(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータグラフィック画像処理システムにおいて第１の任意のエッジから第２の任意のエッジへの融合を作成する画像処理方法であって、
前記第１及び第２のエッジの各々の色を決定する工程と、
前記第１及び第２のエッジを境界とする領域の中の各画素の色に関してパラメータ方程式を形成する工程と、
前記パラメータ方程式を解き、前記画素各々の色を導出する工程とを備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
前記色とは不透明性を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項３】
コンピュータグラフィック画像処理システムにおいて第１の任意のエッジから第２の任意のエッジへの融合を作成する方法であって、
前記第１及び第２のエッジの各々の色を決定する第１の決定工程と、
前記第１及び第２のエッジの各々を対応する線分にベクトル化するベクトル化工程と、
その頂点において定義済みの色を有する多角形を形成するように、前記第１及び第２のエッジの各々に対応する前記線分の対を組にする組み合わせ工程と、
前記頂点において定義済みの色から、前記多角形の画素ごとの色を決定する第２の決定工程とを備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項４】
前記組み合わせ工程は、前記第１及び第２のエッジの各々に沿った線分の相対距離に応じて線分の対を組にする工程をさらに含むことを特徴とする請求項３記載の画像処理方法。
【請求項５】
前記組み合わせ工程は、前記第１及び第２のエッジの各々に沿った線分のパラメータに基づく距離に応じて線分の対を組にする工程を更に含むことを特徴とする請求項３記載の画像処理方法。
【請求項６】
前記第２の決定工程は、前記多角形を、各領域が一定の色を有する複数の領域に分割し、かつ一定の色の各領域をレンダリングする工程を含むことを特徴とする請求項３記載の画像処理方法。
【請求項７】
前記色とは不透明性を含み、前記定義済みの色とは定義済みの不透明性を含むことを特徴とする請求項３記載の画像処理方法。
【請求項８】
コンピュータグラフィック画像処理システムにおいて第１の任意のエッジから第２の任意のエッジへの融合を作成する画像処理装置であって、
前記第１及び第２のエッジの各々の色を決定するエッジ色決定手段と、
前記エッジ色決定手段により決定されたエッジの色に基づいて、前記第１及び第２のエッジを境界とする領域の中の各画素の色に関するパラメータ方程式を形成するパラメータ決定手段と、
前記パラメータ決定手段により形成されたパラメータ方程式を解いて、前記画素ごとの色を導出する画素色導出手段とを具備することを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】
前記色は不透明性を含むことを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
コンピュータグラフィック画像処理システムにおいて第１の任意のエッジから第２の任意のエッジへの融合を作成する画像処理装置において、
前記第１及び第２のエッジの各々の色を決定するエッジ色決定手段と、
前記第１及び第２のエッジの各々を対応する線分にベクトル化するベクトル化手段と、
前記ベクトル化手段によりベクトル化された線分に基づいて、その頂点において定義済みの色を有する多角形を形成するように、前記第１及び第２のエッジの各々からの前記線分の対を組にする線分対組み合わせ手段と、
前記線分対組み合わせ手段により形成された多角形に基づいて、前記頂点において定義済みの色から前記多角形の画素ごとの色を決定する画素色決定手段とを具備することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１１】
前記線分対組み合わせ手段は、前記第１及び第２のエッジの各々に沿った線分の相対距離に応じて線分の対を組にする手段をさらに有することを特徴とする請求項１０記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記線分対組み合わせ手段は、前記第１及び第２のエッジの各々に沿った線分のパラメータに基づく距離に応じて、線分の対を組にする手段をさらに有することを特徴とする請求項１０記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記画素色決定手段は、前記多角形を、各領域が一定の色を有する複数の領域に分割し、かつ一定の色の各領域をレンダリングする手段を有することを特徴とする請求項１０記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記色は不透明性を含み、前記定義済みの色は定義された不透明性を含むことを特徴とする請求項１０記載の画像処理装置。
【請求項１５】
コンピュータグラフィックオブジェクトを構成する画像処理方法であって、
対話形式で編集可能な複数のスプラインを生成する工程と、
前記スプラインの各々が、対応する１つのスプライン色を有するように定義する工程と、
前記複数のスプラインの対の間で、実質的には前記複数のスプラインの対の１つのうち第１のスプラインのスプライン色から第２のスプラインのスプライン色への融合を作成する工程とを備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１６】
前記複数のスプラインの数は３であり、前記複数のスプラインのうち第１及び第２のスプラインはほぼ同じスプライン色を有し、前記複数のスプラインにより構成される対のうち、第１の対はそのうちの前記第１のスプラインから第３のスプラインへの融合を含み、前記対のうち第２の対は、そのうちの第２のスプラインから前記第３のスプラインへの融合を含むことを特徴とする請求項１５に記載の画像処理方法。
【請求項１７】
