成装置に於いて、前
述の如き筆のソフトエツジを実現するためには、ビデオ
信号に所謂ソフトエツジ処理を施すことが不可欠となる
。

ところで、この種画像編集作成装置に於けるソフトエツ
ジ処理方式としては、スタイラスペンの筆圧によりソフ
トエツジ処理の度合いそのものを変化させ、これをフィ
ードバックさせるようにした技術が開発されている（特
開昭６２−３５９８０号等） 前記特開昭６２−３５９８０号等のソフトエツジ処理方
式は、現存する各種の描画道具（筆、ペン等）をある程
度完全にシュミレートすることができるうえ、描画道具
の持つ様々なベンタッチをほぼ満足できる程度に実現す
ることが出来、優れた効用を奏するものである。

しかし乍ら、一般に絵を画いたり或いは絵を修正したり
する作業に於いて、筆等の描画道具が持つ微妙なベンタ
ッチを完全に実現するためには、スタイラスペンの筆圧
によってソフトエツジ処理の度合いそのものを変更し、
これをフィードバックさせるよりは、スタイラスペンの
筆圧によって筆太さを変えることがより重要な要件とな
ってくる。

即ち、現実の絵画の世界に於いては、同じ筆、同じ色を
使用しても、絵を何に描くかによって、筆のタッチは大
きく異なることになる（例えば、絵を紙に描く場合と布
地に描く場合とでは、筆のタッチは約２倍程度異なる）
。従って、筆を完全にシュミレートするためには、筆圧
によるソフトエツジ処理の度合の変更だけでなく、筆圧
による筆太さの変更や被描画材の材質感等を合一して処
理する必要があり、筆正に応じてソフトエツジ処理の度
合いそのものだけを変更し、これをフィードバックさせ
るようにした従前のソフトエツジ処理方式にあっては、
描画道具を完全にシュミレートしたり或いは描画道具の
持つ微妙な筆タッチをより良好に実現できないという欠
点がある。

また、従前のソフトエツジ処理方式にあっては、スタイ
ラスペンの高速移動速度に追従したソフトエツジ処理を
行なうことが極めて困難であり、その結果ペン移動速度
を一定速度以下に押えたり、高価な電子デバイスを必要
とすると云う難点がある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は従前のこの種画像編集作成に於ける上述の如き
問題、即ち、■選択使用し得るスタイラスペンの数が限
られているため、所望のペンタッチが得難いうえ、細か
い修正等を円滑に行なうことが困難なこと、■描画道具
の完全なシュミレートや筆タッチの完全な実現が困難な
こと、及び■ソフトエツジ処理の高速化が困難で、スタ
イラスペンの移動速度に追従したソフトエツジの実現が
困難なこと等の問題を解決せんとするものであり、高価
なデバイスを多用することなく、しかも高品位の描画を
リアルタイムでディスプレイ上に形成できるようにした
画像編集作成装置並びに画像編集作成方法を提供するも
のである。

（課題を解決するための手段） 発明者は、画家の描画作業や絵画の修正作業等を精緻に
観察し、その中から、実際の画材（紙及び筆）による描
画やその修正に於いても、画家は筆の方向や筆の強さ（
筆圧）等を様々に使い分けることにより、細かい部分や
太い部分の描画、修正を巧みに行なっていることを知得
した。特に、筆の強さ（筆圧）を変化させ乍ら描画や修
正を行なう場合は極めて多くあり、従って、電子画像の
編集作成に於いても、筆圧から描画のソフトエツジ処理
（濃度）の程度を直接的に決定するよりも。

筆圧から筆の太さ（描画像のラインの太さ）を決定する
ことが、最優先的に行なわれるべきであることが判明し
た。即ち、如何に自然な描画像を電子機器上に実現し得
るか否かは、筆先のソフトエツジを保ち乍ら、如何にス
タイラスペンの移動速度に追従した形で筆の太さをペン
筆圧により変化させるか、に依存することが判明した。

本発明は上記Ｉｆ並びに分析結果を基にして開発された
ものであり、スタイラスペンからのペン筆圧を演算処理
部にフィードバックさせ、オペレータが操作するスタイ
ラスペンの速度に追従させた形でその筆太さをスムーズ
に変化させると共に。

