JPS62123573A - コンピユ−タ・グラフイツク装置およびその操作方法 - 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】 本発明は、例えば文字、数字、句読マーク、記号などの
ような字、および線、弧、曲線、円などのようなグラフ
ィック原素、ならびにコンピュータ・グラフィックなど
を作って記憶する方法および装置に関するものである。

さらに本発明は、記憶された字を例えばモニタ上に検索
・表示する方法および装置に関するものである。

発明の背景 ａ０字体記憶 コンピュータ表示装置に情報を表示するのに用いら扛る
字体は伝統的に、ビットマツプとして知らｎるマトリッ
クス構造にレイアウトされている。

こｎらは、各点が当該字の表示中にターンオンされるべ
きピクセルを表わす点の矩形配列である。

ビットマツプはしばしば、字発生器と呼ばｎるコンピュ
ータ記憶装置に記憶さｎ、「芋マトリックス」、すなわ
ち水平および垂直ピクセルの字のサイズに関して指定さ
れる。共通マトリックス・サイズは５×７および７×９
である。

ビットマツプ字体は、字マトリックスのサイズに比例す
る記憶装置の記憶量を必要とする。下記の表はあるサン
プルの字サイズおよび字ごとに必要なビット記憶量を示
す： ５Ｘ７　　　　　　　　６５ ７Ｘ９　　　　　　　　６６ １６×２４　　　　　　３８４ ６２Ｘ４８　　　　　　１５６６ ６４Ｘ９６６１４４ アルコンピユータ・システムは比例的に隔置されたビッ
トマツプ字体全使用する。これらのシステムでは、字は
固定格字の上に表示されず、むしろ科学はそのサイズに
比例したスペースの捕ヲとる。こｎは植字機がテキスト
金レイアウトする方法に似ているが、固定スペースの字
はタイプライタのテキストにより多く似ている。比例的
に隔置された字では、科学のビットマツプ・パターンと
共に字のサイズを表わすｔｐｌ報を記憶する必要がある
。

２、スプライン スプラインは曲線に沿う各点のＸおよびＹの値があるパ
ラメータｔの６次多墳式として表わされる曲ａを表わす
パラメータに関する６次関数である。４つの係数は線の
各終点の位置とタンジェント・ベクトルを定め、またｔ
　ｋ　Ｏｖｈら１まで変えることによって曲線が各点の
間に描か扛る。周知の形のスプラインは「エルミート」
、しベイゼイ」および「Ｂ−スプライン」である。これ
らは主として、４つの定義係数の有効数字が異なる。エ
ルミート曲線は終点の位置およびタンジェント・ベクト
ルを定める。ベイゼイ曲線は曲線の終点およびタンジェ
ント・ベクトルの終点である他の２つの点を定める。Ｂ
−スフ°−フィン曲線は終点に近い（曲線がとｎらの点
を通過することは保証されない）が、セグメントの終点
で連続な第１次および第２次肪導関数を持つ曲線を表わ
す。

字パターンは、字のアウトラインを作る１組の曲線を表
わすデータを記憶することによってスプラインについて
定めらｎる。字が表示されるとき、このアウトラインは
太字を作るために表示スクリーン上で満たされる。

文体を記憶する手段としてのビットマツプに勝るスプラ
インの利点は、その記憶の経陽性と、どんな所望のサイ
ズにでも容易に増減されることである。１つの平均字が
２０個のスプライン曲線と共に記憶さｎ、係数値はわず
か８０個を必要とするに過ぎない。スプライン曲線はそ
の係数が増減されるにつ扛てその形状全保存し、同じ組
の係数データを異なるサイズの字を表示するのに利用で
きる。

グラフィックスを表示するのに用いらｎないコンピュー
タ・システムでは、字体は字発生回路と組み合わされる
リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）にビットマツプとし
て通常記憶される。字マトリックスは通常５×７から９
×１６まで変化し、比例的に隔置さｎない。字は表示セ
ルをできるだけ沢山埋めるように設計され、また字はし
ばしば与えられたセリフであって狭い字をより広くする
。グラフィックが要求されるとさは、字体も通常ビット
マツプ形式に記憶されるが、ビットマツプは字発生器専
用の記憶装置では４　（Ｃ’ＰＵ記憶装置に記憶される
。字は固定表示セルに通常表示される。

サイズが変わる字を表示するようにされたシステムまた
は超高解像度の出力デバイス（例えばレーデ・プリンタ
または写真植字機）では、スプリンタがしばしば使用さ
れる。

５０字体作り 常時、設計段階では、低および局解像度の字は別々に処
理される。低解像度の字はビットマツプとして作られ、
ビットは最も魅力的な字を与えるようにターンオンされ
る。篩解像度の字は魁力的な字を引くことにより（また
は既存の字体を用いて）作ら扛、そｎぞｎのアウトライ
ンはスプラインと整合される。

スプライン字の設計が尚解檀度表示装置で要求されると
き、ｅ１者は紙用に設計全作り七ｎらのまわりにスプラ
インを巻いたり、既存の字体を取ってそのアウトライン
のまわりにスプライン曲線を巻くオプションを有する。

こ扛は＾解像度グラフィックターミナル音用いてスプラ
インが字のアウトラインに合うまでスプライン曲線節す
ることによって常時行わｎる。

これらの装置、すなわち写真植字装置および超高解像度
出力デバイスは、それらが設計さｆ′Ｌ九項境において
良好に作動するが、七ｎらは１インチ当たり１（１０ピ
クセル未満のピクセル密度を持つ゛表示装置に使用した
とき大きな欠点を有する。

１６インチ（対角線）の陰極線管モニタに表示される６
４０ｘ４８０ピクセルのピクセル密度は１インチ箔たり
約６２ピクセルである。

Ｃ１字体表示 １、スクリーン・メモリ構造 ラスク走査表示スクリーン上に像を表示するコンピュー
タでは、全体のスクリーン像は表示メモリに通常記憶さ
れる。メモリ内の字のスクリーン一杯を表わす２つの基
本設計法がある。こｎらは「セル・ベース」および「ビ
ットマツプ」設計と呼ばれる。

セル・ベース設計では、スクリーンは各セルが１字を保
持し得る矩形「セル」Ｋ分割される。

４０字×２０行の表示では、スクリーン・メモリは８（
１０バイト全含む必要がある。各セルはスクリーン上で
同じサイズであり、このサイズは字発生器の字マトリッ
クスに相当する。

−各セルの個々の記憶場所け０〜２５５の値全保持する
ことができる。こ扛はその位置で表示されるべき字のＡ
ＳＣＩＩコードである。表示制御器はスクリーンの各セ
ルを順次走査し、さらに各セル位置を読む。そこに見ら
扛るＡＳＣＩＩココーは字セル内の現在の行と共に文発
生器廻送ら扛、字発生器はその字のビットの行？出力す
る。字発生器の出力は直列化さｎ、セット（オン）され
るどんなビットでもスクリーン上の可視ピクセルに相当
する。

セル・ベース表示装置のハードウェア構造によジ、グラ
フィックおよび比例的な字ならびに文相瓦間の間隔をと
ることは不可能である。

ビットマツプ設計の場合には、スクリーン・メモリはス
クリーン上の各ピクセルについて１つの場所を有する。

各場所の値はそのピクセルの色に相当する。もしその場
所が２５６の異なるｆＦｊｉを保持し得るならば、スク
リーンは２５６の異なる色を表示し得る。６４０の水平
ピクセル×４８０の垂直ピクセルを表示する場合、スク
リーン・メモリは３０７．２（１０バイトのサイズを必
要とする。

ＣＲＴ制御器は、スクリーン・メモリから読み出されて
表示される各バイトのアダレスを順次供給する。スクリ
ーン上に字ｆ！：表示するために、ｃｐｔｒは字設計に
ある各ピクセル金スクリーン・メモリの適描な場所に曹
き込まなけｎばならない。

スクリーン−メモリを説明するのにしばしば用いられる
曙は、「ピクセル当たりのビット」の数である。ビット
は最小ディジタル記憶素子であり、２つの状態、すなわ
ちオンまたはオフ、１または０、明または暗、の内の１
つを表わすことがでさる。ピクセル当りのビットという
飴は、スクリーン・ピクセルがどれだけ多くのイ直を保
持し得るかを示すものであり、すなわちそれが表わし得
る明確な色またはグレイ・レベルの数を示す。表わされ
る色の数は、２のピクセル尚９ビット数乗として算出さ
れる。したかつて、スクリーン・メモリがピクセル当た
り８ピツド？有するならば、それは２５６の異なる色を
表わすことができる。「ピクセルマツプ」は本明細書に
おいてピクセルの矩形配列ヲ謄、明するのに用いられる
語である。

