JPH1153578A - 形状変換方法、該方法の処理手順を記録した記録媒体、および形状変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 与えられた２次元図形（例えば、アウトライ
ンフォントの文字データ）から、簡単に、３次元形状を
生成する形状変換技術を提供すること。 【解決手段】 平面上の輪郭線として表現された２次元
形状を電子計算機に入力し、入力された２次元形状を、
その平面と独立した方向に、別途指定された向きに、別
途指定された量だけ、その輪郭線を変形しつつ移動し、
該移動の軌跡により側面を構成して３次元形状を得る。
具体的には、２次元形状を２重化し（ステップＳ１）、
その一方を固定し、他方を移動し（ステップＳ２）、そ
れぞれの２次元形状の対応する輪郭点、またはそれぞれ
の２次元形状の対応する輪郭点およびその前後の輪郭点
同士を選択的に接続する（ステップＳ３）。この接続に
よって３次元形状の側面が構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子計算機を用い
て２次元形状を３次元形状に変換する技術に係り、特
に、ｘｙ平面上の２次元形状として表現された図形（例
えばアウトラインフォントの文字データなど）に、ｚ軸
方向の情報を付加することによって立体形状に変換する
形状変換方法およびその形状変換方法の処理手順を記録
した記録媒体、ならびに形状変換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、２次元形状を３次元化する方
法として様々な方法が提案されており、特にアウトライ
ンフォントの分野においてはこれが著しい。ところが、
従来提案されてきたものは、全て、２次元形状を３次元
形状のように見せるようにしたものである。具体的な提
案例としては、例えば「特開平８−３２８５３４号公
報」に開示されたものが挙げられる。これは、文字の輪
郭に、それを斜めにずらした際の軌跡としての「影」ま
たは「側面」を表現するための輪郭線を新たに付加する
ことによって、その文字があたかも３次元空間にデザイ
ンされたものであるかのように見せるようにしたもので
ある。このように、２次元形状から、本当に３次元形状
を生成する方法については、未だ、提案されていないの
が実情である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
技術においては、２次元形状を斜めにずらした軌跡によ
ってデザイン的に３次元形状に見せかけるようにしたも
のはあるが、実際に２次元形状を３次元形状に変換する
ことは行われていなかった。本発明は、この状況に鑑
み、与えられた２次元図形（例えば、アウトラインフォ
ントの文字データ）から、簡単に、３次元形状を生成す
る形状変換方法、その方法を計算機で処理するための処
理手順を記録した記録媒体、ならびに形状変換装置を提
供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、平面上の輪郭線として表現された２次元
形状を電子計算機に入力し、入力された２次元形状を、
その平面と独立した方向に、別途指定された向きに、別
途指定された量だけ、その輪郭線を変形しつつ移動し、
該移動の軌跡により側面を構成して３次元形状を得るよ
うにしたものである。具体的には、２次元形状を２重化
し（図１のステップＳ１）、その一方を固定し、他方を
移動し（同ステップＳ２）、それぞれの２次元形状の対
応する輪郭点、またはそれぞれの２次元形状の対応する
輪郭点およびその前後の輪郭点同士を選択的に接続する
（同ステップＳ３）ことによって３次元形状の側面を構
成する。

【０００５】また、入力された２次元形状中に曲線が存
在する場合、その曲線を連続した直線に分解した２次元
形状を元の２次元形状に置き換える。これにより、入力
２次元形状に曲線が含まれていても３次元形状に変換す
ることを可能にしている。さらに、本形状変換方法を、
文字データのアウトラインフォントに適用することによ
り、アウトラインフォントの立体化表示が可能になる。
また、上記形状変換手順をフレキシブルディスクなどの
記録媒体に記録することにより、流通させることができ
る。

【０００６】また、本発明の形状変換装置は、２次元形
状を受け取る２次元形状入力部（図２６の２１）と、そ
の形状の移動の方法およびその形状に加える変換などを
指定する制御情報入力部（同２２）と、入力された２次
元形状を制御情報入力部からの入力に従って移動した軌
跡として表現される３次元形状を生成する３次元形状変
換部（同２３）と、変換された３次元形状を出力する３
次元形状出力部（同２４）とからなる。３次元形状変換
部は、前述した形状変換方法によって形状変換を行う。

