JPH061493B2 - 画像の塗りつぶし装置 - Google Patents

画像の塗りつぶし装置

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JPH061493B2
JPH061493B2 JP59017357A JP1735784A JPH061493B2 JP H061493 B2 JPH061493 B2 JP H061493B2 JP 59017357 A JP59017357 A JP 59017357A JP 1735784 A JP1735784 A JP 1735784A JP H061493 B2 JPH061493 B2 JP H061493B2
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肇 川上
秀一 八尋
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Nippon Electric Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T11/002D [Two Dimensional] image generation
    • G06T11/40Filling a planar surface by adding surface attributes, e.g. colour or texture

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は画像の塗りつぶし装置、特にディジタル画像で
表現された図形から前記図形が囲むすべての画素に同一
の色を彩色したディジタル画像を生成する時などに必要
なディジタル画像の塗りつぶし装置に関する。
(従来技術) 与えられた図形から該図形が囲む画素に同一の色を彩色
したディジタル画像を生成する従来の方式を例えば第1
図(a)に示す図形1より同図(b)の2に示すぬりつぶし図
形を得る時に応用する場合、まず第1段階として第2図
(a)に例示する種となる画素50を前記図形の例えばラ
スタ100に与えて彩色し、第2段階として前記画素5
0から出発してラスタ100をx軸方向に主走査して画
素をたどり、前記図形の輪郭線が通過する画素でなく、
且つ上下左右に隣接する画素のいずれかが彩色されてい
れば注目画素を彩色する処理を行ない、第2図(b)に示
す結果を得、第3段階として前記画素50から出発して
ラスタ100の負のx軸方向に主走査して上記処理を行
ない、第2図(c)に示す結果を得、以上の処理を前記ラ
スタ100からy軸方向に副走査して、次に負のy軸方
向に副走査し第2図(d)の塗りつぶし結果のディジタル
画像を得ていた。
しかしながら、このような画像の塗りつぶし方式では複
数回の走査が必要となる欠点があった。
(発明の目的) 本発明の目的は1回の主走査で画像の塗りつぶしを完了
する画像塗りつぶし装置を提供することである。
(発明の構成) 本発明によれば、塗りつぶしを行なう閉多角形ディジタ
ル画像を記憶する多角形記憶手段と、該多角形記憶手段
の内容が表わす閉多角形画像を構成する複数個の辺を時
計回りにたどり塗りつぶしの初期点群を生成する順方向
内線生成手段と、該順方向内線生成手段が生成する点群
を記憶する順方向内線記憶手段と、前記多角形記憶手段
の内容が表わす閉多角形画像を構成する複数個の辺を反
時計回りにたどり塗りつぶしの初期点群を生成する逆方
向内線生成手段と、該逆方向内線生成手段が生成する点
群を記憶する逆方向内線記憶手段と、前記多角形記憶手
段の内容が表わす閉多角形画像の輪郭線を生成する輪郭
線生成手段と、該輪郭線生成手段が生成する輪郭線を点
群として記憶する輪郭線記憶手段と、前記順方向内線記
憶手段の内容が表わす点群、前記逆方向内線記憶手段の
内容が表わす点群の和集合となる点群を算出する和点群
生成手段と、該和点群生成手段が生成する点群を記憶す