表示が単色画であるときけ、字体ビットマツプは通常ピ
クセル当たｖ１ビットとして記憶される。

これはスクリーン・メモリがピクセル自た９１ビットヲ
越えて記憶した場合でも成−９立つ。字ビツトマップは
コンピュータ語当たり数ピクセルを記憶するので、数個
の字ビットマツプ・ピクセルは一緒に読ま扛る。表示メ
モリもコンピュータ語当た９数ピクセルを記憶するなら
ば、同じものが表示書込みに通用する。

４、グレイ・スケール表示 低解像度表示装置に高解像度像を表示する基本的問題は
、像が原ｇＲを正確に表わす忙は余りにも低い割合でサ
ンプルされることである。［エイリアジング（ａｌｉａ
ｓｉｎｇ）として知らｎる作用は字が低Ｎ像度表示装置
に表示されるときしばしば現われる。エイリアジングの
作用を減少させるために、アル既存のコンピュータ・シ
ステムは文字の縁で数個のグレイ・レベルを使用する。

これは字が表示格子よりも高い解像度の格子洗面かれて
いる印象を与える。しかし、字は当初表示格子上でサン
プルするように設計されていないので、字は修正と要し
ないまっすぐな緑を持つ字でさえきれいなアウトライン
を持つことはまｎであり、字のまわ９にグレイ、すなわ
ちけばだったアウトラインを持つ印象を与える。

本明細書では、ビデオ・スクリーンという飴は主トシて
コンピュータ・スクリーン、すなわちＶＤＵおよびＬＣ
Ｄのような視覚表示ユニットのあらゆる形式を包含する
のに用いら扛る語である。

発明の概要 したがって本発明の１つの目的は、モニタまたはハード
・；ピー出力デバイスのようなコンピュータ制御器出力
デバイスに字を作って表示する方法を提供することであ
り、それによって反エイリアジングおよびひずみの問題
は特に低解像度で減少される。

本発明のもう１つの目的は、有効な字体記憶のためのピ
クセルマツプを提供することである。

本発明のもう１つの目的は、有効な字体記憶のためのス
フ°ラインを提供することである。

本発明のもう１つの目的は、有効な字体記憶のためのピ
クセルマツプとスジラインとの組合せを提供することで
ある。

本発明のさらにもう１つの目的は、コンピュータ側御の
表示装置に比例的な字間ｊ４を提供することである。

本発明の追加の目的および利点は下記の説明に一部示さ
れるが、こｎは例としてのみ与えらｎかつ一部は説明か
ら明らかになると思わｎるが、発明の実施によって学ぶ
ことができる。

本明細書に組み込ま扛たり、その一部を構成する付図は
、本発明の１つの実＃ｉ態様を示すとともに、説明によ
り本発明の原理を明らかにするのに役立つ。

ａ、概要 本発明は、本質的にアルファベットの文字、数字、記号
、グラフィック原素などであるグラフィック字を作り、
記憶し、そして表示するコンビコータ制御の方法ならび
に装置を含む。本発明はさらに、下記の主領域を含む： （１）グラフィック字の構成とコンピュータ・メモリへ
のその入力、および （２）　　表示装置に表示するためのグラフィック字の
検索。

グラフィック字（ｌたは字体）は高解像度グラフインク
表示ユニットを用いて最初に定めらｎる。

字は、それらが表示される解像度で設計さｎ１次にスプ
ライン曲線はこｎらの事前設計された字に合わされる。

こ扛らのスプライン形成字が引き続き低解像度字格字の
上にサンプルされると、エイリアジングの問題は大幅に
減少される。

ナベての字は表示のためにピクセルマツプに変換される
。これには有限量の時間がかかるので、最もよく使用さ
れる字はピクセルマツプの形で記憶することがある。ピ
クセルマツプは、スプライン曲線が通過する各境界正方
形用のグレイ・スケール値を含む。

字が色で（また白背景の上Ｖｃ）表示されるときは、反
エイリアジング操作がその点の背景スクリーン・ピクセ
ルと字の描写色との間に挿入する各字ピクセルに加えら
れる。こｎは字が多色背景の土に描かｎる場合でも正し
く反エイリアスされた字を与える。

最後に、本発明の方法は比例的な字間隔を提供する。こ
ｎは２つの字が何であるかにより字間隔が変化すること
を意味する。こｎは字をはるかに一様にレイアウトされ
たように見せる追加の効果をあげる。

５０字の定義 字体は高解像度グラフィック表示ユニットを用いて最初
に足めらｎる。第１ａ図に示される通９、グラフィック
表示ユニット１（１０は通信リンク１０１によって、一
般に「パーソナル」ま念は「マイクロ」コンピュータと
して知ら扛るコンピュータ１０２に接続されている。こ
ｎらの２つのコンピュータ・システムけいずｎも、字体
ヲ定メてそｎらをスプラインとして記憶するのに用いら
ｎる。

第１ｂ図は、第１ａ図のシステムによ−り作られた字を
記憶・表示するシステムの構成部品および・・−ドウエ
アを示す。字はコンピュータ１１０のメモリ部分に記憶
されて、素子１１１〜１１６を含むグラフィック表示ユ
ニットを用いて表示される。

まず、各グラフィック字はグラフィック表示ユニットで
表示される９６Ｘ９６格字の上にビットマツプの形で作
ら扛る。こｎは、Ｐ′Ｊｒ望のビットマツプを得るよう
に表示ユニット上のピクセルを手動でターン・オンおよ
びターン・オフすることによって達成さ２する。字を作
る間に、２つのより低い解像度形式の有効な減少が同時
にモニタされる。

この実施態様では、低い解像度は１／２および１／、、
すなわち（面積についてｌ／４および”／１６　）の減
少をそｎぞｎ表わす、４８Ｘ４８Ｄよび２４×２４の格
子で表示される。かくて、作らｎでいるグラフィック字
の低い解像度はその字の高解像度形式が作られる間にモ
ニタされる。低解像度形式のどれもが不満足であるなら
ば、高解像度形式は字の６つの全サイズが満足されるま
で変えることができる。

第２ａ図、第２ｂ図訃よび第２Ｃ図はグラフィック表示
ユニットによって表示される文字ｒｂＪの解像度の６つ
のレベルを示す。第２ａ図は９６×９６格字の上に作ら
ｎた文字ｒｂＪの最高解像度金示す。第２ｂ図は４８Ｘ
４８格字の上の中間解像度で表示された字を示し、第２
ｃ図ば２４×２４格字の上の文字ｒｂＪの低解像度表示
である。こｎらの表示はナベて単ビツト字体であり、反
エイリアスされていない。

最高解像度の字は、ピクセルをスイッチ・オンおよびス
イッチ・オフすることによって視覚表示装置の上に作ら
ｎる。第２ａ図の高解像産学の格字の４個の正方形部分
から第２ｂ図の中間解像度の対応する１個の正方形部分
に進む場合：囚　第２ａ図の４個の正方形がどｎも照ら
し出さｎない場合は、第２ｂ図の対応する正方形は照ら
さｎず、 の）第２ａ図の４個の正方形の内の１個が照らされる場
合は、第２ｂ図の対応する正方形は照らされず、 （Ｃ）　　第２ａ図の４個の正方形の内の２個が照らさ
れる場合は、第２ｂ図の対応する正方形は照らされず、 （Ｄ）　　第２ａ図の４個の正方形の内の６個が照らさ
れる場合は、第２ｂ図の対応する正方形は照らさｎｌ 知）第２ａ図の４個の正方形の全部が照らされる場合は
、第２ｂ図の対応する正方形は照らされる。

上記に使わｎたアルゴリズムが必要なのけ、小さな字サ
イズで１つのピクセルが字線幅を有効に作るサイズを持
つからである。重大な決定は、理論的に反対の方法で行
われる上記ステップ（Ｃ）の下で行われる。我々は普通
の考えとは逆開、七ｎが専断的な決定でないことを発見
した。アルゴリズムはピクセルをターン・オフすること
を支持し、これは例えばＯまたはＥのあるいはＳの内部
曲線によＱ表わされるような字の部分の間隔のボウル効
果の減少を防ぐ背景特徴の保持を保証する。こｎＰｉ非
ＢＡ確なステップである。

第２ｄ図は高解像度表示から低解像度表示を作るために
、第１ａ図のグラフィック表示ユニット１（１０によっ
て実行されるコンピュータ・プログ２ムの基本操作を示
す流ｎ図である。高解像度表示における各群４個の正方
形では、ステツｆ２（１０〜２１５が実行されて低解像
度表示が作らｎる。

