(57)【要約】【課題】簡単な処理により、一連の消去処理を行う座標列の点数を削減して、消去処理を行うストロールの形状を変化させることなく、描画像の消去処理にかかる時間を短縮することができる描画像消去方法を提供する。【解決手段】ディスプレイ（１０１）中にペン（１１２）により描画された描画像（１１３）の一部または全てを消しゴムとして機能するように設定されたペン（１１２）による描画像消去操作時に時系列に基づいて移動する座標のサンプリングを行って得られる一連の消去操作による座標列の標本点に沿って消去する描画像消去方法が採用された電子黒板（１００）において、制御部（１０３）の構成として、表示制御部（１０４）、入力受付部（１０５）を備えることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画面に表示された描画像を消去する描画像消去方法において、
消しゴムとして機能するように設定されたペン又は消しゴムにより入力された軌跡を消しゴムストロークとして受付ける入力受付ステップと、
前記消しゴムストロークに基づいて前記描画像の背景と同じ画像を前記軌跡に表示し、前記表示画面から前記入力が離れると、前記消しゴムストロークに基づいて前記描画像を消去する表示制御ステップと、
を含むことを特徴とする描画像消去方法。
【請求項２】
前記表示制御ステップは、
ペン又は消しゴムによるタッチ入力を消しゴムとして機能するように設定され、前記表示画面への前記タッチ入力が移動されている間は、前記軌跡の上に背景画像を表示することを特徴とする請求項１に記載の描画像消去方法。
【請求項３】
前記ペン又は消しゴムによるタッチ入力を消しゴムとして機能するように設定された場合、前記タッチ入力の位置に消しゴムアイコンを表示するアイコン表示ステップを、
さらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の描画像消去方法。
【請求項４】
移動する座標のサンプリングした複数の標本点から導かれる曲線を離散的な点によりサンプリングした点列によって近似的にデータ化するステップを備え、
前記曲線の接線が特定の条件を満たす箇所の点を標本点として取得し、前記曲線の接線の傾きが特定の条件を満たさない箇所についてはサンプリングを実施しない又はサンプリング頻度を下げることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の描画像消去方法。
【請求項５】
前記曲線の接線の特定の条件は、前記接線の傾きが「０」であることを特徴とする請求項４に記載の描画像消去方法。
【請求項６】
表示画面に描画像を表示する表示装置において、
消しゴムとして機能するように設定されたペン又は消しゴムにより入力された軌跡を消しゴムストロークとして受付ける入力受付手段と、
前記消しゴムストロークに基づいて前記描画像の背景と同じ画像を前記軌跡に表示し、前記表示画面から前記入力が離れると、前記消しゴムストロークに基づいて前記描画像を消去する表示制御手段と、
を備えることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、描画像消去方法等に係り、特に、表示画面に表示された描画像を消去する描画像消去方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子黒板やタブレット等の描画表示装置において、ペン（描画部材）を使って図形や文字などを書くことのできるアプリケーション（ソフトウェア）が利用されている。
【０００３】
このようなアプリケーションにおいて、多くの場合に消しゴム(例えば、消去部材として機能するように設定されたペン)を用いてペンで書いた線（描画像）を消すことができる。その描画像を消去する方法は、大きくわけて２種類の方法がある。１つの方法は消しゴムがタッチした線を１本ごとに消去する方法であり、もう一方の方法は線のうち消しゴムとして機能するペンの移動する軌跡（以下、「消しゴムストローク」と称する。）と重なった部分だけを消去する方法である。また、ペンにより描かれた線についてもベクトルデータで保持するものと画像データで保持するものがある。
【０００４】
消しゴムストロークと重なった部分を消去する方法では、処理パフォーマンスの都合上、消しゴムの座標を時系列的に点列として記録しておき(以下、この消しゴムの点列した座標列のデータを「消しゴムストロークデータ」と称する。)、あるタイミングで、例えば消しゴムがタブレットの画面から離れたとき（タッチアップしたとき）に消去を行う。
【０００５】
このように、消しゴムストロークと重なった部分を消去する際に、ペンで描かれた線や消しゴムストロークを形成する点列を通る線分を求める線分抽出方法において、従来技術として、例えば、ハフ変換を用いて点列した座標位置における接線を求めて線分を抽出する方法が知られている。
【０００６】
しかしながら、ハフ変換は、すべての候補点について極座標に変換した計算を行った上で、どの直線が適切なのかを判断するため、前記した差分を用いた場合に比べて非常に多くの時間を要するという問題があった。特に図形が大きく、輪郭線の長さが長い場合には、莫大な計算時間を要するという問題があった。
【０００７】
そこで、従来技術として、線分抽出方法において、ハフ変換を行う領域の大きさを、処理対象となる注目点前後の曲線に応じて処理領域の大きさを設定し、その設定された領域内において、ハフ変換を行うことにより、高精度な線分抽出を可能にするようにしたものが提案されている（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０９−２５９２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した従来の線分抽出方法を用いて消しゴムストロークを抽出する場合、例えば、消しゴムストロークの曲線部において設定された領域内における消しゴムストロークデータ全てに対してハフ変換が行われるため、消しゴムストロークデータの点列の点数が多いと処理時間に大きく影響するという問題が生じる。従って、消しゴムストロークを抽出する際には、同様の形状が得られる範囲で、なるべく消しゴムストロークデータの点数を少なくすることが望ましい。
