(57)【要約】【課題】本発明は、２次元データを基にして、３ＤＣＧの技術を用いて、印刷物をシミュレーションする方法及びその装置である。【解決手段】２次元データを取得する手段と、前記２次元データから３次元印刷画線モデルを作成する手段と、任意の設計値に基づいて３次元印刷基材モデルを作成する手段と、前記３次元印刷画線モデルと前記３次元印刷基材モデルに属性パラメータを生成する手段と、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルに対する撮影パラメータを生成する手段と、前記撮影パラメータに基づき、前記３次元印刷画線モデルと前記３次元印刷基材モデルをレンダリングし、３次元画像を生成する手段と、前記生成された３次元画像を表示する手段を有することを特徴とする２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする方法である。【選択図】      図１２
2004362441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする方法において、
２次元データを取得する手段と、
前記２次元データから３次元印刷画線モデルを作成する手段と、
任意の設計値に基づいて３次元印刷基材モデルを作成する手段と、
前記３次元印刷画線モデルと前記３次元印刷基材モデルに属性パラメータを生成する手段と、
前記３次元印刷基材モデルに対して前記３次元印刷画線モデルが所望する位置と画線高さになるように、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルの位置をレイアウトし、更に、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルが所望する撮影条件になるように、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルに対する光源と視点との位置をレイアウトし、撮影パラメータを生成する手段と、
前記撮影パラメータに基づき、前記３次元印刷画線モデルと前記３次元印刷基材モデルをレンダリングし、３次元画像を生成する手段と、
前記生成された３次元画像を表示する手段を有することを特徴とする２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする方法。
【請求項２】
前記撮影パラメータを生成する手段において、
前記３次元印刷基材モデルに対する前記３次元印刷画線モデルの所望する画線高さが、画線高さのみが連続的に変化するように前記３次元印刷画線モデルを前記３次元印刷基材モデルの鉛直線上高さ方向に移動させて、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルの位置をレイアウトすることを特徴とする請求項１記載の２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする方法。
【請求項３】
前記撮影パラメータを生成する手段において、
前記光源と視点との位置をレイアウトされた前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルを任意の軸に沿って回転させて、前記３次元印刷基材モデル、前記３次元印刷画線モデル、光源及び視点の位置が連続的に変化するようにレイアウトすることを特徴とする請求項１又は２記載の２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする方法。
【請求項４】
前記２次元データが、図柄の輪郭線として表現された閉曲線群である場合に、
前記２次元データに記述された閉曲線群の座標を基に２次元ポリゴン群を作成し、
前記２次元ポリゴン群が配置された平面の法線方向に所望する３次元印刷画線の高さ分の距離を掃引処理し、３次元印刷画線モデルを作成することを特徴とする請求項１、２又は３記載の２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする方法。
【請求項５】
前記２次元データが、図柄の中心の軌跡として表現された中心線群である場合に、
所望する３次元印刷画線の断面形状に則して画線断面２次元ポリゴンを作成し、
取得した２次元データに記述された中心線群の座標を基に各画線の接線方向と前記画線断面２次元ポリゴンの法線方向とが一致するように各画線の中心線に沿って掃引処理し、３次元印刷画線モデルを作成することを特徴とする請求項１、２又は３記載の２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする方法。
【請求項６】
前記属性パラメータが、前記３次元印刷画線モデルと前記３次元印刷基材モデルに対して彩度、色相、明度及び反射率の少なくとも一つを付与することを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする方法。
【請求項７】
前記属性パラメータが、３次元印刷基材モデルに対して、万線及び彩紋模様の少なくとも一つを含むバックグラウンド模様を属性パラメータとしてマッピングすることを特徴とする１、２、３、４、５又は６記載の２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする方法。
【請求項８】
前記３次元画像が、潜像を有することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする方法。
【請求項９】
２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする装置において、
２次元データを取得する２次元データ取得部と、
前記２次元データから３次元印刷画線モデルを作成する掃引処理部と、
任意の設計値に基づいて３次元印刷基材モデルを作成する印刷基材モデル作成部と、
前記３次元印刷画線モデルと前記３次元印刷基材モデルに属性パラメータを生成する属性パラメータ生成部と、
前記３次元印刷基材モデルに対して前記３次元印刷画線モデルが所望する位置と画線高さになるように、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルの位置をレイアウトし、更に、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルが所望する撮影条件になるように、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルに対する光源と視点との位置をレイアウトし、撮影パラメータを生成する撮影パラメータ生成部と、
前記撮影パラメータに基づき、前記３次元印刷画線モデルと前記３次元印刷基材モデルをレンダリングし、３次元画像を生成するレンダリング工程部と、
前記生成された３次元画像を表示する表示部とからなる２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする装置。
【請求項１０】
前記撮影パラメータ生成部において、
前記３次元印刷基材モデルに対する前記３次元印刷画線モデルの所望する画線高さが、画線高さのみが連続的に変化するように前記３次元印刷画線モデルを前記３次元印刷基材モデルの鉛直線上高さ方向に移動させて、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルの位置をレイアウトすることを特徴とする請求項９記載の２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする装置。
【請求項１１】
前記撮影パラメータ生成部において、
前記光源と視点との位置をレイアウトされた前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルを任意の軸に沿って回転させて、前記３次元印刷基材モデル、前記３次元印刷画線モデル、光源及び視点の位置が連続的に変化するようにレイアウトすることを特徴とする請求項９又は１０記載の２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする装置。