ステップ２（１０において、高解像度表示にある４個の
正方形群がどれだけ多く照らされるで）がまず決定され
る。４個の内の６個以上、すなわち６個または４個が照
らされるならば、ステップ２０５が実行される。正方形
の６個未満、すなわち０個、１個またＩ／ｉ２個が高解
像度表示で照らされるならば、ステップ２１０が実行さ
れる。

ステップ２０５において、高解像度表示の４個の正方形
群に対応する低解像度表示の正方形がターン・オンされ
る。さもなければ、ステップ２１０において、対応する
正方形がターン・オフされる。

ステップ２（１０−２１５は、プログラムがステップ２
１５のＹ分岐を経て最終群後に終るまで、高解像度表示
の各＃４個の正方形について繰り返される。

この方法は、字の高解像度形式を作る人に、七ｎが低解
像度ではどうなるかを正確に知らせる利点を与える。通
常、高低解像度構造は表示に関して最大ンよび最小であ
るが、筒解塚度形式の方が得ら扛で表示される。

いったん字が作らｎると、曲線はその周辺に合わされる
。該当の場合、曲線は例えば第２ａ図のゼロ’＝ｆｃは
ｒｂＪの場合に１内部周辺にも合わされる。この実施態
様では、使用され曲線の形式はエルミート・スプライン
である。

スプラインはパラメータの６次関数であり、すなわち曲
線に沿う各点のＸおよびＹの値はあるパラメータｔの６
次多項式として表わされる。４つの係数は座標点位置お
よび各曲線の終点のタンジェント・ベクトル金庫め、ま
たｔを０から１まで変えることによって曲線が描ｖｈｎ
る、エルミート・スプライン曲線は下記の形を有する： Ｘ（ｔ）＝ＸＯ（２ｔ３−６ｔ、２＋１　）＋ｘ１　（
−２ｔ３＋６ｔ２）＋ ｘｖｏｃｔ３−２ｔ”＋ｔ）＋ ＸＶｌ（ｔ３−ｔ”） Ｙ（ｔ）＝ＹＯ（２ｔ３−６ｔ２＋ｉ）＋Ｙｌ（−２ｔ
３＋、５ｔ”）＋ ＹＶＯ（ｉｔ３−２ｔ”＋ｔ）＋ ＹＶｌ　（ｔ、　Ｌｔ　”） ただしＸＯ、ＹＯおよびＸｌ、Ｙｌは２つの終点であり
、ＸＶＱ、　ＹＶＱ　オよびＸＶｉ　、ＹＶＩは終点Ｋ
Ｂける２つのタンジェント・ベクトルである。終点およ
びタンジェント・ベクトルは第６図にグラフで示されて
いる。

直ａｆｔ定めるのにエルミート・スプライン機能を使用
する必要がないのは、線を定めるように要求されるもの
はすべてその２つの終点だからである。したがって、直
線はタンジェント・ベクトルを持たないまたは（０，０
）のベクトルを持つ特別の場合として処理される。

スプラインは第４図の高解像産学ｒｂＪのまわりに作ら
ｆしているのが示されている。この特定の例に見られる
通り、文字は２０個の曲線、すなわち曲線１−２．２−
６．６−４・・・２０−１．５によって作ら扛ている。

科学はどんなグレイ・スケールもなしに作ら扛ているこ
とが８Ｅ目される。かぐてグレイ・スケール値は記憶す
る必要がない。垂直線および水平線のグレイ・スケール
は、すべての垂直ｐよび水平線が格字の境界縁に入るよ
うにスプライン曲線を作ることによっても回避される。

こｎは、科学の全６つのサイズおよびサイズの倍数が字
の簡さ、幅、または他の寸法を作る格子正方形のファク
タである他のサイズについて行わｎる。

スプラインは概念的な曲線（すなわち幅を持たない点の
集合）を表わすに過きないので、各スプラインの「内側
」の方向を定める必要がある。

「内側」の方向は、スプライン曲線に関する字の内部す
なわち埋めらｎた部分の方向である。８つの方向のすべ
ては第５図に示される通り定めらｎるが、こ扛らは８つ
の一様に分布した一コンパス点に大体相当する。

内側の方向を表わす世数値０〜７は、スプライン座標と
共に記憶されて、第９ａ図および第９ｂ図について佐で
説明される通９字のピクセルマツプ表示ケ再生するのに
用いら扛る。かくて、単一スプライン曲線は、１組４個
のＸ−Ｙ座標イ直（Ｘ［］　、ＹＱ　、ＸＶＱ　、ＹＶ
Ｏ、Ｘｉ　、Ｙｌ、ＸＶｉ　、ＹＶｉ）と内側方向値と
によって定めることができる。

本発明のシステムは、スプラインを半自動の方法で高解
像度ビットマツプ字に合わせる。この整合法の目的は、
篩解像度格子にレイアウトされたときスプライン表示が
同じ原字ビットマツプを作ることである。

本システムでは、ユーザはコンピュータ人力キーボーげ
によりスプラインおよび点を入力するとともに、終点ベ
クトルに初期の推測を入力する。

以下に詳しく説明するが、コンピュータによって′　実
行されるプログラムは終点ベクトルを調節して、スプラ
イン発生によるビットマツプと族ビットマツプとの間の
差（誤差）を最小にする。大部分の場合、こｎは完全な
一致を生じる。

スプラインの各終点ベクトルｈｘおよびＹ成分によって
表わされるので、各スプラインについては誤差を最小に
するように調節する４個の変数がある。誤差量ａは、丹
生されたビットマツプにある正しくないピクセルの故と
して誤差を生むこｔ′Ｌら４つの変数の関数と考えらｎ
る。不正ビクセＪ・はマスタ（原）ビットマツプに一致
しないものである。

スプライン発生のビットマツ７″は、実際には、ピクセ
ル当たり１ビット？持つスプライン発生のピクセルマツ
プである。

スプラインをビットマツプの縁に合わせるために、コン
ピュータ・プログラム・ルー−１’（ｒｌ−ＰＩ）セッ
トされた回数まで実行さｎ１誤差は各反復後に算出され
る。プログラムは字境界の各スプラインについて実行さ
れる。第６図はスプライン発生の操作を示すととも本発
明のシステムの型合ソフトウェア・プログラム金示す流
ｎ図である。ユーザが選んだ各スプラインについて、ス
テラ７°５（１０〜５４０が実行されて各曲線のスプラ
イン形成を出力として作る。

第１ステツプ５（１０では、ユーザは曲線の選択した終
点についてＸ−Ｙ座標値全手動で入力するとともに、終
点ベクトルで最初の推測を入力する。

こｎはシステム入力キーボードによって行わ扛るが、マ
スク・ビットマツプ像はグラフィック表示ユニットに表
示される。

ステップ５１０は、族ビットマツプとの最小数の不一致
を持つビットマツプを作るＸＶ［］の値を見つげるが、
他の６つの変Ｍ（ＹＶ（１１ＸＶＩ　、ＹＶｌ　）を一
定例保持する。サブルーチン５１０はＸＶ［）の異なる
値を用いて１組のスプライン曲線を作る。

字のビットマツプ表示は、第９ａ図および請９ｂ図に関
して後で説明されるサブルーチンを用いて各スプライン
曲線について発生される。作らｎたビットマツプはマス
ク・ビットマツプと比ａすｒｔ。

誤差値はｘｖ□の各値釦ついて計算・記憶される。

ＸＶ（］の最適値は、作ら扛るスプラインの誤差値も増
加するまで、ＸＶＯの現行値をまず増加させることによ
って決定される。次にＸＶ［ｌは、誤差値がＸＶＱの地
位について再びより大きくなるまで減少される。最適な
ＸＶ［ｌは、増加された誤差値を作った２つのＸＶＯ値
の中間として選択される。

ステップ５１０で戻さ）Ｌる誤差値が０であり、すなわ
ちスプラインが族ビットマツプと同じビットマツプを作
るならば、ステップ５１１においてスプラインの最適化
ループが児成され、プログラムはステップ５１１からＹ
分岐に出る。スプライン座標はステツｆ５４０でメモリ
またはディスク・ファイルに蕾き込まｎる。

ゼロ誤差が作られない場合は、上記の工程はステップ５
１２−５１７で繰り返されてＹＶＯ、ＸＶｌおよびｙｖ
Ｉ用の最小誤差値が決定される。任意な点で誤差が０で
あるならば、スプライン整合／最適化はステップ５１３
．５１５または５１７のＹ分岐を経て終り、スプライン
座標はステップ５４０で記憶される。

ゼロ誤差がステップ５１７で検出さｆＬｆｘ、い場合は
、ステツ７″５２０が実行されて上記ステップにおいて
用いらｎる精度を５％だけ増加させる。こ扛は、最適化
のステップ５１０．５１２．５１４および５１６で使用
されるＸＶＩ］などの値の増分を減少させることによっ
て達成される。