【００１０】
一方、消しゴムストロークデータの点数を削減し過ぎると、消しゴムストロークの形状が変わってしまい、消しゴムをかけた後の結果に影響を与えてしまうという問題が生じる。そこで、なるべく消しゴムストロールの形状を変化させずに、消しゴムストロークデータの点数を削減する方法が望まれていた。
【００１１】
また、消しゴムストロークデータの点数削減の処理が複雑であると、消しゴムストロークデータの点数削減の処理に時間がかかってしまうため、なるべく単純な処理方法が望まれていた。
【００１２】
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な処理により、一連の消去処理を行う座標列の点数を削減して、消去処理を行うストロールの形状を変化させることなく、描画像の消去処理にかかる時間を短縮することができる描画像消去方法等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、表示画面に表示された描画像を消去する描画像消去方法において、消しゴムとして機能するように設定されたペン又は消しゴムにより入力された軌跡を消しゴムストロークとして受付ける入力受付ステップと、前記消しゴムストロークに基づいて前記描画像の背景と同じ画像を前記軌跡に表示し、前記表示画面から前記入力が離れると、前記消しゴムストロークに基づいて前記描画像を消去する表示制御ステップと、を含むことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明は、表示画面に描画像を表示する表示装置において、消しゴムとして機能するように設定されたペン又は消しゴムにより入力された軌跡を消しゴムストロークとして受付ける入力受付手段と、前記消しゴムストロークに基づいて前記描画像の背景と同じ画像を前記軌跡に表示し、前記表示画面から前記入力が離れると、前記消しゴムストロークに基づいて前記描画像を消去する表示制御手段と、を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、消しゴムとして機能するように設定されたペン又は消しゴムにより入力された軌跡を消しゴムストロークとして受付け、前記消しゴムストロークに基づいて前記描画像の背景と同じ画像を前記軌跡に表示し、前記表示画面から前記入力が離れると、前記消しゴムストロークに基づいて前記描画像を消去するようにしたことで、簡単な処理により、一連の消しゴムの座標列の点数を削減して、角度変化が少ないために、消しゴムストロールの形状を変化させることなく、描画像の消去処理にかかる時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る描画像消去方法が採用された電子黒板のディスプレイに描画する一例を示す説明図である。
【図２】前記ディスプレイの描画像の一部を消去する一例を示す説明図である。
【図３】前記電子黒板の構成を示すブロック図である。
【図４】前記電子黒板のディスプレイにペンによる描画操作を行う一例を示す説明図である。
【図５】前記ディスプレイの描画像の一部を消しゴムにより消去する一例を示す説明図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る描画像消去方法における消しゴム座標を間引くアルゴリズムを説明する説明図である。
【図７】前記ディスプレイにおける消しゴムストロークの一例を示す説明図である。
【図８】前記電子黒板において描画像を消去する時の消しゴムストロークデータを取捨する処理工程の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態に係る描画像消去方法が採用された電子黒板の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る描画像消去方法における消しゴム座標を間引くアルゴリズムを説明する説明図である。
【図１１】前記描画像消去方法が採用された電子黒板において描画像を消去する時の消しゴムストロークデータを取捨する処理工程の一部の工程を示すフローチャートである。
【図１２】図１１のフローチャートに続く工程を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る描画像消去方法が採用された電子黒板の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。
図１は発明を実施する形態の一例であって、本発明の第１実施形態に係る描画像消去方法が採用された電子黒板のディスプレイに描画する一例を示す説明図、図２は前記ディスプレイの描画像の一部を消去する一例を示す説明図、図３は前記電子黒板の構成を示すブロック図である。
【００１８】
本発明の第１実施形態は、図１に示すように、ディスプレイ（表示画面）１０１中にペン１１２により描画された描画像１１３の一部または全てを、図２に示すように、消しゴムとして機能するように設定されたペン１１２による描画像消去操作時に時系列に基づいて移動する座標のサンプリングを行って得られる一連の消去操作による座標列の標本点に沿って消去する描画像消去方法が採用された電子黒板（描画表示装置）１００において、この描画像消去方法として、本発明に係る特徴的な描画像消去方法を採用したことを特徴とするものである。
【００１９】
第１実施形態に係る電子黒板１００は、図３に示すように、主に、描画を行うディスプレイ（表示画面）１０１、記憶部（メモリ）１０２、各部の動作・処理制御を行う制御部１０３を備えている。
【００２０】
ディスプレイ１０１は、タッチパネル１１１を備えて、ペン１１２による入力を検出して、入力された描画情報に基づいて描画像を表示する。
【００２１】
記憶部１０２は、ペンストローク群収納部１２１と消しゴムストローク群収納部１２２を備えている。ペンストローク群収納部１２１は、ペン１１２により描画する描画情報として入力されたペンストローク座標列のデータ（以下、「ペンストロークデータ」と称する。）を収納する。消しゴムストローク群収納部１２２は、消しゴムとして機能するように設定されたペン１１２により消去する消しゴム情報として入力されたけし消しゴム座標列のデータ（以下、消去操作による「消しゴムストロークデータ」と称する。）を収納する。
