JPH061483B2

JPH061483B2 - 正規化図形入力装置

Info

Publication number: JPH061483B2
Application number: JP4729388A
Authority: JP
Inventors: 文雄外川; 斉志広瀬
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1988-02-29
Filing date: 1988-02-29
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 2009-01-05
Also published as: JPH01220070A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野この発明は図形入力装置に関し、詳しくは直線、多角
形、楕円等の基本図形を描画し、描画した基本図形の種
類を指示することにより正規の基本図形を描画から直接
入力しうるよう構成された正規化図形入力装置に関す
る。

（ロ）従来の技術従来図形入力装置においてオリジナルな図形を入力する
場合、ＣＡＤにおいてはマウス、デジタイザ、ダブレッ
ト（ペンを持ったデジタイザ）等を用いて、またワード
プロセッサにおいてはキー、マウス、さらに最近ではポ
インティング精度の高いタブレットを用いて図形を入力
している。そして基本図形を入力する方法としては以下
のものがある。

方法(1)：基本図形の幾何学的な特徴成分と位置を数値
あるいはポイントで入力していく方法であり、例えば円
の中心を指定し、半径を与えることにより円を描く方法
がある。

方法(2)：相似形の基本図形を望みの位置に配置させ、
その図形に拡大または縮小の変形を加えて入力する方法
であり、例えば適当な相似形の円を配置しその円の半径
を修正することにより所望する円を描く方法がある。

方法(3)：基本図形を描画しその基本図形の種類を指示
することによってその描画から直接入力する方法であ
り、例えば円を描き、円と指定することによって正規の
円を入力する方法がある。

一般に基本図形は最終の図形の構成要素であり、入力者
が望む大きさでかつ望む位置に配置していくものであ
る。前述した方法(1)は配置する場所を決めることが困
難であり、方法(2)は大きさ（拡大または縮小率）を指
定することが困難であった。これに対し方法(3)は大き
さ・配置を直接入力できるという利点があった。この発
明は方法(3)に関するものである。

（ハ）発明が解決しようとする課題しかし従来の図形入力装置において最も優れた入力方法
である方法(3)においても次に示す問題が残されてい
た。すなわち方法(3)では基本図形種の指示が特定の図
形作成処理に限定されているため、入力者の所望する図
形が入力できない場合が生じることである。例えば、傾
いて引かれた線は直線に修正されるものの水平線あるい
は垂直線には修正してくれず、また多角形は描いてくれ
るものの正六角形のように各辺を均等に修正してはくれ
ないという問題である。

この発明は以上の事情を考慮してなされたもので、その
目的は水平／垂直方向に正規化、線対象に正規化、点対
象に正規化（正六角形など）などの複数の図形正規化機
能を有し、入力者が基本図形種の指示を繰り返して行う
ことにより各種の正規化図形を選択して入力することの
できる正規化図形入力装置を提供することにある。

（ニ）課題を解決するための手段第１図はこの発明の正規化図形入力装置の構成を示すブ
ロック図である。同図においてこの発明は、座標により
示される位置情報が時間的に連続して入力される入力手
段１と、該入力手段１によって入力された描画等を表示
する表示手段２と、複数の基本図形の標準パターンをそ
れぞれの幾何学的特徴とともに記憶している標準パター
ン記憶手段３と、描画が属する基本図形を標準パターン
記憶手段に記憶されている基本図形種の中から選択する
基本図形選択手段４と、該基本図形選択手段４から選択
指示が出力された際に、入力手段１から入力された描画
の種類を特定するとともに入力された描画から大きさや
配置関する情報を取り出し、描画の配置情報を標準パタ
ーンの配置情報に修正して図形の正規化を行う図形正規
化手段５と、該図形正規手段５から正規化図形が出力さ
れた際に入力手段１から入力された描画を正規化図形に
置き換えて表示手段２に表示させる表示切換手段６とを
備えてなる正規化図形入力装置であって、図形正規化手段５が、基本図形選択手段４から基本図形
種の選択指示が出力される毎に、入力手段１から入力さ
れた描画を種類の異なる正規化図形に順次変更して記憶
するとともに表示切換手段６に出力することを特徴とす
る正規化図形入力装置である。