ステップ５３０において、所定の最大反復になって完全
な一致（ゼロ誤差）が得らｎなけｎば、プログラムは最
後の組の最適スフ′ライン座標全記憶することによって
終る。このステップは、ある理由で完全な一致が得らｆ
Ｌない場合にエンドレス・ループを防止するに過ぎない
。

第７図は、第６図に示された文字ｒｂＪ用の第５図のプ
ログラムによって作られたスプラインの一覧表の例であ
る。Ｍ６図の２０個の各スプラインに対応して、一覧表
の中でｌ″ｓＰ」で始まるスプライン定義が２０通り存
在する。こｎらのスプラインはどんな特定順にも記憶さ
せる必要はない。

各行の最初の８個の値はそればＸ０１ＹＯ１ＸｖＯ１Ｙ
■０、Ｘｌ、Ｙｌ、ＸＶ１オヨびＹＶｌ’ｉ表わす。各
行の最後の値は前述のような内側の方向である。

一覧表の中の最終項目は、「ＦＰＪで表わされたフィル
・ポイントの座標値である。こｎは、スプラインが字に
合わされるときに手動で指定される字境界内の点である
。フィル・ポイントは、字が１組のスプライン座標とし
て記憶されるとき、その字の内部すなわち埋めらｆ′Ｌ
′ｆｃ部分を識別するのに用いらｎる。Ｕ；」または「
チ」のような途切れた部分を持つ字を記憶するには、２
個以上のフィル・ポイントを必要とすることがある。

すべての字は上述の通−９，１組のスプライン座標とし
て記憶さｎ、る。そｎｃｏ）はフロッピー・ディスクに
、コンピュータ・メモリに、ＲＯＭに、またはコンピュ
ータ・データを記憶する任意な他の方法で、記憶するこ
とができる。

字を表示するには、所望サイズの字のピクセルが１組の
記憶されたスプライン座標から作られる。

ピクセルマツｆは、曲線が通過する各境界正方形用のグ
レイ・スケール値を含む。字を表示する前に、緑は文の
描写色と各境界正方形の背景色とをグレイ・スケール・
ファクタによって定めらｎる割合で混合することによっ
て、反エイリアスさｎ、すなわちなめらかにされる。

この方法は字の色と背景の色を考慮に入ｎた反エイリア
スのステップを含むが、単色表示では、グレイ・スケー
ル・ファクタを直接使用することができる。共通字のあ
る共通サイズをピクセル・マツプの形で直接記憶するこ
ともできる。このような場合、科学のグレイ・スケール
値は既に計算断であり、字を色表示すべき場合、要求さ
れるすべては表示前に前景の色と背景の色を仲人する反
エイリアスのステップヲ実行することである。

第１ｂ図は字を記憶・表示するシステムの１つの実施態
様の構成部品および・・−ドウエアのブロック図である
。字はスプラインまたはピクセルマツプの形で、コンピ
ュータ１１０のメモリまたはディスク・ファイルに記憶
される。一般に「−パーンナル」または「マイクロ」コ
ンピュータトシて知られるコンピュータ１１０は、素子
１１１〜１１６を含むグラフィック表示ユニットの通信
バッファ・メモリ１１１に接続されている。これらの素
子はコンピュータ・ノ１−ドウエア内の追加回路として
実現されるが、本目的では別のものとして処理される。

実際のグラフィック表示は、マイクロプロセッサ１１２
ｐよびスクリーン・メモリ１１３によって達成される。

スクリーン・メモリはスクリーン上の各ピクセル用の１
つの場所を持つ。６４０水平ｘ４８０垂直ピクセルの表
示では、３０７，２（１０個の記憶場所を持つスクリー
ン・メモリが要求される。各場所に記憶される値はピク
セルの色に相当する。場所が２５６個の異なる値を保持
し得るならば、スクリーンは２５６種類の異なる色を表
示することができる。普通、スクリーン・メモリが場所
当たり１バイト（８ビツト）を有する場合は、バイトは
６つの別個な色成分、すなわち赤（６ビツト）、緑（６
ビツト）、および！（２ビツト）に分解される。各色は
フル・オフ（すべてゼロ〕からフル・オン（すべて１）
まで変、わることがあり、その間の範囲は利用できるビ
ットの数によって定めらｎる。

さらに、マイクロプロセッサ１１２ｆｄリーｒ・オンリ
ー・メモリ（ｎｏｕ）　１１４　ｋ呼び出し、そこに固
定表示指令ルーチンが記憶される。こｔしらの表示指令
ルーチンは、字の表示に含まｔＬない樟準のグラフィッ
ク表示機能（描写絨のような）を実行する。

第８図は字を発生・表示するためにコンピュータ１１０
が実行するコンピュータ・プログラムの基本操作を示す
流れ図である。第１ステツプ８（１０において、ユーザ
はビデオ・スクリーン上に表示すべき字を要求する。普
通、これは語処理のような任意のアプリケーション・プ
ログラムにより、または本発Ｆ！Ａを用いるグラフィッ
ク表示パッケージにより達成される。字を要求する際に
、ユーザ（またはアプリケーション・プ四グラムノは、
例えばＡＳＣＩＩコードのような字コード、および表示
すべき字のサイズを示す。

ステップ８１０は、字が既にピクセルマツプの形に変換
されかつコンピュータ・メモリのどこかに記憶されてい
るかどうかを決定する。もしそうなっていなけｎば、１
組のスプライン係数として記憶された字はステップ８１
５でピクセルマツプの形に変換される。字のサイズを変
えるために、スプライン係数に所要のファクタを乗算し
て所望のサイズおよび形状金得る。字はスジライ／の形
で記憶されるので、そｎｒ：）は同じまたは異なるファ
クタによ−９、あるいは例えは傾斜した字を得る位置の
関数であるファクタによっても、ＸＩＩＩＩＢ（”Ｙ軸
上で拡大または縮小することができる。

例えば長い当直線りのグレイ・スケールの望ましくない
面が最小である特に良い結果を生むある好適なファクタ
が存在する。すなわちこのようなファクタは、字の幅が
ピクセルの正確な倍数であるようなものでなければなら
ない。好適な字サイズの縮尺率の選択はあらかじめ定め
らｎ１オペレータに提供される。ステップ８１５で実行
されるサブルーチンは第９ａ図および第９ｂ図に関して
後で説明される。

ステップ８２０において、要求された字と１４ｆｆの字
との間隔は２個の文字の形状に基づいて決定される。要
求された字の下左隅のＸおよびＹスフリーフ位置が次に
ステップ８２５で計算さ）Ｌるが、その際に前のステッ
プ８２０で定めらｎた間隔を考慮に入ｎる。

ＸおよびＹスフリーフ位置は次にステップ８２５で、グ
ラフィック表示通信バッファ・メモリ１１１に送られる
。バッファ・メモリは、新しい字がコンピュータによっ
て送ら扛るにつｎて更新される耽み★きポインタを含む
待ち行列として作動される。最後にステップ８３０にｐ
いて、要求された字のピクセルマツプ社通信バッファ・
メモリに送らｎる。

第８図のプログラムのサブルーチン８１５で行わｎるよ
うに、１組のスプラインからピクセルマツプを発生させ
るために、各スプラインの曲線は適嶋な密度の格子と曲
ｓ’を重ねることによって字のピクセル・アウトライン
を作るようにサンプルされる。字アウトライン内の各格
字の正方形は、視覚表示装置上のピクセルによって照ら
される面積に相当する。

曲線が通過する格字の正方形は境界正方形として識別さ
ｎ５各正方形のＶ内側面積」が計算される。各境界区域
の内側面積を表わす値は、０〜１のスケールでグレイ・
スケール・ファクタを与えるが、各正方形の全面！Ｊ！
ｔは１と考えらｎる。こγＬはピクセルが表示される相
対輝度を表わす。字は次にフィル・ポイントで始まって
埋めらｎｌその点から境界テですべての方向足すべての
ピクセル全ターン・オンさせる。

第９ａ図は、１１Ｉｉ１１のスフ２１フ５字のピクセル
マツｆ表示に変換するために第８図のサブルーチン８１
５により実行されるステップを示す流ｎ図である。第１
ステツプ９（１０において、所望の格子サイズ（例えば
９６Ｘ９６）に相当するコンピュータ１１０のメモリ記
憶面積は、空白（ＥＭＰＴＹ）に送られるすべての値に
よって初期設定される。

ステップ９０５において、スプライン座標の組は要求さ
れた字のサイズにより決定されたスケーリング・ファク
タによって拡大または縮小される。

次にステップ９１０が実行されて、スプライン一覧表に
ある各個のスプラインを字のピクセル・アウトラインを
構成する１ｍのグレイ・スケール値に変換する。ステッ
プ９１０で実行されるサブル−テンは、第９ｂ図に関し
て以下に詳しく説明される。

