(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセルに分割され、セルごとに向きの揃った複数の微細条溝の配置を示す版下データを作成する版下データ作成装置であって、
対象物のレンダリングデータの微細凹凸を示す情報を継承することで微細条溝の傾きの分布を示すベクトル場データを生成するベクトル場データ生成手段と、
前記レンダリングデータからエッジおよびリッジを抽出し、抽出されたエッジおよびリッジに沿って所定のセルサイズの幅を有する等距離領域を作成し、前記等距離領域の中で前記セルサイズの幅ごとにセルの重心を生成する重心生成手段と、
前記等距離領域ごとに、注目画素が前記重心のいずれに最も近いかを判定することにより注目画素が含まれるセルを判定する所属セル判定手段と、
注目画素が含まれるセルの前記重心の位置に対応する前記ベクトル場データの向きを微細条溝の傾きとし、注目画素の画素値を判定する画素値判定手段と、
を具備することを特徴とする版下データ作成装置。
【請求項２】
前記重心生成手段は、前記等距離領域の中心線の画素を重心候補とし、前記重心候補の中から前記セルサイズの幅ごとに前記重心となる画素を取得することを特徴とする請求項１に記載の版下データ作成装置。
【請求項３】
前記所属セル判定手段は、前記等距離領域ごとに注目画素と、注目画素と同じ前記等距離領域内のすべての前記重心との距離を算出し、注目画素は最も近傍にある前記重心のセルに所属すると判定することを特徴とする請求項１に記載の版下データ作成装置。
【請求項４】
複数のセルに分割され、セルごとに向きの揃った複数の微細条溝の配置を示す版下データを作成する版下データ作成方法であって、
対象物のレンダリングデータの微細凹凸を示す情報を継承することで微細条溝の傾きの分布を示すベクトル場データを生成するステップと、
前記レンダリングデータからエッジおよびリッジを抽出し、抽出されたエッジおよびリッジに沿って所定のセルサイズの幅を有する等距離領域を作成し、前記等距離領域の中で前記セルサイズの幅ごとにセルの重心を生成するステップと、
前記等距離領域ごとに、注目画素が前記重心のいずれに最も近いかを判定することにより注目画素が含まれるセルを判定するステップと、
注目画素が含まれる前記セルの重心の位置に対応する前記ベクトル場データの向きを微細条溝の傾きとし、注目画素の画素値を判定するステップと、
を含むことを特徴とする版下データ作成方法。
【請求項５】
コンピュータを請求項１から請求項３のいずれかに記載の版下データ作成装置として機能させるためのプログラム。
【請求項６】
コンピュータを請求項１から請求項３のいずれかに記載の版下データ作成装置として機能させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細条溝のパターンを印刷やエンボス加工などで実体化し、異方性反射媒体を作製する場合に用いる版下データを作成する版下データ作成装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、紙、プラスチック、金属といった媒体上に、微細条溝のパターンを形成し、異方性反射特性を有する媒体を作製する技術が実用化され始めている。
異方性反射特性とは、媒体の平滑な表面に対し、向きの揃った細かい傷をつけると、媒体の表面に対して入射した光が正反射方向ではない方向に強く反射する特性をいう。以下、異方性反射特性を有する媒体を異方性反射媒体ということとする。
【０００３】
本願の発明者らは、対象領域のベクトル場データ（微細条溝パターンの傾きの分布を記憶したデータ）を入力し、予め設定したセルの形状（例えば、正方形または正六角形等）とサイズに応じて、対象領域全体にセルを均一に充填し、ベクトル場データに基づいて各セルの内部に微細条溝パターンを描画し、版下データを作成する技術を発明している（特許文献１参照）。
また、本願の発明者らは、対象物体の３Ｄ（三次元）モデルとベクトル場データを入力し、セル（例えば、正方形）のサイズを設定すると、３Ｄモデルのエッジ（対象物の輪郭）やリッジ（対象物の尾根）に沿ってセルを配置し、ベクトル場データに基づいて各セルの内部に微細条溝パターンを描画し、版下データを作成する技術を発明している（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特願２００８−２９５２６９号公報
【特許文献２】特願２００９−１５３７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術のように、対象領域全体を予め設定した形状、サイズのセルで全て充填すると、曲率の大きい箇所や微細条溝パターンの傾きが極端に変化する箇所（例えば、エッジやリッジ等）では異方性反射の不連続が目立ち、意匠性を欠く場合がある。