（ホ）作用この発明によれば、入力手段から描画が入力されると入
力した描画は表示手段に表示され、基本図形選択手段に
より描画の属する基本図形を選択指示すると、図形正規
化手段が標準パターン記憶手段を参照することにより描
画の分析を行い、描画について第１の正規化を行なった
後、得られた第１の正規化図形を描画に置き換えて表示
させる。次いで再度選択指示を行うと第１の正規化図形
を種類の異なる第２の正規化図形に変更し、第２の正規
化図形を第１の正規化図形に置き換えて表示手段に表示
させ、引き続き選択指示を繰り返して行うことにより複
数の図形正規化が展開される。これにより１個の描画か
ら複数の正規化図形を得ることができる。

（ヘ）実施例以下図に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する。な
お、これによってこの発明は限定されるものではない。

この発明は、水平／垂直方向に正規化する機能と、線対
象に正規化する機能と、点対象に正規化する機能など複
数の図形正規化機能を有しており、入力者は基本図形の
繰り返し指示により各種の正規化図形を選択し所望の図
形を入力することができる。例えば本装置によって正六
角形を入力したときの部分図を第６図に示す。第６図ａ
は手書きによる描画であり、多角形であるという最初の
指示によってその描画から６個の頂点が抽出された多角
形が第６図ｂである。ここまでの処理は従来の処理と同
様である。しかし本装置では２回目の指示によってその
多角形が点対象に正規化されて第６図ｃに示す正六角形
が得られ、さらに３回目の指示によってその正六角形が
水平方向に正規化され第６図ｄに示すように水平方向に
も正規化された正六角形が得られる。第６図ｂ〜第６図
ｄはそれぞれ同じ指示の繰り返し（第６図の下部に示す
アイコンの“多角”をペン先で触れる指示方法）によっ
て置き換え表示され、入力者はこのような単純な選択操
作だけで所望する図形を選択入力することができる。し
たがって入力者はフリーハンドで描いた描画から下図の
ように少数種：Ｎ種（直線、多角形、楕円など）の基本
図形の指示手段を用いるだけで簡単に様々な変形図形を入力できることになる。

すなわち、より自然な入力、より簡単な入力を提供する
ことができる。

ただし基本図形の種類数はＮであり、→印は基本図形種
の指示による次候補図形の呼び出しを意味する。

第２図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。同図においてタブレット等の座標入力デバイス２
０からペン２１等（座標入力のｏｎ／ｏｆｆスイッチを
有するペン等でｏｎ状態のみ有効）の先部の位置座標が
入力される。その座標をサンプリング部２２でサンプリ
ングした時刻ｉの座標点ｐｉ（ｘｉ，ｙｉ）データを順
次座標点バッファ２３に格納する。同時にサンプリング
に追従して表示デバイス２４に座標点の軌跡を表示す
る。入力者がペン２１によってアイコンメニュー２５等
の選択項目を指示し、描画入力を終えると、連続した座
標点はベクトルの集まりとみることができ、そのベクト
ル集合からなる描画を描画分析部２６で分析する。入力
者がアイコンメニュー２５等によって指定した基本図形
種ｎ（どの基本図形を描いたのか）に基づいて、描画か
らその基本図形固有の情報２７を用いて幾何学的特徴
（配置情報も含む）を基本図形の特徴抽出部２８で抽出
する。抽出された特徴を基本図形コード２９として描画
をコード化する。基本図形コードは展開部３０で清書図
形に展開し、表示デバイス２４へ元の描画に置き換えて
表示出力する。さらに繰り返しアイコンメニュー２５の
選択項目が指示されると、その基本図形が正規化された
種々の図形について基本図形の特徴抽出部２８で同様の
幾何学的特徴抽出が行われ、先の清書図形に代わってそ
の正規化図形が表示される。同時に、各基本図形種に割
り当てられた正規化モードバッファ３１では、先の基本
図形ｎの正規化図形種を記憶し、新たな入力において
は、アイコンメニュー２５の指示があると正規化モード
バッファ３１で記憶したモードに従った正規化図形を最
初に表示出力する。なお、アイコンメニュー２５におけ
る基本図形種の指示は、描画の前後どちらでもよい。ま
た、座標入力デバイス２０と表示デバイス２４とは座標
系が対応していること（表示一体型タブレット）が望ま
しい。

次に実施例の動作を第３図に示すフローチャートに従っ
て説明する。まず本実施例のベースとなっている、前述
した基本図形を入力する方法(3)について“円”の入力
を例にとって（第４図および第５図参照）簡単に説明
し、次に本実施例による具体的な実現例を、“六角形”
の入力を例にとって（第６図および第７図参照）説明す
る。

開始時において各基本図形に割り当てられた正規化モー
ドバッファＭＯＤＥ（ｎ）（基本図形種ｎのモードバッ
ファを意味する）、ペンのｏｎ状態を表すＦＬＡＧ、次
候補回数（アイコンメニュー２５による基本図形種の指
示回数）を表すＮＥＸＴをそれぞれ“０”にリセットす
る。