【請求項１２】
前記掃引処理部は、前記２次元データが、図柄の輪郭線として表現された閉曲線群である場合に、
前記２次元データに記述された閉曲線群の座標を基に２次元ポリゴン群を作成し、
前記２次元ポリゴン群が配置された平面の法線方向に所望する３次元印刷画線の高さ分の距離を掃引処理し、３次元印刷画線モデルを作成することを特徴とする請求項９、１０又は１１記載の２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする装置。
【請求項１３】
前記掃引処理部は、前記２次元データが、図柄の中心の軌跡として表現された中心線群である場合に、
所望する３次元印刷画線の断面形状に則して画線断面２次元ポリゴンを作成し、
取得した２次元データに記述された中心線群の座標を基に各画線の接線方向と前記画線断面２次元ポリゴンの法線方向とが一致するように各画線の中心線に沿って掃引処理し、３次元印刷画線モデルを作成することを特徴とする請求項９、１０又は１１記載の２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする装置。
【請求項１４】
前記属性パラメータ生成部は、前記３次元印刷画線モデルと前記３次元印刷基材モデルに対して彩度、色相、明度及び反射率の少なくとも一つを付与することを特徴とする請求項９、１０、１１、１２又は１３記載の２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする装置。
【請求項１５】
前記属性パラメータ生成部は、３次元印刷基材モデルに対して、凹版印刷方式とは異なる他版式によって印刷される万線及び彩紋模様の少なくとも一つを含む２次元データを属性パラメータとしてマッピングすることを特徴とする９、１０、１１、１２、１３又は１４記載の２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする装置。
【請求項１６】
前記３次元画像が、潜像を有することを特徴とする請求項９、１０、１１、１２、１３、１４又は１５記載の２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２次元データを基にして、３ＤＣＧ（３次元コンピュータグラフィックス）の技術を用いて印刷物の３次元モデルを生成し、印刷物をシミュレーションする方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
銀行券や証券の印刷に用いられている凹版印刷版を作製するには、熟練した彫刻者が彫刻刀を使って鋼版に彫り付ける手彫り彫刻と、彩紋模様等自動彩紋彫刻機の歯車を変えることにより、バラエティに富んだ雲型やらせん状の彩紋模様を機械彫刻する方法と、描画模様をフィルム撮影してこのフィルムにレジストを塗布した銅版基材の表面に密着させ露光、現像しその後腐食液にて金属を腐食することにより凸状印刷画線を得る方法がある。
【０００３】
また、彫刻された凹版原版から印刷に適する刷版を作製するには、多面化や電気化学的な手法である電鋳といわれる複雑な複製工程を経て印刷に供する印刷版を得、さらに耐磨耗性を与えるために表面にクロムめっき処理を施す。このようにして完成した印刷用版面を印刷機に取り付け凹版インキを提供して印刷して初めて３次元構造をもつ凹版印刷物を得るため、凹版印刷版、凹版印刷物の作製には極めて多くの時間、手間、コストがかかる。このため、多くのサンプルを作製することは難しかった。また、凹版印刷版作製時には画線の幅や高さ等を途中工程において変更することが極めて難しかった。
【０００４】
模様を基材表面に彫刻する方法、特に凹版版面の作製方法においては、基材表面に複数の線で限定された少なくとも１部の領域が定められ、その一部の領域の縁が所望の輪郭を定め、輪郭の内側に位置する工具軌道が領域の内側に所望の軌道及び彫版工具の食い込み深さを決定する所望深さから決定されて彫刻するエンボスプレートの作成方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特表２０００−５１２２３１号公報参照（第１−１４頁、第１−１１図）
【０００６】
また、本出願人は、２次元平面上に自由曲線で表現された線画模様と、濃淡で表現された任意のビットマップ画像とを個別に描き、それら線画模様とビットマップ画像とを重ね合わせて、彫刻工具軌跡と彫刻工具の深度を決定する線画模様の直刻方法を開示している（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献２】
特開平１０−５８２８２号公報参照（第２−４頁、第１−２図）
【０００８】
更に、本出願人は、線画模様をビットマップデータとして入力した後、種々の変換作用を施して彫刻データを作成し、該データに基づき金属等の基材上に先端形状の異なる複数のバイトを使用して凸状印刷画線を彫刻する彫刻された線画模様形成体及び彫刻方法を開示している（例えば、特許文献３参照）。
【０００９】
【特許文献３】
特開２０００−２６３３７４号公報参照（第５−８頁、第１−１１図）
【００１０】
このように、コンピュータを用いて凸状印刷画線をデジタルデータの形で生成したり、またそのデジタルデータを利用した機械彫刻法等がいくつか提案されてきている。これは、デザインの原画等がＤＴＰ（Ｄｅｓｋ  Ｔｏｐ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ）環境で作成され、デジタルデータの形で工程間のやりとりが行われるようになってきたことが背景にある。
【００１１】
凹版印刷画線を利用した偽造防止技術又は、印刷画線と凹凸基材を利用した偽造防止技術について言えば、銀行券、株券、有価証券、通行券、カード等の偽造、変造を防止する必要性のある貴重印刷物に用いられており、貴重印刷物を傾けて観察することにより潜像画像を視認できるようにして真偽判別を行う技術は公知である。
【００１２】
潜像凹版と言われているもので、凹版印刷された３次元的模様の均一なディメンションを有する像配列と、バックグランド配列の一方が他方のディメンションとは異なるように構成された種類や、像配列とバックグランド配列における線の向きが異なることによりマークが現われ又消えるように構成された書類の作成方法が開示されている（例えば、特許文献４参照）。
【００１３】
【特許文献４】
特公昭５６−１９２７３号公報参照（第１頁、第１−１５図）
【００１４】
印刷素材に、部分的に角度を異にすることによって図柄を表した各種万線模様、又はレリーフ模様、又は双方の模様のいずれかを印刷素材と同色又は近似した色のインキによって隆起した印刷を施し、該印刷画線上に一定な間隔を持つ各種万線画線又は網点画線、又は双方の画線のいずれかを該印刷画線の色及び無色透明以外の異なった他の有色のインキによって該印刷画線に対して平行又は傾斜を持たせて印刷することによって、正面から観察すると、該一定な間隔を持つ各種万線画線又は網点画線、又は双方の画線のいずれかのみが確認でき、斜めの方向から観察すると、該隆起した印刷画線と該一定な間隔を持つ印刷画線との間に生じる一定でない位置関係によって、該隆起した画線によって構成した図柄が容易に確認でき、逆の斜めの方向から観察すると、図柄の明暗が反転して確認できることを特徴とする潜像印刷物が開示されている（例えば、特許文献５参照）。
【００１５】
【特許文献５】
第２６０００９４号公報参照（第３−５頁、第１−１０図）
【００１６】
部分的に角度を異にすることによって図柄を表した各種万線模様、又はレリーフ模様、又は双方の模様のいずれかのエンボスによって形成された凹凸形状を有する素材に、素材の色及び無色透明以外の異なった他の色のインキによって、一定な間隔を持つ各種万線画線、又は網点画線、又は双方の画線のいずれかを前述の凹凸形状の図柄以外の部分を構成する部分に対して平行又は傾斜を持たせて印刷することによって、正面から観察すると、該一定の間隔の直線で構成された各種万線画線、又は網点画線、又は双方の画線のいずれかのみが確認でき、斜めの方向から観察すると、該凹凸形状と、該一定な間隔を持つ印刷画線との間に生じる一定でない位置関係によって、該凹凸形状によって形成された図柄が容易に確認でき、逆の斜めの方向から観察すると、図柄の明暗が反転して確認できることを特徴とする潜像模様形成体が開示されている（例えば、特許文献６参照）。
