JPH0285970A - 滑かな陰影を付した連続トーンの映像生成装置とシステム - 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】 Ｃ発明の利用分野］ 本発明は、滑かに陰影付された連続トーンの平面映像を
生成するための装置とシステムに関する。

本発明は、特に、甲面映像内でユーザーが構成した種々
のデグレードパターンを具現化したユーザーによってＭ
Ｌ変できる滑かに陰影を付した・＋＝而面像を対話形式
で生成することを可能とするプログラム制御コンピュー
タシステムに関する。

［従来の技術］ 本発明に関して、滑かに陰影を付された連続トーン映像
は少なくとも二つの空間的に別々で明瞭な陰影（または
彩色）を施された領域で構成されている。これらの領域
は異なる陰影間の遷移領域によって分離されている。こ
の遷移領域は連続トーン平面映像のデグレードとして呼
ばれ、ある陰影から別の陰影に徐々に変化する領域を形
成する。

以下に、映像の「陰影」の様々な様態を述べているが、
同じ考えが多色彩映像フォーマットに同様に適用される
。

上述した平面映像は、グラフィックアートの分野で重要
な役割を演じている。これらの映像は、空間的に並んだ
徐々に変化する陰影により特徴ずけられているが、もっ
と重要なことは、映像中に明確な切れ目や境界箇所が存
在しないことによって特徴づけられる。このタイプの平
面映像は、より複雑な中心像に対し理想的な背景である
。特に、グラフィックデザイナが、特定の商業的又は審
美的特性を有するものを表示する時、表示されたものか
ら注意をそらさないような背景を必要としている。背景
としてのデグレードパターンは、合成描写の中心像を審
美的に好ましい手法で浮き立たせ、観察者の注意をその
中心像に集中させるものである。

そのような用途の例は、製造物のパッケージの分野にあ
る。例えば、製造物のパッケージは、しばしば、その露
出表面上に内容物を表す絵を持っている。挿絵の製造物
に注意を引かせるために、描写全体は、製造物の中心像
に収束するデグレードパターンの背景を含んでいる。こ
の背景は、グラフィックデザイナが考えている全体的印
象の重要な構成要素となり、それ故、非常に多くの努力
がその準備に費やされる。

従来、デグレードパターンは、印刷表面上に所望のパタ
ーンを機械的につくられていた。しばしば使用されてき
た一つの機械的な塗布法は、「空気刷毛」である。この
「空気刷毛」は霧状のペイントスプレーを圧縮空気によ
り推進して塗布するための霧化器として作用する。空気
刷毛は適切に使用されるとき、多くの異なる程度の遷移
と様々な陰影の色合いと配置とを持っデグレードを描出
することが可能である。空気刷毛の基本的な欠点は、非
常に熟練したオペレータが必要であることと、非常に多
くの時間を浪費する手作業が必要である。その上、−旦
、デグレードパターンが空気刷毛によって、形成された
ら、パターンのわずかな変更も、非常に困難である。従
って、デザイナはしばしば許容限界ぎりぎりのパターン
を提出したり或いは全く新しいデグレードパターンを最
初からやりなおして作ることを要求されてる。

本発明は、このような従来技術の問題点と欠点に鑑み創
作されたものである。

［発明が解決しようとする課題］ 従って、本発明の課題は、単純で手早い方法で様々なデ
グレードパターンを作ることを可能にする滑かな陰影を
付した連続トーン映像を生成させるための対話形式のシ
ステムを提供することにある。

本発明のもう１つの課題は、−旦映像が生成されると、
直接ユーザーとシステムとの対話形式により容品に変更
又は更新できる滑かな陰影を付した連続トーン映像を生
成できる装置を提供することにある。

さらに本発明のもう１つの課題は、白黒や多色配列の二
次元（平面）映像のデグレードパターンを作るためのシ
ステムを提供することにある。

本発明の上述した課題及び他の課題は、滑かな陰影を付
された連続トーン映像に影響を与えるためのシステムに
おいて実現される。プログラム制御デジタルコンピュー
タは、二次元映像の配列のユーザ対話型制御をユーザー
に供給する。

［課題を解決するための手段コ 本発明のシステムによれば、コンピュータインターフェ
ースはデグレードパターンの所望のパラメータを確立す
るためにユーザーが選択できる変数を受は入れる。−旦
これらのパラメータがセットされると、カーブ適合アル
ゴリズムが二次元行列配列における画素ごとに色彩／陰
影の割当を行う。これにより滑らかな陰影を付した連続
トーン映像のデジタル表示を生成する。その結果の映像
は、完全に更新、変更、記憶、転送されて、究極的にパ
ッケージデザイン或いは複雑な映像の背景としてプリン
タによりハードコピー上に印刷される。

［実施例］ 本発明のシステムは所望のデグレードパターンを生成す
るための特定の命令セットと組み合わせてデジタルコン
ピュータを利用する。ユーザーとの対話形式でこのシス
テムを利用すると、最後のデグレードパターンは映像要
素、即ち画素の二次元配列として形成され、記憶される
。各々の画素はデカルト（Ｘ、Ｙ）座標に基づいて表さ
れた平面映像マトリックスに位置づけられている。その
上、各々の画素は、特定の画素位置での各色彩強度の程
度を定義する色彩強度値（１）を割り当てられている。