座標入力が有効な時（ペンがｏｎ状態のとき）、約100H
z（毎秒当たり100ポイント）で次々に得られた時刻ｉの
点ｐｉ（ｘｉ，ｙｉ）が得られる（ステップ50→51→5
2）。時間的に連続した点は、ｐｉ−１からｐｉへの方
向性をもつ線分、すなわちベクトルＶｉの集合といえ
る。次いでペン先が図形入力領域にあるか、それともア
イコン領域にあるかの判定がおこなわれ（ステップ5
3）、ペン先がアイコン領域にあれば描画が終了したこ
とになり以下の処理が行われる。第４図において説明す
ると、第４ａ図のように“円”の描画（ペン軌跡）が点
P₀〜点P₁₂まで、すなわちベクトルV₁〜ベクトルV₁₂で得
られている。

次にアイコンメニュー２５で入力者がアイコン領域を指
示した基本図形の種類ｎ（描いた図は何であるかを指示
する。指示は描画の前後どちらでもよい）が判断され
（この場合は“円”を指示）、ペン指示が最初であるか
否かが判定され（ステップ54→55→56）、もし最初であ
れば方向性をもつ線分の各ベクトルを長さｓと方向角θ
を表すｓ−θ座標系に写像するなど幾何学的分析が行わ
れ（ステップ57）、その特徴量を得る（ステップ58）。
これにより第５図に示すように先の描画“円”はｓ−θ
座標系で表される。

次に、指定された基本図形ｎの正規化モードMODE（ｎ）
に基づいてその幾何学的特徴が抽出される（ステップ5
9）。この基本図形の特徴とは、大きさを決定する量や
配置情報（傾き、位置）であり、例えば円の場合におい
ては半径と中心座標にあたる。そして第４図ｂに示すよ
うに、先のｓ−座標系で得られた傾斜（第５図参照）か
ら“円”の半径ｒが求まる。

ｒ＝１／２π……[1] 第５図により、測定値１＝165mmであり、したがって[1]
式よりｒ＝26mmとなる。また、中心点の座標ｐ（ｘ，
ｙ）は例えば描画の重心で与える。

ｐ（ｘ，ｙ）：ｘ＝（Σｘｉ）／１３ｙ＝（Σｙｉ）／１３ステップ59で基本図形ｎの正規化モードMODE（ｎ）に従
って抽出されたその基本図形固有の特徴量を基本図形コ
ードとする（ステップ60）。その基本図形コードを清書
図形として展開し、表示デバイス２４へ描画と置き換え
て表示する（ステップ61）。これにより第４図ｃに示す
ように、中心点ｐ（ｘ，ｙ）と半径ｒからなる“円”を
描画（フリーハンドで描かれた円）に置き換えて描く。
そしてFLAG＝１にセットし、ＮＥＸＴを１つカウントア
ップする。（ステップ62）。ステップ56においてNEXT＝
０でないとき、すなわち入力者がアイコンメニュー２５
で繰り返して基本図形を指示したとき、２回目以降の指
示では基本図形ｎの正規化モードMODE（ｎ）が１つ更新
されて（ステップ63）ステップ59に移り、上述と同様の
処理（ステップ60→62）が行われる。ステップ63では、
最後の正規化図形［ｎ（Ｉｎ）］の次は再び基本形［ｎ
（１）］が表示される。なおステップ53で図形領域の場
合は方向性をもつ線分とし、NEXT＝０、FLAG＝１にセッ
トしサンプリングを続ける（ステップ64→65）。

以下“六角形”を例にとり、これらを説明する。

第６図ａにおいて描画が点P₀〜点P₂₁、すなわちベクト
ルV₁〜V₂₁で得られ、第７図に示すｓ−θ座標系で表さ
れる。表示デバイス２４の画面下側に設けられたアイコ
ン領域にある“多角”をペン先で触れると（最初の指
示）、６個の頂点（h_0a〜h_5a）とその重心Ｇが抽出され
て六角形［ｎ（１）］が第６図ａに代わって表示される
（第６図ｂ参照）。

第６図ｃにおいて２回目の指示（再度ペン先で“多角”
を触れる）では、重心Ｇを中心としペンの始点(P₀)を通
る円周上に各頂点から順に配置され、始点(P₀)を頂点(h
_0b)とした（h_0b〜h_5b）からなる正六角形［ｎ（２）］
が先の第６図ｂに代わって表示される。