描画データ信号に描画サイズ可変型アンチエリアジング
処理を施すことを、基本的な内容とするものである。

より具体的には、本件請求項（１）に記載の装置発明は
、デジタイザー等の入力装置と描画データ記憶装置及び
フレーム記憶装置を設けた演算処理装置とディスプレイ
装置等とから成る画像編集作成装置に於いて、前記演算
処理装置に、装置の作動を制御するメインプロセッサと
；ペン描画に関するコマンドの実行時には、前記入力装
置からのペン座１１（［及びペン筆圧値を処理して夫々
の補間値を演算し、円描画単位の中心座標値と円半径を
内容とする演算値を出力する描画フロントエンドプロセ
ッサと；前記入力装置の座標値に対応するフレーム記憶
装置にアドレスを供給する描画アドレスプロセッサと；
前記描画アドレスプロセッサで演算したアドレス整数値
Ｐｎから１内構画単位の中心値までの距離ａ及び該距１
ｉａと描画半径をとの差Ｃを夫々演算し、更に該演算値
Ｃからテーブル参照により描画半径即ち筆太さに対応す
る演算値Ｚを出力する２演算プロセツサと；前記Ｚ演算
プロセッサからの演算値Ｚが入力され、該演算値２に基
づいてフレーム記憶装置からの元画像データと描画デー
タ記憶装置からの描画データとを混合し、フレーム記憶
装置へ久方するアンチエリアジング処理装置とを、発明
の基本構成とするものである。

また、本件請求項（４）に記載の方法発明は、入力装置
と画像データの演算処理装置とディスプレイ装置から成
る画像編集作成装置により、デジタイザー上に描いた描
画をソフトエツジ処理してディスプレイ装置上に表示す
る方法に於いて、前記ディジタイザより入力されるペン
座標値及びペン筆圧値を演算処理して夫々の補間値を演
算し、前記補間値からペン筆圧に比例した演算値Ｃを算
出すると共にこの演算値Ｃからテーブル参照により描画
半径に対応する演算値Ｚを演算し、更に前記演算値Ｚに
比例するアンチエリアジング処理をフレーム記憶装置及
び描画データ記憶装置からの画像データに施すことによ
り、リアルタイムで高品位な描画を可能とすることを、
発明の基本構成とするものである。

（作用） 入力装置から演算処理装置へ入力されたスタイラスペン
の座標データ及びペン筆圧データは、処理装置内の描画
フロントプロセッサに於いて夫々の補間値に交換される
。また、前記演算された補間値はＺ値演算プロセッサに
入力され、ここで、ペン筆圧に比例した演算値Ｃが演算
され、この演算値Ｃを用いてテーブル参照により、描画
半径に対応した演算値Ｚが演算される。

前記演算値Ｚはアンチエリアジング処理装置へ入力され
、当該演算値Ｚ（即ち、ペン筆圧に比例した筆太さに対
応する値）に基づいてフレーム記憶装置の元画像データ
及び描画データ記憶装置の描画データがアンチエリアジ
ング処理され、フレーム記憶装置へ記憶される。

アンチエリアジング処理された画像表示データは、フレ
ーム記憶装置からディスプレイ装置へ入力され、ペン筆
圧に比例する筆太さに対応したアンチエリアジング処理
を施された高品位画像が、リアルタイムで実現される。

尚、前記演算処理装置に於ける各処理は、描画ポイント
の指定するエリア全体に対して行なわれ、各描画ポイン
ト毎に重ね書きされる。

（実施例） 以下、第１図乃至第６図に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第１図は本発明に係る画像編集作成装置の構成を示すブ
ロック線図であり当該画像編集作成装置は、スタイラス
ペンやキーボード、タッチダブレット等の入力装置（デ
ジタイザー）１、メインプロセッサ２、描画フロントエ
ンドプロセッサ３、描画アドレス演算プロセッサ４、Ｚ
演算プロセッサ５、フレーム記憶装置６、アンチエリア
ジング処理装置７、描画データ記憶装置８、画像表示装
置９等から構成されている。

オペレータが操作するスタイラスペンのペン座標値やペ
ン筆圧値は、デジタイザー１から一定の期間毎に連続的
に出力され、出力されたデータはメインプロセッサ２と
描画フロントエンドプロセッサ３に夫々入力される。