る領域記憶手段と、前記輪郭線記憶手段の内容が表わす
点群を参照しながら前記領域記憶手段の内容を入出力と
する条件転送手段を含むことを特徴とする画像塗りつぶ
し装置が得られる。
(発明の原理) 以下本発明の原理を図面を参照して説明する。第3図
(a)に示す図形300を例にとると、本発明の原理はデ
ィジタル画像において予めすべての画素をクリヤしてお
き、次に第3図(b)に例示する図形300の輪郭線が通
過する画素に対してx軸方向に隣接し且つ上記図形30
0の内部に含まれる画素を第3図(c)に斜線で示す。上
記斜線で示された画素群を種として彩色し、最後に画面
をx軸方向に主走査、y軸方向に副走査して画素をたど
り、若し注目画素を輪郭線が通過していなければ注目画
素のx軸方向に隣接する画素に注目画素の値を代入し、
若し注目画素を輪郭線が通過していれば何もせず走査を
進めることにより画像の塗りつぶしを行なうものであ
る。
第3図(c)のラスタ310において上記原理に従った処
理を説明するために、ラスタ310を第3図(d)に取り
出して示す。第3図(d)に示すラスタ310において、
走査を行なう前には画素322と画素326と画素32
9だけが彩色されていて、他の画素はすべてクリヤされ
ている。走査は画素320を調べる事から始まる。この
場合画素320を輪郭線が通過しないため、画素320
のクリヤされた値を画素321に代入する処理が行なわ
れ、走査は画素321に進む。画素321において、上
記画素321を輪郭線が通過するため、画素321のク
リヤされた値を画素322に代入する処理は行なわれ
ず、種である画素322が彩色されたまま走査は画素3
22に進む。画素322において、該画素322を輪郭
線が通過しないため、画素322の彩色された値を画素
323に代入する処理が行なわれ、画素323が彩色さ
れて走査は進み、前記処理と同じ処理で画素324と画
素325も彩色され走査は画素325に進む。
画素325において、該画素325を輪郭線が通過する
ため画素325の彩色された値を画素326に代入する
処理は行なわれない。しかし、画素326は種であるた
めあらかじめ彩色されており、次に走査が画素326に
進む。該画素326を輪郭線が通過しないため、画素3
26の彩色された値を画素327に代入する処理が行な
われ、同様の処理が画素327でも行なわれ、画素32
7と画素328が彩色されて走査は画素328に進む。
画素328において、前記画素325における処理と同
じ処理が行なわれ、走査は画素329に進む。画素32
9において、画素329を輪郭線が通過しないため、画
素329の彩色された値を画素330に代入する処理が
行なわれ画素330が彩色されて走査は進み、前記処理
と同じ処理で画素330から画素331までの画素は彩
色され走査は画素331に進む。画素331において該
画素331を輪郭線が通過するため、画素331の彩色
された値を画素332に代入する処理は行なわれず、以
上でラスタ310における処理を完了する。
前記処理のすべてのラスタについて行なえば図形300
が囲む画素を同一の色で彩色した第3図(e)に示すディ
ジタル画像を生成することができる。
さて、本発明の原理を実行するためには予め第3図(c)
の斜線で示す種となる画素を求めて彩色しておかなけれ
ばならないので以下その方法を示す。
まず第3図(a)に示す図形300の辺を、前記図形30
0の輪郭上を時計回りにたどる方向で方向づけた第4図
(a)に示すベクトル12,…,12 を考える。第3図(c)に示す種となる画素は前記ベクト
ル群のうちy軸方向成分が負である辺136
811が通過する画素のx軸方向に隣接し、且つ図
形300の内部に含まれることになる。そこで、まず辺
136811をx軸方向に1画素分だけ平
行移動させた線分が通過する第4図(b)の斜線で示す画
素を種となる画素の候補とし、次に不適当な画素41
0,420,430,440を取り除く処理を行なう。
前記不適当な画素はy軸方向成分が負である辺とy軸方