【００１７】
【特許文献６】
第２６１５４０１号公報参照（第２−４頁、第１−７図）
【００１８】
このように、貴重印刷物における代表的な偽造防止技術は、平面的なオフセット印刷のみによる商業印刷とは異なり、凸状印刷画線インキを利用又は印刷画線と凹凸基材を利用するため、厳密な画線の設計を必要とするものが多い。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
上記記載の凹版印刷版の作成方法、凹版印刷物等は、多くの時間、手間、材料費がかかるめ、多くのサンプルを作製することは難しかった。また、本出願人は、伝統工芸的で属人的な特殊技能を必要とした従来の凹版彫刻法に対して、コンピュータを利用した種々の変換作用によって、２次元データ（線画印刷図柄データ）から凹版彫刻データを迅速にかつ効率的に生成する方法を開発しながらも、そのデジタルデータを製造や設計支援へと多岐に利用し、総合的な合理化を達成するための既存技術を持ち合わせていなかった。
【００２０】
また、特公昭５６−１９２７３号公報、第２６０００９４号公報、第２６１５４０１号公報が示すように、貴重印刷物における偽造防止技術は、印刷インキや印刷基材の２次元幾何形状や、高さ方向を有した３次元形状の厳密な設計を必要とするもの、あるいは厳密な設計によって、その効果が著しく向上するものが多い。また特表２０００−５１２２３１号公報、特開平１０−５８２８２号公報、特開２０００−２６３３７４号公報に示す方法で製版し、多くの試作印刷物を短期間のうちに作製することは極めて困難である。また、製造工程中の設計値の修正・変更も容易ではないため、顧客の要望に対して柔軟な対応が困難であった。
【００２１】
本発明者は今までの印刷分野に無かった２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする方法及びその装置を見出し、上記、問題点を解決するために為されたもので、凹版印刷版等の実際の製造開始に先立って、ＤＴＰ環境で作成されたデジタルの２次元データ（線画印刷図柄データ）を基にして３ＤＣＧの技術を用いて、印刷物の３次元モデルを生成し、コンピュータ上で印刷物の刷り上りの可視化シミュレーションを行うことにより、凸状印刷画線の幅や高さ等の基本設計値の妥当性を検証し、また、凸状印刷画線や印刷基材表面の凹凸形状を利用した潜像を構成している場合は、潜像デザインの設計段階において、観察角度を変化させたり、画線高さ等の設計値を変更させながら製品完成後の潜像の発現状態の可視化を行う事によって、試作品の作製コストの削減や開発期間の大幅な短縮が可能な、２次元データ（線画印刷図柄データ）を用いて印刷物をシミュレーションする方法及びその装置を提案するものである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする方法において、２次元データを取得する手段と、前記２次元データから３次元印刷画線モデルを作成する手段と、任意の設計値に基づいて３次元印刷基材モデルを作成する手段と、前記３次元印刷画線モデルと前記３次元印刷基材モデルに属性パラメータを生成する手段と、前記３次元印刷基材モデルに対して前記３次元印刷画線モデルが所望する位置と画線高さになるように、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルの位置をレイアウトし、更に、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルが所望する撮影条件になるように、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルに対する光源と視点との位置をレイアウトし、撮影パラメータを生成する手段と、前記撮影パラメータに基づき、前記３次元印刷画線モデルと前記３次元印刷基材モデルをレンダリングし、３次元画像を生成する手段と、前記生成された３次元画像を表示する手段を有することを特徴とする２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする方法である。
【００２３】
また、本発明は、２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする方法において、２次元データを取得する手段と、前記２次元データから３次元印刷画線モデルを作成する手段と、任意の設計値に基づいて３次元印刷基材モデルを作成する手段と、前記３次元印刷画線モデルと前記３次元印刷基材モデルに属性パラメータを生成する手段と、前記３次元印刷基材モデルに対して前記３次元印刷画線モデルが所望する位置と画線高さになるように、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルの位置をレイアウトし、更に、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルが所望する撮影条件になるように、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルに対する光源と視点との位置をレイアウトし、前記レイアウトされた前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルを任意の軸に沿って回転させて、前記３次元印刷基材モデル、前記３次元印刷画線モデル、光源及び視点の位置が連続的に変化するようにレイアウトし撮影パラメータを生成する手段と、前記連続的に変化するようにレイアウトした撮影パラメータに基づき、３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルを連続的にレンダリングし、印刷物の複数の３次元画像を生成する手段と、前記連続的に生成された複数の３次元画像を順次に表示する手段を有することを特徴とする２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする方法である。
【００２４】
また、本発明は、２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする方法において、２次元データを取得する手段と、前記２次元データから３次元印刷画線モデルを作成する手段と、任意の設計値に基づいて３次元印刷基材モデルを作成する手段と、前記３次元印刷画線モデルと前記３次元印刷基材モデルに属性パラメータを生成する手段と、前記３次元印刷基材モデルに対して前記３次元印刷画線モデルが所望する位置にレイアウトされ、画線高さのみが連続的に変化するように前記３次元印刷画線モデルを基材面鉛直線上高さ方向に移動させて、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルの位置をレイアウトし、更に、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルが所望する撮影条件になるように、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルに対する光源と視点との位置をレイアウトし、前記レイアウトされた前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルを任意の軸に沿って回転させて、前記３次元印刷基材モデル、前記３次元印刷画線モデル、光源及び視点の位置が連続的に変化するようにレイアウトし撮影パラメータを生成する手段と、前記連続的に変化するようにレイアウトした撮影パラメータに基づき、３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルを連続的にレンダリングし、印刷物の複数の３次元画像を生成する手段と、前記連続的に生成された印刷物の複数の３次元画像を順次に表示する手段を有することを特徴とする２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする方法である。
【００２５】