また、特許文献２に記載の技術のように、エッジやリッジに沿って同じ形状、同じサイズのセルを配置すると、セル間に隙間が生じてしまい、意匠性を欠く場合がある。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、曲率の大きい箇所や微細条溝パターンの傾きが極端に変化する箇所で異方性反射の不連続が目立たず、意匠性の高い異方性反射媒体の版下データを作成する版下データ作成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するために、第１の発明は、複数のセルに分割され、セルごとに向きの揃った複数の微細条溝の配置を示す版下データを作成する版下データ作成装置であって、対象物のレンダリングデータの微細凹凸を示す情報を継承することで微細条溝の傾きの分布を示すベクトル場データを生成するベクトル場データ生成手段と、前記レンダリングデータからエッジおよびリッジを抽出し、抽出されたエッジおよびリッジに沿って所定のセルサイズの幅を有する等距離領域を作成し、前記等距離領域の中で前記セルサイズの幅ごとにセルの重心を生成する重心生成手段と、前記等距離領域ごとに、注目画素が前記重心のいずれに最も近いかを判定することにより注目画素が含まれるセルを判定する所属セル判定手段と、注目画素が含まれるセルの前記重心の位置に対応する前記ベクトル場データの向きを微細条溝の傾きとし、注目画素の画素値を判定する画素値判定手段と、を具備することを特徴とする版下データ作成装置である。
第１の発明によって、曲率の大きい箇所や微細条溝パターンの傾きが極端に変化する箇所で異方性反射の不連続が目立たず、意匠性の高い異方性反射媒体の版下データを作成することができる。
【０００８】
第１の発明における前記重心生成手段は、前記等距離領域の中心線の画素を重心候補とし、前記重心候補の中から前記セルサイズの幅ごとに前記重心となる画素を取得することが望ましい。これによって、重心の生成を容易に行うことができる。また、セルのサイズをある程度均一化することができる。
また、第１の発明における前記所属セル判定手段は、前記等距離領域ごとに注目画素と、注目画素と同じ前記等距離領域内のすべての前記重心との距離を算出し、注目画素は最も近傍にある前記重心のセルに所属すると判定することが望ましい。これによって、原画像のエッジやリッジを忠実に再現することができる。
【０００９】
第２の発明は、複数のセルに分割され、セルごとに向きの揃った複数の微細条溝の配置を示す版下データを作成する版下データ作成方法であって、対象物のレンダリングデータの微細凹凸を示す情報を継承することで微細条溝の傾きの分布を示すベクトル場データを生成するステップと、前記レンダリングデータからエッジおよびリッジを抽出し、抽出されたエッジおよびリッジに沿って所定のセルサイズの幅を有する等距離領域を作成し、前記等距離領域の中で前記セルサイズの幅ごとにセルの重心を生成するステップと、前記等距離領域ごとに、注目画素が前記重心のいずれに最も近いかを判定することにより注目画素が含まれるセルを判定するステップと、注目画素が含まれる前記セルの重心の位置に対応する前記ベクトル場データの向きを微細条溝の傾きとし、注目画素の画素値を判定するステップと、を含むことを特徴とする版下データ作成方法である。
第２の発明によって、曲率の大きい箇所や微細条溝パターンの傾きが極端に変化する箇所で異方性反射の不連続が目立たず、意匠性の高い異方性反射媒体の版下データを作成することができる。
【００１０】
第３の発明は、コンピュータを第１の発明の版下データ作成装置として機能させるためのプログラムである。
第３の発明をコンピュータにインストールすることで、第１の発明の版下データ作成装置を得ることができる。第３の発明は、ネットワークを介して配布することもできる。
【００１１】
第４の発明は、コンピュータを第１の発明の版下データ作成装置として機能させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体である。
第４の発明をコンピュータの記憶媒体読取装置に装着し、第４の発明に記憶されているプログラムをコンピュータにインストールすることで、第１の発明の版下データ作成装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、曲率の大きい箇所や微細条溝パターンの傾きが極端に変化する箇所で異方性反射の不連続が目立たず、意匠性の高い異方性反射媒体の版下データを作成する版下データ作成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る版下データ作成装置１を実現するコンピュータのハードウェア構成図