二次元映像は各々の画素位置で各々の色彩に対する強度
値によって総合的に表現され、所望のデグレードパター
ンを生成するための出力を供給する。その出力は、多色
グラフィック印刷システムで使用するための分解フィル
ムの作成に対して非常に良く知られたプリプレスシステ
ム（例えばサイテックス）において使用される。この二
次元映像配列を生成するためのプロセスを次に説明する
。

概略的な説明のために、水平（Ｘ軸）と垂直（Ｙ軸）に
よって形成された平面座標システムを示す第１図を参照
する。カーブ４は一定の勾配を持っていて、Ｉ　（ＸＩ
）の原点から始まりＩ　（Ｘ２）で終端している。この
単純カーブは、ユーザーによって対話形式でシステムに
与えられる情報を表している。これに関し、第１図は、
ＸＩ座標システムにおいて二つの端点［Ｉ　　（ＸＩ）
とＩ（Ｘ２）１間の線形カーブを表している。本発明に
関連して、システムの入力モードは、ユーザーがカーブ
４のパラメータを端点の強度［１（ＸＩ）とＩ　　（Ｘ
２）を定義し、またカーブ４の形状をも決めることを認
めている。例えば、白黒フォーマットの場合、そのシス
テムのユーザーは、Ｉ　　（Ｘｌ）（黒Ｏ％）に対する
０値とＩ　（Ｘ２）（黒１００％）に対する１００％値
とを入力する。その上、ユーザーは、例えば、第１図の
カーブ４に示される線形関係のように、これらの端点間
のカーブの形状を選択できる。

デグレードパターンを生成に対するこのカーブの使用は
、第２図を参照することによってより充分に理解される
であろう。その第２図では、■を色彩強度のレベルとし
ＸとＹとを映像マトリックスにおける位置変数としたｘ
、ｙ、及びＩ軸によって定義された座標システム上にお
ける面１４を表している。図中、面１４は、実際、右に
（Ｘ方向）上向きな勾配を持つ平面である。■軸は各画
素位置に対する色彩強度のレベルを表しているので、Ｘ
の値が大きくなると色彩強度は増大するが、同じＸにお
けるＹの値の変化に対しては、色彩強度は一定であるの
は明らかである。つまり、これは、第２図の面１４に第
１図のカーブ４を関連づ゛けている原理を示している。

これに関し、カーブ４は特定のＹの位置において而１４
を垂直に「切断」したものである。このシステムに対し
て、選択されたＹの位置は、（Ｘ、Ｙ）映像マトリック
ス中の“Ｙ”端点（例えば、その特定の映像の解に対し
て、Ｙ−０又はＹ−Ｙｍａｘのどちらでもよい）で定義
される。第１図と第２図との間の関係は、第２図（例え
ばＹ−〇）の面１４の縁に描かれているように、端点１
　（Ｘ、　、０）と（Ｘ、　、Ｏ）を割り当てることに
よって明確となる。

面１４中の情報は、（Ｘ、Ｙ）映像マトリックスにおけ
る各々の画素位置上に面１４の各強度の値■を図示する
ことによって、最終デグレードパターンに変換される。

この様にして、各画素は、（１）式の関係によって（Ｘ
、Ｙ）位置と強度値！を割り当てられている。（１）式
において、Ｐｅｌはラスク映像に対する画素出力であり
、Ｉ−ＩＲ＋ＩＯ＋ＩＢでＲＧＢ色彩フォーマット（表
１を参照されたい）による。： Ｐｅ　ｌ−Ｉ　（Ｘ、　Ｙ）　　　（１）第３図は、所
望のデグレードパターンが、第１図に示されるユーザー
が定義したカーブ条件を基本に描かれている。図中、デ
グレードパターンは、全白の左端（２１−２４）から全
黒の右端（２２−２３）迄一定の遷移である。便宜上、
このタイプのデグレードパターンは、「水平」デグレー
ドと呼ばれる。水平デグレードは陰影の水平遷移によっ
て特徴づけられている。尚、この黒／白フォーマットは
、例示のためだけであって、同じ原理が、このシステム
に対して与えられた色の両端間の遷移に対しても適応さ
れる。

表１ 変数 Ｐｅｌ　　　一画素出力 Ｉ　　　　−総合強度 ！Ｒ−赤色強度 Ｉｏ　　　−緑色強度 １、　　　−青色強度 第１図は一定の遷移（第３図）の最終デグレードパター
ンを生成するための単純な線形カーブを表したが、これ
はシステムの制限ではない。実際のところこのシステム
は、種々の「不均一」遷移のデグレードパターンの生成
においてユーザの制御によるカーブ４（第１図）の変形
を与えている。

これらの変形は、第４図（カーブＡ、Ｂ％Ｃ）の一連の
カーブにおいて例示されている。各々のサンプルカーブ
に対し、得られるデグレードは、カーブに隣接して表さ
れている。尚、第４図のカーブＣ”は、そのデグレード
に対する遷移の方向が垂直方向であるから、“垂直“デ
グレードパターンを与える。明らかなことだが、この垂
直デグレードパターンは９０″′回転されていることを
除けば水平デグレードパターンと同一である。