【０００７】

【発明の実施の形態】

（第１の実施例）まず、本発明の形状変換方法の基本と
なる処理手順を説明する。図１は、本発明の形状変換方
法の処理手順の概略を示すフローチャートである。以
下、図１の処理手順を、２次元形状として長方形を例に
とって説明する。ここでは、例として長方形を用いる
が、これはあくまでも、説明を簡単にするために単純な
形状を選んだものであり、以下の説明は、その形状に左
右されるものではない。

【０００８】図２は、本発明の形状変換の様子を概念的
に示したものである。図２（ａ）は、例として採用した
変換すべき２次元形状である、輪郭点Ｐ0，Ｐ1，Ｐ2，
Ｐ3から構成される長方形を示している。まず、処理手
順のステップＳ１において、この２次元形状を２重化す
る。すなわち、輪郭点Ｐ0，Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3から構成され
る長方形からそのコピーである輪郭点Ｐ0'，Ｐ1'，Ｐ
2'，Ｐ3'から構成される長方形を生成する。なお、２重
化ステップについては、図２では特に示していない。

【０００９】次に、処理手順のステップＳ２において、
２重化した形状の一方を変形移動する。図２（ｂ）は輪
郭点Ｐ0'，Ｐ1'，Ｐ2'，Ｐ3'から構成される長方形を拡
大移動する様子を示している。ここでは、長方形Ｐ0'，
Ｐ1'，Ｐ2'，Ｐ3'で張られる平面に垂直な方向に、直線
的に、輪郭点Ｐ0'を移動している。また、輪郭点Ｐ1'は
右方向に、線分Ｐ0'Ｐ1'の長さの２５％だけ線形に移動
しつつ（右方向に２５％拡大）、垂直に移動している。
輪郭点Ｐ3'は下方向に、線分Ｐ0'Ｐ3'の長さの３３％だ
け線形に移動しつつ（下方向に３３拡大）、垂直に移動
している。輪郭点Ｐ2'は、移動後の形状が長方形を保つ
ように移動される。

【００１０】ただし、この例もまた、説明を単純にする
ために変形移動として直線的に拡大した例を示したもの
である。しかし、２次元形状の移動は、直線的である必
然性はなく、曲線に沿ったものでも全く問題はない。ま
た、その形状変換についても、元の形状の輪郭点との対
応が残っていさえすれば、いかなるものでも構わない。
つまり、輪郭点ＰnをＰn'に移動する際の、移動経路が
何らかの関数Ｆnとして表現されれば十分である。

【００１１】以下の各実施例の説明においては、説明を
単純化するために、元の２次元形状を変形せずに、直線
的に移動した例のみを示すことにする。これは、あくま
でも、便宜上のことであり、本発明の主旨がこれに限定
されるものではないことはいうまでもない。続いて、ス
テップＳ３において、元の２次元形状と移動された２次
元形状との輪郭点を接続することにより、側面を定義す
る。図２（ｃ）では、輪郭点Ｐ0とＰ0'、輪郭点Ｐ1とＰ
1'、輪郭点Ｐ2とＰ2'、輪郭点Ｐ3とＰ3'を接続すること
により、側面として、輪郭点Ｐ0，Ｐ0'，Ｐ1，Ｐ1'から
なる長方形、輪郭点Ｐ1，Ｐ1，Ｐ2，Ｐ2'からなる長方
形、輪郭点Ｐ2，Ｐ2'，Ｐ3，Ｐ3'からなる長方形、輪郭
点Ｐ3，Ｐ3'，Ｐ0，Ｐ0'からなる長方形の四つを構築す
る。

【００１２】もちろん、側面として構築するものは、長
方形に限られるものではない。用いる２次元形状の一部
が直線ではなくスプライン曲線などであれば、側面は必
然的に曲面になる。また、上述のように、輪郭点Ｐnを
輪郭点Ｐn'に移動する際の移動経路が（直線ではない）
関数Ｆnとして表現された場合にも、側面は曲面にな
る。以上の手順により、元の２次元形状を一つの面に、
これを２重化して変形し、移動した２次元形状をもう一
つの面にし、その間に適切な曲面としての側面を設けた
３次元形状を得ることができる。