また、本発明は、前記２次元データが、図柄の輪郭線として表現された閉曲線群である場合に、前記２次元データに記述された閉曲線群の座標を基に２次元ポリゴン群を作成し、前記２次元ポリゴン群が配置された平面の法線方向に所望する３次元印刷画線の高さ分の距離を掃引処理し、３次元印刷画線モデルを作成することを特徴とする２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする方法である。
【００２６】
また、本発明は、前記２次元データが、図柄の中心の軌跡として表現された中心線群である場合に、所望する３次元印刷画線の断面形状に則して画線断面２次元ポリゴンを作成し、取得した２次元データに記述された中心線群の座標を基に各画線の接線方向と前記画線断面２次元ポリゴンの法線方向とが一致するように各画線の中心線に沿って掃引処理し、３次元印刷画線モデルを作成することを特徴とする２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする方法である。
【００２７】
また、本発明は、前記属性パラメータが、前記３次元印刷画線モデルと前記３次元印刷基材モデルに対して彩度、色相、明度及び反射率の少なくとも一つを付与することを特徴とする２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする方法である。
【００２８】
また、本発明は、前記属性パラメータが、３次元印刷基材モデルに対して、万線及び彩紋模様の少なくとも一つを含むバックグラウンド模様を属性パラメータとしてマッピングすることを特徴とする２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする方法である。
【００２９】
また、本発明は、前記３次元画像が、潜像を有することを特徴とする２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする方法である。
【００３０】
また、本発明は、２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする装置において、２次元データを取得する２次元データ取得部と、前記２次元データから３次元印刷画線モデルを作成する掃引処理部と、任意の設計値に基づいて３次元印刷基材モデルを作成する印刷基材モデル作成部と、前記３次元印刷画線モデルと前記３次元印刷基材モデルに属性パラメータを生成する属性パラメータ生成部と、前記３次元印刷基材モデルに対して前記３次元印刷画線モデルが所望する位置と画線高さになるように、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルの位置をレイアウトし、更に、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルが所望する撮影条件になるように、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルに対する光源と視点との位置をレイアウトし、撮影パラメータを生成する撮影パラメータ生成部と、前記撮影パラメータに基づき、前記３次元印刷画線モデルと前記３次元印刷基材モデルをレンダリングし、３次元画像を生成するレンダリング工程部と、前記生成された３次元画像を表示する表示部とからなる２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする装置である。
【００３１】
また、本発明は、２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする装置において、２次元データを取得する２次元データ取得部と、前記２次元データから３次元印刷画線モデルを作成する掃引処理部と、任意の設計値に基づいて３次元印刷基材モデルを作成する印刷基材モデル作成部と、前記３次元印刷画線モデルと前記３次元印刷基材モデルに属性パラメータを生成する属性パラメータ生成部と、前記３次元印刷基材モデルに対して前記３次元印刷画線モデルが所望する位置と画線高さになるように、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルの位置をレイアウトし、更に、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルが所望する撮影条件になるように、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルに対する光源と視点との位置をレイアウトし、前記レイアウトされた前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルを任意の軸に沿って回転させて、前記３次元印刷基材モデル、前記３次元印刷画線モデル、光源及び視点の位置が連続的に変化するようにレイアウトし撮影パラメータを生成する撮影パラメータ生成部と、前記連続的に変化するようにレイアウトした撮影パラメータに基づき、３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルを連続的にレンダリングし、印刷物の複数の３次元画像を生成するレンダリング工程部と、前記連続的に生成された複数の３次元画像を順次に表示する表示部とからなる２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする装置である。
【００３２】
また、本発明は、２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする装置において、２次元データを取得する２次元データ取得部と、前記２次元データから３次元印刷画線モデルを作成する掃引処理部と、任意の設計値に基づいて３次元印刷基材モデルを作成する印刷基材モデル作成部と、前記３次元印刷画線モデルと前記３次元印刷基材モデルに属性パラメータを生成する属性パラメータ生成部と、前記３次元印刷基材モデルに対して前記３次元印刷画線モデルが所望する位置にレイアウトされ、画線高さのみが連続的に変化するように前記３次元印刷画線モデルを基材面鉛直線上高さ方向に移動させて、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルの位置をレイアウトし、更に、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルが所望する撮影条件になるように、前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルに対する光源と視点との位置をレイアウトし、前記レイアウトされた前記３次元印刷基材モデルと前記３次元印刷画線モデルを任意の軸に沿って回転させて、前記３次元印刷基材モデル、前記３次元印刷画線モデル、光源及び視点の位置が連続的に変化するようにレイアウトし撮影パラメータを生成する撮影パラメータ生成部と、前記連続的に変化するようにレイアウトした撮影パラメータに基づき、３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルを連続的にレンダリングし、印刷物の複数の３次元画像を生成するレンダリング工程部と、前記連続的に生成された複数の３次元画像を順次に表示する表示部とからなる２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする装置である。
【００３３】
また、本発明は、前記掃引処理部は、前記２次元データが、図柄の輪郭線として表現された閉曲線群である場合に、前記２次元データに記述された閉曲線群の座標を基に２次元ポリゴン群を作成し、前記２次元ポリゴン群が配置された平面の法線方向に所望する３次元印刷画線の高さ分の距離を掃引処理し、３次元印刷画線モデルを作成することを特徴とする２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする装置である。
【００３４】