前記メインプロセッサ２は、デジタイザー１からのペン
座標値を処理すると共にメニューの内容からコマンドを
判断し、各プロセッサ３・４ヘコマンドに対応したデー
タをセットする。尚、ペン描画に関するコマンドの実行
時には、高速性を実現するために前記ペン座標値は後述
する描画フロントエンドプロセッサ３に於いて処理され
る。また、当該メインプロセッサ２に於いて、カーソル
の表示、キーボードのセンス等の処理が行なわれる。

前記描画フロントエンドプロセッサ３は前述の如くペン
描画に関するコマンド実行時のペン座標値Ｘ−Ｙ及びペ
ン筆圧値Ｚの処理を行なう。

而して、オペレータのスタイラスペンの動きが早いと、
前記デジタイザー１の処理速度の関係からデジタイザー
１の座標出力によってペンの軌跡を十分にトレースする
ことが困難となり、出力される座標データが連続的とは
ならずに離散化することになる。

前述の如き不都合を避けるため、当該プロセッサ３では
入力データの所謂補間処理が行なわれる。

第２図は前記補間処理の一例を示すものであり、デジタ
イザー１から入力されたペン座標値データ（Ｘｏ−Ｙｏ
）及び（ｘｘ＊ｙ１）とペン筆圧値データ（ＺＯ）及び
（Ｚｌ）とから、補間値（Ｘｉ・Ｙｉ−Ｚｉ）が演算さ
れる。前記補則処理が施されることにより、連続的なデ
ジタイザー１からの座標データの発生が可能となり、ス
ムーズなスタイラスペンの動きがシューミレートされる
ことになる。

前記演算された補間値（Ｘ　ｉ　、　Ｙ　ｉ　、　Ｚ　
ｉ　）は、円描画単位の中心座標値と円の半径を示す内
容を有し、′各回描画単位毎に描画アドレス演算プロセ
ッサ４とＺ値演算プロセッサ５に転送される。

前記描画アドレスプロセッサ４は、前記デジタイザー１
の座標値データに対応するフレーム記憶装置６に対して
、所ｉＤＭＡアドレスを供給する。

また、当該プロセッサ４は、各円描画単位毎にアドレス
整数データＰｎを演算し、これをＺ演算プロセッサ５へ
人力する。

前記Ｚ演算プロセッサ５は、第３図に示す如く、前記描
画アドレス演算プロセッサ４より入力されたアドレス整
数データＰｎ値から、デジタイザー座標で相対的に対応
する円描画単位の中心座標値を算出すると共に、前記Ｐ
ｎ値のポイントとディジタイザ座標で指定された円中心
までの距ｔｅａを演算し、更に前記距離ａと描画半径を
との差Ｃ＝ａ　−ｂを演算する。また、Ｚ演算プロセッ
サ５は、前記演算したＣ値（即ち、ペン筆圧に比例した
筆太さに対応する値）より、第５図（ｄ）に示す如くテ
ーブル参照により、描画半径に対応するＺ値を求め、該
演算値Ｚをアンチエリアジング処理装置７へ出力する。

前記２演算プロセツサ５の演算部は、所謂パイプライン
形成により構成されており、実用上問題の無いリアルタ
イム動作が行なオ〕れる。

尚、前記参照テーブルは、Ｃ値を実用上必要な幅（例え
ばＣ＝±１００）としたものが３〜５種類準備されてお
り、また、適用する参照テーブルの種類は、コマンドレ
ベルでオペレータにより適宜に選択され、これによりラ
フ１〜エツジ処理の程度に変化が与えられる。

本発明に於いては、前述の如く、２演算プロセツサ５で
第３図のＣ値を求め、テーブル参照をしてＣ値に対応す
るＺ値を求めるようにしているため、実用上必要な幅（
例えばＣ＝±１００位い）のＣ値に対するＺ値のテーブ
ル−組のみを準備するだけでよく、′−組の参照テーブ
ルを作成することにより、従来実現が不可能であったス
タイラスペンの移動速度に追従するペンの太さや筆のソ
フトエツジ処理演算が、それほど高価な部品を使用せず
に実現できる。

これに対して１内構画単位毎にその半径す及びその中心
座標値によってこれを全てテーブル化し。

イメージデータとしてＺ値をメモリにあらかじめ害き込
み、テーブル参照により前記本件発明のＺ演算プロセッ
サ５による処理と同一機能を実現しようとする場合には
、後述する如く必要とするＺ値のパターンイメージデー
タが膨大となり、実用化が不可能となる。