前記複数のスプラインの対は、同じスプライン色を有するスプラインの対を含むことを特徴とする請求項１５記載の画像処理方法。
【請求項１８】
前記複数のスプラインの数は４であり、前記複数のスプラインのうち第１及び第２のスプラインはほぼ同じ色を有し、前記複数のスプラインにからなる対のうち、第１の対はそのうちの前記第１のスプラインから第３のスプラインへの融合を含み、第２の対はそのうち前記第１のスプラインから前記第２のスプラインへの融合を含み、第３の対はそのうち前記第２のスプラインから第４のスプラインへの融合を含むことを特徴とする請求項１５記載の画像処理方法。
【請求項１９】
前記スプラインのうち少なくとも１つのスプラインは内部領域を形成し、前記内部領域も前記スプラインのうち前記少なくとも１つのスプラインのスプライン色を有することを特徴とする請求項１５記載の画像処理方法。
【請求項２０】
前記スプラインに対応する色は不透明性を含むことを特徴とする請求項１５記載の画像処理方法。
【請求項２１】
前記不透明性は、実質的に、前記スプラインの対のうちの第１のスプラインの色の不透明性から第２のスプラインの色の不透明性に至るまで不透明性の程度を融合させたものを含むことを特徴とする請求項２０記載の画像処理方法。
【請求項２２】
コンピュータグラフィックオブジェクトを構成する画像処理方法であって、
対話形式で編集可能な複数のスプラインを生成する工程と、
各々のスプラインが対応するスプライン色を有するように定義する工程と、
前記スプラインの各々の色を決定し、前記スプラインの対の各々を境界とする領域の中の各画素の色に関するパラメータ方程式を形成し、前記パラメータ方程式を解いて前記画素の各々の色を導出して、前記各スプラインの対の間で融合を行う工程とを備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項２３】
前記スプラインの各々を対応する線分に変換する工程をさらに備えることを特徴とする請求項２２記載の画像処理方法。
【請求項２４】
コンピュータグラフィックオブジェクトを構成する画像処理方法であって、
対話形式で編集可能な複数のスプラインを生成する工程と、
前記複数のスプラインの各々が、対応する１つのスプライン色を有するように定義する工程と、
前記スプラインの各々の色を決定する工程と、前記スプラインの各々を対応する線分にベクトル化する工程と、その頂点において定義済みの色を有する多角形を形成するように前記スプラインの各々からベクトル化手段により得られた前記線分を組にする組み合わせ工程と、前記頂点における定義済みの色から前記多角形の各々の色を決定する多角形色決定工程とを有する、前記スプラインの対の間で融合させる工程とを備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項２５】
コンピュータグラフィックオブジェクトを構成する装置であって、
対話形式で編集可能な複数のスプラインを生成する対話型編集可能スプライン生成手段と、
前記対話型編集可能スプライン生成手段により生成されたスプラインの各々が、それら対応する１つのスプライン色を有するように定義するスプライン色定義手段と、
前記スプライン色定義手段により定義されたスプラインの色に基づいて、前記スプラインの対の間に、実質的に前記対のうち第１のスプラインのスプライン色から前記対の第２のスプラインのスプライン色へと融合させるスプライン対融合手段とを具備することを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１のデータ値から第２のデータ値への融合処理（blends）に関し、特にコンピュータによるグラフィック画像処理システムにおける画像内部の複雑な融合を実現するための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最新のコンピュータグラフィック画像処理システムでは、色又は不透明性（opacity）を融合させることが必要になる場合が多い。色データ又は不透明性データは、第１のデータポイントでは第１の値を取り、第２のデータポイントでは第２の値を取る場合、第１のデータ値と第２のデータ値との間のデータポイントは、第１のデータ値と第２のデータ値との間で単調に増加または減少する系列となることが美的観点から見て好ましい。
【０００３】
デスクトップワークステーションやパーソナルコンピュータとして一般のユーザが利用できるコンピュータの能力のレベルが向上するにつれて、複雑なコンピュータグラフィック画像を処理するために利用可能なアプリケーションプログラムの複雑さのレベルも上がってきた。そこで、Adobe社のPhoto shop及び Illustrator（商標）及びQuark社のExpress（商標）などの製品は、対話形式編集のプロセスを通じて、複雑な画像の作成を可能にしている。それらの画像はきわめて複雑なものであって良く、透明性（transparency）の程度が異なる複数の層を重ね合わせて構成し得る。
【０００４】
複雑で、印象的な画像を作成する必要と共に、そのような画像を迅速に且つ低コストで作成することも必要である。さらに、きわめて複雑な性質をもち、徐々に融合していく複雑なコンピュータグラフィックオブジェクトを作成できることも総じて必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の従来技術に鑑みて成されたもので、その目的は、データを複雑に融合させるための画像処理方法及び装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成からなる。すなわち、
第１の面に従えば、
コンピュータグラフィック画像処理システムにおいて第１の任意のエッジから第２の任意のエッジへの融合を作成する画像処理方法であって、
前記第１及び第２のエッジの各々の色を決定する工程と、
前記第１及び第２のエッジを境界とする領域の中の各画素の色に関してパラメータ方程式を形成する工程と、
前記パラメータ方程式を解き、前記画素各々の色を導出する工程とを備える。
【０００７】
第２の面に従えば、