【図２】版下データ作成装置１の機能の概要を示すブロック図
【図３】パラメータ入力手段３２により入力するスペース幅５１、ライン幅５３を示す図
【図４】投影面Ｓ１上の法線ベクトルＮ１を示す図
【図５】法線ベクトルＮ１の法線投影面Ｓ２への投影を示す図
【図６】版下データ作成処理の流れを示すフローチャート
【図７】重心生成処理の流れを示すフローチャート
【図８】エッジ／リッジの抽出処理を説明する図
【図９】等距離領域６３の作成処理を説明する図
【図１０】重心６９の判定処理を説明する図
【図１１】所属セル判定処理の結果の一例を示す図
【図１２】画素値判定処理の流れを示すフローチャート
【図１３】画素値判定処理を説明する図
【図１４】ラインかスペースかの判定処理を説明する図
【図１５】エッジ／リッジ６１の一例を示す図
【図１６】等距離領域６３の一例を示す図
【図１７】所属セル判定処理の結果の一例を示す図
【図１８】本発明の実施の形態による版下データ３８の実施例を示す図
【図１９】従来技術による版下データ３８の参考例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて本発明に係る版下データ作成装置の実施形態を詳細に説明する。
最初に、図１〜図５を参照しながら、本発明に係る版下データ作成装置１の構成について説明する。版下データ作成装置１は、形状が不定形のセルを対象領域のエッジ（対象物の輪郭）やリッジ（対象物の尾根）に沿って充填し、セルごとに、セルの重心位置に対応する位置のベクトル場データの向きを微細条溝パターンの傾きとし、セル内に微細条溝パターンを描画して版下データを作成する。
【００１５】
図１は、本発明に係る版下データ作成装置１を実現するコンピュータのハードウェア構成図である。尚、図１のハードウェア構成は一例であり、用途、目的に応じて様々な構成を採ることが可能である。
版下データ作成装置１は、制御部３、記憶部５、メディア入出力部７、通信制御部９、入力部１１、表示部１３、周辺機器Ｉ／Ｆ部１５等が、バス１７を介して接続される。
【００１６】
制御部３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成される。
【００１７】
ＣＰＵは、記憶部５、ＲＯＭ、記録媒体等に格納されるプログラムをＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス１７を介して接続された各装置を駆動制御し、版下データ作成装置１が行う後述する処理（図６、図７、図１２等参照）を実現する。
ＧＰＵは、３Ｄグラフィックスの表示に必要な計算処理を実行するもので、記憶部５に格納されている３Ｄモデルを読み出し、３Ｄ座標から２Ｄ（二次元）座標への座標変換等の処理を行い、画像の描画等を実行する。
版下データ作成装置１では、ＧＰＵが３Ｄモデルの読み出しや画像描画を実行し、ＣＰＵが画像の画素探索や数式の計算等の処理を実行する。
ＲＯＭは、不揮発性メモリであり、コンピュータのブートプログラムやＢＩＯＳ等のプログラム、データ等を恒久的に保持している。
ＲＡＭは、揮発性メモリであり、記憶部５、ＲＯＭ、記録媒体等からロードしたプログラム、データ等を一時的に保持するとともに、制御部３が各種処理を行うために使用するワークエリアを備える。
【００１８】
記憶部５は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）であり、制御部３が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、ＯＳ（オペレーティングシステム）等が格納される。プログラムに関しては、ＯＳ（オペレーティングシステム）に相当する制御プログラムや、後述の処理に相当するアプリケーションプログラムが格納されている。
これらの各プログラムコードは、制御部３により必要に応じて読み出されてＲＡＭに移され、ＣＰＵ等に読み出されて各種の手段として実行される。
【００１９】
メディア入出力部７（ドライブ装置）は、データの入出力を行い、例えば、ＣＤドライブ（−ＲＯＭ、−Ｒ、−ＲＷ等）、ＤＶＤドライブ（−ＲＯＭ、−Ｒ、−ＲＷ等）等のメディア入出力装置を有する。
通信制御部９は、通信制御装置、通信ポート等を有し、コンピュータとネットワーク１９間の通信を媒介する通信インタフェースであり、ネットワーク１９を介して、他のコンピュータ間との通信制御を行う。
