JPH06162184A - 曲線補間方式及び装置 - Google Patents

曲線補間方式及び装置

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JPH06162184A
JPH06162184A JP4311658A JP31165892A JPH06162184A JP H06162184 A JPH06162184 A JP H06162184A JP 4311658 A JP4311658 A JP 4311658A JP 31165892 A JP31165892 A JP 31165892A JP H06162184 A JPH06162184 A JP H06162184A
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JP
Japan
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curve
coordinate
value
coefficient
data
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JP4311658A
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English (en)
Inventor
Kazuko Hasegawa
和子 長谷川
Shinji Wakizaka
新路 脇坂
Hiroshi Wada
弘士 和田
Hiroko Sato
裕子 佐藤
Hiroaki Shirane
弘晃 白根
Kazuhisa Nishimoto
和久 西本
Norio Kiriyama
範雄 桐山
Shigeo Hayashi
繁夫 林
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Hitachi Image Information Systems Inc
Hitachi Ltd
Hitachi Advanced Digital Inc
Original Assignee
Hitachi Image Information Systems Inc
Hitachi Ltd
Hitachi Video and Information System Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】あらかじめ算出されている3次Bezier曲
線の係数値を記憶する手段と、曲線を表す座標を得る手
段と、係数値と座標値を乗算する手段と、乗算結果を順
次加算する手段とを持つ曲線補間装置。 【効果】形状変換と曲線補間をほぼ同一の回路で実現で
き、曲線補間のみに用いる専用ハードウエアは係数の格
納手段と座標値を得る手段のみであるため装置規模の縮
小化が図れる。また、係数値があらかじめ算出されてい
るため、曲線補間処理の高速化が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アウトラインフォント
等に用いられている3次Bezier曲線の補間方式及
び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近来、ワードプロセッサ等の文書出力装
置において、高品質文字出力を実現するためにアウトラ
インフォントが用いられている。このアウトラインフォ
ントで曲線部を表現する手法の一つに3次Bezier
曲線がある(参考文献Adobe社PostScript Language Man
ual,(1985)p215,p140及びDavid F.Rogers,J.Alan Adams
共著、山口富士夫訳「コンピュータグラフィックス」pp
154-161)。
【0003】3次Bezier曲線は、
【0004】
【数4】
【0005】で表されるが、数4の任意のtの値を設定
して曲線上の座標を算出し、算出座標点間を直線(ショ
ートベクトル)で結び、疑似的に曲線として表現するこ
とを曲線補間という。
【0006】曲線補間方式としては、東芝レビューvol.
44 No.12 pp2001-2004(1989)に示されているよう
に、3次Bezier曲線を2本の3次Beizer曲
線に分割し、更に分割することを繰り返して曲線上の座
標点を算出する方法が用いられていた。
【0007】この方式では、座標点算出に加算と1ビッ
ト右シフトという二つのオペレーションしか用いないた
め、装置の縮小化が期待できた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記従来方式では、ア
ウトラインフォント展開処理全体の処理について考えら
れていなかった。すなわち、文字発生処理に必要な拡大
縮小等を文字発生装置内で行うことが検討されておら
ず、アフィン変換等の形状変換(山口富士夫著”図形処
理工学”pp68−78参照)を行なえるようにするた
めには、アフィン変換用の演算器と曲線補間用の演算器
の両方を持つ必要があり、アウトライン文字処理装置の
増大化を招いていた。
【0009】本発明の課題は、形状変換処理と曲線補間
処理の両方を実現する文字発生装置を小規模回路で高速
に実現することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、3次Bezier曲線の式中の係数、
【0011】
【数5】
【0012】をあらかじめ算出し、その結果を記憶する
手段と、3次Bezier曲線を表す4座標を入力する
手段と、該係数と座標値を乗算する手段と、乗算結果を
順次加算する手段とを持つ。
【0013】
【作用】上記手段により、
【0014】
【数6】
【0015】を算出することにより、曲線上の1点が算
出できる。
【0016】また、上記乗算する手段と加算する手段を
用いて同様にアフィン変換等の形状変換を実施すること
もできる。
【0017】また、係数値はあらかじめ算出されて格納
されているため、本発明の曲線補間方式では、数4に比
べて、乗算回数が8回、減算回数が6回減り、処理の高
速化が図れる。
【0018】また、係数の記憶する装置からの読みだし
順を変更することにより、曲線のショートベクトルへの
分割数を変更することも可能になる。
【0019】