ステツ７Ｑｓｓｏにおいて、字は各フィル・ポイントか
ら境界まで埋め尽される。ピクセルマツプ・アレイ内の
値は１．０（すなわち「完全なオン」）のグレイ値にセ
ットされる。ピクセルマツプの残りはそのとき空白値を
すべて０．０（すなわち「完全なオフ」）にセットする
ことＫよってゼロで埋め尽される。

ステップ９６０において、ピクセルマツプの形をした字
の高さ、幅、およびベースが計算される。

これらは各寸法を横切るピクセルまたは格子正方形の数
を表わす整数値である。第１１ａ図に示される通り、ピ
クセルマツプの形をした字の２つの寸法を表わすｍ　Ｃ
Ｗ）および長さくＨ〕、ならびにベース（Ｂ）は格字の
底から上の格子正方形またはピクセルの数である。

ステップ９６５において、ピクセルマツプは特定の形式
すなわち「字体構造」でメモリまたはディスク・ファイ
ルに誓き込まｎる。第１１ｂ図に示される通９、字体構
造は４飴、Ｗ、ＨＳＢおよびＤＰを含む。最初の６　飴
Ｗ　、　Ｈ：Ｊ？よびＢはそｎ（３１１ｍ、高さ、なら
びにベースを含み、第４　ｄａＤＰは各ピクセルに相当
するグレイ値の７レイに対するデータ・ポインタを含む
。グレイ値ｆ′ｉ所定の順序、例えば下左隅から始まっ
て上に移動しながら左から右への行で記憶される。

第９ｂ図は、１つのスプラインを字のアウトライン金示
すグレイ値に変換する第９ａ図のサブルーチン９１０の
ステツｆを示す流れ図である。ステップ９１１において
、それはスプラインが直線であるかどうかをまず決定さ
れ、もしそうならば七ｎは特殊ケースとして処理される
。直線の終点におけるタンジェント・ベクトルはいずｎ
も（０゜０）として記憶される。直線の場合、格子線交
差の位置がステップ９１２で計算されて記憶される。

線はその２つの終点によって定めらｎるので、交差した
各格子正方形の出入口の点は線の傾斜から直接計算され
る。

スプラインが直線でない場合は、反復ループ９１５は点
の各連続について格子交差を計算する。

まず、スプライン上の点は適轟な数の不連続位置（例え
ば４０〕でｔを０から１まで変えることによって定めら
扛る。各点のＸ−Ｙ座標における絶対位置は、スプライ
ンが格子境界と交差したかどうかと決定するために前の
点に比較される。もしそうならば、交差のＸ−Ｙ座像値
は２点ｍ」に仲人することによってステップ９２１で計
算される。

その順序は曲線に沿って定められた各対の点についてス
テップ９２２で反復される。

スプラインの各点は格子境界に入らないことがあり、こ
の場合終点はそｎが境界に達するまで外挿さｎなけｎ＋
’ｘならない。これは第１０ａ図に示される通り、曲線
の２つの終点１０および２０をそｎぞれ点１５ならびに
２０の格子境界まで延長する。

Ｘ−Ｙ座標値として表わされた格子交差のこの一覧表か
ら、反復ループ９３０は各境界正方形用のグレイ・スケ
ール１ｉｊＥ’を計算する。各対の格子交差点について
、ステップ９３５はスプラインの内測定義金一部便用し
て正方形の内側面Ｍ、全計算する。各正方形を通過する
曲線はほぼ直線と児なさｎｌその面積が次に計算される
。第１ｏｂ図に示される通り、面積５０は交差点３０と
３５との間に描かれる線の内側面積を表わし、面積６ｏ
は点３５と４０との間の面積を表わす。

ステップ９３６において、こうして計算さｆＬ′ｆｃ而
檎は次面サンプリング格子に相当するコンピュータ１１
０のメモリ内の適当な場所に省き込まｎる。この順序は
、終点ま念は必要ｆ！、場合に外挿される終点を含む各
対の格子交差についてステップ９３１で反復される。

ｆ、比例的な字間隔 いったん字がピクセルマツプの形で記憶されると、字間
隔は科学の幅を記憶するとともにピクセルをスクリーン
・メモリに曹き込むときこの幅を用いて決定される。し
かし、すべての字間隔が一定なものが使用されるときは
、一様でない字密度の効果が作らｎる。例えば大文字ｒ
ＷＪは「Ｅ」よりもｒＡＪに近くなければならない。

本発明のシステムは、メモリおよびＣＰＵ時ｆｆ１ｊの
両方に有効な方法で字を表示するためにかかる比例的な
字間隔を提供する。この機能は第８図に示された字を表
示する基本操作の一部としてコンピュータ１１０によっ
て実行されるコンピュータ・プログラムＶＣよって釆九
される。

間隔は両方の字に左右さ１するので、１つの方法は前の
字と後の字によって標示される間隔の表を記憶すること
である。しかし、こｆＬは多量の記憶を必要とするので
実用的ではない。例えば２５６字の組では、これは６５
，５６６の記述項を持つ表を必要とする。

その代わり、字の組の各部材について、コンピュータ・
メモリに記憶される「字形状」の表では１つの記述項が
指定される。この表の各記述項は、その側の字の形状を
示す「左」および「右」フィール）′を持つ、表にある
実際の記述項は「垂直バー」または「凸曲線」のような
形状を表わす数字である。

正しい比例的間隔を保持する前の形状と後の形状により
標示された間隔表もコンピューターメモリに具備される
。第１２図はか力）る間隔表の一例である。表の記述項
は字の比例的間隔のみを表わし、字の実際のサイズ次第
で拡大または縮少される。表の記述項は、ピクセルマツ
プ金魚憶させる「ＷＡ」の場合のように負であることも
ある。

２字の間隔金求めるために、字間隔？ｅ？Ｉｔ算するコ
ンピュータａ７Ｏｒ：１グラムはコンビニＮり・メモリ
にある「字形状」の表から記述項金読み出して、前の字
の右形状と後の字の左形状を求める。次にプログラムは
間隔表への指標として字形状の値を使用し、メモリから
正しい字間隔ｅ＋ｄ−２＋出す。例えば、前の字が大文
字ｒＰＪに小文字ｒａＪｅ伴う場合、第１２図の間隔表
は「１」の比例的間隔値を生じる。

この方法の効果の一例として、２５６の記述項を持つ字
の組で、字の左右の側に１６通りの異なる形状全科す場
合は、「字形状」の表および間隔表はおのおの２５６の
記述項しか必要としない。

こｎは他の方法を用いる６　５，５３６に比べて合計わ
ずか１ｃ５１２の記述項である。

ｇ、内伸訃よびスクリーン表示 字ヲ表示する前に１グレイ・スケール・ファクタによっ
て定めらｎた割合で字の描写色と各ピクセルの背景色と
を混合することによって、曲ｌｆＭは反エイリアスされ
る。字表示における各ピクセルの色の値は、ピクセルの
赤、簾、および賞の値に通用される下記公式を用いて計
算される：５１ｘＣ＋（ｌ　　ａ）Ｘｂ ただし、「ａ」は既に計算さｎ念０から１までのスケー
ル上のグレイ・スケール値であり、「ｂ」は背景色の輝
度であり、 ｒｃＪは描写色の輝度である。

これは各原色、すなわち赤、緑および青について反復さ
れる。実行を容易にするため、公式は下記の別法形で表
わすことができる： ａｘ（ｃ−ｂ）＋ｂ。

第１６ａ図は、背景挿入訃よびスクリーン・メモリ書込
み操作を制御するコンピュータ・プログラムの機能を示
す流れ図である。こ扛らの機能は第１ｂ図のグラフィッ
ク表示ユニットのマイクロｆロセッサ１１２によって未
たされ、第１．５ａ図の制御プログラムは通信バッファ
・メモリ１１１に記憶される。このルーチンは、コンピ
ュータ１１０がバッファの入力待ち行夕Ｕに字のピクセ
ルマツプおよびそのスクリーン位ｉｔを書き込んで７Ｄ
１う、コンピュータ１１０によって初期設定される。

第１ステツプ１３（１０において、字すスクＩＪ−ン位
置および高さと幅のＸ−Ｙ座標を含む入力パラメータが
入力待ち行列から絖み出される。ピクセルマツプで表示
すべき各ピクセルについて、ステップ１３０５−１３６
０はスクリーン・メモリに正確に反エイリアスされたピ
クセルヲ再き込むように実行される。背景挿入およびス
クリーン・メモリ書込み操作は、ピクセルマツプが記憶
される方法による所定の順序で各行の各ピクセルについ
て一度に１行ずつ行われる。