また、本発明は、前記掃引処理部は、前記２次元データが、図柄の中心の軌跡として表現された中心線群である場合に、所望する３次元印刷画線の断面形状に則して画線断面２次元ポリゴンを作成し、取得した２次元データに記述された中心線群の座標を基に各画線の接線方向と前記画線断面２次元ポリゴンの法線方向とが一致するように各画線の中心線に沿って掃引処理し、３次元印刷画線モデルを作成することを特徴とする２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする装置である。
【００３５】
また、本発明は、前記属性パラメータ生成部は、前記３次元印刷画線モデルと前記３次元印刷基材モデルに対して彩度、色相、明度及び反射率の少なくとも一つを付与することを特徴とする２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする装置である。
【００３６】
また、本発明は、前記属性パラメータ生成部は、３次元印刷基材モデルに対して、凹版印刷方式とは異なる他版式によって印刷される万線及び彩紋模様の少なくとも一つを含む２次元データを属性パラメータとしてマッピングすることを特徴とする２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする装置である。
【００３７】
また、本発明は、前記３次元画像が、潜像を有することを特徴とする２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする装置である。
【００３８】
上記記載の３次元印刷画線モデルをイメージする印刷方式は、凹版印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷等、特に限定されるものではない。ただし、凹版印刷方式が好ましい。また、上記記載の３次元印刷基材モデルの形状は特に限定されるものではなく、凸状印刷画線モデルを重ね合せる面が、平面又は凹凸形状でも良い。また、３次元画像が潜像を有するとは、例えば、上記記載の特公昭５６−１９２７３号公報、第２６０００９４号公報、第２６１５４０１号公報等の印刷物であり、これらの印刷物を印刷する前に、基材又は／及び画線形状の変化に伴う、観察角度による潜像の出現／消失をシミュレーションする方法及びその装置である。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする方法及びその装置について図面を用いて説明する。また、本発明に係る２次元データを用いて印刷物の刷り上りをコンピュータ上でシミュレーションする方法及びその装置は、本実施の形態に限定されるものではない。ここで言う、２次元データとは、２次元印刷データのことであり、好ましくは２次元線画データのことである。
【００４０】
図１は本装置の概念を示す電気的なシステム構成図であり、可視化シミュレーションとしての一連の処理は本システムのプログラム動作によって行われる。データ転送路１には、操作入力部２、コンピュータディスプレイ等の表示部３、及び本システムのプログラム動作を行う２次元データ取得部４、掃引処理部５、印刷基材モデル作成部６、属性パラメータ生成部７、２次元データのマッピング部８、撮影パラメータ生成部９、レンダリング工程部１０、及び生成画像保存部１１が接続される。
【００４１】
図１の２次元データ取得部４において取得される、ＤＴＰ環境において作成された線画データの概念を示す例を図２に示す。図２中に列記された座標（ｘ，ｙ）は、任意の線画の輪郭の軌跡を表現したものである。なお、２次元データとは、ＤＴＰ環境において広範な用途に作成された線画データを指し、その用途は必ずしも凹版印刷用に限定されたものではない。また、別の表現方法として、線画の中心線の軌跡が、座標（ｘ，ｙ）で表現される場合がある。線画データの取得元としては、一般に、ＤＴＰ環境において作成される線画データの他に、機械彫刻凹版用のＮＣデータがある。ＮＣデータとは、任意の線画の輪郭の軌跡、或いは線画の中心線の軌跡を表現した座標に、彫刻深さ（ｚ）の値を合わせもち、３次元の座標値（ｘ，ｙ，ｚ）の形で彫刻データが表現されている。２次元データ取得部５において、有用となる数値は、２次元の（ｘ，ｙ）で表現される座標データである。
【００４２】
掃引処理部５は、２次元データ取得部４で取得した座標値（ｘ，ｙ）に基づきポリゴン図形を生成し、高さ方向、すなわちｘ，ｙ平面と直交する方向に掃引処理を施し、３次元印刷画線モデルを作成する。
【００４３】
印刷基材モデル作成部６では、３次元印刷基材モデルが作成される。６面から構成される直方体であり、高さが用紙基材の厚みに相当する。また、別の形状として基材にエンボス等で凹凸を設けた３次元印刷基材モデルを生成することもできる。
【００４４】
属性パラメータ生成部７は、掃引処理部５に保存された３次元印刷画線モデルと、印刷基材作成部６で作成された３次元印刷基材モデルを読み出し、３次元印刷画線モデル（インキ）及び３次元印刷基材モデル（印刷基材）の色や質感を支配する反射率等のパラメータの生成を行う。また、必要に応じて、２次元データのマッピング部８においては、凹版印刷方式とは異なる他版式の２次元データを、印刷基材の３次元モデル表面に対してテクスチャマッピングが行われる。
【００４５】
撮影パラメータ生成部９は、３次元印刷基材モデルに対して前記３次元印刷画線モデルが所望する位置と画線高さになるように、３次元印刷基材モデルと３次元印刷画線モデルの位置をレイアウトし、更に、３次元印刷基材モデルと３次元印刷画線モデルが所望する撮影条件になるように、３次元印刷基材モデルと３次元印刷画線モデルに対する光源と視点との位置をレイアウトし、撮影パラメータを生成する。又は、撮影パラメータ生成部９は、３次元印刷基材モデルに対して３次元印刷画線モデルが所望する位置と画線高さになるように、３次元印刷基材モデルと３次元印刷画線モデルの位置をレイアウトし、更に、３次元印刷基材モデルと３次元印刷画線モデルが所望する撮影条件になるように、３次元印刷基材モデルと３次元印刷画線モデルに対する光源と視点との位置をレイアウトし、レイアウトされた３次元印刷基材モデルと３次元印刷画線モデルを任意の軸に沿って回転させて、３次元印刷基材モデル、３次元印刷画線モデル、光源及び視点の位置が連続的に変化するようにレイアウトし撮影パラメータを生成する。又は、撮影パラメータ生成部９は、３次元印刷基材モデルに対して３次元印刷画線モデルが所望する位置にレイアウトされ、画線高さのみが連続的に変化するように３次元印刷画線モデルを基材面鉛直線上高さ方向に移動させて、３次元印刷基材モデルと３次元印刷画線モデルの位置をレイアウトし、更に、３次元印刷基材モデルと３次元印刷画線モデルが所望する撮影条件になるように、３次元印刷基材モデルと３次元印刷画線モデルに対する光源と視点との位置をレイアウトし、レイアウトされた３次元印刷基材モデルと３次元印刷画線モデルを任意の軸に沿って回転させて、３次元印刷基材モデル、３次元印刷画線モデル、光源及び視点の位置が連続的に変化するようにレイアウトし撮影パラメータを生成する。
【００４６】
つまり、撮影パラメータ生成部９は、印刷位置の情報と凸状印刷画線の高さの情報に基づいて、３次元印刷画線モデルを３次元印刷基材モデルの表面上にレイアウトし、３次元上の印刷物モデルとする。ここで、３次元上の印刷物モデル、光源、及び視点との位置は、１場面の固定的なものに限定されず、３次元上の印刷物モデルを任意の軸に沿って連続的に回転したり、任意位置への視点の連続的な移動のための指令情報の設定が行われる。
【００４７】
レンダリング工程部１０は、撮影パラメータ生成部９によって決定された、３次元上の印刷物モデル、光源、視点との固定的な位置、及び連続的に変化する位置の情報に基づき、対象となる印刷物の３次元画像の生成を行う。レンダリング工程部１０で生成された３次元画像は、表示部３に送られて静止画像、及び動画像の状態で表示したり、生成画像保存部１１に静止画像、及び動画像の形式で保存される。また、各工程部の保存部は、例えば、作成された３次元印刷画線モデルは、掃引処理部に保存され、作成された３次元印刷基材モデルは印刷基材モデル作成部に保存されることも可能である。
【００４８】
図３に３次元画像の生成手段を示す。ステップ１において、図２で示した２次元データを取得する。ステップ２は３次元印刷画線モデルの作成ステップである。ステップ２ではステップ１で取得された２次元データを３次元化して３次元印刷画線モデルの作成を作成する。
【００４９】