【実施例】まず、アウトラインフォントをドット形式の
データに変換する手順について図1を用いて説明する。
アウトラインフォントデータは、文字の輪郭座標データ
で表現されている(101)。本実施例では、曲線部は
3次Bezier曲線で表されているものとする。この
ようなアウトラインフォントデータを用いて、ドット変
換するためには、第1にアフィン変換を実行して、拡大
・縮小、回転、せん断等の形状変換を行う(102)。
第2に、曲線部に関してはアフィン変換後データを用い
て曲線補間を実施する(103)。これにより文字輪郭
をすべて直線で表現できる。第3に輪郭を表す座標デー
タをBresenhamのアルゴリズム等を用いて(山
口富士夫著”図形処理工学”pp54−56参照)ドッ
ト形式のデータに変換する(104)。
【0020】最後にドット形式の輪郭データ内部を塗り
潰し、文字が完成する(105)。
【0021】ここで、形状変換処理はアフィン変換以外
の変換でも良く、文字補正等の処理を同時に行っても良
い。また、形状変換処理と曲線補間処理との処理順は逆
でも良い。
【0022】このような処理を実行する文字発生装置の
構成例を図2に示す。文字発生装置200は、ホストイ
ンタフェースブロック201、ベクター変換ブロック2
02、ラスター変換ブロックの3ブロックから構成され
るものとする。この文字発生装置200を用いてアウト
ラインフォントをドット形式のデータに変換するために
は、まず、アウトラインフォントデータをホストインタ
フェース201から入力し、ベクター変換ブロック20
2へ引き渡す。ベクター変換ブロック202ではアフィ
ン変換と曲線補間とを実行する。これらの座標変換後の
データは、ラスター変換ブロック203へ転送される。
ラスター変換ブロック203では、文字の輪郭座標デー
タをドット形式のデータに変換し、さらに輪郭内部を塗
り潰して文字を生成する。生成されたドット形式の文字
データは、ホストインタフェースブロック201を通じ
て、文字発生装置の外部に存在するメモリ、ディスプレ
イ、プリンタ等の外部出力装置に転送され、文字発生装
置を完了する。
【0023】次に、本発明の曲線補間方式を実行するラ
スター変換ブロック202の構成例を図3に示す。ラス
ター変換ブロック202は、ROM301、RAM30
2、乗算器303、加算器304から構成される。RO
M301は、本発明の曲線補間方式で用いる係数データ
を格納するRead Only Memoryであり、RAM302は文
字発生装置を制御する文書作成装置等の処理装置から、
ホストインタフェースブロック201を通じて入力され
る座標データ等の各種情報を格納するRandomAccess Mem
oryである。この装置を用いて、アフィン変換と3次B
ezier曲線補間を実行する方法を説明する。
【0024】まず、アフィン変換は、
【0025】
【数7】x’= MA×x + MB×y y’= MC×x + MD×y という計算を実行することにより実現される。RAM3
02にMA,MB,MC,MDのアフィンマトリクス値
と文字の輪郭座標値x,yが格納されているとき、上記
の計算を実現するためには、まず、アフィンマトリクス
値MAと輪郭座標値xをRAM302から乗算器303
へ転送する。次に、乗算結果と値0を加算器304の入
力値として加算を実行し、加算結果をもう一度加算器3
04の入力とする。また、前記加算を実行している間に
は、アフィンマトリクス値MBと輪郭座標値yを乗算器
303に入力して乗算を並列して行う。最後に、乗算結
果と加算結果をさらに加算してx座標の変換を完了す
る。y座標についても、同様に実行する。
【0026】アフィン変換結果は、輪郭線分上のデータ
であれば、ラスター変換ブロックに順次転送し、3次B
ezier曲線を表す制御座標であれば、RAM302
へ格納する。
【0027】3次Bezier曲線の制御座標4点分の
座標がアフィン変換終了したとき、曲線補間処理が実行
可能になる。ここで曲線補間方式を説明する前に、曲線
補間に必要な係数データを格納する係数ROM301の
内容について説明する。
【0028】
【表1】
【0029】この係数ROM301に格納されているデ
ータを表1に示す。ROMのアドレス構成は、1ワード
16ビットとし、1ワード1アドレスを対応させるもの
とする。ROMのアドレスの下位2ビットは係数の種類
を表す。3次Bezier曲線式を
【0030】
【数8】
【0031】としたとき、00はA、01はB、10は
C、11はDを表している。
【0032】このような4ワードからなるデータセット
を、曲線の最大分割数分tの小さい順に格納する。ここ
では8分割まで可能とし、tが1/8、2/8、3/
8......7/8であった場合の係数値を算出し、
すべて512倍にして格納する。これは小数計算を回避
するためである。従って、4ワード×8セット=32ワ
ードのROMの構成となり、ROMアドレスの上位3ビ
ットはデータセット番号を表すことになる。
【0033】このような文字発生装置を用いて、3次B
eizer曲線補間を8分割する方法について説明す
る。図4に示すように、曲線を表す4座標をP0(x0,y0),
P1(x1,y1),P2(x2,y2),P3(x3,y3)とする。
【0034】まずROMアドレスの上位ビットを”00
0”とし、t=1/8のデータセットを選択する。第1
に下位アドレスを00としてROMデータを読みだし、
乗算器の入力データの一つとし、更にx0座標データを
乗算器の入力とする。この乗算結果を加算器の入力デー
タの一つとし、0と加算する。加算結果は再度加算器の
入力データとする。第2にROMアドレスの下位アドレ
スを01として係数ROMをリードし、x1座標と乗算
する。この結果を加算器の入力データとして、先にもと
めた乗算結果と加算する。この加算結果を更に加算の入
力データとして、ROMの下位アドレスを10、11と
変化させて、x2,x3と乗算し乗算結果を加算すると
いう操作を繰り返す。最後に加算結果を9ビットシフト
して、t=1/8の時の曲線上の1点のx座標が求めら
れる。
【0035】同様の操作をyに対しても行い、y座標を
求め、算出座標をラスター変換ブロック203へ転送す
る。
【0036】次に、ROMアドレスの上位ビットを”0
01”から”111”まで1ずつ変化させて、上記と同