水平と垂直のデグレードを単一パターンに結合すると、
「４点」デグレードと呼ばれるものとなる。これは、第
５図に図示されているように、水平カーブ１０１と１０
２が左右のパターン縁を各々定義して、カーブｌｏｔと
１０２が上下縁を各々定義している。四つのカーブ終点
、つまり、第５図の正方形ｉｔｏ　、　　１１１．１１
２及び１１３によって示されいるデグレードパターンの
各々の隅にある点は、各々ある強度レベルを与えられる
。これらの「隅の値」は各々に介在するカーブに対する
強度範囲を定める。この例に対しても、第５図のカーブ
は、全て線形として示されている。このシステムはどの
四つのカーブ位置に対しても非線形カーブを使用するこ
とが可能である。

このシステムは円形や矩形のデグレードパターンを生成
することもできる。これらのパターンは同じタイプの縁
カーブ情報から生成されるけれども、下面生成アルゴリ
ズムをは、上記図の水平、垂直及び四点パターンとは明
らかに別である。

より詳細には、第１２図を参照して、°円形のデグレー
ドが、まず平面表現８００として、そして、次に（ＸＹ
　Ｉ　）座標システムにおいて生成された面として示さ
れていてる。その平面表現は、縁カーブ６１０によって
生成されるような強度Ｉの等高線地図を形成している。

第１３図において、長方形のデグレードパターンが、同
様に、ゝ＋２面表現として、そして、（ＸＹＩ）空間に
おける面として示されている。以下に説明するように、
円形や矩形のデグレードパターンは、ユーザーが、垂直
、水平、又は四点パターンアルゴリズムから得られない
デグレードパターンを生成することを可能とする。

システム動作 実用上は、本発明のシステムでは、第５図における四つ
の隅の値に対してユーザが色彩強度レベルを定義するこ
とができる。これらの強度レベルは、白に対しては、な
にも与えない０％色彩強度レベルとした青、黄、紫紅、
黒の色彩の結合（ＣＹＭＢ）で表される。あらいは、赤
、緑、黒（ＲＧＢ−加色法）を基本とした色彩フォーマ
ットを用いることができる。この場合黒については何も
与えないＯ％色彩強度レベルを割り当てる。

隅の値と値との間の色彩遷移するのに対する連続関係を
確立することは、カーブ「制御点」のセッテングを含ん
でいる。水平、垂直、及び四点デグレードパターンに対
し、本発明のシステムは、ベツィールカーブの補間技術
を利用する。次にさらに詳しく説明するように、ベツィ
ールカーブの形状は、各対の隅の値の間のユーザーによ
って選択され制御点によって典型的には、そのカーブ上
の一つの「ねじり点」の位置と「ねじり」によって制御
される。水平と垂直の場合については、三次元平面は一
つの縁カーブ（図１）によって充分に説明される。この
一つの縁カーブは、三次元プリズム体（図２）に拡張さ
れる。四点デグレードについては、内部の制御点は縁カ
ーブ間の最少の面に近似するように選ばれた方法によっ
て計算される。面再生アルゴリズムは、０次元連続性で
局部的に接合された多重ベツィール面に基づいていＭ、
ニューマン、ロバート　Ｆ、スクロール著、マクグロー
ヒル社、１９７９．１９７３国際標準図書番号（Ｉ　Ｓ
　Ｂ　Ｎ）　０−０７−０４６３３８−７　　（３１８
−３２２頁参照の事）に示されている。円形や矩形のデ
グレードパターンは、ベツィールアルゴリズムによる一
つの縁カーブを用いている。もっとも、縁カーブの強度
表面への変換はまったく異なったメカニズムにより行わ
れる。

システム構成は、第６図にブロック図で示され、システ
ムの構成部分はデータバス７０とアドレスバス７５とに
よって通信していることを示す。入力／表示回路７７は
、システムにカーブ条件パラメータを入力して、これら
のパラメータに基づいて、得られるデグレードパターン
を観察するためのユーザーインタフェースを供給する。

本来、この情報はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ、ブ
ロック８３）の中にあり、マトリックス映像を再計算す
るために中央処理装置ｆ（ＣＰＵ、ブロック８１）によ
りアクセスされる。この計算のためのシステムプログラ
ム命令が、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ、ブロック７
９）に永久に記憶されるか、揮発性ＲＡＭに蓄積される
。本発明のシステムは、メモリ、処理装置、表示装置で
なる従来のコンピュータハードウェアを使用する。その
上、システム命令は実行のために採用されているハード
ウェアに特に適した言語でプログラムされる。

ＣＰＵは入力データを処理し、マトリックスデータ形式
でデグレードパターンを生成する。このデータは新たな
表示行うために使われるとともにＲＡＭ、磁気テープ（
ブロック８０）のような外部メモリ装置、又はプリンタ
ーや遠隔操作デスプレイのような代用出力装置（ブロッ
ク８８）に与えられる。