向成分が正である辺が凸に接合している所に発生する。
そこで例えば画素410と画素440はy軸方向成分が
正である辺12と辺2が頂点Vと頂点Vにおいて
y軸方向成分が負である辺1と凸に接合していること
を確認した後、辺12をx軸方向に1画素分だけ平行移
動させた線分が通過する第4図(c)の記号○で示す画素
と、辺2をx軸方向に1画素分だけ平行移動させた線
分が通過する第4図(c)の記号*で示す画素の和集合と
なる画素と、前記第4図(b)の斜線で示す画素の共通画
素として検出し取り除くことができる。ところが、前記
処理を行なうと種として残しておかなければならない画
素450と画素460も取り除かれてしまう。
この事を避けるために、まずy軸方向成分が負である
1をx軸方向に1画素分だけ平行移動させた線分が通過
する画素を種となる画素の候補とした後、前記方法で検
出した不適当な画素440と画素410をこの時点の前
記候補から取り除き、次にy軸方向成分が負である辺
3をx軸方向に1画素分だけ平行移動させた線分が通過
する画素を新たに種となる画素の候補に加えた後、前記
方法で不適当な画素の存在を調べる。この場合、辺2
はy軸方向成分か正であるが頂点Vにおいて辺2
3と凹に接合するため、また辺4はy軸方向成分か
零であり正でないため、それぞれ不適当な画素は存在し
ないことになる。よってこの時点で画素450は種とな
る画素の候補に残ることになる。
以上の処理を辺136811とy軸方向成
分が負である辺を時計回りにたどって行なえば、第3図
(c)の斜線で示す種となる画素を求めることができる。
しかしながら、若し種となる画素を求める処理を辺6
から時計回りに始めたとすると、画素450は種として
残るが、第4図(d)に示す様に画素440を取り除く辺
1での処理で種として必要な画素460が取り除かれ
てしまう。そこで、上記処理を辺6から反時計回りに
631118と行なった場合には、画素4
60は種として残るが第4図(e)に示す画素410を取
り除く辺1での処理では種として必要な画素450が
取り除かれてしまうことに着目し、前記時計回りの処理
で得た種となる画素と、前記反時計回りの処理で得た種
となる画素の和集合を新たに種となる画素とすれば、ど
の辺から処理を始めても第3図(c)の斜線で示す種とな
る画素を求めることができる。
(実施例) 第5図は本発明の一実施例のブロック図である。この実
施例を用いて、例えば第4図(a)に示す図形300が囲
む領域を塗りつぶす場合を例として説明する。本発明で
例として用いる図形300は前記図形の頂点を負のz軸
方向から見て時計回りに順序づけ、座標値が成分である
位置ベクトル V,V,…,V13(但しV13=V)(1) と、頂点の個数N(=12)で構成し、多角形記憶手段
200の内容として格納する。第6図は上記多角形記憶
手段200の内容をメモリ上で表現した概念図である。
一方、順方向内線記憶手段220と逆方向内線記憶手段
225と領域記憶手段235と輪郭線記憶手段245は
同じ画面を表わす画像メモリとする。上記画面は第7図
に示すようにy軸方向のラスタに分割しておく。また、
表示手段250は従来のディスプレイ技術で実現でき
る。
処理は例えばコンピュータで構成した制御手段255が
輪郭線生成手段215を起動して始まる。起動された輪
郭線生成手段215はまず輪郭線記憶手段245を構成
する画像メモリのよべての画素に値0を書き込み、次に
多角形記憶手段200の内容の先頭に格納された頂点の
個数12を得て、多角形記憶手段200の内容が表わす
閉多角形画像の頂点の個数を知った後、1番目の頂点V
から12番目の頂点V12まで一つづつ順に頂点をたど
り、現在の頂点V=1,2,…,12)とそれに
続く頂点Vi+1を取り出し輪郭線記憶手段245の内容
が表わす画素のうちそれら2つの頂点で定まる線分が通
過するすべての画素に値1を書き込む。
輪郭線生成手段215が処理を完了すると、制御手段2
55は順方向内線生成手段205を起動する。起動され