【００２０】
入力部１１は、データの入力を行い、例えば、キーボード、マウス等のポインティングデバイス、テンキー等の入力装置を有する。
入力部１１を介して、コンピュータに対して、操作指示、動作指示、データ入力等を行うことができる。
表示部１３は、液晶パネル等のディスプレイ装置、ディスプレイ装置と連携してコンピュータのビデオ機能を実現するための論理回路等（ビデオアダプタ等）を有する。
印刷部１５は、コンピュータに接続されるプリンタである。印刷部１５は、ＵＳＢ、ＲＳ−２３２Ｃ、ネットワーク１９等を介して接続される。
バス１７は、各装置間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。
【００２１】
図２は、版下データ作成装置１の機能の概要を示すブロック図である。
版下データ作成装置１は、レンダリングデータ３１、パラメータ入力手段３２、ベクトル場データ生成手段３３、ベクトル場データ３４、重心生成手段３５、所属セル判定手段３６、画素値判定手段３７、版下データ３８等を備える。
【００２２】
レンダリングデータ３１は、対象物の３次元形状データで、例えば、３ＤＣＧ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ）ソフトでレンダリングした画像データである。
【００２３】
パラメータ入力手段３２は、後述する処理に関するパラメータを入力する。
図３は、パラメータ入力手段３２により入力するスペース幅５１、ライン幅５３を示す図である。
パラメータ入力手段３２は、セル４１の大きさ（例えばセル４１の面積）、注目画素が対象物のエッジまたはリッジを示す箇所（以下、「エッジ／リッジ」という。）であるかを判定するために用いる閾値、セル４１内の微細条溝パターンのライン同士の間隔を示すスペース幅５１、ラインの太さを示すライン幅５３等の各種パラメータを、入力部１１等を介して入力する。微細条溝パターンのラインのピッチ幅５２は、スペース幅５１、ライン幅５３から求めることができる。
尚、図３では、セル４１の形状は正方形となっているが、本発明の実施の形態では、一般にはセル４１の形状は正方形に限らず、様々な形状を有する。
【００２４】
注目画素がエッジ／リッジかどうかの判定では、各画素における法線ベクトルの値を用いる。法線ベクトルとは、レンダリングデータ３１の微細凹凸を示すものであって、各画素のポリゴン（平面形状）に対する法線を示す単位ベクトルである。法線ベクトルは、対象物の３次元形状データをＣＧの投影面の各画素に投影し、投影面に定義した座標系で表現したポリゴン（平面形状）に対する単位法線ベクトルとして算出される。
【００２５】
ベクトル場データ生成手段３３は、レンダリングデータ３１から微細条溝パターンの傾きの分布を記録したベクトル場データ３４を生成する。
ベクトル場データ生成手段３３は、レンダリングデータ３１の微細凹凸を示す法線ベクトルの情報を継承し、異方性反射媒体上に形成する微細条溝パターンの傾きを示す方向ベクトルの角度を算出する。異方性反射媒体上に所望の立体形状を表現するためには、立体形状の微細凹凸の情報を異方性反射媒体上の微細条溝パターンの傾きに継承することが必要となる。
【００２６】
図４は、投影面Ｓ１上の法線ベクトルＮ１を示す図である。
法線ベクトルＮ１は、投影面Ｓ１上の点Ｐを始点とし、投影面Ｓ１に定義した座標系に対する方位角φと仰角ｋとで表現される。一方、法線ベクトルＮ１の情報を継承する異方性反射媒体上（２次元平面上）の微細条溝パターンの傾きを示す方向ベクトルは、方位角のみで表現されることから、法線ベクトルＮ１の情報を全て継承することはできない。従って、ベクトル場データ生成手段３３は、法線ベクトルＮ１を所定の方位角（後述する図５のα）の投影面に投影して次元を減ずることにより、異方性反射媒体上の微細条溝パターンの傾きに情報を継承させる。
【００２７】
図５は、法線ベクトルＮ１の法線投影面Ｓ２への投影を示す図である。
法線投影面Ｓ２は、投影面Ｓ１に対して垂直であり、方位角α方向に設けられる新たな投影面である。ベクトル場データ生成手段３３は、法線ベクトルＮ１を法線投影面Ｓ２に投影した法線ベクトルＮ２の仰角ｔを算出し、仰角ｔの値を方向ベクトルに継承する。尚、仰角ｔは、法線投影面Ｓ２内でＰを通過し、投影面Ｓ１に垂直な線を基準（ｔ＝０度）とし、基準線と変換法線ベクトルＮ２とのなす角度によって定義する。