字が主メモリ内のＶ定バッファに反エイリアスさ才ｔて
描かｎｌその俊スクリーン・メモリにコピーされるオプ
ションの中間ステップがあることは容易Ｋｍめら扛ると
思う。

ステップ１３０５において、ピクセル用のスクリーン・
メモリ・アドレスはＸ−Ｙスフリーフ位置およびピクセ
ルマツプ内のピクセルの位置によって計算される。スク
リーン・メモリ・アドレスは、単一ピクセルを表示する
ビデオ・スクリーン上の構造位置に相当する。

ステップ１３１０において、ピクセルのグレイ値が通信
バッファ・メモリ内の入力待ち行列から読み出される。

そｎが（１，０）すなわち完全なオン釦等しけ扛ば、背
！挿入は不要である。この条件はステップ１３１５で試
験され、もし正しけ扛ば、ステラｆ１３１６において描
写色ｒｆｉスクリーン・メモリに書き込まｎるべき値と
して選択される。

同様に、グレイ・スケール値が（０，０）　、すなわち
完全なオフであれば、スクリーン・メモリには何も書き
込まれない。この条件はステップ１３１１で試験される
。

グレイ値が０．０と１．０との間であｎば、ステップ１
３２０において、背景色がスクリーン・メモリから絖み
出される。背以色は、スクリーン・メモリに記憶さｎ”
’ｃ現在スクリーンに表示されでいるすべてのものと考
えらｎ、る。こｎによって字は、他の字やグラフィック
の重復金會むいろいろな背景に逆らって表示される。

ステップ１３２５において、ピクセルの赤、緑、および
背の成分は内挿の方法により計算される。

このステップは第１．５ｂ図について以下に詳しく説明
される。最後に、ステップ１３５０において、かく計算
された値はステップ１３０５で計算されたアドレスでス
クリーン・メモリに書き込ま扛る。

第１３ｂ図は字の描写色および背景を挿入する方法を詳
しく説明する流７１５図である。ステップ１３２６−１
３３１は各色成分、すなわち赤、緑、およびｆｉｔＫつ
いて行わＶ、る。

ステップ１３２６に２いて、特定成分の色ビットが背景
ｐよび描写色から抽出される。普辿、赤用の６ビツト、
緑用の６ビツト、および青用の２ビツトが描写および背
景色の固定位置に記憶されている。

ステップ１３２７にかいて、背景色ビットが描写色ビッ
トカら差し引＞ｎて、上記公式の別な表わし方として（
ｃ−ｂ）が計算される。ステップ１３３８および１３３
９は、グレイ・スケール１直（ａ、）を探索表による背
景色と描写色との差（ｃ−ｂ）に有効に掛は合わせる。

ステップ１３２８において、ステップ１３２γで計算さ
れた値は探索表に対する指標を作るためにグレイ・スケ
ール値のビット表示と組み合わされる。ステップ１３２
９において、（ａｘ（ｃ−ｂ））に相消する値を含む所
定の挿入表を用いて探索が行わｎる。

ステップ１３３０において、描写色は（ａＸ（ｃ−ｂ）
＋ｂ）Ｋ等しい値を作るために逆加算される。

最後例、ステップ１３３１において、スクリーン・メモ
リに書き込むべき描写色の正しいビット位置に結果が記
憶される。

いったん字のピクセルマツプがスクリーン・メモリの正
しい位置に書き込まｎると、七〇は全スクリーン表示の
一部として第１ｂ図のハードウェア索子１１５および１
１６によってビデオ・スクリーン上に絖み出されて表示
される。表示カウンタ１１５は、ノ偵次読み出されて出
力色マツプ・レジスタ１１６に記憶されるスクリーン・
メモリ内の各バイトのアドレスを供給する。こうしてス
クリーン・メモリから読み出さｔ′１．、た各バイトは
、その６つの色成分すなわち赤、緑および青に分解さｎ
１次にスクリーン上に表示するためビデオ出力に変換さ
れる。

説明においては背景色と描写色との間の挿入は原色の赤
、緑および背で別々に畑作して行わｎｋが、ある場合に
は挿入は他の手段によって行わｎｌ例えば背景色と描写
色のもつと一般的な説明に色調、明るさ、および飽和の
ようなものが１更用されると思わｎる。

さらに１説明例おいては背景色と描写色を混合する直線
的な方法が挿入に使用されたが、他の適癌な方法が使用
さｎｌ例えば特ＩＣ説明さ！？、た方法のほかに他の１
ａ線的方法が使用されると思わｎ、ある場合には非直厭
的方法が使用されると思わｔＬる。

もちろん認めらｎると思うが、本発明の方法および装置
は基本的に文字および数字のような字を作り、記憶し、
そして表示するものについて説明されたが、任意な他の
字、グラフインクなど、例えばグラフィック原素、句読
マーク、また数学や音楽のような記号、さらに例えば中
国字、Ｈ本字などのような他の言語の字も作り、記憶し
、そして表示することができる。

説明の中で反復法を用いて字にスプラインを整合させる
ことを示したが、例えば非反復法を使用できると忠わｎ
るある場合に、任意な他の通油なまたは所望の方法が使
用されることはもちろん認められる。

説明の中で１Ｍｉの連続スプライン力為らあらゆる場合
に作らｎる字を示したが、こ扛が必ずしも必要でないと
思わｎるのは、ある場合にはあるスプライン曲線間に途
切ｎがあるかもしｎｙｘいからである。かで返る場合に
は、２つの隣接面煉の終点間での挿入によってどんな途
切ｎでも接合されると思わ扛る〇 また、字を埋めるのに多角形フィル・アルゴリズムが使
用されたが、任意ｆｘ他の適当なあるいは所望のアルゴ
リズムを使用することができ、例えば多角形内部の点が
パラメータとして要永さｎない多角形アルゴリズムを使
用することかできると思わ１、る。こｎは宇金走査して
各定量で出会う境界をカウントすることによって達成さ
れるものと思われる。

少なくとも若干の字がある共通の形状部分を共有するよ
うにも字を作ることができると思わ扛る。

その場合、共通の形状部分は別に記憶さｎ、よた俗字は
適当な共通の形状への参照を含むものと思わｎる。さら
に、ある文字、例えばす、ｄ、ｐおよびｑの場合、全体
の形状がスプラインの形で記憶さｎｌかつ字の特定な記
憶には形状および方向に対する参照が含ま扛るものと思
わ扛る。他の場合には、字の共通部分は別々に、例えば
ｒＯＪの弧、例えばｒＥＪ、ｒＰＪ、ｒｑＪ、ｒＬＪお
よびｒＩＪなどに共通なｒＤＪの直線レグ紫記憶される
と思わｎる。

さらにある場合には、字はピクセルマツプの形でもっば
ら記憶された−９、実際にそれら４スプラインの形でも
つはら記憶されるが、言うまでもなくピクセルマツｆｓ
ｙ−よびスプライン全組み合わせた形で記憶される字を
持つという利点が上述の説明から明白であると思わｎる
。

スプラインは直線または曲線であることが認めらｎると
思うが、実際には字の曲がった部分は複数個の直線セグ
メントとして表わすことができる。

本発明は字間隔の方法を含むものとして説明されたが、
字間隔は本発明の範囲から逸脱せずになしですなせるこ
ともあるのけもちろん認めら扛ると思う。さらに、グレ
イ・スケールのステップが本発明の範囲から逸脱せずに
同様になしですませる場合が考えら扛る。

本発明の多くの利点の１つは、字がグレイ・スケールな
しで単一ビット設置１°として作らｎ１字の分解が回避
され、換言すｎば、字はこｎまでに知ら扛ている字より
も著しく大きな範囲の字サイズにわたってその形状およ
び読みやすさき保持する、といりた事実によるものであ
る。

本発明の多くのオリ点のもう１つは、そｎが手金半透明
な形で表示させ、換言すｎは、字の猫かｎる背景が字を
通して児らｎるようになっていることである。こｎは、
挿入アルゴリズムが字の中の谷ピクセルに通用さｎＸか
くて、描写色と背Ｍｔ１！！。

との混合が字の中の各ピクセルについて変えらｎるとい
つ事実により達成さｔＬる。

スプラインの形で記憶される字金持つことの１つの利点
は、七扛によって字を多様に表示させることができ、例
えば字の各スプライン座像を操作することによって、字
はその一般的ｆ！、直立の形から例えばイタリックの効
果を与えると思わｎる傾斜した形に変えられると思わｎ
る。さらに、字の座標を変えることによって、６次元す
なわち遠近効果を達成することができる。