た順方向内線生成手段205はまず順方向内線記憶手段
220を構成する画像メモリのすべての画素に値0を書
き込み、次に多角形記憶手段200の内容の先頭に格納
された頂点の個数12を得て、多角形記憶手段200の
内容が表わす閉多角形画像の頂点の個数を知った後、1
番目の頂点から12番目の頂点まで一つづつ順に頂点を
たどり、現在の頂点を始点としそれに続く頂点を終点と
するベクトル を算出し、更にiを2から13までの整数としたときの
任意のiに対して辺i-1と辺i+1が存在し、しかも上
記iですべての辺を指定できるように1314(3) として、順方向内線生成手段205が持つメモリに、x
軸方向成分の値とy軸方向成分の値の組 ≡(t,u),i=1,2,…,14(4) として第8図に示す構造で保持する。
最後に、順方向内線生成手段205は以上で生成したベ
クトル群,…,14から13まで一つ
づつ順にたどり、y軸方向成分が負であるベクトル
を見付ける。上記ベクトルが見付かればその度に、 まず添字iを用いて なるK,lを求め、Kとlを添字とする頂点VK,V
の座標値を多角形記憶手段200の内容から取り込み、
頂点Vの座標値を 頂点Vの座標値を として得てから順方向内線記憶手段220の内容が表わ
す画素のうち (▲x ▼+1,▲y ▼),(▲x ▼+1,
▲y ▼)(8) なる2点で定まる線分が通過するすべての画素に値1を
書き込み、次に δ=ti×ui1−ti1×u(9) なるδを算出してその結果が負で、且つui-1が正で
あれば添字iを用いて なるK,lを求め、Kとlを添字とする頂点VK,V
の座標値を多角形記憶手段200の内容から取り込み、
順方向内線記憶手段220の内容が表わす画素のうち前
記式(8)が示す2点で定まる線分が通過するすべての画
素に値0を書き込み、更に δcc=ti+1×ui−ti×ui+1(11) なるδccを算出しその結果が負で、且つui+1であれば
添字iを用いて なるK,lを求め、Kとlを添字とする頂点VK,V
の座標値を多角形記憶手段200の内容から取り込み、
順方向内線記憶手段220の内容が表わす画素のうち前
記式(8)が示す2点で定まる線分が通過するすべての画
素に値0を書き込む処理を行なう。
順方向内線生成手段205が処理を完了すると、制御手
段255は逆方向内線生成手段210を起動する。起動
された逆方向内線生成手段210はまず逆方向内線記憶
手段225を構成する画像メモリのすべての画素に値0
を書き込み、次に多角形記憶手段200の内容の先頭に
格納された頂点の個数12を得て、多角形記憶手段20
0の内容が表わす閉多角形画像の頂点の個数を知った
後、1番目の頂点から12番目の頂点まで一つづつ順に
頂点をたどり、前記式(2),(3),(4)で示すベクトル式
(i=1,2,…,14)を算出し、それらのベクト
ルを逆方向内線生成手段210が持つメモリに前式(4)
の表現で保持する。
最後に、逆方向内線生成手段210は以上で生成したベ
クトル群,…,1413からまで一つ
づつ逆にたどり、y軸方向成分が負であるベクトル
を見付ける。上記ベクトルが見付かれば、その度に
まず添字iを用いて前記式(5)で示すK,lを求め、K
とlを添字とする頂点V,Vの座標値を多角形記憶
手段220の内容から取り込み、逆方向内線記憶手段2
25の内容が表わす画素のうち前記式(8)が示す2点で
定まる線分が通過するすべての画素に値1を書き込み、
次に前記式(9)でδを算出し、その結果が負で、ui-1
が正であれば添字iを用いて前記式(10)が示すK,lを
求め、Kとlを添字とする頂点V,Vの座標値を多
角形記憶手段200の内容から取り込み、逆方向内線記
憶手段225の内容が表わす画素のうち前記式(8)が示
す2点で定まる線分が通過するすべての画素に値0を書
き込み、さらに前記式(11)でδccを算出し、その結果が
負で、ui+1が正であれば添字iを用いて前記式(12)が
示すK,lを求め、Kとlを添字とする頂点V,V
の座標値を多角形記憶手段200の内容から取り込み、