即ち、今、半径が１〜５１２までの範囲全てをパターン
として用意する場合を考え、且つ実用上必要な精度とし
て０．２５の分解能を設定したとすると、５１２１０．
２５＝２０４７種類の半径に対応する２値パターンが必
要になる。また、中心点座標に関しても、Ｘ−Ｙ夫々に
０．２５の分解能を取らねばならず、しかもＺ値のパタ
ーンイメージデータは、少数点以下の指定に対しパター
ンを夫々独立して用意する必要がある。従って。

Ｘ−Ｙ座標で分解能を０．２５とすると、取り得る中心
点座標の個数は、第４図に示す如く１６個所となり、夫
々の中心点座標に対して２０４７種類の半径によるパタ
ーンイメージデータが必要となる。

その結果、必要とするパターンイメージデータの総数は
２０４７ｘ１６＝３２７５２パターンとなり、これに２
値の分布パターンを５１類準備するとすれば、総計３２
７５２Ｘ５＝１６３７６０種類の２値パターンイメージ
データが必要となる。

上述の如く、円描画単位毎にその全てをテーブル参照す
る方式の場合には、必要とするＺ値ノくターンイメージ
データが膨大になり過ぎ、全く実現が不可能となる。

前記フレーム記憶装置６はマルチポートアクセス構造の
ＲＡＭであり、画像表示装置９への画像表示データの出
力と同時に、描画データ記憶装置８からの描画データの
読み出し及び書き込みを行なう。

前記アンチエリアジング処理装置７は２組の掛算器と加
算器とから構成されており、フレーム記憶装置６からの
元画像データＡに２演算プロセツサ５からの２値が乗算
されると共に、描画データ記憶８からの描画データｎに
前記Ｚが乗算され、筆の太さ対応するＺ値によって適宜
にソフトエツジ処理された画像表示データＤがフレーム
記憶装置６へ入力される。

即ち、前記描画アドレス演算プロセッサ４からのアドレ
スに対応するピグセルデータＡが、フレーム記憶装置６
から読み出され、また、これと同時に前記Ｚ演算プロセ
ッサ５ではそのアドレスに対応するＺ値が演算され、そ
の演算値がアンチエリアジング処理装置７へ入力される
。処理装置７で演算処理された結果はフレーム記憶装置
６へ出力され、前記アドレスと同じアドレスにピグセル
データＤとして書き込まれる。

第５図（ｂ）は、前記アンチエリアジング処理装置７に
於けるソフトエツジ処理の状態を示すものであり、元画
像データ八と描画データＢとはＺ値参照テーブルＴに対
応したデータにソフトエツジ処理され、第５図（ｃ）に
示す様に、描画範囲Ｅの境界に対して、Ｚ値参照テーブ
ルＴのＣ値に応じた範囲でアンチエリアジング処理が行
なわれる。

前述の動作は、描画ポイントの指定するエリア全体（即
ち円描画単位のエリア全体）に対して行なわれ、且つそ
の結果は、前記描画フロントエンドプロセッサ３で補間
された各描画ポイント毎に夫々重ね書きされ、フレーム
記憶装置６から画像表示′！Ａ置９へ出力されて行く。

第６図は、連続描画処理下に於けるＺ値の三次元分布の
状態を示すものであり、描画データＢと元画像データＡ
とが、滑らかなＺ値分布に沿ってソフトエツジ処理され
、筆による描画の特徴である細線から太線への滑らがな
描画表現が電子的に実現される。

（発明の効果） 本発明に於いては、デジタイザーエから入力されるペン
筆圧値及びペン座標値から描画フロントエンドプロセッ
サにより補間値を求め、該補間値により指定された各描
画ポイント毎に処理を行なってこれをＪ［次重ね書きす
る構成としている。その結果、デジタイザーの処理能力
が遅くても、前記座標データやペン筆圧データが離散化
せず、スタイラスペンの動きを円滑且つ確実にシュミレ
ートできる。

また、本発明では、Ｚ演算プロセッサに於いてペン筆圧
値に比例した筆太さに対応する演算値Ｃを求め、該演算
値Ｃを基にしてテーブル参照によりＺ値を演算し、これ
をアンチエリアジング処理装置へ出力する構成としてい
る。その結果、適宜のＣ値範囲を有する一組のＺ値テー
ブルを準備するだけでＺ値を求めることが出来、スタイ
ラスペンの動きに追従したアンチエリアジング処理が可
能となる。