本発明はここに開示された実施態様に制限さｎず、構造
および細部を変えることかでさる。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は本発明の字発生装Ｗの１つの実施態坤の構成
部品およびハードウェアのブロック図、第１ｂ図は本発
明の寵子字表示装置の１つの実施、曹様の構成部品およ
び・・−ドウエアのブロック図、第２ａ図は比較的高分
解能（９６Ｘ９６ピクセル）の格子における字のグラフ
ィック表示を示す図、第２ｂ図は中間解像度（４８Ｘ４
８ピクセル）の格子に２ける字のグラフィック表示を示
す図、第２ｃ図は比較的低解像度（２４ｘ２４ピクセル
）の格子における芋のグラフィック表示と示す図、第２
ｄ図は高解像度の字表示から低解像度の字表示を作るコ
ンぜユータ・プログラムを示す流れ図、第６図は終点お
よびタンジェント・ベクトルを示すエルミート・スプラ
イン曲線のグラフ、第４図はスプライン曲線が追加され
た比較的高解像度での字のグラフィック表示を示す図、
第５図はスプライン定状に用いらｎる内側方向を示す図
、第６図はスプライン整合操作を１ｆｌｌＩ御するコン
ピュータ・プログラムを示す流れ図、第７図は１個の手
を記憶するスジライン一覧表形式の例、第８図は字表示
操作を市り処するコンピュータ・プログラム？示−ｔｉ
ｎ図、第９ａ図あ・Ｘび第９ｂ図はスプライン変侠操作
を市ＩＪ＃するコンピュータ・プログラムを示す訛ｆＬ
図、第１０ａ図および第１０ｂ図はピクセルマツプの形
に変倶するため格子に対してプロットされたスプライン
曲ｍｔ示す図、第１１ａ図および第１１ｂ図は字表水装
置に記憶される字ピクセルマツプの構造およびＭ蛾？示
す図、第１２図は比例的な字間＠を定めるためにコンピ
ュータ・プログラムの制御を受けて使用される簡単な形
状；−）表、第１６ａ図および第１３ｂ図は背景挿入お
よびスクリーン・メモリ書込み慄作を制御するコンピュ
ータ・プログラム？示す流れ図である。 符号の説明 １（１０−グラフィック表示ユニット；１０２゜１１０
−パーソナル・コンピュータ；１１１−通信バッファ・
メモ！に１１２−マイクロプロセッサ：１１３−スクリ
ーン・メモリ；ｌ１４−ＲＯＭ；１１５−表示カウンタ
；１ｉｓ−色マツプ・レジ図面の浄書（内容に変更なし
） ＦＩＧ、４山 高分解能表ホにおけｂ 各群４個０正方形Ｏ場合 ＦＩＧ、Ｚａ ＦＩＧ、４ ＳＰ　２４，６５０，０２８，６５０，（１０ＳＰ　２
４，１５０，０２８，１５０，０４ＳＰ　１２，６（１
０，０１２，８４０，０２ＳＰ　１２，２（１０，０１
２，１６０，０２ＳＰ　１２，１６０，（１０，１６０
，０４ＳＰ　Ｏ，１６０，（１０，８４０，０５ＳＰ　
Ｏ，８４０，０１２，８４０，（１０ＳＰ　４８，４４
−０．３０２５８５，６．２７４６２４２８，６ＳＰ　
４８，３６−０．３０２５８５．−６．２７４６２４２
８゜ＳＰ　１３．（１００，４３．（１０（１０．２（
１０（１００，３．（１０（１０ＳＰ　３５，（１００
，４３．（１００−０．２（１０（１００，３．（１０
０ＳＰ　１３，３７０．２．−３２１，２８２，（１０
ＳＰ　３５，３７−０．２．−３２７，２８−２，０６
ＳＰ　２１，２８０，０２７，２８０，（１０ＳＰ　１
３，３７０，０１３，４３０，０２ＳＰ　２１，５２０
，０２７，５２０，０４ＳＰ　３５，４３　０，０３５
，３７０，０６ＳＰ　４８，３６０，０４８，４４０，
０２ＳＰ　１２．（１００，６０．（１０（１０．（１
００７８０，０．６（１００ＳＰ　１２．（１００，２
０．（１０（１０．（１０（１０（１０．−０．６（１
０ＦＰ　　６　４０５−５．１９７４７１．−０．０４
７５９（１０１５−５．１９７４７１，０．０４７５９
０　３（１０２１．（１００，５２．（１００２．（１
０（１０（１０，０．（１０（１０（１０２（１００２
７．（１００，５２．（１００−２．（１００，（１０
０，０．（１０（１０（１０５Ｄｏ　２４．（１００，
６５，（１００２．（１０（１０（１０，０．（１０（
１０（１０７（１００２４．（１００，１５．（１００
２．（１０（１０（１０，０．（１０（１０（１０５Ｆ
ＩＧ、δ−−−−＋−−−−＋＋＋＋　　＋　　（−−
−−−−−４−−−−−−−−一〜−−−−−−−−−
−× り に 売　醤、１および査 手続補正書。船 昭和６１年１り月／／日

Claims (33)