第６図ｄにおいて更に３回目の指示により、重心Ｇが始
点(P₀)を通る鉛直線上のＧ_１にくるように水平方向に正
規化された（h_0c〜h_5c）からなる正六角形［ｎ（３）］
が先の第６図ｃに代わって表示される。この水平あるい
は垂直方向の正規化は、第６図ｃに示す直線Ｐ_０−Ｇの
傾きにより以下のように決めている。

Ｘｇ≦Ｙｇのとき、水平方向に正規化‐‐［２］Ｘｇ＞Ｙｇのとき、垂直方向に正規化更に繰り返して指示された場合は、再び六角形［ｎ
（１）］が表示され、以下順に繰り返される。なお第６
図ａ〜第６図ｄは説明のため並べて図示したが、実際の
表示画面上には前の図形に置き換わって後の清書図形が
同じ位置に表示される。

第８図〜第１０図はこの実施例の特徴をさらに説明する
ための図である。第８図は直線を正規化する過程を示し
ている。第８図（ａ）は略水平方向に描かれた描画を水
平の直線に正規化する図で、第８図（ｂ）は略垂直方向
に描かれた描画を垂直の直線に正規化する図である。両
図において水平及び垂直方向への正規化の判定は先の式
［２］に従う。

第９図は連続する直線を正規化する過程を示しており、
第８図に示す処理と同様に水平方向および垂直方向に描
かれた線分がそれぞれ連続して正規化される。

第１０図は多角形を正規化する過程を示した図である。
第１０（ａ）は略三角形に描かれた描画を正三角形に正
規化し、次いで水平方向に正規化する図で、第１０図
（ｂ）は先に説明したように六角形を正規化する図であ
る。

第１０図（ｃ）は書き順に従って同じように“多角形”
処理をおこなった場合であり、奇麗な星マークが簡単に
入力できる。これはオンライン図形入力の特徴を発揮し
た入力といえる。

第１１図は“ペイント機能”を基本図形種の一つに割り
当てて同処理を行った過程を示した図である。同図にお
いて×印Ｍにペンを触れて下段のアイコンメニューにお
ける“□■”を触れると×印を含む閉領域Ｎが塗りつぶ
される。繰り返し指示によって正規化図形呼び出しと同
様に、種々の模様Ｏ，Ｐ，Ｑで塗り替えられる。

第１２図はこの実施例によって得られる様々な図形を例
として図示したものである。

（ト）発明の効果この発明によれば、簡単な指示を繰り返し行うことによ
り、フリーハンドで描いた描画を様々な正規化図形に変
更して入力することができる。これにより入力者の要望
に即した正規化図形を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示すブロック図、第２図はこ
の発明の一実施例の構成を示すブロック図、第３図は実
施例の動作を説明するフローチャート、第４図は実施例
における円の正規化を示す説明図、第５図は第４図にお
ける描画の分析を示すｓ−θ座標図、第６図は実施例に
おける六角形の正規化を示す説明図、第７図は第６図に
おける描画の分析を示すｓーθ座標図、第８図〜第１０
図はこの実施例における種々の正規化図形の呼び出し例
を示した説明図、第１１図はこの実施例のペイント機能
を示す説明図、第１２図はこの実施例によって得られる
図形の例を示した説明図である。１……入力手段、２……表示手段、３……標準パターン記憶手段、４……基本図形選択手段、５……図形正規化手段、６……表示切換手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】座標により示される位置情報が時間的に連
続して入力される入力手段と、該入力手段によって入力
された描画等を表示する表示手段と、複数の基本図形の
標準パターンをそれぞれの幾何学的特徴とともに記憶し
ている標準パターン記憶手段と、描画が属する基本図形
を標準パターン記憶手段に記憶されている基本図形種の
中から選択する基本図形選択手段と、該基本図形選択手
段から選択指示が出力された際に、入力手段から入力さ
れた描画の種類を特定するとともに入力された描画から
大きさや配置に関する情報を取り出し、描画の配置情報
を標準パターンの配置情報に修正して図形の正規化を行
う図形正規化手段と、該図形正規化手段から正規化図形
が出力された際に入力手段から入力された描画を正規化
図形に置き換えて表示手段に表示させる表示切換手段と
を備えてなる正規化図形入力装置であって、図形正規化手段が、基本図形選択手段から基本図形種の
選択指示が出力される毎に、入力手段から入力された描
画を種類の異なる正規化図形に順次変更して記憶すると
ともに表示切換手段に出力することを特徴とする正規化
図形入力装置。