(57)【要約】【課題】幅のない手書きでコンピュータ入力した曲線等の２次元自由曲線からなる線画に対して、インクペンや筆で同様な線画をプロの画家が手書きした場合と同様の、見た目に自然な感じを与え、対象物を強調する線属性を付加し／修正可能とする。【解決手段】線属性の付加方法であって、予め線画に付加する線属性の種類、及び、当該線画の曲率の大きさに応じて付加する線属性の大きさを設定し、対象物のスケルトンを表現するパスデータを入力し、前記パスデータを、直線部と曲線部とに自動分割し、曲線部の進行方向に沿って曲率を演算し、パスデータに、進行方向に沿った曲率に応じて、前記予め設定した線属性を付加する。【選択図】　図１１
2004054584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線属性の自動付加方法であって、
予め線画に付加する線属性の種類、及び、当該線画の曲率の大きさに応じて付加する線属性の大きさを設定する工程と、
対象物のスケルトンを表現するパスデータを入力する工程と、
前記パスデータを、直線部と曲線部とに自動分割する工程と、
前記曲線部の進行方向に沿って曲率を演算する工程と、
前記パスデータに、前記進行方向に沿った曲率に応じて、前記予め設定した線属性を付加する工程と、を含むことを特徴とする線属性の自動付加方法。
【請求項２】
前記パスデータに対して、予めパスデータの始点、終点間の道のりを変数とし、前記付加属性の大きさに関する規格化関数を設定する工程と、
前記パスデータに、前記進行方向に沿った曲率に応じて、前記予め設定した線属性を付加する工程が、前記付加属性の大きさに関する規格化関数により、前記付加属性の大きさを修正する工程を更に含む請求項１に記載の線属性の自動付加方法。
【請求項３】
前記付加属性の大きさを付加する位置を移動させる付加属性の中心位置オフセット関数を設定する工程と、
前記パスデータに、前記進行方向に沿った曲率に応じて、前記予め設定した線属性を付加する工程が、前記オフセット関数により、前記付加属性の大きさを付加する位置を修正する工程を更に含む請求項１又は２に記載の線属性の自動付加方法。
【請求項４】
前記直線部では、前記付加する線属性の大きさが、前記線の進行方向に垂直な方向に対して、左右対称になるように付加する工程を更に含む請求項１乃至３のいずれか１項に記載の線属性の自動付加方法。
【請求項５】
前記直線部と前記曲線部との接合部において、前記付加する線属性の大きさが連続するように補正する工程を更に含む請求項１乃至４のいずれか１項に記載の線属性の自動付加方法。
【請求項６】
前記線属性の種類が、線の幅、濃度情報、カラー情報の少なくとも１つを含む請求項１乃至５のいずれか１項に記載の線属性の自動付加方法。
【請求項７】
前記線画が、漫画、又は、アニメーション画像である請求項１乃至６のいずれか１項に記載の線属性の自動付加方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アニメーション画像等の線画に対して、インクペンや筆で描いた場合と同様な線の強弱表現等の線属性を付加する場合に有用な線属性の自動付加方法及び装置に関する。又、本発明は、アニメーション画像等の線画に対して、インクペンや筆で描いた場合と同様な線の強弱表現等の線属性を付加する場合に有用な線属性の付加及び修正方法にも関する。
【０００２】
【従来の技術】
ａ１）　米国特許ＵＳＰ５、６１１、０３６号には、Ｂｅｒｅｎｄ等により、画像の対象物に、形状と属性を付与する方法及び装置が開示されている。
ａ２）　米国特許ＵＳＰ５、８５０、２２８号には、Ｈａｓｅｇａｗａ等により、文字のスケルトン・データを、自動抽出し、変換して、文字フォントを発生させる装置が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記ａ１）の方法では、スケルトンを表すパスデータと、付加する属性データとは、完全に独立して、それぞれ定義されているので、汎用性はあるが、線画の製作に、時間がかかり、又、絵心の無い人には、満足な線属性を付与することが、非常に困難であった。
更に、上記ａ２）の方法では、スケルトンが表すパスデータは、主として、文字データを対象としているので、アニメーションや漫画等の線画には、直接、応用しにくいといった問題点があった。