ここで、三次元形状の隠面は投影されないから、法線ベクトルＮ１の向きは、必ず点Ｐから見て投影面Ｓ１の表の方向になる。従って、仰角ｔは１８０度（−９０度＜＝ｔ＜＝９０度）の範囲を取り得るが、立体形状に含まれる最も形状の異なる部分が最も異なる角度を継承するために、９０度（−４５度＜＝θ＜＝４５度）の範囲に線形変換を施して、方向ベクトルを示す角度θを算出する。
【００２８】
ベクトル場データ３４は、ベクトル場データ生成手段３３により作成した微細条溝パターンの傾きの分布を記録したデータで、例えば、微細条溝パターンの−４５度から４５度の範囲の向きを０から２５５の画素値に置き換えるものである。版下データ３８を作成する際、セル４１の重心に対応するベクトル場データ３４の位置を取得し、この位置の方向ベクトルの値を微細条溝パターンの傾きとする。
【００２９】
重心生成手段３５は、レンダリングデータ３１からエッジ／リッジを抽出し、抽出されたエッジ／リッジに基づいて、ユーザがパラメータ入力手段３２により設定するセルサイズの幅を持つ等距離領域を作成し、等距離領域ごとに重心となる画素を取得する。ここで、パラメータ入力手段３２によりセルサイズとして面積を設定する場合、セルサイズの幅とは、例えば、設定した面積を持つ正方形の辺の大きさである。
【００３０】
所属セル判定手段３６は、等距離領域ごとに、注目画素が重心生成手段３５により生成される重心のいずれに最も近いかを判定することにより、注目画素が含まれるセル４１を判定する。言い換えると、所属セル判定手段３６によって、セル４１の形状が決定する。
画素値判定手段３７は、重心生成手段３５により生成される重心の位置に対応するベクトル場データ３４の向きをセル４１の画素値として判定する。
版下データ３８は、所属セル判定手段３６により決定されたセル４１ごとに、画素値判定手段３７によって判定した画素値が示すベクトル場データ３４の向きを微細条溝パターンの傾きとし、セル内に微細条溝パターンが描画されるものである。
【００３１】
次に、図６から図１４を参照しながら、本発明に係る版下データ作成装置１の処理の詳細について説明する。
図６は、版下データ作成処理の流れを示すフローチャートである。
版下データ作成装置１の制御部３は、パラメータ入力手段３２により、入力部１１を介して、セル４１の大きさ（例えば、セルの面積）、注目画素がエッジ／リッジかを判定するために用いる閾値、セル４１内の微細条溝パターンのライン同士の間隔を示すスペース幅５１、ラインの太さを示すライン幅５３等の各種パラメータを入力する(ステップ１０１)。
次に、制御部３は、ベクトル場データ生成手段３３により、レンダリングデータ３１から微細条溝パターンの傾きの分布を記録したベクトル場データ３４を生成する（ステップ１０２）。
次に、制御部３は、重心生成手段３５により、対象領域全体について重心の位置を算出する（ステップ１０３）。
【００３２】
図７は、重心生成処理の流れを示すフローチャートである。
制御部３は、レンダリングデータ３１から対象領域の全画素の法線の傾きを算出し、パラメータ入力手段３２により入力したエッジ／リッジの判定のための閾値と法線の傾きを比較することにより、エッジ／リッジを抽出する（ステップ２０１）。
【００３３】
図８は、エッジ／リッジの抽出処理を説明する図である。
制御部３は、注目画素の４近傍に位置する画素の法線の傾きを用いて平均化した値を、エッジ／リッジの抽出処理に用いる注目画素の法線（以下、「抽出判定法線」という。）の傾きとする。注目画素の法線ベクトルをＮｘ，ｙ、注目画素の４近傍に位置する画素の法線ベクトルをそれぞれＮｘ，ｙ−１、Ｎｘ，ｙ＋１、Ｎｘ−１，ｙ、Ｎｘ＋１，ｙとする。また、θ１、θ２、θ３、θ４を、式θ１＝Ａｒｃｃｏｓ（Ｎｘ，ｙ・Ｎｘ，ｙ−１／｜Ｎｘ，ｙ｜・｜Ｎｘ，ｙ−１｜）、θ２＝Ａｒｃｃｏｓ（Ｎｘ，ｙ・Ｎｘ，ｙ＋１／｜Ｎｘ，ｙ｜・｜Ｎｘ，ｙ＋１｜）、θ３＝Ａｒｃｃｏｓ（Ｎｘ，ｙ・Ｎｘ−１，ｙ／｜Ｎｘ，ｙ｜・｜Ｎｘ−１，ｙ｜）、θ４＝Ａｒｃｃｏｓ（Ｎｘ，ｙ・Ｎｘ＋１，ｙ／｜Ｎｘ，ｙ｜・｜Ｎｘ＋１，ｙ｜）と定義する。そして、抽出判定法線の傾きθは、式θ＝（θ１＋θ２＋θ３＋θ４）／４により定義する。
【００３４】
制御部３は、抽出判定法線の傾きθと、エッジ／リッジの判定のための閾値Ｅとを比較し、抽出判定法線の傾きθが仰角の場合、θ＜Ｅならば注目画素はエッジ／リッジではない、また、θ≧Ｅならば注目画素はエッジ／リッジであると判定する。また、抽出判定法線の傾きθが天頂角の場合、θ≧Ｅならば注目画素はエッジ／リッジではない、また、θ＜Ｅならば注目画素はエッジ／リッジであると判定する。