【００２２】
制御部１０３は、主に、表示制御部１０４、入力受付部１０５、ペン処理部１０６、消しゴム処理部１０７を備え、さらに、入力点フィルタリング判定部１０８を備えることを特徴としている。
【００２３】
表示制御部１０４は、タッチパネル１１１上で入力された描画情報に基づいて描画像をディスプレイ１０１に表示したり、タッチパネル１１１上で入力された消しゴム情報に基づいて表示された描画像の一部または全てを消去したように表示する。
【００２４】
入力受付部１０５は、タッチパネル１１１上でペン１１２により入力された描画情報や、消しゴムとして機能するように設定されたペン１１２により入力された消しゴム情報をペンストロークデータや消しゴムストロークデータとして受付けて、記憶部１０２のペンストローク群収納部１２１や消しゴムストローク群収納部１２２に収納する。
【００２５】
ペン処理部１０６は、タッチパネル１１１上でペン１１２により描画情報として入力されたペンストロークデータに基づきペン処理（描画処理）を行う。
消しゴム処理部１０７は、タッチパネル１１１上でペン１１２により消しゴム情報として入力され消しゴムデータに基づき消しゴム処理（消去処理）を行う。
【００２６】
入力点フィルタリング判定部１０８は、サンプリングした複数の消しゴム座標を標本点として導かれる直線と、サンプリングした複数の標本点のうちの最後の標本点と新しくサンプリングした標本点候補の点から導かれる直線との成す角度に基づいて、前記標本点候補を新たな標本点として使用するか否かを判定する。
【００２７】
入力点フィルタリング判定部１０８により新たな標本点としないと判定された消しゴム座標のデータは削除される。
【００２８】
ここで、第１実施形態の電子黒板１００におけるペン１１２による描画操作と描画像の消去操作について例を挙げて説明する。
図４は本発明の第１実施形態に係る描画像消去方法が採用された電子黒板のディスプレイにペンによる描画操作を行う一例を示す説明図、図５は前記ディスプレイの描画像の一部を消しゴムにより消去する一例を示す説明図である。
【００２９】
まず、電子黒板１００には、手書きペン用のアプリケーションが搭載されている。
このアプリケーションにより、図４に示すように、ペン１１２により電子黒板１００のディスプレイ１０１上に自由に描画することができる。
描画された手書きデータは、ベクトルデータとして記憶部１０２に記憶されるとともに、ディスプレイ１０１にも表示される。
【００３０】
また、このアプリケーションは、描画像を消去する機能を備えている。
描画像を消去する機能は、設定された消しゴム（または黒板消し）１１４で電子黒板１００のディスプレイ１０１に表示された描画像に触れると、触れた部分に描画されていた手書きデータが削除される。この例では手書きデータの削除はストローク単位ではなく、消しゴム１１４に触れた部分が削除される。
【００３１】
なお、消しゴム１１４の換わりに、ペン１１２を消しゴムとして機能するように設定したものであってもよい。
【００３２】
ここで、消しゴム１１４を用いて描画像を消去する場合について説明する。
図５に示すように、消しゴム１１４をペン１１２により描画された直線１１５の中央部分を横断するように動かすと、直線１１５の中央部分が削除され、２つの直線１１５Ａ，１１５Ｂに分割される。なお、同時に複数の手書き線を削除することもできる。
【００３３】
この消しゴム１１４による消去処理は、ディスプレイ１０１を消しゴム１１４でタッチしてから動かしている間は、消しゴム１１４の触れた位置に背景と同じ画像を表示して、その部分が消えたように見せかけている。
【００３４】
ディスプレイ１０１を消しゴム１１４でタッチしてから、ディスプレイ１０１から消しゴム１１４が離れるまでの間は、背景画像を表示しながら、消しゴム１１４の位置を消しゴムストロークデータとして記録している。
【００３５】
次に、第１実施形態の電子黒板１００における消しゴムストロークデータを削除する（間引く）アルゴリズムについて説明する。
図６は本発明の第１実施形態に係る描画像消去方法における消しゴム座標を間引くアルゴリズムを説明する説明図、図７は前記ディスプレイにおける消しゴムストロークの一例を示す説明図である。
【００３６】
実際の消しゴムストロークデータを削除する動作は、消しゴム１１４がディスプレイ１０１から離れるまでに記録していた消しゴムが移動したときの軌跡である消しゴムストロークを形成するストロークポイント（座標列）を利用して行われる。
【００３７】
消しゴム１１４のストロークポイントは次のように収集される。
消しゴム１１４の位置情報（座標）は、タッチパネル１１１から１０（ｍｓ）毎にアプリケーションに通知される。
【００３８】
アプリケーションは、入力点フィルタリング判定部１０８により消しゴム１１４の標本点（位置情報）として新たに取得された点を記憶するか否かを以下のようにして判定する。
【００３９】
（１）消しゴム１１４がディスプレイ１０１に触れてから最初の２点は（同一点でない限り）、無条件に記憶するものとする。
（２）消しゴム１１４がディスプレイ１０１から離れる瞬間に取得された点は記憶するものとする。
（３）前回記憶した点と同じ点は無視する。
（４）前に記憶した２点Ａ，Ｂの成す直線ＡＢの延長線（２点鎖線）と、前回記憶した点Ｂと新規点Ｃの成す線ＢＣとの角度θ１を求め（図６を参照）、その角度θ１が一定以上（例えば、１０度超）であれば、新規点Ｃを標準点として記憶し、それ以下なら新規点Ｃは削除する。
【００４０】
その他に補助的な条件として、次のような条件を追加しても良い。
（５）前回記憶した点から一定距離以下の点は無視する。
（６）消しゴム１１４のストロークポイントの点数が一定以下の場合には全ての点を記憶する。
【００４１】
また、消しゴム１１４のストロークポイントのずれは、前に記憶した２点の成す直線と、前回記憶した点と新規点の成す直線との角度と、前回記憶した点（最後の標本点）と新規点（次の標本点広報の点）との距離に依存することを考慮し、下記のようにすることもできる。
【００４２】