【００１３】上記例では、２次元形状を単一の輪郭線
（複数の輪郭点から構成される閉じた輪郭線）からなる
場合を説明したが、一般的に、２次元形状は複数の輪郭
線（それぞれが複数の輪郭点から構成される）から構成
されるのが普通である。その場合、複数の輪郭線から一
つの輪郭線を順次特定（抽出）し、特定した輪郭線ごと
に図１の形状変換手順を適用する必要がある。以下に、
２次元形状から変換処理すべき輪郭線を特定する手順に
ついて説明しておく。

【００１４】図３は、２次元形状を構成する複数の輪郭
線群から、処理すべき輪郭線を特定する手順を説明する
フローチャートである。同図において、Ｓを与えられた
２次元形状を構成する閉じた輪郭線の数、ｓをそれらの
輪郭線に０から順に付与された番号（０≦ｓ≦Ｓ−１）
とする。まず、ｓに０を挿入し（ステップＳ１１）、ｓ
がＳ未満であれば（ステップＳ１２：Ｙ）、サブルーチ
ンＳolidify（Ｎｓ，Ｐ［ｐ・・ｑ］）を呼び出す（ス
テップＳ１３）。なお、Ｓolidify（Ｎｓ，Ｐ［ｐ・・
ｑ］）は、ｓ番目の輪郭線（Ｎｓ個の輪郭点Ｐｐ，・・
・，Ｐｑから構成される）に対する３次元化サブルーチ
ンを示す。

【００１５】サブルーチンＳolidifyの呼び出しに際し
ては、第ｓ番目の「閉じた輪郭線」に含まれる輪郭点の
数と、それをリストにしたものとを引数として渡すもの
とする。この部分の処理手順については、以降の全ての
実施例について同様であるので、以下、このサブルーチ
ンＳolidifyにおける処理内容についてのみ例示するこ
とにする。後述する図４，７，１０は、このサブルーチ
ンＳolidifyの具体例である。ステップＳ１３の処理
後、ｓに１加算し（ステップＳ１４）、ステップＳ１２
に戻る。ｓがＳになったら（ステップＳ１２：Ｎ）処理
を終了する。以上によって、全ての輪郭線に対し、サブ
ルーチンＳolidifyの処理を行なうことができる。本実
施例によれば、与えられた２次元形状から、簡単に、３
次元形状を生成する方法を提供することが可能である。

【００１６】（第２の実施例）＜実施例２＞ 図４は、本実施例に特有の処理手順を示すフローチャー
トである。また、図５は、本実施例を用いて、長方形か
ら直方体を生成する様子を示す図である。与えられた２
次元形状がＮ個の輪郭点で構成されるものとする。図５
（ａ）には、４個の輪郭点Ｐ0，Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3で構成さ
れる長方形を示している。図１の処理手順の、ステップ
Ｓ１およびステップＳ２によって、図５（ｂ）のよう
な、二つの長方形が得られる。ここで、図１の処理手順
の、ステップＳ３における、側面の構築について詳述す
る。

【００１７】図４において、Ｎを与えられた２次元形状
を構成する輪郭点の数、ｎをその輪郭点に０から順に付
与された番号（０≦ｎ≦Ｎ−１）とする。まず、ｎに０
を挿入し（ステップＳ２１）、ｎが（Ｎ−１）未満であ
れば（ステップＳ２２：Ｙ）、サブルーチンＳurface
Ｆour（Ｐn，Ｐn'，Ｐn+1'，Ｐn+1）を呼び出す（ステ
ップＳ２３）。なお、ここで、サブルーチンＳurface
Ｆourとは、図６に示すように、引数として四つの輪郭
点Ａ0，Ａ1，Ａ2，Ａ3が与えられた場合に、輪郭点Ａ0
からＡ1に至る曲線と、輪郭点Ａ1からＡ2に至る曲線
と、輪郭点Ａ2からＡ3に至る曲線と、輪郭点Ａ3からＡ0
に至る曲線とで構成される曲面を側面として登録するサ
ブルーチンである。