逆方向内線記憶手段225の内容が表わす画素のうち前記
式(8)が示す2点で定まる線分が通過するすべての画素
に値0を書き込む処理を行なう。
順方向内線生成手段205と逆方向内線生成手段210
が処理を完了すると、制御手段225は和点群生成手段
230を起動する。和点群生成手段230は画面を構成
する各画素ごとに順方向内線記憶手段220の内容が表
わす画素と、上記画素と同じ位置にある逆方向内線記憶
手段225の内容が表わす画素のうち少なくともいずれ
か一方の画素の値が1なら上記画素と同じ位置にある領
域記憶手段235の内容が表わす画素に値1を書き込
み、順方向内線記憶手段220の内容が表わす画素と上
記画素と同じ位置にある逆方向内線記憶手段225の内
容が表わす画素のいずれもが値0を持っていれば、上記
画素と同じ位置にある領域記憶手段235の内容が表わ
す画素に値0を書き込む。
和点群生成手段230と輪郭線生成手段215が処理を
完了すると、制御手段255は条件転送手段240を起
動する。条件転送手段240は画面を構成する画素をy
軸方向のラスタに分割し、各ラスタごとにx軸方向に走
査して画素をたどり、各画素ごとに、若し輪郭線記憶手
段245の内容が表わす画素が値1を持っていれば何も
せず、若し輪郭線記憶手段245の内容が表わす画素が
値0を持っていれば領域記憶手段235の内容が表わす
画素の値を上記画素の次に走査する領域記憶手段235
の内容が表わす画素の値として書き込む処理を行なう。
条件転送手段240が処理を完了すると、制御手段25
5は表示手段250を起動する。表示手段250は領域
記憶手段235の内容が表わす各画素ごとに値を取り込
み、若しその値が1なら上記画素が位置する画面上の位
置を塗り、若しその値が0なら上記画素が位置する画面
上の位置を塗らない処理を行ない、その結果前記図形3
00から上記図形が囲む領域を同一の色で彩色したディ
ジタル画像を生成し表示することができる。
この実施例の説明では輪郭線生成手段215の処理と順
方向内線生成手段205の処理と逆方向内線生成手段2
10の処理を逐次的処理として述べたが、これらは本質
的に並列動作が可能である。また和点列生成手段230
は画素単位の並列動作が可能であり、更に条件転送手段
240もラスタ単位の並列動作が可能である。
画面の走査に関しては、前記説明において主走査方向を
x軸方向に限定したが、主走査を負のx軸方向にした時
は順方向内線生成手段と逆方向内線生成手段が行なう前
記種となる画素の生成において、辺を表わすベクトルの
うちy軸方向成分が正である辺を見付け、該辺
が見付かる度に辺を負のx軸方向に1画素分だけ平
行移動させた線分が通過する画素を種となる画素の候補
に加えた後、前記辺の両端点においてy軸方向成分
が負で、且つ辺と凸に接合する辺が存在する場
合には上記辺を負のx軸方向に1画素分だけ平行移
動させた線分が通過する画素を上記候補から取り除く処
理、主走査をy軸方向にした時は順方向内線生成手段と
逆方向内線生成手段が行なう種となる画素の生成におい
て、辺を表わすベクトルのうちx軸方向成分が正である
を見付け、前記辺が見付かる度に辺をy
軸方向に1画素分だけ平行移動させた線分が通過する画
素を種となる画素の候補に加えた後、上記辺の両端
点においてx軸方向成分が負で、且つ辺と凸に接合
する辺が存在する場合には、上記辺をy軸方向
に1画素分だけ平行移動させた線分が通過する画素を上
記候補から取り除く処理、主走査を負のy軸方向にした
時は順方向内線生成手段と逆方向内線生成手段が行なう
種となる画素の生成において、辺を表わすベクトルのう
ちx軸方向成分が負である辺を見付け、上記辺
が見付かる度に辺を負のy軸方向に1画素分だけ平
行移動させた線分が通過する画素を種となる画素の候補
に加えた後、上記辺の両端点においてx軸方向成分
が正で、且つ辺と凸に接合する辺が存在する場
合には、上記辺を負のy軸方向に1画素分だけ平行
移動させた線分が通過する画素を上記候補から取り除く