コンピュータグラフィック画像処理システムにおいて第１の任意のエッジから第２の任意のエッジへの融合を作成する方法であって、
前記第１及び第２のエッジの各々の色を決定する第１の決定工程と、
前記第１及び第２のエッジの各々を対応する線分にベクトル化するベクトル化工程と、
その頂点において定義済みの色を有する多角形を形成するように、前記第１及び第２のエッジの各々に対応する前記線分の対を組にする組み合わせ工程と、
前記頂点において定義済みの色から、前記多角形の画素ごとの色を決定する第２の決定工程とを備える。
【０００８】
また、第３の面に従えば、
コンピュータグラフィック画像処理システムにおいて第１の任意のエッジから第２の任意のエッジへの融合を作成する画像処理装置であって、
前記第１及び第２のエッジの各々の色を決定するエッジ色決定手段と、
前記エッジ色決定手段により決定されたエッジの色に基づいて、前記第１及び第２のエッジを境界とする領域の中の各画素の色に関するパラメータ方程式を形成するパラメータ決定手段と、
前記パラメータ決定手段により形成されたパラメータ方程式を解いて、前記画素ごとの色を導出する画素色導出手段とを具備する。
【０００９】
また、第４の面に従えば、
コンピュータグラフィック画像処理システムにおいて第１の任意のエッジから第２の任意のエッジへの融合を作成する画像処理装置において、
前記第１及び第２のエッジの各々の色を決定するエッジ色決定手段と、
前記第１及び第２のエッジの各々を対応する線分にベクトル化するベクトル化手段と、
前記ベクトル化手段によりベクトル化された線分に基づいて、その頂点において定義済みの色を有する多角形を形成するように、前記第１及び第２のエッジの各々からの前記線分の対を組にする線分対組み合わせ手段と、
前記線分対組み合わせ手段により形成された多角形に基づいて、前記頂点において定義済みの色から前記多角形の画素ごとの色を決定する画素色決定手段とを具備する。
【００１０】
また、第５の面に従えば、
コンピュータグラフィックオブジェクトを構成する画像処理方法であって、
対話形式で編集可能な複数のスプラインを生成する工程と、
前記スプラインの各々が、対応する１つのスプライン色を有するように定義する工程と、
前記複数のスプラインの対の間で、実質的には前記複数のスプラインの対の１つのうち第１のスプラインのスプライン色から第２のスプラインのスプライン色への融合を作成する工程とを備える。
【００１１】
また、第６の面に従えば、
コンピュータグラフィックオブジェクトを構成する画像処理方法であって、
対話形式で編集可能な複数のスプラインを生成する工程と、
各々のスプラインが対応するスプライン色を有するように定義する工程と、
前記スプラインの各々の色を決定し、前記スプラインの対の各々を境界とする領域の中の各画素の色に関するパラメータ方程式を形成し、前記パラメータ方程式を解いて前記画素の各々の色を導出して、前記各スプラインの対の間で融合を行う工程とを備える。
【００１２】
また、第７の面に従えば、
コンピュータグラフィックオブジェクトを構成する画像処理方法であって、
対話形式で編集可能な複数のスプラインを生成する工程と、
前記複数のスプラインの各々が、対応する１つのスプライン色を有するように定義する工程と、
前記スプラインの各々の色を決定する工程と、前記スプラインの各々を対応する線分にベクトル化する工程と、その頂点において定義済みの色を有する多角形を形成するように前記スプラインの各々からベクトル化手段により得られた前記線分を組にする組み合わせ工程と、前記頂点における定義済みの色から前記多角形の各々の色を決定する多角形色決定工程とを有する、前記スプラインの対の間で融合させる工程とを備える。
【００１３】
また、第８の面に従えば、
コンピュータグラフィックオブジェクトを構成する装置であって、
対話形式で編集可能な複数のスプラインを生成する対話型編集可能スプライン生成手段と、
前記対話型編集可能スプライン生成手段により生成されたスプラインの各々が、それら対応する１つのスプライン色を有するように定義するスプライン色定義手段と、
前記スプライン色定義手段により定義されたスプラインの色に基づいて、前記スプラインの対の間に、実質的に前記対のうち第１のスプラインのスプライン色から前記対の第２のスプラインのスプライン色へと融合させるスプライン対融合手段とを具備する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
一連の複雑なブレンドを図１から図３に示す。図１に示すオブジェクト１は、外側境界線２と内側境界線３とを有する。たとえば、外側境界線２が赤色であり、内側境界線３は黄色であることが望まれているとき、それら２つの境界線の間の色は、１つのエッジから次のエッジに向かって漸次的変化、すなわち勾配となることが美的観点から好ましい。たとえば、境界線３が黄色であれば、境界線２に向かって外側へ動いて行くとき、まず、一連のオレンジ−黄色画素が現われ、次に一連のオレンジ色画素が現われ、続いて一連の赤−オレンジ色画素が現われて、最終的に、赤色であると定義されている境界線に到達する。２つのエッジの間の色の輪郭線を示すために、一連の勾配線４、５を記入したが、これらの輪郭線４、５は一定の色をもつ。
【００１６】
図２に示す第２のオブジェクト７では、エッジ８とエッジ９との間の勾配が要求されている。この例においては、エッジ８が最大限に不透明であり、エッジ９は最大限に透明であるように、透明性又は不透明性の勾配を導き出すことが望まれる。すなわち、それらのエッジの間にある画素は最大限不透明から最大限透明までの融合が行われる。輪郭線１０、１１はこの場合にも一定の不透明性を有する画素を示すように与えられている。
【００１７】
図３には、融合のプロセスを表わす第３のオブジェクト１４を示す。オブジェクト１４は第１のエッジ１５と、一点１６へと変容した第２のエッジ１６とを有する。この場合にも、それらのエッジの間にある画素は、エッジ１５の値とエッジ１６の値との間で勾配を形成することが望まれている。たとえば、輪郭線１７及び１８は一定の色の線を形成している。