次に図３に示すステップ３において、必要とする印刷基材用紙の寸法値（縦、横、厚さ）に基づいて、直方体形状の３次元印刷基材モデルを作成する。
【００５０】
次に図３に示すステップ４において、ステップ２及び３で作成された３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルに対して、３次元印刷画線モデル（インキ）及び３次元印刷基材モデル（印刷基材）の色や、質感を支配するパラメータの生成を行う。パラメータは、一例として、インキ及び印刷基材に対して色相、明度、反射率を設定することができる。また本ステップにおいて、３次元印刷画線モデルの背景模様として使用される地紋印刷模様等の２次元データが３次元印刷基材モデルの表面にマッピングされることがある。
【００５１】
また、図３に示すステップ５において撮影パラメータの設定を行う。具体的には３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルの合成モデルと、視点及び光源との位置のレイアウトである。凸状画線の印刷指定位置の情報と画線高さの情報に基づいて、３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルの位置を考慮したレイアウトを行い、両モデルをあわせて３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルの合成モデルとする。図９は、前記３項目（合成モデル２１、視点２２、光源２３）の位置を模式的に表した一例である。光源２３は合成モデル２１の配置面に対して鉛直線上に設定し、視点２２は３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルの合成モデルの配置面に対して、視点角度２４が３０度の位置に設定されている。また、時間の経過に伴って、例えば視点角度が９０度、８８度、８６度、８４度・・・というふうに変化するような連続的な位置のレイアウトを行ってもよい。
【００５２】
次に、図３に示すステップ６において、ステップ５で設定された撮影パラメータに基づいてレンダリング処理を行い、３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルの合成モデルから３次元画像の生成を行い、ステップ７において３次元画像をディスプレイ上に表示する。生成された画像に基づき、設定したパラメータや前記３項目の位置の妥当性を評価し、必要に応じてステップ４からステップ７までの作業を繰り返す。また前記３項目の位置が連続的に変化する場合、その位置に基づいて連続的にレンダリング処理を行い、複数枚の３次元画像を生成する。生成された複数枚の３次元画像は本装置の表示装置３に動画像として映し出されたり、必要に応じて生成画像保存部１１に保存される。
【００５３】
図５に示すステップ１で取得した２次元データが、線画の輪郭の軌跡で表現したもの、又は線画の中心線の軌跡で表現したもの、の２通りの作成方法が開示される。
【００５４】
まず、取得した２次元データが、線画の輪郭の軌跡である場合から説明する。図５は、図４に示すステップ１において取得した２次元データから、２次元ポリゴン１３を作成したところである。図５において、輪郭の軌跡の一部を１４で示した。この２次元ポリゴンに対し、法線方向（画線の高さ方向）に所定の距離の掃引処理を行い、３次元印刷画線モデル１５を模式的に作成したものが図６である。実際には、設計する印刷画線の高さの値１６、の距離の掃引処理を図中のｙ軸方向に対して行う。ここでいう掃引処理とは２次元ポリゴンに対し、法線方向（画線の高さ方向）に所定の距離（高さ）の情報を持たせる処理のことである。
【００５５】
次に、取得した２次元データが、線画の中心線の軌跡である場合を説明する。図７は、図４に示すステップ１において取得した２次元データから、凸状印刷画線の断面形状となる２次元ポリゴン１７である。機械彫刻の工具形状を反映した断面形状とし、通常、Ｖ字型、アーチ型等のポリゴン形状をなす。前記２次元ポリゴンの法線方向と、取得した線画の中心線１８の法線方向とが常に一致するような向きに２次元ポリゴンを設置し、中心線に沿って掃引処理を行い、凸状印刷画線の３次元印刷画線モデル１９を模式的に作成したものが図８である。ここでいう掃引処理とは、２次元ポリゴンに対し、中心線に沿って凸状印刷画線の長さ方向に所定の距離（長さ）の情報を持たせる処理のことである。
【００５６】
前記２通りの方法は、取得した線画データが、線画の輪郭の軌跡であるのか、或いは中心線の軌跡であるのかの表現方法に応じて使い分ける。また、取得した線画データが機械彫刻凹版用のＮＣデータの場合、３次元座標（ｘ，ｙ、ｚ）で記述された（ｘ，ｙ）を有用とし、（ｚ）の値は、画線高さ決定するための参照的な情報とする。
【００５７】
本発明のシミュレーションの３次元印刷画線モデルをイメージする印刷方式は、凹版印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷等、特に限定されるものではない。ただし、凹版印刷方式が好ましい。また、上記記載の３次元印刷基材モデルの形状は特に限定されるものではなく、凸状印刷画線モデルを重ね合せる面が、平面又は凹凸形状でも良い。また、３次元画像が潜像を有するとは、例えば、上記記載の特公昭５６−１９２７３号公報、第２６０００９４号公報、第２６１５４０１号公報等の印刷物であり、これらの印刷物を印刷する前に、基材又は／及び画線形状の変化に伴う、観察角度による潜像の出現／消失をシミュレーションする方法及びその装置である。
【００５８】
本発明のシミュレーションは潜像凹版等の観察角度によって潜像の出現又は消失される印刷物をシミュレーションすることが好ましいが、通常の凹版印刷物、スクリーン印刷物等のシミュレーションを行うこともできる。
【００５９】
本発明の３次元印刷基材モデルの形状は特に限定されるものではなく、基材にエンボス等で凹凸を付与した形状を用いてコンピュータ上でシミュレーションすることができる。よって、エンボス版面作製においてのシミュレーションにも利用することができる。
【００６０】
以上、述べてきた工程において、２次元データを用いて印刷物をシミュレーションする方法において、２次元データから３次元画像を表示し、印刷物をシミュレーションして、妥当性を評価し、必要に応じて図４に示すステップ４からステップ７までの作業を繰り返す。ここで、シミュレーションで表示された３次元画像で実際に印刷物を作製する場合、シミュレーションで用いた２次元データと、３次元印刷画線モデルの（高さ）Ｚ値から、ＮＣ機械用の彫刻データに変換し、凹版版面等をＮＣ彫刻機で作製する。
【００６１】
以上、述べてきた工程から、２次元データを利用して、印刷物及び潜像凹版の出来上がりの形態や潜像発現の様子をコンピュータ上でシミュレーションすることができる。また、３次元印刷基材モデルの表面に属性パラメータの一つとして、３次元印刷基材モデルに対して、凹版方式とは異なる他版式によって印刷される直万線、曲万線、同心円及び彩紋模様の少なくとも一つを含むバックグラウンド模様をマッピングし、印刷物、第２６０００９４号公報、第２６１５４０１号公報等の出来上がりの形態や潜像発現の様子をコンピュータ上でシミュレーションすることができる。ここで言う、バックグラウンド模様とは、ＢＭＰファイル、ＴＩＦファイル等のＲＧＢ形式のイメージファイルのことである。
【００６２】
本発明の基本要素の方法は、３次元印刷画線モデルを作成する手段と、３次元印刷基材モデルを作成する手段と、所望する位置と画線高さになるように３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルを合成し、合成モデルに対して光源と視点との位置をレイアウトする撮影パラメータを生成する手段と、撮影パラメータに基づき、合成モデルをレンダリングし、３次元画像を生成する手段と、生成された３次元画像を表示する手段を有することを特徴とする印刷物をシミュレーションする方法である。
【００６３】