【特許請求の範囲】
1. （１）ビデオ・スクリーン上に表示するグラフィック字
   を作るコンピュータ装置であつて、 複数個の異なる解像度でグラフィック字を表示する表示
   装置と、 前記複数個の解像度の内の高い解像度で表示されるグラ
   フィック字を構成するピクセルを変えることによつて前
   記表示された解像度で表示されるグラフィック字の形状
   を決定する装置と、 高解像度のグラフィック字を記憶する記憶装置とを含む
   、 ことを特徴とする前記コンピュータ装置。
2. （２）高解像度のグラフィック字がビットマップとして
   記憶される、ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載によるコンピュータ装置。
3. （３）高解像度のグラフィック字がグラフィック字の境
   界の関数としてスプライン曲線の係数として記憶される
   、ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載によるコ
   ンピュータ装置。
4. （４）表示された複数個の解像度は高、中、および低解
   像度を含み、中解像度に相当する表示された字は高解像
   度に相当するグラフィック字のピクセルの約１／４を有
   し、低解像度に相当するグラフィック字は中解像度に相
   当するグラフィック字のピクセルの約１／４を有する、
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載によるコン
   ピュータ装置。
5. （５）ビデオ・スクリーン上に表示するグラフィック字
   を作るコンピュータ装置を操作する方法であつて、 複数個の異なる解像度でグラフィック字を表示する段階
   と、 前記複数個の解像度の内の高い解像度で表示されるグラ
   フィック字を構成するピクセルを変えることによつて表
   示されるグラフィック字の形状を決定する段階と、 高解像度のグラフィック字を記憶する段階とを含む、 ことを特徴とする前記方法。
6. （６）高解像度のグラフィック字がビットマップとして
   記憶される、ことを特徴とする特許請求の範囲第５項記
   載による方法。
7. （７）高解像度のグラフィック字がグラフィック字の境
   界の関数としてのスプライン曲線用の係数として記憶さ
   れる、ことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載によ
   る方法。
8. （８）少なくとも２つの解像度でグラフィック字がビッ
   トマップとして記憶される、ことを特徴とする特許請求
   の範囲第５項記載による方法。
9. （９）少なくとも２つの解像度でグラフィック字がグラ
   フィック字の境界の関数としてのスプライン曲線用の係
   数として記憶される、ことを特徴とする特許請求の範囲
   第５項記載による方法。
10. （１０）前記表示されたグラフィック字は３つの解像度
    すなわち高、中、低の解像度を有し、したがつて中解像
    度に相当するグラフィック字は高解像度に相当するグラ
    フィック字のピクセルの約１／４を有し、また低解像度
    に相当するグラフィック字は中解像度に相当するグラフ
    ィック文字のピクセルの約１／４を有する、ことを特徴
    とする特許請求の範囲第５項記載による方法。
11. （１１）グラフィック字の形状を決定する段階は、高解
    像度の字を低解像度でピクセル間の境界と一致させるよ
    うに高解像度の字のピクセルを変える段階を含む、こと
    を特徴とする特許請求の範囲第５項記載による方法。
12. （１２）グラフィック字の形状を決定する段階は１対３
    以下の整数の比でピクセル変移を合わせるように前記字
    の曲線部分を選択する段階を含む、ことを特徴とする特
    許請求の範囲第５項記載による方法。
13. （１３）グラフィック字の形状を決定する段階は３以下
    の整数対１の比でピクセル変移を合わせるように前記字
    の曲線部分を選択する段階を含む、ことを特徴とする特
    許請求の範囲第５項記載による方法。
14. （１４）ビデオ・スクリーン上にグラフィック字を表示
    するコンピュータ装置であつて、 それぞれのグラフィック字の境界の関数であるスプライ
    ン曲線の係数としてグラフィック字を記憶する記憶装置
    と、 前記係数を字のピクセルマップを作るよう変換する変換
    装置であり、前記ピクセルマップは表示されたグラフィ
    ック字の境界に沿う点でピクセル用の完全なオンから完
    全なオフまでのグレイ・スケール値を含む前記変換装置
    と、 前記作られたピクセルマップを表示する表示装置とを含
    む、 ことを特徴とする前記コンピュータ装置。
15. （１５）変換装置は表示されたグラフィック字のサイズ
    を決定するために前記スプライン係数を選択的にはかる
    装置を含む、ことを特徴とする特許請求の範囲第１４項
    記載によるコンピュータ装置。
16. （１６）前記係数は直線および曲線に相当し、また前記
    グレイ・スケール値は前記係数に相当する、ことを特徴
    とする特許請求の範囲第１４項記載によるコンピュータ
    装置。
17. （１７）異なる字形状に相当するフィールド記号を前記
    字に指定する装置であり、前記フィールド記号は表示す
    べき字よりも小さい数字である前記指定装置と、 前記フィールド記号にしたがつて隣接字間隔を決定する
    装置とをさらに含む、 ことを特徴とする特許請求の範囲第１４項記載によるコ
    ンピュータ装置。
18. （１８）表示装置は、 異なる選択された色を持つ背景に対して選択された色の
    ピクセルマップを表示する装置と、ピクセルのグレイ・
    スケール値にしたがつて各境界ピクセル用の背景色と字
    の色とを混合する装置とを含む、 ことを特徴とする特許請求の範囲第１４項記載によるコ
    ンピュータ装置。
19. （１９）ビデオ・スクリーン上にグラフィック字を表示
    するコンピュータ装置を操作する方法であつて、それぞ
    れのグラフィック字の境界の関数としてスプライン曲線
    用の係数としてグラフィック字を記憶する段階と、 前記係数をグラフィック字のピクセルマップを作るよう
    に変換する段階であり、前記ピクセルマップは表示され
    たグラフィック字の境界に沿う点でピクセル用の完全な
    オンから完全なオフまでのグレイ・スケール値を含む前
    記変換段階と、前記作られたピクセルマップを表示する
    段階とを含む、 ことを特徴とする前記方法。
20. （２０）前記係数を変換する段階は表示されたグラフィ
    ック字のサイズを決定するために前記係数を選択的には
    かる段階をさらに含む、ことを特徴とする特許請求の範
    囲第１９項記載による方法。
21. （２１）前記係数は直線および曲線に相当し、また前記
    グレイ・スケール値は前記係数に相当する、ことを特徴
    とする特許請求の範囲第１９項記載による方法。
22. （２２）異なる字形状に相当するフィールド記号を前記
    字に指定する段階であり、前記フィールド記号は表示す
    べき字より小さい数字である前記指定段階と、 前記フィールド記号にしたがつて隣接字間隔を決定する
    段階とをさらに含む、 ことを特徴とする特許請求の範囲第１９項記載による方
    法。
23. （２３）ピクセルマップを表示する段階は、異なる色を
    持つ背景に対して選択された色のピクセルマップを表示
    する段階と、 ピクセルのグレイ・スケール値にしたがつて各境界ピク
    セル用の背景色と字の色とを混合する段階とをさらに含
    む、 ことを特徴とする特許請求の範囲第１９項記載による方
    法。
24. （２４）ビデオ・スクリーン上にグラフィック字を表示
    するコンピュータ装置であつて、 グラフィック字に相当するピクセルマップを記憶装置で
    あり、前記ピクセルマップは記憶されたグラフィック字
    の境界に沿う点でピクセル用の完全なオンから完全なオ
    フまでのグレイ・スケール値を含む前記記憶装置と、 異なる選択された色を持つ背景に対して選択された色の
    それぞれのグラフィック字のピクセルマップを表示する
    表示装置と、 ピクセルのグレイ・スケール値にしたがつて各境界ピク
    セル用の背景色と字の色とを混合する装置とを含む、 ことを特徴とする前記コンピュータ装置。
25. （２５）異なる字の形状に相当するフィールド記号を前
    記字に指定する装置であり、前記フィールド記号は表示
    すべき字よりも小さい数字である前記指定装置と、 前記フィールド記号にしたがつて隣接字間隔を決定する
    装置とをさらに含む、 ことを特徴とする特許請求の範囲第２４項記載によるコ
    ンピュータ装置。
26. （２６）ビデオ・スクリーン上にグラフィック字を表示
    するコンピュータ装置を操作する方法であつて、グラフ
    ィック字に相当するピクセルマップを記憶する段階であ
    り、前記ピクセルマップは記憶されたグラフィック字の
    境界に沿う点でピクセル用の完全なオンから完全なオフ
    までのグレイ・スケール値を含む前記記憶段階と、 異なる色を持つ背景に対して選択された色のそれぞれの
    グラフィック字のピクセルマップを表示する段階と、 ピクセルのグレイ・スケール値にしたがつて各ピクセル
    用の背景色と字の色とを混合する段階とを含む、 ことを特徴とする前記方法。
27. （２７）異なる字の形状に相当するフィールド記号を前
    記字に指定する段階であり、前記フィールド記号は表示
    すべき字よりも小さい数字である前記指定段階と、 前記フィールド記号にしたがつて隣接字間隔を決定する
    段階とをさらに含む、 ことを特徴とする特許請求の範囲第２６項記載による方
    法。
28. （２８）少なくとも２つの異なる解像度を持つグラフィ
    ック字を最初に表示する装置と、 より高い解像度を持つ相当する字のピクセルを変えるこ
    とによつて前記異なる解像度の前記字の形状を決定する
    装置と、 前記より高い解像度の字の境界を決定するスプライン曲
    線の係数を発生させる装置と、 より高い解像度の字の前記スプライン曲線の係数を記憶
    する記憶装置と、 前記測定された係数にしたがつてピクセルマップを発生
    させる前記記憶された係数を選択的に測定する装置と、 各字に相当する係数からピクセルマップを発生させる装
    置であり、前記ピクセルマップは前記スプライン曲線の
    係数によつて決定された境界内のかかるピクセルの割合
    に相当する各境界ピクセル用のグレイ・スケール値を持
    つ前記ピクセルマップ発生装置と、 選択され測定された係数にしたがつて前記字のピクセル
    マップを表示する装置とを含む、 ことを特徴とするコンピュータ装置。
29. （２９）グラフィック字の垂直および水平境界に相当す
    る前記記憶されたスプライン係数はピクセル間の境界と
    一致する、ことを特徴とする特許請求の範囲第２８項記
    載によるコンピュータ装置。
30. （３０）各字の左右フィールド形状を記憶する装置であ
    り、前記フィールド形状は表示すべきすべての字より小
    である前記記憶装置と、 各左右フィールド形状について比例的な間隔値を記憶す
    る装置と、 前記比例的な間隔値にしたがつて字間隔を決定する装置
    とをさらに含む、 ことを特徴とする特許請求の範囲第２８項記載によるコ
    ンピュータ装置。
31. （３１）少なくとも２つの異なる解像度を持つグラフィ
    ック字を最初に表示する段階と、 より高い解像度を持つ相当する字のピクセルを変えるこ
    とによつて前記異なる解像度の前記字の形状を決定する
    段階と、 前記より高い解像度の字の境界を決定するスプライン曲
    線の係数を発生させる段階と、 より高い解像度の字の前記スプライン曲線の係数を記憶
    する段階と、 前記測定された係数にしたがつてピクセルマップを発生
    させる前記記憶された係数を選択的に測定する段階と、 各字に相当する各係数からピクセルマップを発生させる
    段階であり、前記ピクセルマップは前記スプライン曲線
    の係数により決定された境界内のかかるピクセルの割合
    に相当する各境界ピクセル用のグレイ・スケール値を持
    つ前記ピクセルマップを発生させる段階と、 選択されて測定された係数にしたがつて前記字のピクセ
    ルマップを表示する段階とを含む、ことを特徴とするコ
    ンピュータ装置を操作する方法。
32. （３２）グラフィック字の垂直および水平境界に相当す
    る前記記憶されたスプライン係数はピクセル間の境界と
    一致する、ことを特徴とする特許請求の範囲第３１項記
    載による方法。
33. （３３）各字の左右フィールド形状を記憶する段階であ
    り、前記フィールド形状は表示すべきすべての字より小
    である前記記憶段階と、 各左右フィールド形状の比例的間隔値を記憶する段階と
    、 前記比例的間隔値にしたがつて字間隔を決定する段階と
    をさらに含む、 ことを特徴とする特許請求の範囲第３１項記載による方
    法。