（７）前に記憶した２点Ａ，Ｂの成す直線ＡＢの延長線（２点鎖線）と、前回記憶した点Ｂと新規点Ｃの成す線ＢＣとの角度θ１を求め（図６を参照）、sinθ１×（線ＢＣの長さ）が一定以上であれば、新規点Ｃを記憶し、それ以下なら新規点Ｃは削除する。
【００４３】
このようにして、消しゴム１１４がディスプレイ１０１から離れるまでの間、消しゴム１１４のストロークポイントを収集し、消しゴム１１４がディスプレイ１０１から離れたときに、収集した消しゴム１１４の座標列のデータを取捨選択して削除するとともに、消しゴムの選択されたストロークポイントに基づいて手書き線の消去を行う。
【００４４】
このアルゴリズムは、将来の点情報を必要としないので、リアルタイムに消しゴム１１４の位置情報を取捨選択するのに適している。
【００４５】
なお、将来の点情報を利用して取捨選択を行う場合には、消しゴム１１４がディスプレイ１０１から離れたときに消しゴム１１４の位置情報を取捨選択するようにしても構わない。
【００４６】
また、図７に示すように、電子黒板１００のディスプレイ１０１に描かれた消しゴムストロークが直線部ａと曲線部ｂとを含む場合は、サンプリングした複数の標本点から導かれる曲線部ｂにおいては消去操作による座標列のデータ量を削減せず、サンプリングした複数の標本点から導かれる直線部ａにおいては消去操作による座標列のデータ量を削減するようにしてもよい。黒星マークは消しゴムストロークの標本点として採用された点、×マークは消しゴムストロークの座標列から削除可能な点を示す。
【００４７】
このようにすることで、直線部ａにおいては、消しゴム座標列のデータを大幅に削減でき、曲線部ｂにおいては、消しゴムストロークの形状を変化させることなく描画像の消去処理を行うことができる。
【００４８】
具体的には、消しゴム１１４で広い領域を消去する場合、ユーザはディスプレイ１０１上の平面の一領域を塗りつぶすように左右方向または上下方向に消しゴム１１４を繰り返し往復させて消去を行うことがある。
【００４９】
このような場合には、消しゴムストロークは直線部と折り返し部分（曲線部）の繰り返しになっており、直線部については点数を削減しても消しゴムストロークの形状は大きく変化しない。そのため、消しゴムストローク上のある点において、消しゴムストロークの向かう方向が前回からほとんど変化していないのであれば、この点は取得する必要が低い。
【００５０】
そこで、折り返し部分（曲線部）においては高い頻度で標本点を取得し、直線部においては標本点の取得頻度を下げるようにすることで、消しゴムストロークの形状に与える影響を少なくしたままで、標本点数を減らすことができる。
【００５１】
次に、第１実施形態の電子黒板１００において描画像を消去する時の消しゴムストロークデータを取捨する処理についてフローチャートに沿って説明する。
図８は本発明の第１実施形態に係る描画像消去方法が採用された電子黒板において描画像を消去する時の消しゴムストロークデータを取捨する処理工程の一例を示すフローチャートである。
【００５２】
電子黒板１００において描かれた描画像を消去する場合は、図８に示すように、まず、消しゴム１１４（または消しゴムとして機能するペン）により入力された消しゴムストロークデータをサンプリングして最初の２点（図６に示す点Ａ，Ｂ）を標準点として記録する（ステップＳ１）。
【００５３】
そして、次の点（図６に示す点Ｃ）を取得する（ステップＳ２）。そして、次の点Ｃが最後の点であるか否かが判断される（ステップＳ３）。
【００５４】
ステップＳ３において、次の点Ｃが最後の点であると判断された場合は、点Ｃを新しい標準点として記録する（ステップＳ４）。
【００５５】
一方、ステップＳ３において、次の点Ｃが最後の点ではないと判断された場合は、前回取得した点と同一座標であるか否かが判断される（ステップＳ５）。
【００５６】
ステップＳ５において、前回取得した点と同一座標であると判断された場合は、点Ｃを記録せずに消去して（ステップＳ６）、ステップＳ２に戻る。
【００５７】
一方、ステップＳ５において、前回取得した点と同一座標ではないと判断された場合は、前の２点Ａ，Ｂを繋ぐ線ＡＢ（図６を参照）を求める（ステップＳ７）。
【００５８】
次に、次の点Ｃと前の点Ｂを繋ぐ線ＢＣ（図６を参照）を求める（ステップＳ８）。
そして、線ＡＢの延長線と線ＢＣとの成す角度θ１（図６を参照）を求める（ステップＳ９）。
そして、角度θ１が１０度以下であるか否かが判断される（ステップＳ１０）。
【００５９】
ステップＳ１０において、角度θ１が１０度以下であると判断された場合は、ステップＳ６に進み、点Ｃを記録せずに削除して、ステップＳ２に戻る。
【００６０】
一方、ステップＳ１０において、角度θ１が１０度以下ではないと判断された場合は、点Ｃを新しい標準点として記録して（ステップＳ１１）、ステップＳ２に戻る。
【００６１】
このようにして、消しゴム１１４により入力された点をサンプリングして取得した点（座標）を新しい標準点にするか否かを判断してデータ取捨選択することで、記録する消しゴムストロークデータのデータ量を最小限にすることができる。
【００６２】
以上のように構成したので、第１実施形態によれば、描画像消去操作時に時系列に基づいて移動する座標のサンプリングを行って得られる一連の消去操作による座標列に沿って表示画面中の描画像を消去する描画像消去方法を採用した電子黒板１００において、入力点フィルタリング判定部１０８を備えて、サンプリングした２点の標本点Ａ，Ｂから導かれる直線ＡＢの延長線と、サンプリングした最後の標本点Ｂと新しくサンプリングした標本点候補の点Ｃから導かれる線ＢＣとの成す角度θ１に基づいて、標本点候補の点Ｃを新たな標本点として使用するか否かを判定するようにしたので、角度θ１に閾値を設けて、その角度に達していない場合は、新しくサンプリングした標本点候補の点Ｃは新たな標本点として使用しないようにする、という簡単な処理により、角度変化が少ない標本点候補の点を削除することができる。これにより、一連の消しゴムストロークデータの点数を削減して、消しゴムストロールの形状を変化させることなく、描画像の消去処理にかかる時間を短縮することができる。
【００６３】