【００１８】サブルーチンＳurface Ｆour（Ｐn，Ｐ
n'，Ｐn+1'，Ｐn+1）の処理後、ｎに１加算し（ステッ
プＳ２４）、ステップＳ２２に戻る。ｎが（Ｎ−１）に
なるまでこの処理を繰り返し、ｎが（Ｎ−１）になった
ら（ステップＳ２２：Ｎ）、次に、サブルーチンＳurfa
ce Ｆour（Ｐ0，Ｐ0'，ＰN-1'，ＰN-1）を呼び出し（ス
テップ２５）、該当する処理を実行した後、処理を終了
する。以上によって、全ての２次元形状を構成する輪郭
点に対する側面の構築が完了する。図５の例では、
（ｃ）に示すように、輪郭点Ｐ0，Ｐ1に対して側面（Ｐ
0，Ｐ0'，Ｐ1'，Ｐ1）を、輪郭点Ｐ1，Ｐ2に対して側面
（Ｐ1，Ｐ1'，Ｐ2'，Ｐ2）を、輪郭点Ｐ2，Ｐ3に対して
側面（Ｐ2，Ｐ2'，Ｐ3'，Ｐ3）を、輪郭点Ｐ0，ＰNー1に
対して側面（Ｐ0，Ｐ0'，ＰN-1'，ＰN-1）を生成して登
録する。本実施例によれば、何ら複雑な処理を必要とせ
ず、２次元形状から３次元化が実現できる。特に２次元
形状の移動が直線的に行われる場合にこの効果は顕著で
ある。

【００１９】（第３の実施例）＜請求項３＞ 上記第２の実施例は、図１の処理手順のステップＳ１お
よびＳ２を経て得られた４つの輪郭点を用いて側面を生
成したものであるが、本実施例は、３つの輪郭点を用い
て側面を生成する例である。図７は、第３の実施例に特
有の処理手順を示すフローチャートである。また、図８
は、第３の実施例を用いて、長方形から直方体を生成す
る様子を示す図である。図８は、Ｎ個の輪郭点からなる
２次元形状（ここでは長方形）が、図１の処理手順のス
テップＳ１およびＳ２を経て、本実施例（図１のステッ
プＳ３）によって側面が構築される様子を示したもので
ある。

【００２０】図７に示すように、まず、ｎに０を挿入し
（ステップＳ３１）、ｎが（Ｎ−１）未満であれば（ス
テップＳ３２：Ｙ）、サブルーチンＳurface Ｔhree
（Ｐn，Ｐn'，Ｐn+1'）を呼び出し（ステップＳ３
３）、次に、サブルーチンＳurfaceＴhree（Ｐn，Ｐn+
1，Ｐn+1'）を呼び出す（ステップＳ３４）。ここで、
サブルーチンＳurface Ｔhreeは、図９に示すように、
引数として与えられる三つの輪郭点Ａ0，Ａ1，Ａ2につ
いて、輪郭点Ａ0からＡ1に至る曲線と、輪郭点Ａ1から
Ａ2に至る曲線と、輪郭点Ａ2からＡ0に至る曲線とで構
成される曲面を側面として登録するものである。

【００２１】ステップＳ３４の処理後、ｎに１加算し
（ステップＳ３５）、ステップＳ３２に戻る。ｎが（Ｎ
−１）になるまでこの処理を繰り返し、ｎが（Ｎ−１）
になったら（ステップＳ３２：Ｎ）、次に、サブルーチ
ンＳurface Ｔhree（ＰN-1，ＰN-1'，Ｐ0'）を呼び出し
（ステップＳ３６）、続いて、サブルーチンＳurfaceＴ
hree（ＰN-1，Ｐ0，Ｐ0'）を呼び出す（ステップＳ３
７）。該当する処理を実行した後、処理を終了する。以
上によって、全ての２次元形状を構成する輪郭点に対す
る側面の構築が完了する。本実施例では、図８に示すよ
うに、３次元化するための側面を３つの輪郭点を用いて
３角形の組合せによって構築している。本実施例によれ
ば、簡単な処理により、２次元形状を、比較的滑らかな
側面を有する３次元形状に変換することが可能である。

【００２２】（第４の実施例）＜請求項３＞ 上記第２の実施例は、上記第３の実施例と同様に、図１
の処理手順のステップＳ１およびＳ２を経て得られた３
つの輪郭点を用いて側面を生成する例である。図１０
は、第４の実施例に特有の処理手順を示すフローチャー
トである。また、図１１は、本実施例を用いて、長方形
から直方体を生成する様子を示す図であり、具体的に
は、Ｎ個の輪郭点からなる２次元形状（ここでは長方
形）が、図１の処理手順のステップＳ１およびＳ２を経
て、本実施例（図１のステップＳ３）によって側面が構
築される様子を示したものである。