［システムの概要］
次に、図４を参照して第１の画像処理方法を説明する。
＜第１の画像処理方法＞
図４に示す２つのスプライン２０、２１は任意の性質をもつ。好適な実施例を説明するために、便宜上、グラフィックオブジェクトはスプラインの形態でコンピュータシステムに記憶されるものと仮定する。従って、２つの任意のスプライン２０、２１の間で融合を行うことが望ましい。この第１の方法では、スプライン２０、２１の間の領域にある任意の点（ｘ，ｙ）の色を確定するために、スプライン２０、２１を従来の方式によりパラメータで定義して、（ｐx（ｔ），ｐy（ｔ））及び（ｑx（ｔ），ｑy（ｔ））を含む（ｘ，ｙ）値を求める。ｔが０から１の範囲にあるとき、スプラインのパラメータ形式はｔの三次関数の標準形式となる。２つのスプライン２０、２１の間の領域内の任意の点（ｘ，ｙ）２３は、次の式に従って点（ｕ，ｔ）と等価であるとパラメータの上で定義できる。なお、ｕは０から１の範囲にある。
【００１８】
ｘ(ｕ,ｔ) = ｐx(ｔ) + (ｑx(ｔ) - ｐx(ｔ)）u            （１）
ｙ(ｕ,ｔ) = ｐy(ｔ) + (ｑy(ｔ) - ｐy(ｔ)）u            （２）
スプライン２０、２１がそれぞれ一定の色であると定義されているならば、任意の点（ｘ，ｙ）の色はｕにのみ依存している。従って、式（１）及び（２）を与えられたｘ及びｙの値に対しｕについて解くことが必要である。
【００１９】
ところが、三次パラメータ方程式（cubic parametric equations）を含む式（１）及び（２）を解くことは、ｐ及びｑが線形関数でなければ難しい。さらに、得られる色の解はエッジの間の領域の視覚的外観の表現ではなく、エッジを表わすために利用されるスプライン表現の人為的変数であるにすぎない「ｔ」によって定義されることになる。
＜第２の画像処理方法＞
そこで、第２の画像処理方法として、スプライン２０、２１の間にある各点の色の計算を簡略化するために、双方のスプラインエッジ２０、２１を最初に線分にベクトル化する。スプラインを線分にベクトル化するプロセスはコンピュータグラフィックスのプログラミングの分野の当業者には知られている。たとえば、１９９０年にマサチューセッツ州リーディングのAddison-Wesley Publishing Company, Inc. により刊行されたFoley他著のテキスト「Computer Graphics : Pinciples and Practice」第２版には２つの方法が説明されている。Foleyのテキストの４８７ページから４８８ ページに説明されている第１のベクトル化方法は、スプラインをパラメータの上で等間隔で離間する複数の部分に分割することにより、短い線分によるスプラインの近似を得るというものである。スプラインをベクトル化する第２のベクトル化方法は、Foleyのテキストの５１１ ページから５１４ ページに説明されており、スプラインの複数の部分への再帰的細分化を含む。この細分化の結果、一連の線分が得られる。
【００２０】
一例として、スプライン２０、２１の一連の線分３１、３２へのベクトル化を図５に誇張した形で示す。２つのスプライン２０、２１を対応する線分３１、３２にベクトル化したならば、各スプライン２０、２１のそれぞれの線分の端を互いに組にする。線分の端で組をつくるきには、いくつかの方法を利用できる。第１の組つくりの方法は、一方のエッジ２０のベクトル化による１つの線分の端にある、所定の値ｔに対応する点（ｐx（ｔ），ｐy（ｔ））が他方のエッジ上の点（ｑx（ｔ），ｑy（ｔ））と組になるように、各線分３１、３２の端点を２つのスプライン２０、２１に沿ってパラメータの上で整合させる。続いて、エッジ２１のベクトル化による各線分の端点について同様のプロセスを実行する。ところが、この方式はエッジの間の領域の視覚的外観ではなく、エッジを表わすために使用されるスプライン表現の人為的変数であるにすぎない「ｔ」で定義された関数を利用している。
【００２１】
そこで、エッジの組をつくる好適な方法として、各エッジ２０、２１に沿った相対長さを利用する。まず、図６に示すエッジ２０、２１のそれぞれの線分の長さを計算する。エッジ２０から始めて、たとえば、各線分３１のそれぞれの端３３を検査し、エッジ２０を近似している線分に沿って、エッジ２０の一方の端からの相対距離を計算する。続いて、エッジ２１を表わす線分に沿って同じ相対距離を有する対応する点３４を計算し、点３３と点３４とを組にする。こうしてエッジ２９について終了したなら、次に、エッジ２１を近似する線分ごとにこのプロセスを繰り返す。この結果、図７のように線分２０と２１とについて、それらを近似する線分の端点の組をつくることができる。
【００２２】
図７では、エッジ２１について同じプロセスを繰り返した結果、２つのエッジの間の領域は一連の四辺形２６に変換されている。従って、２つのエッジのベクトル化と、それに引き続いてベクトル化に沿った点の組つくりは、前述の問題を三次パラメータの問題から隣接する四辺形２６の集合へと縮小する。それぞれの四辺形２６において、方程式（１）及び（２）は独立して保持されており、ｐ及びｑのパラメータ関数は区画ごとのｔの線形関数へと縮小されている。これ以降、四辺形２６を「スリバ」という用語を用いて呼ぶ。２つのスプラインの間の領域を一連のスリバに変換したならば（２つのスプラインの間の領域をレンダリングすることが望まれていると仮定する）、２つのレンダリング方法を実行することができる。
＜第１のレンダリング方法＞
「スリバ」２９を対応する画素の形にレンダリングする好ましい形態を図８に示す。スリバ２９の四隅の点それぞれにおける色はわかっているので、各辺４５、４６をいくつかの等しいインタバルに分割することにより一定の色の領域４０から４３を確定できる。インタバルの数は２つのエッジ４７、４８の色の相違によって決まる。各領域４０から４３は、それぞれ一定の色の１つの領域であり、従来の技法を使用して個別に走査変換可能である。最終画像をフルカラー画像形成システムで多色パス（multiple color passes）によってレンダリングすべき場合には、各エッジの別個の色成分を使用して上記のプロセスを実行しても良く、その結果、一定の色のかなり大きい領域４０から４３が生成されることが多い。