本発明の論理経路のフローチャートが、第７図に示され
ている。システムの起動は、ブロック２゜Ｏの「始め」
機能によって表される。これにブロック２１０の初期画
面表示（ブロック２１ｏ）とシステム操作の入力段階が
続く。初期画面表示はしばしばグレードパターン例を現
し、かつ、メニュー方式のユーザー命令セットを提供す
る。ユーザーはテスト２２０に沿ってグレードパターン
の型を選択することができる（例えば、垂直、水平、四
点、円形、長方形グレードパターンのどれでも）。ブロ
ック２２７では、インチとミリメータのような公知の単
位で高さと幅の値を、そして、単位寸法あたりの画素で
表現される解像度を入力する。映像マトリックスの画素
の高さは（高さＸの解像度）の積によって決定され、画
素の幅は（幅Ｘの解像度）の積によって決定される。幅
の入力値より高さの入力値が大きいと、垂直に延長され
たデグレードになる。一方、高さと幅が等しい値では結
果として正方形グレードになる。続いてブロック２２８
で、ユーザーは「ディザレンジ（ＤｉｔｈｅｒＲａｎｇ
ｅ）Ｊを選択し、表面強度値をデジタル化を制御する。

このブザレンジの使用は、以下で、詳細に説明される。

−旦、型と高さ７幅の比が選択されると、テスト２３０
で、ユーザーは、特定のパターンに要求される各々の隅
に対して、隅の強度値を割当てることを要求する。デグ
レードパターンにおける隅の値の割当は、ブロック２４
０によって示されるサブルーチン（第８図参照）により
なされる。

詳細には、第８図を参照して、ユーザーは、ブロック２
４２で、表示パターンの１つの隅を（第５図の隅１１０
によって図示されているように）特定するように要求さ
れる。選択された（ブロック２４４又は値の設定をしな
いから）色彩フォーマットに基づいて、ユーザーは、０
乃至同０％（ブロック２４６）のスケールで、そのフォ
ーマットにおける各々の色彩に対する強度レベルを選択
する（ブロック２４Ｂ）。このループは、パターンにお
ける各々の隅（例えば、垂直又は水平デグレードとに対
応する二つの隅と、「四点」と円形デグレードとに対応
する四つの隅と、矩形デグレードにおける三つの隅）に
対して進められる。テスト２４８では、ユーザが重要な
全ての隅に対応する色彩値を選択したかどうかのチエツ
クを行う。若し、これに対しＹＥＳを示すなら、論理経
路はこのサブルーチン終えて、ブロック２４９を経由し
て、メインルーチン（第７図）に復帰する。この点（テ
スト２５０）で、システムのユーザーは、新たに入力さ
れた隅の値に基づいたデグレード映像を再計算すること
を選択できる。若し、ＹＥＳなら、その映像は再び計算
される（ブロック２５２）。（これは第１０図の映像計
算サブルーチンであり以下に説明する。） 円形と矩形のパターンに対しては、入力された４点色彩
強度値が、わずかに異なる方法で用いられる。円形パタ
ーンについては、最も外側の円（即ち、三次元に写像さ
れたときの円錐体の底部−強度対面位置）に対応して左
上方の隅の色彩強度レベルを割り当てる。右下隅は最も
内側の円（即ち、３次元的意味における円錐体の頂点）
に色彩強度レベルを割り当てる。左下隅は最外用の外側
の矩形映像の領域（第１２図の６８０）に色彩を割り当
てる。右下隅は、円錐台形を選択している場合に、その
頂面にに割り当てる。

矩形のパターンに対しては、左右の下隅は、色彩強度値
を、得られるピラミッド（３次元的空間）の底部と先端
部とに割り当てるのに使用される。

右下隅は、四角錘台形を選択下場合に、その頂面に色彩
強度を割当るために用いられる。映像が再び計算された
後（ブロック２５２　）　、ユーザー表示は新パターン
に変更され（ブロック２５４　）　、入力段階はカーブ
がねじり情報のためにｔａｖｃする。

これに関して、ユーザーは、「ねじり点」割当の形式に
おける新カーブねじり情報が必要がどうかをテスト２６
０で質問される。ＹＥＳであれば、プログラム論理はカ
ーブねじりサブルーチン、ブロック２６２（このサブル
ーチンは第９図にある）に移動する。

第９図において、ユーザーは、まず修正すべきカーブを
特定しくブロック２８３　）　、その時このカーブの形
状をそのカーブ上の「ねじり点」を手操作して調節する
。例示すると、このねじり点は、第１図のカーブ４上の
点５で示される。垂直、水平、円形、矩形のデグレード
に対し、一つのカーブだけが、データ入力に使用され、
画面に現れる。

ねじり点は、二つの方法で操作できる。つまり、第一の
方法は、ブロック２６４に示されるように、垂直又は水
平にねじり点の位置を変化させることによる方法である
。そのねじり点が、常にこの縁カーブを作る点の一つで
ある時に、そのねじり点が移動するとカーブ位置が対応
して移動する。第二の方法は、ブロック２６５によって
示されるようにねじり点の回転による。この回転は右回
りでも左回りでもどちらの方向でもできる。ユーザーが
選択した回転角度は、ねじり点に導くカーブ部分のピッ
チ又は傾きを変化させることによって、縁カーブの形状
を左右する。