なお、第１実施形態では、入力点フィルタリング判定部１０８の機能として、サンプリングした２点Ａ，Ｂから導かれる直線ＡＢの延長線と、サンプリングした複数の標本点のうちの最後の点Ｂと新しくサンプリングした標本点候補の点Ｃから導かれる線ＢＣとの成す角度θ１に基づいて、標本点候補の点Ｃを新たな標本点として使用するか否かを判定するようにしているが、本発明は、これに限定されるものではない。
【００６４】
例えば、入力点フィルタリング判定部１０８の機能として、サンプリングした最後の点Ｂと標本点候補の点Ｃから導かれる線ＢＣの長さに基づいて、標本点候補の点Ｃを新たな標本点として使用するか否かを判定するようしてもよい。例えば、線ＢＣの長さに閾値を設けて、その長さに達していない場合は、新しくサンプリングした標本点候補の点Ｃは新たな標本点として使用しないようにしてもよい。
【００６５】
また、入力点フィルタリング判定部１０８の機能として、上述した機能に加えて、サンプリングした複数の標本点から導かれる曲線の離散的な点の座標列に基づき、その曲線の極値を求める機能を備えて、その曲線の極値及び／又はその周辺においては消去操作による座標列のデータ量の削減を実施せず、それ以外の部分においては消去操作による座標列のデータ量の削減を実施するようにしてもよい。
【００６６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図９は本発明の第２実施形態に係る描画像消去方法が採用された電子黒板の構成を示すブロック図である。
【００６７】
なお、第２実施形態に係る電子黒板の構成は第１実施形態の電子黒板１００と同様な構成および機能を備えるものであるため、第１実施形態の電子黒板１００の構成と同様な構成を有するものは同一の符号を付することで説明を省略する。
【００６８】
第２実施形態の電子黒板２００は、図９に示すように、制御部２０３の構成として、入力点フィルタリング判定部２０８を備え、描画像を消去する際に得られる一連の消去操作による座標列のデータ量を入力点フィルタリング判定部２０８によって削減するようにしたことを特徴とするものである。
【００６９】
電子黒板２００は、主に、描画を行うディスプレイ１０１、記憶部１０２、各部の動作・処理制御を行う制御部２０３を備えている。そして、電子黒板２００には、手書きペン用のアプリケーションが搭載されている。
【００７０】
制御部２０３は、主に、表示制御部１０４、入力受付部１０５、ペン処理部１０６、消しゴム処理部１０７を備え、さらに、入力点フィルタリング判定部２０８を備えることを特徴としている。
【００７１】
入力点フィルタリング判定部２０８は、第１実施形態の入力点フィルタリング判定部１０８の機能に加えて、サンプリングした最後の標本点と新しくサンプリングした標本点候補の点から導かれる直線と、前記標本点候補の点とさらに新しくサンプリングした次の標本点候補の点とから導かれる直線との角度に基づいて、前記標本点候補を新たな標本点として使用するか否かを判定する機能、を備えることを特徴としている。
【００７２】
入力点フィルタリング判定部２０８により新たな標本点としないと判定された消しゴム座標のデータは削除される。
【００７３】
次に、第２実施形態の電子黒板２００における消しゴム１１４の座標列のデータを削除する（間引く）アルゴリズムについて説明する。
図１０は本発明の第２実施形態に係る描画像消去方法における消しゴム座標を間引くアルゴリズムを説明する説明図である。
【００７４】
第２実施形態において、消しゴム１１４のストロークポイントの収集は、第１実施形態と同様に行われるため説明を省略する。
【００７５】
電子黒板２００に搭載されたアプリケーションは、入力点フィルタリング判定部２０８により消しゴム１１４の標本点（位置情報）として新たに入力された点を記憶するか否かを以下のようにして判定する。
【００７６】
まず、図１０に示すように、記憶するかどうか判定する点（標準点候補の点）を点Ｔ、記憶するかどうか判定する点Ｔから１点先の点（次の標準点候補の点）を点Ｎ、記憶するかどうか判定する点Ｔから１つ前の点を点Ｐとする。
【００７７】
新規に取得された点Ｔを記憶するかどうかは、記憶するかどうか判定する点Ｔから１点先の点Ｎまで先読みして判定する。
【００７８】
（１）消しゴム１１４がディスプレイ１０１に触れてから最初の１点は無条件に記憶するものとする。
（２）消しゴム１１４がディスプレイ１０１から離れる瞬間に取得された点は記憶するものとする。
（３）連続する同一位置の点は無視する。
（４）点Ｐと点Ｔのなす直線ＰＴの延長線（２点鎖線）と、点Ｔと点Ｎのなす直線ＴＮとの角度θ２を求め（図１０を参照）、その角度θ２が一定以上（例えば、１０度超）であれば、点Ｔを標準点として記憶し、それ以下なら点Ｔは削除する。
【００７９】
このようにして、消しゴム１１４がディスプレイ１０１から離れるまでの間、消しゴム１１４のストロークポイントを収集し、消しゴム１１４がディスプレイ１０１から離れたときに、収集した消しゴムストロークデータを取捨選択して削除するとともに、選択された消しゴムのストロークポイントに基づいて手書き線の消去を行う。
【００８０】
このアルゴリズムは、将来の点情報を必要とするが、先読みは１点だけであるため、リアルタイムに消しゴム１１４の位置情報を取捨選択するのに適している。
【００８１】
なお、将来の点情報を利用して取捨選択を行う場合には、消しゴム１１４がディスプレイ１０１から離れたときに消しゴム１１４の位置情報を取捨選択するようにしても構わない。
【００８２】
次に、第２実施形態の電子黒板２００において描画像を消去する時の消しゴムストロークデータを取捨する処理についてフローチャートに沿って説明する。
図１１は本発明の第２実施形態に係る描画像消去方法が採用された電子黒板において描画像を消去する時の消しゴムストロークデータを取捨する処理工程の一部の工程を示すフローチャート、図１２は図１１のフローチャートに続く工程を示すフローチャートである。
【００８３】
電子黒板２００において描かれた描画像を消去する場合は、図１１に示すように、まず、消しゴム１１４（または消しゴムとして機能するペン）により入力された消しゴムストロークデータをサンプリングして最初の１点（図１０に示す点Ｐ）を標準点として記録する（ステップＳ１０１）。
【００８４】