本発明の基本要素の装置は、３次元印刷画線モデルを作成する３次元印刷画線モデル作成部と、３次元印刷基材モデルを作成する印刷基材モデル作成部と、所望する位置と画線高さになるように３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルを合成し、合成モデルに対して光源と視点との位置をレイアウトする撮影パラメータを生成する撮影パラメータ生成部と、撮影パラメータに基づき、合成モデルをレンダリングし、３次元画像を生成するレンダリング工程部と、生成された３次元画像を表示する表示部とからなる印刷物をシミュレーションする装置である。３次元印刷画線モデルを作成する３次元印刷画線モデル作成部は、２次元データを取得して取得した２次元データから掃引処理部によって３次元印刷画線モデルを形成しても良い。複数の３次元印刷画線モデルを作成する場合は、２次元データから掃引処理部によって３次元印刷画線モデルを形成した方が効率的である。
【００６４】
【実施例】
（実施例１）
本発明の実施例１として、２次元データが線画の輪郭の軌跡で表現された場合の潜像凹版を例にとって説明する。まず、図４で示したステップ２において、２次元データにおける線画の閉曲線状の輪郭から２次元ポリゴンを作成し、凸状印刷画線の高さを４０μｍとし、前記２次元ポリゴンを、図６中で示されるｙ軸方向に４０μｍの掃引処理を行い、図１０に示すように凹版印刷画線の３次元印刷画線モデル２５を作成する。
【００６５】
次に、図４で示したステップ３において３次元印刷基材モデルを作成し、図４で示したステップ４において３次元印刷基材モデルの色として、白色を設定し、３次元印刷画線モデルの色として濃紺を設定する。次に、ステップ５において、３次元印刷画線モデルのｘｚ平面における配置位置が３次元印刷基材モデル面上の中心で、かつ３次元印刷画線モデルが３次元印刷基材モデルの表面に接するように、３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルのレイアウトを行い、３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルの合成モデルを作成する。図１０は、３次元印刷画線モデル２５と３次元印刷基材モデル２６の合成モデルの一部分を拡大したものである。
【００６６】
また、図４で示したステップ５において、光源を印刷物中心の鉛直線上に配置し、視点角度を３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルの合成モデルの配置面に対して、９０度から３０度まで変化させた。このときの、時間の経過に伴って変化する連続的な位置について、時間と視点角度の変化を図１１に示す。本実施例では、９０度から３０度までの視点角度の変化の経過時間を１２秒とし、視点角度の刻み幅を５度とした。なお、本実施例では経過時間を１２秒としたが、動画像としての再生手続きを規定するためのものであり、実質的には任意の時間の経過でよい。
【００６７】
次に図４で示したステップ６において、視点角度が変化する連続的な位置に基づいてレンダリング処理を連続的に行い３次元画像を生成し、潜像発現の様子の可視化を行った。生成された３次元画像の中から、視点角度が９０度の画像２７、視点角度が６０度の画像２８、及び視点角度が３０度の画像２９の３枚を抜粋し図１２に示す。これによれば、印刷物の配置面に対する視点の角度を順々に傾けて観察にするに従い、「ＯＫ」の文字の潜像が発現する様子が明確に可視化される。
【００６８】
また本件で可視化が可能な潜像模様は本実施例で示した模様に限定されることなく、波万線を使用した潜像凹版や、カモフラージュ模様を有した潜像凹版の場合でも、同様な可視化が可能である。また、より精密な潜像発現の様子を可視化するためには、視点角度の刻み幅を５度より小さく設定することが望ましい。
【００６９】
（実施例２）
本発明の実施例２として、２次元データが線画の中心線の軌跡で表現された場合の潜像凹版を例にとって説明する。まず、彫刻バイトの切削面の形状が高さ４０μｍの直角２等辺３角形であると想定し、高さ４０μｍの直角２等辺３角形の２次元ポリゴンを作成し、２次元ポリゴンの面とｙ軸とが平行であり、かつ、２次元ポリゴンの法線方向と、取得した２次元データの線画の中心線における法線方向とが常に一致するような向きに２次元ポリゴンを設置し、取得した線画データの中心線に沿って掃引処理を行い、図１３に示す凹版印刷画線の３次元印刷画線モデル３０を作成する。
【００７０】
次に、図４で示したステップ３において３次元印刷基材モデルを作成し、図４で示したステップ４において３次元印刷基材モデルの色として白色を設定し、３次元印刷画線モデルの色として濃紺を設定する。次に、ステップ５において、３次元印刷画線モデルのｘｚ平面における配置位置が３次元印刷基材モデル面上の中心で、かつ３次元印刷画線モデルが３次元印刷基材モデルの表面に接するように、３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルのレイアウトを行い、３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルの合成モデルを作成する。図１３は、３次元印刷画線モデル３０と３次元印刷基材モデル３１の合成モデルの一部分を拡大したものである。
【００７１】
本実施例によれば、作成される３次元印刷画線モデルは、彫刻バイトの切削形状を正確に反映したものであるため、より実際の印刷画線の形状に近い形となる。図４で示したステップ５以降の工程は、実施例１で述べた同様の工程によって潜像発現の様子が可視化可能であるので説明は省略する。
【００７２】
（実施例３）
本発明における別の実施例として、潜像凹版における画線の画線高さが変化する場合を例にとって説明する。実施例１又は２に記載のいずれかの方法で、画線の画線高さを６０μｍに設定して３次元印刷画線モデルを作成し、図４に示したステップ３において、３次元印刷基材モデルの作成を行う。
【００７３】
次に、ステップ４において３次元印刷基材モデルの色として白色を設定し、３次元印刷画線モデルの色として濃紺を設定する。次に、ステップ５において、３次元印刷画線モデルのｘｚ平面における配置位置が３次元印刷基材モデル面上の中心で、かつ３次元印刷画線モデルの画線高さが見かけ上連続的に変化するように、３次元印刷基材モデルの表面と重なるように３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルのレイアウトを行い、３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルの合成モデルを作成する。前記両モデルのｙ軸方向の重なり具合の量と、それによってみちびかれる見かけ上変化する画線高さの値を図１４に示す。ここでの重なり量とは、３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルが合成された領域のことで、ＳＴＥＰ３において作成された６０μｍの３次元印刷画線モデルが基準となり、重なり量が多くなるに従い、画線高さは低くなる。例えが、重なり量が０μｍの場合、画線高さは６０μｍとなり、重なり量が４０μｍの場合、６０μｍで作成された３次元印刷基材モデルの内、４０μｍが重なっているため、画線高さは２０μｍとなる。ここで、両モデルのｙ軸方向の重なり具合の量を調整することによって、ＳＴＥＰ２及びＳＴＥＰ３を繰り返して複数の異なった画線高さを有するモデルを作成する必要がなく、容易に複数の異なった画線高さを有するモデルを作成することができる。また、図４で示したステップ５において、光源を印刷物中心の鉛直線上に配置し、視点角度を３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルの合成モデルの配置面に対して、３０度で一定になるようにレイアウトする。
【００７４】
こうして、光源と視点角度の位置を３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルの合成モデルに対して一定とし、３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルの合成モデルが位置が連続的に変化するようにレイアウトし付与された撮影パラメータに基づいて３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルの合成モデルを連続的にレンダリングし、複数の３次元画像の生成を行う。