ねじり点の位置と回転は、そのデグレードパターンに対
して要求される各々のカーブに対して対話法によってセ
ットされる（例えば、四点デグレードにおいては四ねじ
り点であり、その他の各パターンにおいては一つのねじ
り点である）。テスト２６７ではこの入力ループを終了
し、ブロック２６８を経て、メインルーチン（第７図）
にもどす。

円形および矩形のデグレードパターンに対し、最上部の
縁カーブの頂点のみが、ねじり情報入力に使用される。

特に、第１２図を参照して、縁カーブ６１０は、平面表
示８００の上方に示される。Ｉ（ｘｌ）は、周縁制御点
として示され、パターンの最も外側の円形縁の強度レベ
ルを決定する。Ｉ（ｘ２）は、パターンの中央点６３０
（即ち、円錐の頂点）であり、その座標位置で色彩強度
レベルをセットする。バラターン生成は、デカルト座標
システムによりなされるへれども、曲座標も使用でき、
計算効率における利点がある。

縁カーブ８１０に戻って、そのカーブの半分だけが、映
像形成に用いられる。つまり、Ｉ　　（ｘ２）に続くカ
ーブ上の点は単に先行する点のミラー映像である（即ち
、カーブＩ　　（ｘｌ）−１（ｘ２）の鏡像である）。

この縁カーブの形状は上記のようにねじり点５を使うこ
とによりセットされ、上記に説明されるのと同じ方法で
その点５は回転され、又は水平ないし垂直に移動され、
第９図のサブルーチンを経由して入力できる。円形や矩
形のパターンに対しては、第９図のブロック２６６で示
されるように、切断のオプションが準備される。

切断操作オペレータは、円錐又はピラミッド型の表面の
選択された一部分を切り落とす操作を行う。

その取り除かれる量は（もっと正確に言うと、−定強度
■の中央位置）は、縁カーブ６１０上にカーソルによっ
てセットされる。例えば、点５が切断点としてセットさ
れるならば、そのカーブの内部は一定強度レベル、即ち
、■軸における点５の位置に一致する強度レベル、にセ
ットされる。また、システムのユーザーはテスト２７０
によって新たに付加された情報に基づいて、デグレード
パターンを更新でき、その映像はブロック２７２（映像
計算のサブルーチン−第１０図による）によって再計算
される。−旦、新たなパターンが生成されると、システ
ムは第７図に帰還し、ユーザーに対する表示を更新する
（ブロック２７４）。ここではシステムの入力段階が終
了する。

上記は、カーブ制限情報が予めセットした順序において
獲得される階層的入力フォーマットに基づいている。こ
の入力の形式は、単にシステムの説明を単純にするのに
選択されたものである。実際には、これに代わる入力形
式は、ユーザーによるカーブ制限情報の順不同のものを
含んでいる。

それに因って、所望のパターンを完全な対話形式で生成
できる。例えば、ユーザーは同一の隅に対して、数種類
の色を順次方式に選ぶことができ、各選択ごとに得られ
るグレードパターンが現れる。

これにより、ユーザーが階層フォーマットにおける他の
入力のすべてを再チエツクするのを所望のされないなら
ば、迅速な処理ができる。尚、入力の形式は、キー、表
示センサ、又は位置変換器（例えば、マウス）のような
それ自体よく知られた方法によって実現される。

上記入力サブルーチンのどちらも、第１Ｏ図の映像計算
サブルーチンによる映像再計算の結果でする。この計算
ついて説明する。

例示として、まず四点パターンについて論するので第５
図に示されたグレードパターンと、それと関連した縁カ
ーブとを参照されたい。白黒システムを仮定すると、四
隅はユーザーによって、０％と１００％のいずれかの強
度を割当られる。これらの四入力強度値は、そのシステ
ムに所望のデグレードパターンを生成するため夫々の隅
に１つずつ、四つの「制御点」を与える。入力の第二の
段階で、ユーザーは、４つの縁カーブの各々に対して位
置と回転に因る四つのねじり隅を選択する。

各々のねじり隅は、そのシステムにより、対応する縁カ
ーブの形状を決定するために使用される二つの制御点に
変換される。

各々のねじり隅は各縁カーブ上の２つの制御点を表すの
で、四縁カーブを定義する際、隅強度値制御点とともに
、ユーザーは強度と位置、Ｉ　（Ｘ。

Ｙ）により１２の周辺制御点（即ち、四つの線強度値と
八つ縁カーブ強度値）を生成する。これらの１２の周辺
制御点は、所望の四点デグレードパターンを生成するた
めにシステムによって要求され、ユーザーが入力したカ
ーブ制限情報を表している。

所望の表面を生成するために、４つの付加的「内部」制
御点も要求される。これらは、周辺制御点間の補間によ
って計算される。これを図示するために、表面「区画」
を形成するシステム制御点のマツトリマウス表示が、第
１１図に示されている。