【００２３】図１０に示すように、まず、ｎに０を挿入
し（ステップＳ４１）、ｎが（Ｎ−１）未満であれば
（ステップＳ４２：Ｙ）、次に、ｎが奇数か否かを判定
する（ステップＳ４３）。ｎが奇数であれば（ステップ
Ｓ４３：Ｙ）、サブルーチンＳurface Ｔhree（Ｐn，Ｐ
n'，Ｐn+1'）を呼び出し（ステップＳ４４）、次に、サ
ブルーチンＳurface Ｔhree（Ｐn，Ｐn+1，Ｐn+1'）を
呼び出す（ステップＳ４５）。

【００２４】ステップ４３でｎが偶数であれば（ステッ
プＳ４３：Ｎ）、サブルーチンＳurface Ｔhree（Ｐn，
Ｐn'，Ｐn+1）を呼び出し（ステップＳ４６）、次に、
サブルーチンＳurface Ｔhree（Ｐn'，Ｐn+1，Ｐn+1'）
を呼び出す（ステップＳ４７）。ステップＳ４５または
ステップＳ４７の処理後、ｎに１加算し（ステップＳ４
８）、ステップＳ４２に戻る。

【００２５】ｎが（Ｎ−１）になるまでこの処理を繰り
返し、ｎが（Ｎ−１）になったら（ステップＳ４２：
Ｎ）、次に、Ｎが奇数か否かを判定する（ステップＳ４
９）。Ｎが奇数であれば（ステップＳ４９：Ｙ）、サブ
ルーチンＳurface Ｔhree（ＰN-1，ＰN-1'，Ｐ0）を呼
び出し（ステップＳ５０）、次に、サブルーチンＳurfa
ce Ｔhree（ＰN-1'，Ｐ0，Ｐ0'）を呼び出す（ステップ
Ｓ５１）。

【００２６】ステップ４９でＮが偶数であれば（ステッ
プＳ４９：Ｎ）、サブルーチンＳurface Ｔhree（ＰN-
1，ＰN-1'，Ｐ0'）を呼び出し（ステップＳ５２）、次
に、サブルーチンＳurface Ｔhree（ＰN-1，Ｐ0，Ｐ
0'）を呼び出す（ステップＳ５３）。該当する処理を実
行した後、処理を終了する。以上によって、全ての２次
元形状を構成する輪郭点に対する側面の構築が完了す
る。本実施例では、図１１に示すように、３次元化する
ための側面を３つの輪郭点を用いて３角形の組合せによ
って構築している。なお、nやNの奇偶については反対に
することも可能である。

【００２７】さて、上記第３および第４の実施例におい
ては、例えば、輪郭点ＰnとＰn+1'などのように、対応
しない（添字が異なる）２点を結ぶ処理が発生する。こ
れらを結ぶ曲線については、別途、直接指定することも
もちろん可能である。しかし、輪郭点ＰnとＰn'、輪郭
点Ｐn+1とＰn+1'といった、前後の点を結んでいる曲線
から算術的に得ることも、また、可能である。具体的に
は、その位置関係から、補間や比例分配などの方法を持
って、その曲線形状を求める。ここでは、これ以上述べ
ないことにする。本実施例においても、第３の実施例と
同様、簡単な処理により、２次元形状を、比較的滑らか
な側面を有する３次元形状に変換することが可能であ
る。

【００２８】（第５の実施例）＜請求項４＞ 図１２は、第５の実施例の処理手順を示すフローチャー
トであり、図１に示した処理手順の最初に曲線を直線の
連続に展開する手順を挿入したものである。曲線を直線
の連続に展開する方法については、様々なアルゴリズム
が提案されているし、出版もなされている。そこで、こ
こでは、２次元形状の曲線表現としてよく用いられる、
２次元スプライン（コニック）曲線と、Ｂezier曲線を
例にとって、概略するに留める。