【００７５】
生成された３次元画像の中から、画線高さが６０μｍの画像３２、画線高さが４０μｍの画像３３、及び画線高さが２０μｍの画像３４の３枚を抜粋し図１５に示す。これによれば、視点角度を一定にし、画線高さの変化によって、「ＯＫ」の文字の潜像が変化することが明確に可視化される。また、前記決定された画線高さごとに、それぞれ、視点角度が変化するような連続的な位置のレイアウトを行い、その位置に基づいて連続的なレンダリング処理を行い、複数枚の３次元画像を生成してもよい。これによれば、異なる画線高さ水準ごとに、視点角度を変化させたときの潜像発現の様子が可視化可能である。
【００７６】
（実施例４）
本発明の実施例４として、凹版印刷方式とは異なる他版式によって印刷される直万線模様を含むバックグラウンド模様を属性パラメータとしてマッピングすることを特徴とする潜像凹版を例にとって説明する。実施例１又は２に記載のいずれかの方法で、画線の画線高さを４０μｍに設定し、図１６に示す直万線パターン状の３次元印刷画線モデル３５を作成し、図４に示したステップ３において、図１６に示す３次元印刷基材モデル３６の作成を行う。
【００７７】
次に、ステップ４において３次元印刷基材モデルの色として乳白色を設定し、３次元印刷画線モデルの色として、基材モデルの色と同じである乳白色を設定し図１６に示すような３次元上の印刷物モデルを得る。次に図１７に示すような直万線パターン３７のバックグラウンド模様のイメージファイルを、図１６に示す３次元上の印刷物モデルの表面にマッピングし図１８を得る。次に、ステップ５において、光源を３次元上の印刷物モデルの中心の鉛直線上に配置し、視点角度を３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルの合成モデルの配置面に対して、９０度から３０度まで変化させた。次に図４で示したステップ６において、視点角度が変化する連続的な位置に基づいてレンダリング処理を連続的に行い３次元画像を生成し、潜像発現の様子の可視化を行った。生成された３次元画像の中から、視点角度が９０度の画像３８、視点角度が６０度の画像３９、及び視点角度が３０度の画像４０の３枚を抜粋し図１９に示す。これによれば、印刷物の配置面に対する視点の角度を順々に傾けて観察にするに従い、「ＪＡＰＡＮ」の文字の潜像が発現する様子が明確に可視化される。
【００７８】
また本件で可視化が可能な潜像模様は本実施例で示した模様に限定されることなく、波万線を使用した潜像凹版や、カモフラージュ模様を有した潜像凹版の場合でも、同様な可視化が可能である。また、より精密な潜像発現の様子を可視化するためには、視点角度の刻み幅を５度より小さく設定することが望ましい。
【００７９】
本実施例では記載していないが、第２６１５４０１号公報のような基材の凹凸と印刷の組合せによって潜像が視される印刷物のシミュレーションも行うことができる。この場合、３次元印刷基材モデルに凹凸を設けて設定し、３次元印刷基材モデルの表面に属性パラメータの一つとして、直万線、曲万線、同心円及び彩紋模様の少なくとも一つを含むバックグラウンド模様をマッピングしシミュレーションを行うことができる。
【００８０】
【発明の効果】
本発明のシミュレーションする方法及びその装置を用いることによって潜像凹版等の設計段階において、実際の凹版版面製造工程や印刷工程を経ることなく、２次元データから、潜像模様の可視化シミュレーションを可能にした。
【００８１】
潜像凹版等の設計には、発現する潜像図形のデザイン性、万線デザイン、画線幅、画線間隔、画線（インキ）高さ等の様々な決定事項がある。本装置によれば、潜像凹版等の設計に必要な決定事項を様々に変化させて可視化シミュレーションを行うことによって、時間、人手、材料、設備面等の莫大な試作品作製コストの削減が可能になった。また、より緻密な製品設計が可能になったため、潜像凹版等の高機能化も図られた。また、複数の製造部門にまたがって行われていた潜像凹版等の開発が本装置１台に集約化され開発期間の大幅な短縮を可能にした。またデザインの企画段階において、完成予想図をディスプレイ上に表示できるので、製品設計のための意思の疎通が円滑に図られ顧客満足も向上した。
【００８２】
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の一形態を示す本装置の概略的な構成図である。
【図２】ＤＴＰ環境において作成された２次元データの概念を示す例である。
【図３】３次元画像の生成手段を示すフローチャートである。
【図４】３次元画像の生成手段を示すフローチャートである。
【図５】２次元データから２次元ポリゴンの作成を示す図である。
【図６】２次元ポリゴンに対し高さ方向に所定の距離の掃引処理を行い、３次元印刷画線モデルを作成した図である。
【図７】凸状印刷画線の断面形状となる２次元ポリゴンを示した図である。
【図８】２次元ポリゴンを中心線に沿って掃引処理を行い、３次元印刷画線モデルを模式的に作成した図である。
【図９】３次元印刷画線モデルと３次元印刷基材モデルの合成モデルと、視点及び光源との位置を示した図である。
【図１０】輪郭形状で表現された２次元データから３次元印刷画線モデルを作成し、３次元印刷基材モデルと合成した図である。
【図１１】時間の経過と視点角度の関係を示した図である。
【図１２】視点角度を変化させたときの潜像発現の様子を示す図である。
【図１３】中心線で表現された２次元データから３次元印刷画線モデルを作成し、３次元印刷基材モデルと合成した図である。
【図１４】３次元印刷基材モデルと３次元印刷画線モデルの重なり量と決定された画線高さの関係を示す図である。
【図１５】画線高さを変化させた場合の潜像発現の様子を示した図である。
【図１６】３次元印刷基材モデルと、前記モデルと同色の３次元印刷画線モデルを合成し、３次元上の印刷物モデルとした図である。
【図１７】直万線パターンのバックグラウンド模様のイメージファイルを表示した図である。
【図１８】３次元上の印刷物モデルの表面にバックグラウンド模様をマッピングした図である。
【図１９】視点角度を変化させたときの潜像発現の様子を示す図である。
【符号の説明】
１      データ転送路
２      操作入力部
３      表示装置
４      ２次元データ取得部
５      掃引処理部
６      印刷基材モデル作成部
７      属性パラメータ生成部
８      ２次元データのマッピング部
９      撮影パラメータ生成部
１０    レンダリング工程部
１１    生成画像保存部
１３    ２次元ポリゴン
１４    輪郭の軌跡の一部
１５    ３次元印刷画線モデル
１６    印刷画線の高さの値
１７    ２次元ポリゴン
１８    中心線
１９    ３次元印刷画線モデル
２１    ３次元画像
２２    視点
２３    光源
２４    視点角度
２５    ３次元印刷画線モデル
２６    ３次元印刷基材モデル
２７    視点角度が９０度の３次元画像
２８    視点角度が６０度の３次元画像
２９    視点角度が３０度の３次元画像
３０    ３次元印刷画線モデル
３１    ３次元印刷基材モデル
３２    画線高さが６０μｍの画像
３３    画線高さが４０μｍの画像
３４    画線高さが２０μｍの画像
３５    基材と同色の３次元印刷画線モデル
３６    ３次元印刷基材モデル
３７    直万線パターン
３８    視点角度が９０度の３次元画像
３９    視点角度が６０度の３次元画像
４０    視点角度が３０度の３次元画像
【図１】
2004362441.tif 000003
【図２】
2004362441.tif 000004
【図３】
2004362441.tif 000005
【図４】
2004362441.tif 000006
【図５】
2004362441.tif 000007
【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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