次の議論では、１６の制御点により形成された９つのセ
ルからなる３ｘ３表面区画を仮定している。

表■は陰影強度Ｉによる第１１図の種々の制御点を定義
している。

表■ 制御点 ＩＩ　　　１４ｓ　１１３ｓ　１＋６−　隅の値ｌＩ２
、Ｉ３、Ｉ５．１８１　−　縁カーブ値Ｉ！　９　へ　
１　１２％　　１　１４％　　Ｉ　　１５Ｉｂ　　Ｉｙ
　　Ｉ＋ｏｌ＋＋−内側の値Ｉこの表に示されているよ
うに、１２の周辺制御点はシステムユーザーによって入
力されており、四つの内部制御点（第１１図における点
線）は、次に示すようにして周辺制御点から計算される
。

Ｉ６　（Ｘ６、Ｙｂ　）に対し＝　　　　　　　（２）
１　６　−［２／３　１　　％　　＋１／３１　８　　
＋２／３１　２　　＋１／３１　１４］／２Ｘ　６−［
２／３　Ｘ　Ｓ　＋１／３Ｘ　８　＋２／３Ｘ　２　＋
１／３Ｘ　１４］／２Ｙ　６　−［２／３　　Ｙ　８　
　＋１／３Ｙ　８　　＋２／３Ｙ　２　　＋１／３Ｙ　
１４］／２１フ　（Ｘ７、Ｙ７）に対し：　　　　　　
　（３）Ｉ　７＝［２／３　　Ｉ　３　”ｌ／３１１５
＋２／３１８　　”１／３Ｉ　５　　］／２Ｘ　７−［
２／３　　Ｘ　ｉ　”ｌ／３Ｘ　＋、”２／３Ｘ　ｓ　
”１７３Ｘ　５　］／２Ｙ　７　−［２／３　　Ｙ　）
　　十Ｌ／３Ｙ　１５”２／３Ｙ　８　　”ｌ／３Ｙ　
ラ　コ／２１　ｔｏ　（Ｘ　＋ｏ−Ｙ　ｔｏ）に対し＝
　　　　　　　（４）工１゜−［２／３　１９　＋１／
３１１２”２／３１１４＋１／３１２　］／２Ｘ、。−
［２／３　　Ｘ　９　　＋１／３Ｘ　Ｉ□＋２／３Ｘ　
１４”ｌ／３Ｘ　２　　］／２Ｙ　＋ｏ＝［２／３　　
Ｙ　９　＋１／３Ｙ　１２＋２／３Ｙ　１４＋ｌ／ＢＹ
　２　］／２Ｉｚ（Ｘｚ、Ｙｚ）に対し＝　　　　　　
　（５）Ｉ　　ｚ−［２／３　１　　＋ｓ”ｌ／ＩＩ　
　ｉ　　”２／３Ｉ　　＋□＋１／８１９　　ゴ／２Ｘ
　、　ｌ−［２７３Ｘ　１５＋１／３Ｘ　、　＋２／３
Ｘ　１２＋１／３Ｘ　９　］／２Ｙ　１１−［２／３　
　Ｙ　１５＋１）３Ｙ　３　　＋２／３Ｙ　１２＋１／
３Ｙ　９　　］／２さて、第１θ図を参照し、４点デグ
レードについてこのサブルーチンでの新たな四デグレー
ドパターンの計算を、最も、最近の入力の周辺制御点に
基づいて、説明する。これらの周辺制御点は、システム
で生成された内部制御点だけ増大する。このプロセスは
ブロック４１０によって表され、縁カーブ間の最小表面
を見積もるために、周辺制御点間の上述した補間法を含
んでいる。

内部制御点がセットされた後、システムは（第１０図の
）ブロック４２０に進み、表面区画の１６の制御点に基
づいて表面を計算する。Ｘ１Ｙ座標システムによる面合
成関数Ｂ　（Ｘ）とＢ　（Ｙ）は、（６）式により適用
される。

Ｉ　−ｆ　（Ｘ、Ｙ）−Σ　　Σ　　ｐ　１・Ｂ　＋・
（ｘ）　　Ｂ　＋−ｍ（Ｙ）１−Ｏｊ−０ ここで、ｎ−ｍ−３である。この面合成関数の動作の説
明は、前述した 対話型コンピュータグラフィックスの原理に記載されて
いる。

一旦表面が計算されると、システムは各々の画素強度値
Ｉを映像マトリックス上の対応する位置にマツプする（
ブロック４８０）。浮動点表記法におけるＩ値は、０か
ら２５５までの整数の値を与えられる（即ち、色彩強度
の８ビット表示）。ディザ法による出力は、小数点を切
り捨てるのに使用される。例えば、面関数からの１−１
２４．３に対し、システムはＩとして、１０回のうち７
回をＩ　−１２４とし、１０回のうち３回をｌ−１２５
とする。二のでイブ法による出力は、「ディザレンジ」
値によりさらに修正される。上述した例において、「１
」のレンジが使用される。「１０」のレンジは、結果と
して、１１４から１３５までの出力範囲でであるが、確
率平均では１２４．３が維持されるようになる。このデ
ィザ法による出力は、出力映像中の可視的マツハバンド
や他の人為物を抑制するように作用する。−旦、マトリ
ックス画像列が計算されたら、サブルーチンが終了し、
論理は、第７図の分岐点へ帰還する。