【００２９】図１３は、始点Ａ、終点Ｃ、曲線外の制御
点Ｂによって構成される２次スプライン曲線の例を示す
図である。線分ＡＢの中点をＭ、線分ＢＣの中点をＮと
したとき、線分ＭＮの中点Ｄは、この２次スプライン曲
線上の点である。また、この曲線は、始点Ａ、終点Ｄ、
曲線外の制御点Ｍによって構成される２次スプライン曲
線と、始点Ｄ、終点Ｃ、曲線外の制御点Ｎによって構成
される２次スプライン曲線とに分割される。この分割を
再帰的に繰り返し、その２次スプライン曲線が十分に直
線に近づいたところ（例えば、１ピクセル以内に近づい
たとき）で分割を終了することにより、元の曲線を直線
の連続として近似することができる。

【００３０】図１４は、始点Ａ、終点Ｄ、曲線外の制御
点Ｂ，Ｃによって構成されるＢezier曲線の例を示す図
である。線分ＡＢの中点Ｉ，線分ＢＣの中点Ｊ、線分Ｃ
Ｄの中点Ｋを求める。線分ＩＪの中点Ｌ、線分ＪＫの中
点Ｍとしたとき、線分ＬＭの中点Ｅは、このＢezier曲
線上の点である。また、この曲線は、始点Ａ、終点Ｅ、
曲線外の制御点Ｉ，Ｌによって構成されるＢezier曲線
と、始点Ｅ、終点Ｄ、曲線外の制御点Ｍ，Ｋによって構
成されるＢezier曲線とに分割される。

【００３１】この分割を再帰的に繰り返し、そのＢezie
r曲線が十分に直線に近づいたところで分割を終了する
ことにより、元の曲線を直線の連続として近似すること
ができる。第５の実施例は、これらの手順によって線分
の連続に分解された輪郭線を、新たな輪郭線として、前
記実施例１〜４のいずれかを適用したものである。本実
施例によれば、曲線部も、十分に滑らかに見せながら
も、直線のみによって、３次元化を行うことが可能とな
る。

【００３２】（第６の実施例）＜請求項５＞ 第６の実施例は、前記第１〜４の実施例の何れかにおい
て、入力となる２次元形状を、「アウトラインフォン
ト」の文字データに特定したものである。 ＜文字の例１＞図１５は、“目”という文字のゴシック
体でのアウトラインを入力２次元形状とした例である。
図中、番号０〜１５で示されているのは、文字を構成す
る輪郭点であり、その輪郭点０〜１５の（ｘ，ｙ）座標
を図１６に示す。これに、第２の実施例の形状変換方法
を適用することにより、立体化（３次元化）を行なう。
立体化の結果の図を図１７に示す。ただし、ここでは、
図をできるだけ単純にするために、２重化された“目”
の移動は直線的な平行移動とした。

【００３３】このとき、生成された３次元形状を構成す
る輪郭点の（ｘ，ｙ，ｚ）座標の例を図１８に示す。図
１８において、点番号０〜１５は元の２次元形状の輪郭
点の番号を、点番号１'〜１５'は移動した後の２次元形
状の輪郭点の番号を示している。この３次元形状は、図
１９に示すように、面番号０〜１７とそれらの面を構成
する輪郭点で示される曲面（もっとも、この例において
は、全て平面になってしまうが）で構成される。ここ
で、番号０は元の２次元形状の面であり、番号１はそれ
を２重化して移動した面である。番号２〜１７は、本実
施例に従った３次元化の処理によって生成された「側
面」である。

【００３４】（文字の例２）図２０は、“口”という文
字のゴシック体でのアウトラインを入力２次元形状とし
た例である。図中、番号０〜７で示されているのは、文
字を構成する輪郭点であり、その輪郭点０〜７の（ｘ，
ｙ）座標を図２１に示す。これに、第２の実施例の形状
変換方法を適用することにより、立体化（３次元化）を
行なう。立体化の結果の図を図２２に示す。ただし、本
実施例では、“口”という文字を拡大しつつ回転して移
動した。