抽出判定法線の傾きθが仰角の場合、閾値Ｅが小さいほど、対象領域内で多くのエッジ／リッジが抽出され、意匠性の高い異方性反射媒体を作製することができる。意匠性をあまり求めない場合、エッジ（対象物の輪郭）だけを抽出するように閾値を低く設定すればよい。抽出判定法線の傾きθが天頂角の場合、閾値Ｅが大きいほど、対象領域内で多くのエッジ／リッジが抽出される。閾値Ｅは、０度〜９０度の範囲で設定可能である。仰角を用いて閾値Ｅを４５度とする場合と、天頂角を用いて閾値Ｅを４５度とする場合とでは、抽出されるエッジ／リッジが同一になる。
【００３５】
図７の説明に戻る。
制御部３は、Ｓ２０１において抽出されるエッジ／リッジに細線化を施す（ステップ２０２）。具体的には、制御部３は、エッジ／リッジを結ぶ線が、例えば１画素の太さになるように細線化を施す。細線化のアルゴリズムは、Ｈｉｌｄｉｔｃｈ法、田村の方法、Ｚｈａｎｇ  Ｓｕｅｎ法等を用いることができる。
【００３６】
次に、制御部３は、図９に示すように、全画素について、細線化後のエッジ／リッジ６１からの距離を算出し、パラメータ入力手段３２により入力されるセルサイズの幅を持つ等距離領域６３を作成し、等距離領域６３ごとに等距離領域ＩＤを設定する（ステップ２０３）。
制御部３は、細線化後のエッジ／リッジ６１ごとに、対象物のエッジから対象物の内側に向けて画素を走査して等距離領域ＩＤを設定していく。
【００３７】
図９は、等距離領域６３の作成処理を説明する図である。
制御部３は、注目画素からエッジ／リッジ６１までの距離ｌ（注目画素からエッジ／リッジ６１に引いた垂線の長さ、すなわち点と線の距離）を算出する。注目画素の位置を（ｘ，ｙ）、エッジ／リッジ６１の位置を（ｅｘ，ｅｙ）とすると、注目画素からエッジ／リッジ６１までの距離ｌは式ｌ＝（（ｘ−ｅｘ）２＋（ｙ−ｅｙ）２）１／２により求められる。
そして、制御部３は、注目画素からエッジ／リッジ６１までの距離ｌと、セルサイズの幅ｄに基づいて、各画素に等距離領域ＩＤを設定する。等距離領域ＩＤを０または正の整数ｎとすると、等距離領域ＩＤはｎ＝ｌ／ｄによって算出される。
例えば、図９に示すエッジ／リッジ６１に隣接する等距離領域６３は、等距離領域ＩＤが０であり、各画素はエッジ／リッジ６１との距離がセルサイズの幅ｄ未満である。更に内側の等距離領域６３（斜線にて図示）は、等距離領域ＩＤが１であり、各画素はエッジ／リッジ６１との距離がセルサイズの幅ｄの２倍未満である。
制御部３は、対象物のエッジから対象物の内側に向けて画素を走査して等距離領域ＩＤを設定していく。そして、次のエッジ／リッジ６１を示す画素になると、制御部３は、距離ｌを算出する対象のエッジ／リッジ６１を変更し、新たに等距離領域ＩＤを設定していく。従って、制御部３は、エッジ／リッジ６１を識別する番号と紐付けて等距離領域ＩＤを設定する。制御部３は、対象物の全画素に対して等距離領域ＩＤを設定するまで処理を繰り返す。
【００３８】
図７の説明に戻る。
制御部３は、図１０に示すように、等距離領域６３ごとに処理を行い、等距離領域の中心線上にある画素を取得し（ステップ２０４）、取得した中心線上にある画素を重心６９とするかどうか判定し、重心６９となる画素を取得し、重心ＩＤを設定する（ステップ２０５）。
【００３９】
図１０は、重心６９の判定処理を説明する図である。
制御部３は、等距離領域６３ごとにエッジ／リッジ６１から等距離領域６３の中心線６５までの距離ｌｃを算出し、中心線６５上にある画素を取得する。制御部３は、式ｌｃ＝ｎ・ｄ＋ｄ／２．０により距離ｌｃを算出して整数値に変換する。また、制御部３は、注目画素からエッジ／リッジ６１までの距離ｌを算出して整数値に変換する。そして、制御部３は、ｌｃ＝ｌであれば、注目画素は中心線６５の画素であると判定し、ｌｃ＝ｌとなる注目画素を重心候補６７とする。
図１０では、視認性を考慮し、重心候補６７の一部のみを図示している。
【００４０】
制御部３は、等距離領域６３ごとに、重心候補６７の中から重心６９となるものを取得する。具体的には、制御部３は、まず重心候補６７の中から任意の１点を選び、その重心候補６７を始点として、重心線に沿ってセルサイズ４３の間隔ごとに重心候補６７を取得していく。その際、隣接する重心６９はセルサイズ４３だけ離れている必要があるため、セルサイズ４３の間隔ごとに取得した重心候補６７を中心としたセルサイズ４３の範囲内に他の重心６９がないか確認し、なければその重心候補６７を重心６９とする。一方、重心候補６７を中心としたセルサイズ４３の範囲内に他の重心６９がある場合は、その重心候補６７は重心６９としない。セルサイズ４３の形状は、正方形、円、六角形等、任意の形状とすることができる。
そして、制御部３は、重心６９の位置を格納し、重心６９ごとにセルＩＤを設定する。これにより、対象領域全体に重心６９を持つセル４１を充填することができる。