＜第２のレンダリング方法＞
図９に示す各スリバをレンダリングする別の形態は、たとえば、現在走査線２７と交差するスリバ２９と、 そのスリバ２９のエッジ２８、２５の間にある画素とを確定する。次に、エッジ２８、２５の間の各画素の色を補間によって確定する。単一のスリバ２９は、図９に示すような頂点座標を有する。スプラインの線分へのベクトル化と、それに続くスリバの形成とから、定数ａx ，ａy 及びｂx ，ｂy を確定する。画素走査線がスリバと交差するか否かを試験するためには、各スリバ２９を規定している４つの点の最小ｘ座標と最大ｘ座標を確定し且つ走査線２７がスリバ２９の中に位置しているか否かを判定するだけで良い。
【００２３】
座標（ｘ，ｙ）を有する画素３０が与えられたならば、その画素の色を決定するｕの値は次の二次方程式の解である。
【００２４】
0003706662.tif 000002
ｕ(ｘ，ｙ)についての解は、ニュートンの方法を使用して次の画素の色ｕ（ｘ＋１，ｙ）を取り出すための初期推定値として使用することが可能であり、１回又は２回の反復の後にはおそらく収束が起こると思われるので、画素ごとに式（３）を計算する必要はない。ニュートンの方法に関わる公式は次の通りである。
【００２５】
Ａｕ^2+Ｂｕ+Ｃ = ０  ⇒ ｕi+1 = (Ａｕi^2 - Ｃ)/(２Ａｕi+Ｂ)  （４）
式中、Ａ、Ｂ及びＣは式（３）の中で挙げた二次方程式の通常の対応する部分である。しかしながら、式（４）では、ニュートンの方法により発生する誤差が不満足なものになってしまうほど分母をゼロに近付け得ることに注意すべきである。この場合、分母の値を確定するために別個の検査を実現でき、また、式（３）を解くことにより第１の原理から画素（ｘ，ｙ＋１）の値を確定できる。
【００２６】
前述の例では色の融合に関して述べられているが、色が不透明性を含むことは当業者には明らかなことであるから、その方法は不透明性について適用することもできるし、あるいは、２つのスプライン間の領域中での任意の点における色の融合とさらに組合わせることも出来る。同様に、下記の例は、本発明を簡単に説明するために、色の値に関して一般的に説明するものである。しかしながら、本発明の実施形態における例は、本発明の範囲及び趣旨から逸脱すること無く、不透明性についても等しく適用できることは、当業者には明らかであろう。
【００２７】
本発明の実施形態による方法及び装置を、たとえば、図１２に示す汎用コンピュータ１２０２（すなわち、パーソナルコンピュータ）を使用して実施することが可能である。当該技術では良く知られているように、このようなコンピュータ１２０２は典型的にはメモリ装置に結合する中央処理装置１２１０を具備する。メモリ装置は、中央処理装置１２１０を動作させるためのデータと命令を記憶する。たとえば、汎用コンピュータは一般にはデータと命令を一時的に記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）と、データと命令を一時的に又は永久に記憶する二次記憶装置（ハードディスクドライブＨＤＤ及びフロッピーディスクドライブＦＤＤなど）とを含む。
【００２８】
図１２に示す通り、中央処理装置１２１０は当該技術では良く知られているバス１２２２に結合している。そのようなバス１２２２は、典型的には、アドレスバス、データバス、制御信号線などを含む。このバス１２２２にはランダムアクセスメモリ１２１２と、読み取り専用メモリ１２１４と、ハードディスクドライブ／フロッピーディスクドライブ（ＨＤＤ／ＦＤＤ）１２１６と、ビデオインタフェース１２１８と、入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース１２２０とが結合している。ビデオインタフェース１２１８は表示装置／モニタ１２０４に出力を供給する。同様に、Ｉ／Ｏインタフェース１２２０は再生装置１２０６に接続している。再生装置１２０６はレーザービームプリンタ、ドットマトリクスプリンタなどを含んでいても良い。従って、以下に説明するように、本発明に従って複雑なブレンド及び画像を作成する方法及び装置はこのような汎用コンピュータを使用して実現可能である。
＜第１の画像処理方法による画像処理システム＞
図１０には、図１２の装置上で、前記第１の画像処理方法に従うコンピュータグラフィック画像作成システムにおいて、１つの任意のエッジから第２の任意のエッジへ、色または不透明性、あるいはその両者について融合させる方法のフローチャートを示す。この方法は次のステップを含む。ステップ１００２では、それぞれのエッジに沿った色を確定する。ステップ１００４では、エッジにより境界を規定された領域の中にある各画素の色（あるいは不透明性）についてパラメータ方程式を形成する。ステップ１００６では、そのパラメータ方程式を解いて、各々の画素の色（あるいは不透明性）を取り出す。
【００２９】
１つの任意のエッジから第２の任意のエッジへと融合させる装置１３２０及びコンピュータグラフィック画像作成システムを図１３に示す。装置１３２０は、複数のエッジから構成される入力１３０２を受信する。入力１３０２は、それぞれのエッジに沿った色（あるいは不透明性）を確定するエッジ色（あるいは不透明性）確定手段１３０４に供給される。エッジ色（あるいは不透明性）確定手段１３０４の出力は、エッジにより境界を規定された領域の中の各画素の色（あるいは不透明性）に関わるパラメータ演算式を形成するパラメータ確定手段１３０６に供給される。パラメータ確定手段１３０６の出力は画素色（あるいは不透明性）取り出し手段１３０８に供給される。画素色（あるいは不透明性）取り出し手段１３０８はパラメータ確定手段１３０６により供給されたパラメータ演算式を解いて、それぞれの画素の色を取り出し、出力画像１３１０を生成する。
＜第２の画像処理方法による画像処理システム＞