【００３５】このとき、生成された３次元形状を構成す
る輪郭点の（ｘ，ｙ，ｚ）座標の例を図２３に示す。図
２３において、点番号０〜７は元の２次元形状の輪郭点
の番号を、点番号０'〜７'は移動した後の２次元形状の
輪郭点の番号を示している。この３次元形状は、図２４
に示すように、面番号０〜９とそれらの面を構成する輪
郭点で示される曲面で構成される。ここで、番号０は元
の輪郭点０〜７で構成される２次元形状の面であり、番
号１はそれを２重化して移動した後の輪郭点０'〜７'か
ら構成される２次元形状の面である。番号２〜１７は、
本実施例に従った３次元化の処理によって生成された
「側面」である。本実施例によれば、アウトラインフォ
ントの文字データから、これを３次元に拡張した形状
を、容易に得ることができる。

【００３６】（第７の実施例）＜請求項６＞ 図２５は、本発明を実現するためのコンピュータを構成
する部分を模式的に描いた図である。同図において、１
はＣＰＵ、２はプログラムメモリ、３はデータメモリ、
４はディスプレイ、５はハードディスク、６はフレキシ
ブルディスク、７はプリンタ、８はキーボード，スキャ
ナ，マウスなどからなる入力装置である。ここで、上述
のソフトウェア（プログラム）は、ハードディスク５，
フレキシブルディスク６，ＣＤ−ＲＯＭといったいわゆ
る外部記憶装置に記憶され、実行の際にはメモリ上にロ
ードされて使用される。ＣＰＵ１はこれを逐次的に読み
出し、実行する。前述した第１〜第６の実施例は、処理
手順に特徴を有するものであり、コンピュータによって
実行されるソフトウェア（プログラム）として記述し、
フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に
格納して流通させることが可能である。

【００３７】（第８の実施例）＜請求項７＞ 図２６は、第８の実施例に係る形状変換装置の構成を示
す図である。前述の第１〜第６の実施例を実現するため
に本形状変換装置は、同図に示すように、入力装置８
と、プログラムメモリ２と、データメモリ３と、データ
格納装置（ハードディスクなど）５０と、制御情報格納
部９などから構成される。プログラムメモリ２は、２次
元形状入力部２１，制御情報入力部２２，３次元形状変
換部２３，３次元形状出力部２４，制御部２５から構成
される。

【００３８】２次元形状入力部２１は、ディスク装置な
どに代表されるデータ格納装置５０または入力装置８な
どから、２次元形状の輪郭線データを読み込む。制御情
報入力部２２は、この２次元形状を移動する方向や移動
量などの情報とともに、この２次元形状に加える変換を
指定するための情報、すわなち、この２次元形状を構成
する輪郭点それぞれの軌跡を指定するための情報を、制
御情報格納部９から読み込む。

【００３９】３次元形状変換部２３は、制御情報入力部
２１で読み込まれた情報を用いて、第１〜第６の実施例
の何れかの方法を用いて、２次元形状入力部２１から読
み込んだ２次元形状を３次元形状に変換する。３次元形
状出力部２４は、３次元形状変換部２３で変換された３
次元形状を、ディスク装置などに代表されるデータ格納
装置５０または出力装置などに出力する。なお、制御部
２５は、以上の処理全体の制御を行なうものである。デ
ータメモリ３は、上記各部の間でやり取りされるデータ
を一時的に記憶するために用いられる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、与えられた２次元形状
から、簡単に、３次元形状を生成する形状変換方法、そ
のための手順を記録した記憶媒体、および形状変換装置
を得ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の形状変換方法の処理手順の概略を示す
フローチャートである。