【００４１】
図６の説明に戻る。
制御部３は、所属セル判定手段３６により、図１１に示すように、注目画素が所属するセル４１を判定し、所属セルＩＤを設定する（ステップ１０４）。
具体的には、制御部３は、等距離領域６３ごとに処理を行い、注目画素と、等距離領域６３に含まれる重心６９との距離を算出し、注目画素から最も近い重心６９のセルＩＤを注目画素の所属セルＩＤとして設定する。注目画素の位置を（ｘ，ｙ）、重心６９の位置を（ｘｃ，ｙｃ）とすると、注目画素と重心６９との距離ｒは、式ｒ＝（（ｘ−ｘｃ）２＋（ｙ−ｙｃ）２）１／２により算出される。
所属セル判定処理は、異方性反射媒体を観察したときに、原画像（レンダリングデータ３１の三次元形状データ）に忠実にエッジやリッジが見えるように、等距離領域６３ごとに処理を行う必要がある。仮に、注目画素と、全ての等距離領域６３に含まれる重心６９との距離を算出すると、最も近い重心６９が他の等距離領域６３（異なる等距離領域ＤＩが付与された領域）に含まれている場合、エッジ／リッジ６１に沿うようにセル４１の形状を決めることができず、ひいては、原画像のエッジやリッジを忠実に再現する微細条溝パターンを形成することができなくなる。
【００４２】
図１１は、所属セル判定処理の結果の一例を示す図である。
図１１に示すように、所属セル判定処理を行うと、各画素が所属するセル４１が決まる。言い換えると、それぞれ異なる形状を持つセル４１が生成され、対処領域が分割される。
図１１では、視認性を考慮し、画素６６の一部のみを図示している。
【００４３】
図６の説明に戻る。
制御部３は、画素値判定手段３７により、対象領域の各画素の画素値を判定し、版下データ３８を作成する（ステップ１０５）。
【００４４】
図１２は、画素値判定処理の流れを示すフローチャートである。図１３は、画素値判定処理を説明する図である。図１４は、ラインかスペースかの判定処理を説明する図である。
図１２に示すように、制御部３は、セル４１の重心６９の座標ｃ（ｘｃ，ｙｃ）に対応する位置のベクトル場の値をベクトル場データ３４から読み出し、セル４１の微細条溝パターンの傾きθとする（ステップ３０１）。
【００４５】
次に、制御部３は、注目画素６８のローカル座標ｄ(ｄｘ，ｄｙ)を算出する（ステップ３０２）。
注目画素６８の座標をｐ(ｐｘ，ｐｙ)とすると、ローカル座標はｄｘ＝ｐｘ―ｘｃ、ｄｙ＝ｐｙ―ｙｃである。
図１３では、ローカル座標の原点がセル４１の重心６９の座標ｃ（ｘｃ，ｙｃ）を示している。
【００４６】
次に、制御部３は、セル４１内の注目画素６８のローカル座標ｄ(ｄｘ，ｄｙ)と微細条溝パターンの傾きθから、注目画素６８が微細条溝パターンのライン上にあるか、あるいはスペースにあるかを判定する（ステップ３０３）。
注目画素６８のローカル座標ｄ(ｄｘ，ｄｙ)を通る傾きθの直線について、図１３に示すように、ｙ軸との切片の座標（０，ｙ）を算出する。微細条溝パターンのラインは、セル４１内の傾きθの線分として表わされるから、注目画素６８のローカル座標ｄ(ｄｘ，ｄｙ)と、切片（０，ｙ）の画素値は同一となる。従って、注目画素６８が微細条溝パターンのライン上にあるか、あるいはスペースにあるかを判定するためには、注目画素６８の画素値を算出する代わりに、切片（０，ｙ）における画素値を算出すれば良い。
【００４７】
切片（０，ｙ）の画素値を求めるには、まず、微細条溝パターンのピッチ幅５２のｙ方向の長さｈ１と、スペース幅５１のｙ方向の長さｈ２を算出する。ピッチ幅５２をｗ１、スペース幅５１をｗ２とすると、式ｈ１＝ｗ１／ｃｏｓθ、ｈ２＝ｗ２／ｃｏｓθにより求められる。
次に、切片（０，ｙ）がセル４１の何番目のピッチに含まれるかを、式ｎ＝［ｙ／ｈ１］により算出する。［ｘ］は、ｘを超えない整数を表す。
そして、図１４に示すようにピッチの番号ｎを定義し、ｎ番目のピッチのスペースの始まりとなる点（０，ｙｓ（ｎ））を式ｙｓ（ｎ）＝ｎ・ｈ１により算出し、ｎ番目のピッチのスペースの終わりとなる点（０，ｙｅ（ｎ））を式ｙｅ（ｎ）＝ｙｓ（ｎ）＋ｈ２により算出し、切片（０，ｙ）が微細条溝パターンのラインかスペースかを判定する。
ｙｓ（ｎ）＜ｙ≦ｙｅ（ｎ）（図１４に示す例であれば、ｎ＝−３、−２、−１、０、１、２）の場合、切片（０，ｙ）はｎ番目のピッチのスペースに含まれるため、注目画素６８もスペース、すなわち白となる。
一方、ｙｅ（ｎ）＜ｙ≦ｙｓ（ｎ＋１）の場合、切片（０，ｙ）はｎ番目のピッチのラインに含まれるため、注目画素６８もライン、すなわち黒となる。
【００４８】
図６の説明に戻る。