第２の画像処理方法に従うコンピュータグラフィック画像作成システムにおいて、第１の任意のエッジから第２の任意のエッジへ、色または不透明性、あるいはそれら両者について融合させる方法のフローチャートを図１１に示す。この方法は次のステップを含む。ステップ１１０２では、それぞれのエッジに沿った色を確定する。ステップ１１０４では、それぞれのエッジを対応する線分にベクトル化する。ステップ１１０６では、定義された色をその頂点において有する多角形を形成するように、それぞれのエッジから取り出した線分の対を組にする。ステップ１１０８では、頂点の定義された色から、多角形の各画素の色を確定する。
【００３０】
なお、好ましくは、ステップ１１０６は、線分の対をそれぞれのエッジに沿ったその相対距離に従って組にすることを更に含む。
【００３１】
また、好ましくは、ステップ１１０６は、線分の対をそれぞれのエッジに沿ったそのパラメータ距離に従って組にすることを更に含む。
【００３２】
更に好ましくは、ステップ１１０８は、多角形を一定の色の複数の領域に分割し、且つ一定の色の各領域をレンダリングすることを含む。
【００３３】
図１４には、コンピュータグラフィック画像作成システムにおいて第１の任意のエッジから第２の任意のエッジへと融合させる装置１４２０を示す。装置１４２０は、複数の任意のエッジから構成される入力１４０２を受信する。入力データ１４０２はエッジ色確定手段１４０４に供給される。エッジ色確定手段１４０４は各々のエッジに沿った色を確定し、その出力はエッジベクトル化手段１４０６に供給される。エッジベクトル化手段１４０６はそれぞれのエッジを対応する線分にベクトル化する。エッジベクトル化手段１４０６の出力は線分対整合（segment pair matching）手段１４０８に供給される。線分対整合手段１４０８はそれぞれのエッジから取り出した対ごとの線分を組にして、頂点において定義された色を有する多角形を形成する。線分対整合手段１４０８の出力は画素色確定手段１４１０に供給される。画素色確定手段１４１０は頂点の定義された色から多角形の各画素の色を確定する。画素色確定手段１４１０の出力は出力画像１４１２として供給される。
【００３４】
なお、好ましくは、線分対整合手段１４０８は線分の対をそれぞれのエッジに沿ったその相対距離に応じて組にする。あるいは、線分対整合手段１４０８は、線分の対をそれぞれのエッジに沿ったそのパラメータ距離に従って組にする。
【００３５】
また好ましくは、画素色確定手段１４１０は多角形を一定の色の複数の領域に分割し、一定の色の各領域をレンダリングする。
［複数のエッジを有する画像の処理］
本発明のさらに別の実施形態として、Microsoft Windows ３.１（商標）やより新しいバージョン、あるいは複雑なコンピュータグラフィックスのアプリケーションパッケージを作成する技術者には知られているその他の標準的なグラフィカルユーザインタフェースを有するオペレーティングシステムを実行するパーソナルコンピュータなどの標準的なコンピュータシステムにおいて、ビデオ表示装置とともにマウスやキーボードなどの対話型入力装置を使用してオブジェクトの複雑な融合を実現するシステムを提供する。
【００３６】
そこで図１５を参照すると、好適な実施例を利用して作成されたコンピュータグラフィックオブジェクト１５０１の簡単な一例が示されている。簡単な例のコンピュータオブジェクト１５０１は、白又は白に近い色を有する２つの境界領域１５０２，１５０３と、それより暗い色を有する中心領域１５０４とから構成されている。図示した色より明るい色や暗い色を任意に選択し、その色はコンピュータグラフィックスのアプリケーションパッケージにより作成可能などのような色であっても良いということは当業者には明白であろう。更に、後述の本発明の実施の形態は、不透明性についても等しく適用できることは当業者には明らかであろう。使用する実際の色は利用する装置の種類によって決まるが、一般的なコンピュータシステムは２４ビット色が可能であるので、１６００万を越える種類の色を表示できる。さらに、当該技術では知られているように、色は透明性成分をも有していて良い。
【００３７】
本実施形態に従ってこのような複雑オブジェクト１５０１を作成するときの第１のステップは、従来通りの方法で作成される複数のスプラインから構成される輪郭線フォーマットを作成する。
【００３８】
図１６には、３つのスプライン１５０７，１５０８及び１５０９が示されている。各スプライン、たとえば、スプライン１５０７は複数の制御ポイント１５１０から１５１３を有する。それらの制御ポイントをグラフィックスアプリケーションプログラムの下で個別に移動させることができ、加えて、それらの接線を対話的に編集できる接線編集部分１５１４を個別に変更することが可能である。スプラインデータの表示と編集は当業者には良く知られており、１９９０年にAddison - Wesley Publishing Company，Inc．により刊行されたFoley, Van Dam他著のテキスト「Computer Graphics : Pinciples and Practice」第２版の第１１章の中に詳細に説明されている。
【００３９】
先に説明した通り、本実施形態は第１の所定の色を有する第１のスプラインと、第２の所定の色を有する第２のスプラインとの間に任意のブレンドを作成するシステムを提供する。スプライン１５０７は第１の色（この例では白）であると独自に定義できる。スプライン１５０８は第２の色（この特定の例では黒）であると定義されており、スプライン１５０９は第１の色（再び白）であると定義できる。従って、先に述べた方法のうち一方を、２つのスプライン１５０７及び１５０８に適用し、続いて２つのスプライン１５０８及び１５０９に別個に適用することによって、図１５に示す効果を実現できる。このことは図１７により明確に示されている。図１７にはオブジェクト１５０１を作成するときに利用した３つのスプライン１５０７から１５０９に加えて図１５のコンピュータグラフィックオブジェクト１５０１も示されている。
【００４０】