そして、次の点（図１０に示す点Ｔ）を取得し（ステップＳ１０２）、その次の点（図１０に示す点Ｎ）を取得する（ステップＳ１０３）。そして、点Ｎが最後の点であるか否かが判断される（ステップＳ１０４）。
【００８５】
ステップＳ１０４において、点Ｎが最後の点であると判断された場合は、前の点Ｐと次の点Ｔを繋ぐ線ＰＴ（図１０を参照）を求める（ステップＳ１０５）。
【００８６】
次に、次の点Ｔとその次の点Ｎを繋ぐ線ＴＮ（図１０を参照）を求める（ステップＳ１０６）。
そして、線ＰＴの延長線と線ＴＮとの成す角度θ２（図１０を参照）を求める（ステップＳ１０７）。
そして、角度θ２が１０度以下であるか否かが判断される（ステップＳ１０８）。
【００８７】
ステップＳ１０８において、角度θ２が１０度以下であると判断された場合は、点Ｔを記録せずに削除する（ステップＳ１１１）。
【００８８】
そして、点Ｎを新しい標準点として記録する（ステップＳ１１０）。これにより、消しゴムストロークは直線ＰＮとなる。
【００８９】
一方、ステップＳ１０８において、角度θ２が１０度以下ではないと判断された場合は、点Ｔを新しい標準点として記録する（ステップＳ１０９）。
【００９０】
そして、点Ｎを新しい標準点として記録する（ステップＳ１１０）。
【００９１】
一方、ステップＳ１０４において、点Ｎが最後の点ではないと判断された場合は、ステップＳ１２１に進み、前回取得した点と同一座標であるか否かが判断される。
【００９２】
ステップＳ１２１において、前回取得した点と同一座標であると判断された場合は、点Ｔを記録せずに消去して（ステップＳ１２２）、点Ｎを新しい標準点として記録する（ステップＳ１２８）。そして、ステップＳ１０２に戻る。
【００９３】
一方、ステップＳ１２１において、前回取得した点と同一座標ではないと判断された場合は、前の点Ｐと次の点Ｔを繋ぐ線ＰＴ（図１０を参照）を求める（ステップＳ１２３）。
【００９４】
次に、次の点Ｔとその次の点Ｎを繋ぐ線ＴＮ（図１０を参照）を求める（ステップＳ１２４）。
そして、線ＰＴの延長線と線ＴＮとの成す角度θ２（図１０を参照）を求める（ステップＳ１２５）。
そして、角度θ２が１０度以下であるか否かが判断される（ステップＳ１２６）。
【００９５】
ステップＳ１２６において、角度θ２が１０度以下であると判断された場合は、点Ｔを記録せずに削除して（ステップＳ１２２）、点Ｎを新しい標準点として記録する（ステップＳ１２８）。そして、ステップＳ１０２に戻る。
【００９６】
一方、ステップＳ１２６において、角度θ２が１０度以下ではないと判断された場合は、点Ｔを新しい標準点として記録して（ステップＳ１２７）、点Ｎを新しい標準点として記録する（ステップＳ１２８）。そして、ステップＳ１０２に戻る。
【００９７】
このようにして、消しゴム１１４により入力された点をサンプリングして取得した点（座標）を新しい標準点にするか否かを判断してデータ取捨選択することで、記録する消しゴムストロークデータのデータ量を最小限にすることができる。
【００９８】
以上のように構成したので、第２実施形態によれば、描画像消去操作時に時系列に基づいて移動する座標のサンプリングを行って得られる一連の消去操作による座標列に沿って表示画面中の描画像を消去する描画像消去方法を採用した電子黒板２００において、入力点フィルタリング判定部２０８を備えて、サンプリングした最後の点Ｐ（標本点）と標本点候補の点Ｔから導かれる線ＰＴと、標本点候補の点Ｔとさらに新しくサンプリングした次の標本点候補の点Ｎとから導かれる直線ＴＮとの角度θ２に基づいて、標本点候補を新たな標本点として使用するか否かを判定するようにしたので、角度θ２に閾値を設けて、その角度に達していない場合は、標本点候補の点Ｔは新たな標本点として使用しないようにする、という簡単な処理により、角度変化が少ない標本点候補の点を削除することができる。これにより、一連の消しゴムストロークデータの点数を削減して、消しゴムストロールの形状を変化させることなく、描画像の消去処理にかかる時間を短縮することができる。
【００９９】
なお、第２実施形態では、入力点フィルタリング判定部２０８の機能として、サンプリングした最後の点Ｐと標本点候補の点Ｔから導かれる直線ＰＴの延長線と、標本点候補の点Ｔとさらに新しくサンプリングした次の標本点候補の点Ｎとから導かれる直線ＴＮとの成す角度θ２に基づいて、標本点候補の点Ｔを新たな標本点として使用するか否かを判定するようにしているが、本発明は、これに限定されるものではない。
【０１００】
例えば、入力点フィルタリング判定部２０８の機能として、標本点候補の点Ｔとさらに新しくサンプリングした次の標本点候補の点Ｎとから導かれる直線ＴＮの長さに基づいて、標本点候補の点Ｔを新たな標本点として使用するか否かを判定するようにしてもよい。例えば、直線ＴＮの長さに閾値を設けて、その長さに達していない場合は、標本点候補の点Ｔは新たな標本点として使用しないようにしてもよい。
【０１０１】
また、入力点フィルタリング判定部２０８の機能として、上述した機能に加えて、サンプリングした複数の標本点から導かれる曲線の離散的な点の座標列に基づき、その曲線の極値を求める機能を備えて、その曲線の極値及び／又はその周辺においては消去操作による座標列のデータ量の削減を実施せず、それ以外の部分においては消去操作による座標列のデータ量の削減を実施するようにしてもよい。
【０１０２】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図１３は本発明の第３実施形態に係る描画像消去方法が採用された電子黒板の構成を示すブロック図である。
【０１０３】
なお、第３実施形態に係る電子黒板の構成は第１実施形態の電子黒板１００と同様な構成および機能を備えるものであるため、第１実施形態の電子黒板１００の構成と同様な構成を有するものは同一の符号を付することで説明を省略する。
【０１０４】
第３実施形態の電子黒板３００は、図１３に示すように、制御部３０３の構成として、関数近似処理部３０８を備え、サンプリングした複数の標本点から導かれる曲線を離散的な点によりサンプリングした点列によって近似的にデータ化する関数近似を行い、その曲線の導関数の値に応じてサンプリングを行う頻度を変化させるようにしたことを特徴とするものである。