制御部３は、対象領域の全画素についてステップ１０４の所属セルの判定、ステップ１０５の画素値の判定を行ったか判定し（ステップ１０６）、全画素について処理が終了するまでステップ１０４、ステップ１０５の処理を繰り返す（ステップ１０６のＮｏ）。
【００４９】
以上のとおり、版下データ作成装置１は、異方性反射媒体の版下データ３８を作成する。異方性反射媒体の作製工程では、版下データ３８を基に、盛り上げ印刷やエンボス加工などで媒体の表面に微細条溝パターンを立体加工する。
【００５０】
図１５は、エッジ／リッジ６１の一例を示す図である。図１５に示す例では、猫の後ろ姿のレンダリングデータ３１から、エッジ／リッジ６１を抽出している。
【００５１】
図１６は、等距離領域６３の一例を示す図である。図１６に示す例では、図１５に示すエッジ／リッジ６１から等距離領域６３を作成している。図１６では、視認性を考慮し、セルサイズを大きめに設定し、黒と白を交互に用いて、等距離領域６３を示している。
【００５２】
図１７は、所属セル判定処理の結果の一例を示す図である。図１７は、図１５に示す例の一部（猫の尻尾の部分）を拡大し、所属セル判定処理の結果を示したものである。図１７に示すように、本発明の実施の形態では、対象領域のエッジやリッジに沿ってセル４１を生成しているので、エッジやリッジにおける異方性反射の連続性を保つことができる。また、エッジやリッジに合わせて異なる形状を持つセル４１を生成しているので、セル４１間に隙間が生じることはない。
【００５３】
図１８は、本発明の実施の形態による版下データ３８の実施例を示す図である。図１９は、従来技術（前述の特許文献１に記載の技術）による版下データ３８の参考例を示す図である。
図１８、図１９は、同じ原画像に対してセル４１を生成し、セル４１内に微細条溝パターンが描画されたものを印刷し、ある環境で撮影した画像の拡大画像である。原画像は、ばらの三次元形状データであり、図１８、図１９は、花弁の一部を拡大したものである。
図１８では、エッジやリッジに合わせて異なる形状を有するセル４１が充填されている。図１９では、同一の形状（正六角形）を有するセル４１が、対象領域全体に均一に充填されている。
図１８、図１９を比較すると、図１９では、エッジやリッジにおいて、シャギー（階段状のギザギザ）が目立つ。一方、図１８では、エッジやリッジに丸みがあり、図１８よりもシャギーが目立たない。版下データ３８においてシャギーが目立つということは、微細条溝パターンの傾きが不連続ということであり、ひいては、異方性反射媒体において異方性反射の不連続が目立つ要因となる。本発明の実施の形態では、従来技術と比較して、エッジやリッジにおける異方性反射の連続性を保つことができていると言える。
【００５４】
以上説明したように、本発明の実施の形態では、レンダリングデータ３１から輪郭や曲率の大きい箇所をエッジ／リッジ６１として抽出し、エッジ／リッジ６１からの距離に基づいて等距離領域６３を作成し、等距離領域６３ごとに重心６９を配置し、エッジ／リッジ６１に沿った形状を有するセル４１を生成し、版下データ３８を作成する。このように作成された版下データ３８に基づいて異方性反射媒体を作製することにより、隙間を生じさせることなく、異方性反射の連続性を保つことができ、意匠性の高い異方性反射媒体を得ることができる。
【００５５】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る版下データ作成装置等の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００５６】
１………版下データ作成装置
３………制御部
５………記憶部
７………メディア入出力部
９………通信制御部
１１………入力部
１３………表示部
１５………周辺機器Ｉ／Ｆ部
１７………バス
３１………レンダリングデータ
３２………パラメータ入力手段
３３………ベクトル場データ生成手段
３４………ベクトル場データ
３５………重心生成手段
３６………所属セル判定手段
３７………画素値判定手段
３８………版下データ
４１………セル
４３………セルサイズ
５１………スペース幅
５２………ピッチ幅
５３………ライン幅
６１………エッジ／リッジ
６３………等距離領域
６５………中心線
６６………画素
６７………重心候補
６８………注目画素
６９………重心
【図１】
0005494131.tif 000002
【図２】
0005494131.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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