さらに、図１８を参照すると、図１５のコンピュータグラフィックオブジェクト１５０１が関連するスプライン１５０７，１５０８及び１５０９に加えて示されている。この詳細図には、１５１０から１５１２のようなスプライン制御ポイントも示されている。コンピュータグラフィックオブジェクト１５０１などのオブジェクトを作成するシステムに関して、好適な形態のユーザインタフェースは、各スプライン１５０７〜１５０９上のポイント１５１０〜１５１３のようなスプライン制御ポイントの対話型操作を可能にするインタフェースである。その場合、スプラインを従来の方式により操作でき、操作後、前に説明したようなプロセスを各々のスプライン１５０７，１５０８及び１５０９に個別に適用して、対応するグラフィックオブジェクト１５０１を生成することができる。
【００４１】
以上概要を述べたような複雑なオブジェクトを作成する原理を他の構成へと容易に拡張することができる。たとえば、次に図１９を参照すると、４つのスプライン１５２０から１５２３を有するさらに複雑なシステムでも全く同じように容易に作成できることがわかる。それぞれのスプライン１５２０から１５２３は所定の色を有するものと個別に定義でき、上述のプロセスを隣接する１対のスプラインに個別に適用することができる。組となるのはスプライン１５２０とスプライン１５２１、スプライン１５２１とスプライン１５２２、スプライン１５２２とスプライン１５２３である。それらのスプライン１５２０から１５２３を、先に説明したように対話形式で個別に操作することができる。
【００４２】
一例を挙げると、スプライン１５２０が白い色であると定義されており、スプライン１５２１は黒、スプライン１５２２も黒、そして、スプライン１５２３は白であるとそれぞれ定義されている場合、結果として得られるオブジェクト１５２４はスプライン１５２０からスプライン１５２１にかけての白から黒への融合と、それに続くスプライン１５２１からスプライン１５２２にかけての黒色の帯と、さらにその後のスプライン１５２２からスプライン１５２３にかけての黒から白への第２の融合とから構成される。
【００４３】
図２０にはさらに精巧な例を示す。この場合、オブジェクト１５２９は２つのスプライン１５３０、１５３１から構成されている。２つのスプライン１５３０、１５３１も同様に対話形式で編集でき、得られるオブジェクトはスプライン１５３０からスプライン１５３１への融合を含む。このとき、スプライン１５３１の内部領域１５３３は一定の色、好ましくはスプライン１５３１と同じ色であると定義することができる。生成される最終オブジェクト１５２９はきわめて満足しうる特性をもつことがわかった。
【００４４】
本発明のもうひとつの実施の形態を、図２３を参照して説明する。図２３は、色における不透明性（あるいは透明な成分）の融合を表す図である。第１のコンピュータグラフィックオブジェクト１６００は、例えばスプライン１６０２及び１６０３，１６０４により構成されている。第２のグラフィックのオブジェクト１６０１及び市松模様の背景１６０５は、第１のグラフィックのオブジェクト１６００の背後に並置され、不透明性の程度は、図示されているように勾配となり、融合されている。
【００４５】
この例では、スプライン１６０２は白色で最大限不透明であり、スプライン１６０３は最大限透明、スプライン１６０４もまた白色で最大限不透明である。明瞭にするために、スプライン１６０２及び１６０３，１６０４は、スプライン１６０２，１６０３，１６０４それぞれの位置を示す誇張した点線で図２３に示されている。スプライン１６０２と１６０３のあいだでは、第１のグラフィックオブジェクト１６００は、スプライン１６０２における最大限不透明な白さから、スプライン１６０３における最大限の透明さへと融合している。同様に、スプライン１６０３とスプライン１６０４との間では、第１のグラフィックオブジェクト１６００は、スプライン１６０３における最大限透明な状態からスプライン１６０４における最大限不透明で白い状態へと融合している。好ましくは、各スプライン１６０２，１６０３，１６０４は、予め定められた色と不透明性を有し、スプライン１６０２，１６０３，１６０４の各対の間では、色と不透明性の両方が融合する。
【００４６】
図２１に、コンピュータグラフィックオブジェクトを構成する方法の流れ図を示す。ステップ２１０２では、複数の対話形式で編集可能なスプラインを提供する。ステップ２１０４では、各々のスプラインが対応するスプライン色を有するように定義する。ステップ２１０６では、対のスプラインの間で融合を行う。融合は、実質的に、その対の第１のスプラインのスプライン色からその対の第２のスプラインのスプライン色への融合である。スプラインの数は３つであり、且つ第１のスプラインと第２のスプラインはほぼ同じ色であるのが好ましい。対のうち第１の対は第１のスプラインから第３のスプラインへの融合を含む。第２の対は第２のスプラインから第３のスプラインへの融合を含む。
【００４７】
好ましくは、スプラインのうち第２の複数のスプラインはそのスプライン色を有している。
【００４８】
また好ましくは、スプラインの数は４つであり、そのうち第１のスプラインと第２のスプラインはほぼ同じスプライン色である。対のうち第１の対は第１のスプラインから第３のスプラインへの融合を含む。対のうち第２の対は第１のスプラインから第２のスプラインへの融合を含む。第３の対は第２のスプラインから第４のスプラインへの融合を含む。
【００４９】
また好ましくは、スプラインの中の少なくとも１つのスプラインは内部領域を形成し、その内部領域もその少なくとも１つのスプラインのスプライン色を有するように定義される。
【００５０】
対話形式で正規の方法により編集できるスプラインのシステムを構成することによって無数の複雑なオブジェクトを作成でき、その場合、各スプラインは事前に定義済の色（不透明性）を有し、所定のスプラインの対ごとにその間の融合をレンダリングすることは当業者には自明である。スプラインを連続して対話形式で編集し、編集が終わるごとにスプラインを再レンダリングすることにより、きわめて複雑なオブジェクトを作成するシステムが実現できる。