【０１０５】
電子黒板３００は、主に、描画を行うディスプレイ１０１、記憶部１０２、各部の動作・処理制御を行う制御部３０３を備えている。そして、電子黒板３００には、手書きペン用のアプリケーションが搭載されている。
【０１０６】
制御部３０３は、主に、表示制御部１０４、入力受付部１０５、ペン処理部１０６、消しゴム処理部１０７を備え、さらに、関数近似処理部３０８を備えることを特徴としている。
【０１０７】
関数近似処理部３０８は、サンプリングした複数の標本点から導かれる曲線を離散的な点によりサンプリングした点列によって近似的にデータ化する関数近似を行い、その曲線の導関数の値に応じて、サンプリングを行う頻度を変化させる機能、を備えることを特徴としている。
【０１０８】
第３実施形態において、消しゴム１１４のストロークポイント（座標列）の収集は、第１実施形態と同様に行われる。そして、消しゴム１１４の位置情報（座標）は、タッチパネル１１１から１０（ｍｓ）毎にアプリケーションに通知される。
【０１０９】
アプリケーションは、通知された消しゴム１１４の位置情報を消しゴムストローク群収納部１２２に一旦記憶して、関数近似処理部３０８において関数近似を行う。なお、必要に応じて消しゴム１１４のストローク部分ごとに関数近似してもよい。
【０１１０】
このようにして得られた曲線を、ｙ＝ｆ（ｘ）、のように表す。
そして、このｆ（ｘ）の導関数ｆ’（ｘ）の絶対値が一定値以下となる領域を求める。
そして、この領域について、点のサンプリングを実施する。
【０１１１】
これは、消しゴムストロークを縦方向に往復させて描画像を消去する場合に対応できる。
【０１１２】
なお、関数近似の方法によっては、一意の陽関数にできない場合もある。
その時は、陰関数として、ｈ（ｘ，ｙ）＝０、のように表す。
【０１１３】
また、ｙ＝ｆ（ｘ）をｈ（ｘ，ｙ）＝０と表現し、偏導関数ｈｘ（ｘ，ｙ）又はｈｙ（ｘ，ｙ）の絶対値が一定値以下となる領域についてサンプリングを実施すれば、消しゴムストロークを縦横の何れかの方向に往復させて描画像を消去する場合にも対応できる。
【０１１４】
また、消しゴムストロークが縦横ではなく、斜め方向に往復させて描画像を消去する可能性もある。この場合には、２階偏導関数｜ｆ”（ｘ）｜の絶対値が一定値以上である領域について、サンプリングを実施すれば、斜め方向の往復操作にも対応できる。
【０１１５】
消しゴムストロークの近似関数として、ｈ（ｘ，ｙ）＝０の場合には、２階偏導関数はｈｘｘ（ｘ，ｙ）,ｈｙｙ（ｘ，ｙ），ｈｘｙ（ｘ，ｙ），ｈｙｘ（ｘ，ｙ）のようになる。これらの２階偏導関数の何れかの絶対値が一定値以上領域についてサンプリングを実施すれば、どの方向に往復する消しゴムストロークにも対応できる。
【０１１６】
また、ｈｘｙ（ｘ，ｙ），ｈｙｘ（ｘ，ｙ）が同じになることが分かっている場合には、どちらかだけを計算すればよい。
【０１１７】
また、偏微分不可能な点がないような関数を求めることが望ましいが、もし偏微分不可能な点があった場合には、その点、もしくはその周囲についてもサンプリングを実施する。
【０１１８】
以上のように構成したので、第３実施形態によれば、描画像消去操作時に時系列に基づいて移動する座標のサンプリングを行って得られる一連の消去操作による座標列に沿って表示画面中の描画像を消去する描画像消去方法を採用した電子黒板３００において、制御部３０３の構成として、関数近似処理部３０８を備えて、サンプリングした複数の標本点から導かれる曲線を離散的な点によりサンプリングした点列によって近似的にデータ化する関数近似を行い、その曲線の導関数の値に応じてサンプリングを行う頻度を変化させるようにすることで、消しゴムストロークデータの点数を削減することができる。
【０１１９】
また、関数近似処理部３０８により、曲線の導関数の絶対値が小さいほどサンプリング周波数を高くするようにすることで、消しゴムストロールの形状を変化させることなく、描画像の消去処理を行うことができる。
【０１２０】
また、関数近似処理部３０８により、曲線をｆ（ｘ，ｙ）＝０、ｆ（ｘ，ｙ）の偏導関数をｆｘ（ｘ，ｙ），ｆｙ（ｘ，ｙ）とするときに、ｆｘ（ｘ，ｙ）及びｆｙ（ｘ，ｙ）の値に応じて、サンプリングを行う頻度を変化させるようにして、曲線の導関数の絶対値が小さいほどサンプリング周波数を高くするようにすることで、消しゴムストロールの形状を変化させることなく、描画像の消去処理を行うことができる。
【０１２１】
また、関数近似処理部３０８により、ｈｘｘ（ｘ，ｙ），ｈｙｙ（ｘ，ｙ），ｈｘｙ（ｘ，ｙ），ｈｙｘ（ｘ，ｙ）の２階偏導関数の何れかの絶対値がの絶対値が大きいほどサンプリング周波数を高くするようにすることで、消しゴムストロールの形状を変化させることなく、描画像の消去処理を行うことができる。
【０１２２】
また、関数近似処理部３０８の機能として、曲線の接線が特定の条件を満たす箇所の点を標本点として取得し、曲線の接線の傾きが特定の条件を満たさない箇所についてはサンプリングを実施しない又はサンプリング頻度を下げるようにしてもよい。
【０１２３】
具体的には、曲線の接線の特定の条件を、曲線の接線の傾きが「０」、とすることで、直線部においてはサンプリングを実施しないようにして、消しゴムストロークデータの点数を削減することができる。
【０１２４】
なお、第３実施形態では、ｆ（ｘ，ｙ）＝０、など数式を用いている箇所があるが、これは必ずしも数式を用いなければならないということではなく、別の方法を用いて実装することも可能である。
【０１２５】
また、第３実施形態では、２次元において、サンプリングした複数の標本点から導かれる曲線を離散的な点によりサンプリングした点列によって近似的にデータ化する関数近似を行うようにしているが、本発明の描画像消去方法は２次元に限られるものではなく、ｎ次元まで拡張可能である。
【０１２６】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
第４実施形態は、本発明の描画像消去方法を３Ｄプリンタ用の設計ソフトウェアに採用したものであり、描画像を消去する消去部材として、３次元空間上の立方体として表現された３次元消しゴムを用いることができるようにしたことを特徴とするものである。