処理を行なえば同様の効果を得ることができる。
(発明の効果) 本発明は1回の主走査で画像の塗りつぶしを完了できる
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)(b)は画像の塗りつぶしの説明図、第2図(a)
〜(d)は従来技術の説明図、第3図(a)〜(e)、第4図(a)
〜(e)は本発明の原理の説明図、第5図は本発明の一実
施例を示すブロック図、第6図は多角形記憶手段の内容
の説明図、第7図は画面の説明図、第8図は辺を示すベ
クトルを格納する方法の説明図である。 200……多角形記憶手段、205……順方向内線生成
手段、210……逆方向内線生成手段、215……輪郭
線生成手段、220……順方向内線記憶手段、225…
…逆方向内線記憶手段、230……和点群生成手段、2
35……領域記憶手段、240……条件転送手段、24
5……輪郭線記憶手段、250……表示手段、255…
…制御手段。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】塗りつぶしを行う閉多角形ディジタル画像
    を、主走査方向をx軸、副走査方向をy軸とするような
    2次元直交座標系の点の値として記憶する多角形記憶手
    段と、前記多角形記憶手段の内容が表す閉多角形画像を
    構成する複数個の辺を時計回り又は半時計回りのどちら
    か一方にベクトル化し、該ベクトル化された辺を時計回
    りにたどりy軸方向成分が正または負の符号をもつ辺を
    選択し、該選択された辺の該y軸方向成分に応じて定め
    られたx軸方向に隣接する点を順方向初期候補点群に加
    える処理と、該選択された辺と凸な頂点を形成する該y
    軸方向成分が逆符号をもつ辺の、該y軸方向成分に応じ
    て定められたx軸方向に隣接する点を順方向初期候補点
    群から削除する処理によって、塗りつぶしの順方向初期
    候補点群を生成する順方向内線生成手段と、該順方向内
    線生成手段が生成する点群を記憶する順方向内線記憶手
    段と、前記多角形記憶手段の内容が表す閉多角形画像を
    構成する複数個の辺を前記順方向内線生成手段における
    ベクトル化方向と同一方向にベクトル化し、該ベクトル
    化された辺を反時計回りにたどりy軸方向成分が前記順
    方向内線生成手段において選択したものと同じ符号をも
    つ辺を選択し、該選択された辺の該y軸方向成分に応じ
    て定められたx軸方向に隣接する点を逆方向初期候補点
    群に加える処理と、該選択された辺と凸な頂点を形成す
    る該y軸方向成分が逆方向をもつ辺の、該y軸方向成分
    に応じて定められたx軸方向に隣接する点を逆方向初期
    候補点群から削除する処理によって、塗りつぶしの逆方
    向初期候補点群を生成する逆方向内線生成手段と、前記
    逆方向内線生成手段が生成する点群を記憶する逆方向内
    線記憶手段と、前記多角形記憶手段の内容が表す閉多角
    形画像の輪郭線を生成する輪郭線生成手段と、該輪郭線
    生成手段が生成する輪郭線を点群として記憶する輪郭線
    記憶手段と、前記順方向内線記憶手段の内容が表す点
    群、前記逆方向内線記憶手段の内容が表す点群の和集合
    となる点群を算出する和点群生成手段と、該和点群生成
    手段が生成する点群を記憶する領域記憶手段と、画面を
    構成する画素をx軸方向にたどり、前記画素に対応する
    点が前記輪郭線記憶手段に含まれていない場合に、前記
    領域記憶手段における前記画素に対応する点の情報を、
    前記領域記憶手段における前記画素に対応する点のx軸
    方向に隣接する点の情報として代入する条件転送手段を
    含むことを特徴とする画像の塗りつぶし装置。
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