【００５１】
ステップ２１０６は、図１０又は図１１のいずれかに示されているブレンドを作成する方法に従って実現可能である。
【００５２】
先に説明した通り、本発明のこの実施形態における方法は汎用コンピュータを使用して実現できる。この方法に従ってコンピュータグラフィックオブジェクトを作成する装置を図２２に示す。装置２２２０は、たとえば、汎用コンピュータを使用して実現可能である。ユーザは装置２２２０に、特に対話型編集可能スプライン生成手段２２０４に入力２２０２を供給する。対話型編集可能スプライン生成手段２２０４はユーザ入力を受信して、複数の対話形式で編集可能なスプラインを生成する。対話型編集可能スプライン生成手段２２０４の出力はスプライン色定義手段２２０６に供給され、スプライン色定義手段２２０６は各々のスプラインが対応する１つのスプライン色を有するように定義する。スプライン色定義手段２２０６の出力はスプライン対融合作成手段２２０８に供給される。スプライン対融合作成手段２２０８は対ごとのスプラインの間で融合を行い、その融合は、実質的に、その対の第１のスプラインのスプライン色からその対の第２のスプラインのスプライン色への融合である。スプライン対融合作成手段２２０８の出力は、装置２２２０の出力である画像２２１０である。前述のように、スプライン対融合作成手段２２０８は図１３の装置１３２０又は図１４の装置１４２０を使用して実現可能である。
【００５３】
以上、本発明の若干の実施例をわずかな変形を加えつつ説明したが、それらの実施例は、さらに別の変形を加えて本発明の範囲から逸脱せずに実施できることは当業者には自明である。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像処理装置及び方法によれば、コンピュータグラフィックによる画像の複雑な融合を実現できる。
【００５５】
【図面の簡単な説明】
【図１】複雑なブレンドの異なる形態を示す図である。
【図２】複雑なブレンドの異なる形態を示す図である。
【図３】複雑なブレンドの異なる形態を示す図である。
【図４】２つのエッジの中の画素をパラメータ形態で示す図である。
【図５】スプラインエッジのベクトル化のプロセスを示す図である。
【図６】第１の一連のベクトル化エッジを整合させるプロセスを示す図である。
【図７】ベクトル化スプラインエッジからの四辺形の形成を示す図である。
【図８】四辺形の一連の一定の色の領域への分割を示す図である。
【図９】四辺形の色を確定するプロセスを示す図である。
【図１０】好ましい実施例に従って画像の中で複雑なブレンドを作成する方法を示す流れ図である。
【図１１】本発明の別の実施例に従って画像の中で複雑なブレンドを作成する方法を示す流れ図である。
【図１２】汎用コンピュータを示すブロック線図である。
【図１３】好ましい実施例の方法に従って実現される画像の中で複雑なブレンドを作成する装置を示すブロック線図である。
【図１４】別の実施例に従って実現される画像の中で複雑なブレンドを作成する別の装置を示すブロック線図である。
【図１５】本発明のさらに別の実施例に従って作成されるべき複雑オブジェクトの一例を示す図である。
【図１６】図１５のオブジェクトを構成するために利用されるスプラインのフォーマットを示す図である。
【図１７】図１５のオブジェクトの構成のプロセスを示す図である。
【図１８】図１５のオブジェクトの構成のプロセスを示す図である。
【図１９】本発明のさらに別の実施例の他の形態のスプラインへの拡張を示す図である。
【図２０】本発明のさらに別の実施例の他の形態のスプラインへの拡張を示す図である。
【図２１】さらに別の実施例に従ってコンピュータグラフィックオブジェクトを構成する方法の流れ図である。
【図２２】図２１の方法に従ってコンピュータグラフィックオブジェクトを構成する装置を示すブロック線図である。
【図２３】色における不透明性の融合を表す図である。
【符号の説明】
２０、２１...エッジ、２３...画素、２９...四辺形、３１−３４...線分、１３０２...入力、 １３０４...エッジ色確定手段、１３０６...パラメータ確定手段、１３０８...画素色取り出 し手段、１３１０...画像、１３２０...装置、１４０２...入力、１４０４...エッジ色確定手段、１４０６...エッジベクトル化手段、１４０８...線分対整合手段、１４１０...画素色確定手 段、１４１２...画像、１４２０...装置、２２０２...入力、２２０４...対話形式編集可能スプライン生成手段、２２０６...スプライン色定義手段、２２０８...スプライン対ブレンド作成手段、２２１０...画像、２２２０...装置
【図１】
0003706662.tif 000003
【図２】
0003706662.tif 000004
【図３】
0003706662.tif 000005
【図４】
0003706662.tif 000006
【図５】
0003706662.tif 000007
【図６】
0003706662.tif 000008
【図７】
0003706662.tif 000009
【図８】
0003706662.tif 000010
【図９】
0003706662.tif 000011
【図１０】
0003706662.tif 000012
【図１１】
0003706662.tif 000013
【図１２】
0003706662.tif 000014
【図１３】
0003706662.tif 000015
【図１４】
0003706662.tif 000016
【図１５】
0003706662.tif 000017
【図１６】
0003706662.tif 000018
【図１７】
0003706662.tif 000019
【図１８】
0003706662.tif 000020
【図１９】
0003706662.tif 000021
【図２０】
0003706662.tif 000022
【図２１】
0003706662.tif 000023
【図２２】
0003706662.tif 000024
【図２３】
0003706662.tif 000025