様の操作を行うことにより、曲線上の点が求められる。
【0037】次に、同様の装置を用いて曲線を4分割す
る方法を説明する。
【0038】4分割する場合には、ROMアドレスの選
択方法を変えれば良い。すなわち、ROMアドレスの上
位ビットを”000”からインクリメントするのではな
く、”000”、”010”、”100”、”110”
と10ずつ加算して行きながら、座標を計算していけば
良い。
【0039】曲線の分割数は、外部装置からの指示をホ
ストインタフェースブロックから入力しても良いし、文
字発生装置内部で曲線の形状や長さ等から判断しても良
い。
【0040】本実施例では、曲線を8分割までする場合
を説明してきたが、さらに多分割(n分割)する場合に
はROM301のサイズを大きくし、t=0/n・・・
(n−1)/nまでの値を格納しておけば良い。また、
Bezier曲線の係数データはROMでなく、RAM
に格納しても良く、この場合係数データの算出値は、文
字発生装置の電源投入時等に外部装置が計算した結果を
ホストインタフェースブロックを通じて入力しても良
く、また、乗算器303と加算器304とを用いて文字
発生装置内で計算してもよい。この時の係数データは、
tの値を分割数nに対して、1/nに等間隔に設定する
必要はなく、tが昇順であれば曲線形状に合わせて任意
tの時の係数値を格納しておいても良い。
【0041】さらに記憶装置は以外でも良い。
【0042】
【発明の効果】アフィン変換等の座標変換を同時に行う
アウトラインフォント発生装置においては、アフィン変
換と曲線補間がほぼ同じハードウエアを用いて処理でき
るため、回路規模の増大を防ぐことができる。
【0043】また、実施例のようにBezier曲線の
係数データをROMに格納することにより、係数計算を
行う必要がないため高速に曲線補間処理が実行できる。
【0044】係数データをRAMに格納する場合には、
電源投入時等に係数データを計算する必要があるが、曲
線形状に合わせた係数値を入力することもできるため、
よりフレキシブルな高品質曲線を出力することが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】アウトラインフォント展開手順を表す図であ
る。
【図2】文字発生装置の構成図である。
【図3】ベクター変換ブロックの構成図である。
【図4】3次Bezier曲線を表す図である。
【符号の説明】
101…アウトラインフォントデータ、 102…アフィン変換結果、 103…曲線補間結果、 104…輪郭発生結果、 105…塗り潰し結果、 200…文字発生装置、 201…ホストインタフェースブロック、 202…ベクター変換ブロック、 203…ラスター変換ブロック、 301…係数ROM、 302…RAM、 303…乗算器、 304…加算器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 脇坂 新路 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マイクロエレクトロニクス 機器開発研究所内 (72)発明者 和田 弘士 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マイクロエレクトロニクス 機器開発研究所内 (72)発明者 佐藤 裕子 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マイクロエレクトロニクス 機器開発研究所内 (72)発明者 白根 弘晃 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立画像情報システム内 (72)発明者 西本 和久 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立画像情報システム内 (72)発明者 桐山 範雄 茨城県日立市東多賀町一丁目1番1号株式 会社日立製作所多賀工場内 (72)発明者 林 繁夫 東京都小平市上水本町五丁目20番1号株式 会社日立製作所半導体設計開発センタ内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】3次Bezier曲線 【数1】 を、短い直線に変換して曲線補間を実行する曲線補間方
    式において、その係数、 【数2】 を、あらかじめ算出してその算出結果を記憶しておき、
    曲線補間時には、 【数3】 を、実行することにより曲線補間を実現することを特徴
    とする曲線補間方式。
  2. 【請求項2】請求項1の曲線補間方式において、係数を
    記憶するための手段と、曲線上の座標を算出するための
    積和演算回路とを内蔵することを特徴とする曲線補間装
    置。
  3. 【請求項3】請求項2の曲線補間装置において、曲線の
    分割数を与える手段と、取得した分割数に応じて、係数
    を記憶する装置の読みだしアドレスを変化させることを
    特徴とする曲線補間方式。
  4. 【請求項4】請求項2の曲線補間装置において、係数を
    記憶する手段がROMであることを特徴とする曲線補間
    装置。
  5. 【請求項5】請求項2の曲線補間装置において、係数を
    記憶する手段がRAMであることを特徴とする曲線補間
    装置。
JP4311658A 1992-11-20 1992-11-20 曲線補間方式及び装置 Pending JPH06162184A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008157210A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Yamada Seisakusho Co Ltd オイルポンプのインナーロータ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008157210A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Yamada Seisakusho Co Ltd オイルポンプのインナーロータ

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