【図２】本発明の形状変換の様子を概念的に示したもの
である。

【図３】２次元形状を構成する複数の輪郭線群から、処
理すべき輪郭線を特定する手順を説明するフローチャー
トである。

【図４】第２の実施例に特有の処理手順を示す図であ
る。

【図５】第２の実施例を用いて、長方形から直方体を生
成する様子を示す図である。

【図６】サブルーチンＳurface Ｆourを説明するための
フローチャートである。

【図７】第３の実施例に特有の処理手順を示すフローチ
ャートである。

【図８】第３の実施例を用いて、長方形から直方体を生
成する様子を示す図である。

【図９】サブルーチンＳurface Ｔhreeを説明するため
のフローチャートである。

【図１０】第４の実施例に特有の処理手順を示すフロー
チャートである。

【図１１】第４の実施例を用いて、長方形から直方体を
生成する様子を示す図である。

【図１２】第５の実施例の処理手順を示すフローチャー
トである。

【図１３】始点Ａ、終点Ｃ、曲線外の制御点Ｂによって
構成される２次スプライン曲線の例を示す図である。

【図１４】始点Ａ、終点Ｄ、曲線外の制御点Ｂ，Ｃによ
って構成されるＢezier曲線の例を示す図である。

【図１５】“目”という文字のゴシック体でのアウトラ
インの２次元形状を示す図である。

【図１６】図１５の輪郭点の（ｘ，ｙ）座標を示す図で
ある。

【図１７】図１５の２次元形状に対して第２の実施例の
形状変換方法を適用することにより、立体化（３次元
化）を行なった結果を示す図である。

【図１８】形状変換により生成された３次元形状を構成
する輪郭点の（ｘ，ｙ，ｚ）座標の例を示す図である。

【図１９】図１７の３次元形状を構成する各面の輪郭点
を示す図である。

【図２０】“口”という文字のゴシック体でのアウトラ
インの２次元形状を示す図である。

【図２１】図２０の輪郭点の（ｘ，ｙ）座標を示す図で
ある。

【図２２】図２０の２次元形状に対して立体化を行った
結果を示す図である。

【図２３】形状変換により生成された３次元形状を構成
する輪郭点の（ｘ，ｙ，ｚ）座標の例を示す図である。

【図２４】図２２の３次元形状を構成する各面の輪郭点
を示す図である。

【図２５】本発明を実現するためのコンピュータを構成
する部分を模式的に描いた図である。

【図２６】第８の実施例に係る形状変換装置の構成を示
す図である。

【符号の説明】

１：ＣＰＵ、２：プログラムメモリ、３：データメモ
リ、４：ディスプレイ、５：ディスク、６：フレキシブ
ルディスク、７：プリンタ、８：入力装置、９：制御情
報格納部、２１：２次元形状入力部、２２：制御情報入
力部、２３：３次元形状変換部、２４：３次元形状出力
部、２５：制御部、５０：データ格納装置

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子計算機を用いて２次元形状を３次元
   形状に変換する形状変換方法において、平面上の輪郭線
   として表現された２次元形状を入力し、該２次元形状
   を、その平面と独立した方向に、別途指定された向き
   に、別途指定された量だけ、その輪郭線を変形しつつ移
   動し、該移動の軌跡に基づいて３次元形状を構成するこ
   とを特徴とする形状変換方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の形状変換方法において、前
   記２次元形状を２重化し、その一方を固定し、他方を移
   動し、それぞれの２次元形状の対応する輪郭点を接続す
   ることによって３次元形状の側面を構成することを特徴
   とする形状変換方法。
3. 【請求項３】請求項１記載の形状変換方法において、前
   記２次元形状を２重化し、その一方を固定し、他方を移
   動し、それぞれの２次元形状の対応する輪郭点およびそ
   の前後の輪郭点同士を選択的に接続することによって３
   次元形状の側面を構成することを特徴とする形状変換方
   法。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項に記載の形状
   変換方法において、入力された前記２次元形状中に曲線
   が存在する場合、該曲線を複数の連続する直線に分解
   し、該連続した直線を前記曲線に置き換えた新たな２次
   元形状を前記入力された２次元形状と置き換えることを
   特徴とする形状変換方法。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれか１項に記載の形状
   変換方法において、前記２次元形状はアウトラインフォ
   ントの文字データであることを特徴とする形状変換方
   法。
6. 【請求項６】請求項１〜５のいずれか１項に記載の形状
   変換方法の処理手順を記録した記録媒体。
7. 【請求項７】平面上の輪郭線として表現された２次元形
   状を受け取る２次元形状入力部と、その形状の移動の方
   法およびその形状に加える変換などを指定する制御情報
   入力部と、前記２次元形状入力部から入力された２次元
   形状を前記制御情報入力部からの入力に従って移動した
   軌跡として表現される３次元形状を生成する３次元形状
   変換部と、変換された３次元形状を出力する３次元形状
   出力部を有し、前記３次元形状変換部において、請求項
   １〜５のいずれか１項に記載の形状変換方法によって形
   状変換を行うことを特徴とする形状変換装置。