【０１２７】
第４実施形態では、電子黒板やタブレット等のタッチパネル（入力装置）上で、３次元消しゴムを動かして空間上の描画像を削除するようにされている。
【０１２８】
３次元消しゴムの位置情報（座標）は、タッチパネルから１０（ｍｓ）毎にアプリケーションに通知される。
【０１２９】
アプリケーションは、通知された３次元消しゴムの位置情報を記憶部に一旦記憶して、関数近似を行う。必要に応じて３次元消しゴムのストローク部分ごとに関数近似してもよい。
【０１３０】
３次元空間上の領域において、消しゴムストロークが３次元であった場合、このストロークをｆ（ｘ，ｙ，ｚ）＝０のように表すとき、ｘについての偏導関数ｆｘ（ｘ，ｙ，ｚ）＝０になる点、ｙについての偏導関数ｆｙ（ｘ，ｙ，ｚ）＝０、及びｚについての偏導関数ｆｚ（ｘ，ｙ，ｚ）＝０、となる点を標本点として取得することができる。
【０１３１】
以上のように、第４実施形態によれば、本発明の描画像消去方法は３次元空間上においても、消しゴムストロークにおける標準点を取得することができるので、上述した第３実施形態と同様に、サンプリングした複数の標本点に基づき近似的にデータ化する関数近似を行い、その曲線の導関数の値に応じてサンプリングを行う頻度を変化させることで、消しゴムストロークデータの点数を削減することができる。
【０１３２】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１３３】
特に、与えられた消しゴムストロークを用いて描画像を削除する方法は、ハフ変換を用いる方法以外にもさまざまな方法があり、本発明は特許請求の範囲に記載された範疇内において、他の描画像削除方法に対しても適用することができる。
【０１３４】
また、本実施形態において説明した描画像消去方法は、描画像消去操作時に時系列に基づいて移動する座標のサンプリングを行って得られる一連の消去操作による座標列の標本点に沿って表示画面中の描画像を消去する描画像消去方法において、サンプリングした複数の標本点から導かれる直線と、サンプリングした複数の標本点のうちの最後の標本点と新しくサンプリングした標本点候補の点から導かれる直線との成す角度に基づいて、前記標本点候補を新たな標本点として使用するか否かを判定する工程、を備えるようにしてもよい。
【０１３５】
また、本実施形態において説明した描画像消去方法は、描画像消去操作時に時系列に基づいて移動する座標のサンプリングを行って得られる一連の消去操作による座標列に沿って表示画面中の描画像を消去する描画像消去方法において、サンプリングした複数の標本点から導かれる曲線を離散的な点によりサンプリングした点列によって近似的にデータ化する工程を備え、前記曲線の接線が特定の条件を満たす箇所の点を標本点として取得し、前記曲線の接線の傾きが特定の条件を満たさない箇所についてはサンプリングを実施しない又はサンプリング頻度を下げるようにしてもよい。
【０１３６】
また、本実施形態において説明した描画像消去方法は、描画像消去操作時に時系列に基づいて移動する座標のサンプリングを行って得られる一連の消去操作による座標列に沿って表示画面中の描画像を消去する描画像消去方法において、サンプリングした複数の標本点から導かれる曲線を、離散的な点によりサンプリングした点列によって近似的にデータ化する工程を備え、前記曲線の導関数の値に応じて、サンプリングを行う頻度を変化させるようにしてもよい。
【０１３７】
また、本実施形態において説明した描画像消去方法は、描画像消去操作時に時系列に基づいて移動する座標のサンプリングを行って得られる一連の消去操作による座標列に沿って表示画面中の描画像を消去する描画像消去方法において、サンプリングした複数の標本点から導かれる曲線を離散的な点によってサンプリングした点列によって近似的にデータ化する工程を備え、前記曲線をｆ（ｘ，ｙ）＝０、ｆ（ｘ，ｙ）の偏導関数をｆｘ（ｘ，ｙ）,ｆｙ（ｘ，ｙ）とするときに、ｆｘ（ｘ，ｙ）及びｆｙ（ｘ，ｙ）の値に応じて、サンプリングを行う頻度を変化させるようにしてもよい。
【０１３８】
また、本実施形態において説明した描画像消去方法は、描画像消去操作時に時系列に基づいて移動する座標のサンプリングを行って得られる一連の消去操作による座標列に沿って表示画面中の描画像を消去する描画像消去方法において、サンプリングした複数の標本点から導かれる曲線を、離散的な点によってサンプリングした点列によって近似的にデータ化する工程を備え、前記曲線をｆ（ｘ，ｙ）＝０、ｆ（ｘ，ｙ）の２階偏導関数をｆｘｙ（ｘ，ｙ），ｆｙｘ（ｘ，ｙ），ｆｘｘ（ｘ，ｙ），ｆｙｙ（ｘ，ｙ）とするときに、ｆｘｙ（ｘ，ｙ），ｆｙｘ（ｘ，ｙ），ｆｘｘ（ｘ，ｙ），ｆｙｙ（ｘ，ｙ）の値に応じて、サンプリングを行う条件を変化させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１３９】
１００，２００，３００  電子黒板
１０１  ディスプレイ
１０２  記憶部
１０３，２０３，３０３  制御部
１０４  表示制御部
１０５  入力受付部
１０６  ペン処理部
１０７  消しゴム処理部
１０８，２０８  入力点フィルタリング判定部
１１１  タッチパネル
１１２  ペン
１１３  描画像
１１４  消しゴム
１２１  ペンストローク群収納部
１２２  消しゴムストローク群収納部
３０８  関数近似処理部
【図１】
2019125378.tif 000003
【図２】
2019125378.tif 000004
【図３】
2019125378.tif 000005
【図４】
2019125378.tif 000006
【図５】
2019125378.tif 000007
【図６】
2019125378.tif 000008
【図７】
2019125378.tif 000009
【図８】
2019125378.tif 000010
【図９】
2019125378.tif 000011
【図１０】
2019125378.tif 000012
【図１１】
2019125378.tif 000013
【図１２】
2019125378.tif 000014
【図１３】
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