多色モードで操作された時、各色彩に対する強度表面は
、（６）式によって計算される。赤に対するマトリック
ス列ｔＲ（Ｘ、Ｙ）、緑にはＩＧ（ＸＳＹ）　、青には
ＩＢ　（Ｘ、Ｙ）が供給され、ＲＧＢ色彩システム出力
にとなる。

垂直と水平のデグレードに対し、単一の縁カーブが、所
望の強度面を形成するために引かれ、その縁カーブは、
Ｘ又はＹ方向に一定の変換を受ける（第１図及び第２図
を参照）。

円形や矩形のパターンが選択されているとき、論理経路
もまた、内部制御点を計算する（ブロック４１０）必要
もなく、第１０図のサブルーチンを通って進行する。面
生成関数はブロック４２０で計算される。円形のバラタ
ーンに対し、この関数は極座標でもデカルト座標でも良
い。極座標においては、その面は、中心点Ｂ３０によっ
て定義された一つの周りに縁カーブ６１０を回転するこ
とによって生成される。デカルト座標においては、中心
点（Ｘ２、Ｙ２）と各々の画素位置（ＸＳＹ）との距離
は、（７）式によって決定される。

ｄ−（（Ｘ２−Ｘ）　２＋（Ｙ２−Ｙ）　２）ｌ／２ｄ
の値は縁カーブから強度、Ｉ　（Ｘ、Ｙ）を決定するの
に使用される。特に、Ｉ　　（Ｘ、　Ｙ）　−１（Ｘｚ
−ｄ）である。この方法は映像マトリックスにおける各
々のＩ　（Ｘ、Ｙ）の値に対して繰り返し使用されてい
る。

矩形のパターンに対し、表面関数は比較解析に基づいて
いる。この場合、ｄは次に述べるＤｙ。

とＤｘの絶対値（ＡＢＳ）の大きい方の値をとって計算
される。

Ｄ　ｙ　＝　Ａ　Ｂ　Ｓ　（Ｘ　２−　Ｘ　）Ｄ　ｘ　
＝　Ａ　Ｂ　Ｓ　（Ｙ　２−　Ｙ　）前述したように、
Ｉ　　（ＸＳＹ）は、ｄがＤｙかＤｘのどちらか大きい
値をとることとして、（Ｘ２−ｄ）に等しくセットされ
る。この方法はマトリックスにおける各々のＸ、Ｙ値に
繰り返し使用され、こうして、強度の完全なＩ　　（Ｘ
ＳＹ）によるマツプが生成される。

上の面等式による強度値のマツプは、連続トーン映像と
してデグレードの形成を完了にする。こうして得られる
デグレードはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）か磁気
記憶装置のようなコンピュータメモリに記憶され（ブロ
ック２８０　）　、又は適当な出力装置１、例えば、イ
ンパクト型かサーマル型のプリンター、又は遠隔の表示
装置に送られる（ブロック２９０）。

このプログラムの実行の終了は、ブロック２９５で指示
される。即ち、望むなら、そのパターンの５！Ｊ整や新
パターンの作成のために、プログラムの再実行を選択で
きる。

上述した説明は、例示の目的のためのみであって、本発
明の精神と範囲から逸脱することがなければ、本発明の
様々な変形や修正は当業者においてなされるところであ
る。

［発明の効果コ 本発明によると、簡単で迅速な処理によって様々なデグ
レードパターンを作ることが可能で、滑かな陰影を付し
た連続トーン映像を生成させるための対話形式の装置を
提供することができ、しかも、−旦生成した映像を対話
形式により容易に変更又は更新できる。