更に、前記Ｚ値テーブルの内容を適宜に変更することに
より、アンチエリアジング処理の程度が館単に変えられ
ると共に、前記Ｃ値の幅を適宜に選定することにより、
アンチエリアジング処理の範囲を変更することが出来る
。

そのうえ、本発明に於いては、ペン筆圧に比例して筆太
さを変え、これを基にして適宜量のアンチエリアジング
処理を施すようにしているため、従前のペン筆圧値から
直接ソフトエツジ処理を施す場合に比較して、より微妙
な筆タッチを実現することが出来、高品位な描画像を得
ることが出来る。

本発明は上述の通り、高価なデバイスを用いることなく
、リアルタイムで極めて高品位な描画像を実現できるも
のであり、優れた実用的効用を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る画像編集作成装置の基本構成を
示すブロック線図である。 第２図は、描画フロントエンドプロセッサに於ける補間
処理の概要説明図である。 第３図は、Ｚ演算プロセッサの演算処理内容の説明図で
ある。 第４図は、実数演算に於ける座標ポイントを示す説明図
である。 第５図（ａ）は、２演算プロセツサに於ける２値参照テ
ーブルの一例を示すものであり、第５図（ｂ）及び第５
図（ｃ）は、アンチエリアジング処理におけるデータ分
布及びアンチエリアジング処理範囲を示す説明図である
。 第６図は、連続描画処理に於けるＺ値の分布を示す図面
である。 １　人力装置（デジタイザー） ２　メインプロセッサ 描画フロントエンドプロセッサ 描画アドレス演算プロセッサ Ｚ演算プロセッサ フレーム記憶装置 アンチエリアジング処理装置 描画データ記憶装置 画像表示装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）デジタイザー等の入力装置と、描画データ記憶装
   置及びフレーム記憶装置を設けた演算処理装置と、ディ
   スプレイ装置等とから成る画像編集作成装置に於いて、
   前記演算処理装置に、装置の作動を制御するメインプロ
   セッサと；ペン描画に関するコマンドの実行時には、前
   記入力装置からのペン座標値及びペン筆圧値を処理して
   夫々の補間値を演算し、円描画単位の中心座標値と円半
   径を内容とする演算値を出力する描画フロントエンドプ
   ロセッサと；前記入力装置の座標値に対応するフレーム
   記憶装置にアドレスを供給する描画アドレスプロセッサ
   と；前記描画アドレスプロセッサで演算したアドレス整
   数値Ｐｎから円描画単位の中心値までの距離ａ及び該距
   離ａと描画半径をとの差ｃを夫々演算し、該演算値ｃか
   らテーブル参照により描画半径に対応する演算値Ｚを出
   力するＺ演算プロセッサと；前記Ｚ演算プロセッサから
   の演算値Ｚが入力され、該演算値Ｚに基づいてフレーム
   記憶装置からの元画像データと描画データ記憶装置から
   の描画データとを混合し、フレーム記憶装置へ入力する
   アンチエリアジング処理装置とより構成した画像編集作
   成装置。
2. （２）Ｚ演算プロセッサに於いて参照するテーブルの内
   容を変えることにより、描画半径に対応する演算値Ｚを
   変更するようにした請求項（１）に記載の画像編集作成
   装置。
3. （３）Ｚ演算プロセッサに於いて参照するテーブルの前
   記ｃ値の幅を変えることにより、アンチエリアジング処
   理の処理範囲を変更するようにした請求項（１）に記載
   の画像編集作成装置。
4. （４）入力装置と画像データの演算処理装置とディスプ
   レイ装置から成る画像編集作成装置により、ディジタイ
   ザ上に描いた描画をソフトエッジ処理してディスプレイ
   装置上に表示する方法に於いて、前記デジタイザーより
   入力されるペン座標値及びペン筆圧値を演算処理して夫
   々の補間値を演算し、前記補間値からペンの筆圧に比例
   した演算値ｃを算出すると共にこの演算値ｃからテーブ
   ル参照により描画半径に対応する演算値Ｚを演算し、更
   に前記演算値Ｚに比例するアンチエリアジング処理をフ
   レーム記憶装置からの元画像データ及び描画データ記憶
   装置からの描画データに施すことにより、リアルタイム
   で高品位な描画を可能としたことを特徴とする画像編集
   作成方法。