また、白黒や多色彩配列における二次元（平面）映１象
のデグレードパターンを作るためのシステムを提供する
こともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、色彩強度（１）と水平位置（Ｘ）の関係を示
す二次元カーブを示す図、 第２図は、色彩強度（Ｉ）と水平位置（Ｘ）と垂直位置
（Ｙ）との関係を示す三次元表面を示す図、 第３図は、第１図と第２図で示されたユーザーの定ｆＡ
したカーブから生ずるデグレードパターンを示す図、 第４図（ａ）（ｂ）（Ｃ）は、ユーザーが定義した各々
のカーブに対応するデグレードパターンの圧倒を示す図
、 第５図は、デグレードパターンの特性を決定するユーザ
が定義した縁カーブに対応する「四点」デグレードパタ
ーンを示す図、 第６図は、本発明に係るシステム構成のブロック図、 第７図は、本発明に係るシステムのプログラムフローチ
ャートを示す図、 第８図、第９図及び第１０図は、第７図のシステムのフ
ローチャートのサブルーチンを示す図、第１１図は、２
次元と３次元空間に描かれる強度表面を計算するために
使用される「小区画」の制御点のマトリックス配列を示
す図、 第１２図は、二次元と三次元表示における環状デグレー
ドパターンを示す図、 第１３図は、二次元と三次元表示における矩形デグレー
ドパターンを示す図である。 ４・・・カーブ、１４・・・カーブ、２１−２４・・・
白である縁、２２−２３・・・黒である縁、５・・・点
、１０１　、１０２　、１０３　。 １０４・・・水平カーブ、　１１０，１１１，１１２，
１１．３・・・正方形７０・・・データバス、７５・・
・アドレスバス、７７・・・入出力回路、８３・・・Ｒ
ＡＭ、８１・・・ＣＰＵ、８０・・・磁気テープ。 ８８・・・出力装置、７９・・・ＲＯＭ、８５・・・外
部メモリ、５１０・・・点線、８０・・・画面表示、６
１０・・・縁カーブ、６２０・・・三次元カーブ、６３
０・・・中心点、６８０・・・二次元カーブ。 ＩＧ５ ＦＩＧ、６ ＦＩＧ、　１０ 手続補正書（方式） 平成７年４月２２日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、カーブ形状と色彩データとからなる周辺制限情報を
   入力するための入力装置と、 上記周辺制限情報に基づいた強度Ｉ（Ｘ、Ｙ）の表面マ
   ップを決定し、さらに連続トーン映像におけるマトリッ
   クス座標によって定義された位置を有する前記表面マッ
   プから得られた強度レベルによって特徴づけられた各々
   の映像画素の二次元マトリックスとして上記連続トーン
   映像を生成するための情報処理装置と、 上記連続トーン映像を記憶するための記憶装置と を特徴とする滑かな陰影を付した連続トーン映像を生成
   するためのシステム。 ２、上記カーブ制限情報が４以下の縁カーブで構成され
   、これらの縁カーブが各々の端点に対する可変の強度値
   を有するとともに、各々の縁カーブに対する少なくとも
   二つの制御点とに対して可変の位置と強度値有すること
   を特徴とする請求項第１項の滑かな陰影を付した連続ト
   ーン映像生成装置とシステム。 ３、前記情報処理装置が、前記カーブ制限情報の一部と
   して選択入力された各々の色彩に対して、色彩強度表面
   を決定することを特徴とする請求項第１項の滑かな陰影
   を付した連続トーン映像生成装置とシステム。 ４、生成された滑かな陰影付き連続トーン音声映像を表
   示するための出力装置を有することを特徴とする請求項
   第３項の滑かな陰影を付した連続トーン映像生成装置と
   システム。５、強度値Ｉによってマトリックス制御点を
   入力するための入力装置と、 前記制御点の関数として表面を計算し、さらに前記表面
   のデジタル表示としての強度の二次元映像マトリックス
   を生成するための情報処理部と、出力装置に該マトリッ
   クス映像を転送するための情報出力部とを有し、 映像強度レベルとマトリックス位置Ｉ（Ｘ、Ｙ）とによ
   って特徴づけられた二次元映像マトリックスによって表
   された滑かな陰影を付した連続トーン映像を生成するシ
   ステム。 ６、前記デジタル表示が、表面のディザ法による出力で
   あることを特徴とする請求項第５項の滑かな陰影を付し
   た連続トーン映像を生成するシステム。 ７、前記出力装置として表示端末装置を有することを特
   徴とする請求項第５項の滑かな陰影を付した連続トーン
   映像を生成するシステム。 ８、前記出力装置としてプリンターを有することを特徴
   とする請求項第５項の滑かな陰影を付した連続トーン映
   像を生成するシステム。 ９、前記映像マトリックスを記憶するためのメモリを有
   することを特徴とする請求項第５項の滑かな陰影を付し
   た連続トーン映像を生成するシステム。 １０、前記情報処理装置が、プログラム制御されるデジ
   タルコンピュータであることを特徴とする請求項第５項
   の滑かな陰影を付した連続トーン映像を生成するシステ
   ム。 １１、円錐表面を生成するための情報処理装置と、該円
   錐表面から前記二次元映像マトリックスを生成ための手
   段とを有することを特徴とする請求項第５項の滑かな陰
   影を付した連続トーン映像を生成するシステム。 １２、ピラミッド表面を生成するための情報処理装置と
   、該ピラミッド表面から前記二次元映像マトリックスを
   生成ための手段とを有することを特徴とする請求項第１
   １項の滑かな陰影を付した連続トーン映像を生成するシ
   ステム。 １３、カーブ制限情報の対話形式による入力と得られる
   滑かな陰影付き映像の直接表示を行うための入出力装置
   と、 位置座標（Ｘ、Ｙ）による位置と映像強度に関係する制
   御点で生成された面関数から得られた局部陰影を付した
   強度値の映像列によって表される滑かな陰影付き映像を
   前記カーブ制限情報に基づいて生成するための情報処理
   装置と、 前記滑かな陰影付き映像をマトリックス映像列像として
   記憶するための記憶装置と、 前記マトリックス映像列を出力装置に出力装置に転送す
   るための出力装置と を有することを特徴とする滑かな陰影付き連続映像をコ
   ンピュータ制御で生成する装置。１４、前記入出力装置
   が、キーボードと表示端末装置とを有することを特徴と
   する請求項第１３項の装置。 １５、前記入出力装置が、さらに位置変換器を有するこ
   とを特徴とする請求項第１４項の装置。 １６、前記出力装置が、分割フィルムを生成することが
   可能な装置にプリプレスシステムで使用するための命令
   を送出することを特徴とする請求項第１４項の装置。