よって、本発明は上述の様な事情に鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、ＣＡＤデータ、２次元濃淡画像、入力デバイスにより手書きでコンピュータ入力した曲線等のコンピュータで人工的に生成し入力した幅のない線画に対して、インクペンや筆で同様な線画を手書きした場合に当該線画に付加できる線の幅、カラー、濃淡情報等の線属性と同様な見た目に自然な感じを与え、対象物を強調する線属性を自動的に付加する方法及び装置を提供することにある。
又、本発明の目的は、ＣＡＤデータ、２次元濃淡画像、入力デバイスにより手書きでコンピュータ入力した曲線等のコンピュータで人工的に生成し入力した幅のない線画に対して、インクペンや筆で同様な線画を手書きした場合に当該線画に付加できる線の幅、カラー、濃淡情報等の線属性と同様な見た目に自然な感じを与え、対象物を強調する線属性を付加すると共に、簡単に修正作業が可能な方法を提供することにもある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、線属性の自動付加方法に関し、本発明の上記目的は、
予め線画に付加する線属性の種類、及び、当該線画の曲率の大きさに応じて付加する線属性の大きさを設定する工程と、
対象物の輪郭を表現するパスデータを入力する工程と、
前記パスデータを、直線部と曲線部とに自動分割する工程と、
前記曲線部の進行方向に沿って曲率を演算する工程と、
前記パスデータに、前記進行方向に沿った曲率に応じて、前記予め設定した線属性を付加する工程と、を含むことによって達成される。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施例について、詳細に説明する。
図１は、本発明の線属性の自動付加装置を実現するコンピュータ・システム（パーソナル・コンピュータを含み、以下、ＰＣと略す）１０の１例であり、マイクロプロセッサ（以下、ＭＰＵと略す）１２と、ＭＰＵ１２が実行するプログラムを記憶すると共に、読み書きするデータを記憶する記憶手段（ＲＡＭ，ＲＯＭを含む）１４と、ＣＲＴ，液晶表示手段等の表示手段２４に接続され、表示手段２４に表示する画像データを記憶するフレーム・メモリ１６と、外部の読み書きする入出力装置に接続され、入出力装置の動作を制御する入出力制御手段１８とが、内部の共通バス２０を介して、相互に接続されるようになっている。
しかして、入出力制御手段１８には、ハード・ディスク、ＣＤ，ＭＯ、ＤＶＤ等の外部大容量記憶手段２２と、ペン＆タブレットや、マウス、トラック・ボール、ジョイスティック等からなる、ポインティング手段（座標入力手段）２６ａと、数値データ、コマンドや制御信号等を入力するキーボード２６ｂと、演算結果を印刷するプリンタ２８と、カラー写真等を入力するスキャナ３０と、ＬＡＮ、インターネット等のネットワークを介した通信手段等とが接続され、フレーム・メモリ１６に書き込まれたカーソル・シンボルが、ポインティング手段２６ａから出力される座標データに応答して、ＭＰＵ１２の制御のもとに表示手段２４の画面上を指定された位置／方向に移動するようになっている。
【０００６】
かかる構成において、本発明の線属性の自動付加方法を、図２のフローチャートに従って説明する。先ず、対象物のスケルトンを表現するパスデータＣ（ｓ）を入力する前に、初期化作業として、以下のパラメータ／関数を初期設定する（ステップＳ２）。尚、初期設定したパラメータ／関数は、後で、インタラクティブに修正可能である。
ｄ１）　入力線画に付加する線属性の種類、及び、当該線画の曲率κ（ｓ）の大きさに応じて付加する線属性の横断方向の長さ（大きさ）に変換する関数ｆ（κ（ｓ））を、図３に示すように、横軸を曲率κ（ｓ）とした単調増加関数で設定する。上記線属性の種類としては、線の幅、濃度情報、カラー情報の少なくとも１つを含む属性が指定可能である。
又、関数ｆ（κ（ｓ））は、曲率半径の逆数である曲率κ（ｓ）に比例し、最小の大きさＷｍｉｎ及びこのときの値κｍｉｎ（ｓ）と、最大の大きさＷｍａｘを指定すると、曲率κ（ｓ）が、κｍｉｎ（ｓ）の値の場合最小値Ｗｍｉｎとなり、単調増加すると共に、最大値Ｗｍａｘに、漸近する曲線で指定できるようになっている。尚、単調増加する曲線の勾配は、任意に調節可能であり、ｓは、パスデータの始点ｓｓ、終点ｓｅ間の道のり変数である。
例えば、図９に示すパラメータ調節メニュ−画面のスライド・バーＢ２を左右に移動させることにより、関数ｆ（κ（ｓ））の単調増加する勾配を調節可能であり、又、図９に示すパラメータ調節メニュ−画面のスライド・バーＢ３を左右に移動させることにより、関数ｆ（κ（ｓ））の最大値Ｗｍａｘを調節可能であり（同図のＢ３では、最大値＝６．０に設定されている）、図９に示すパラメータ調節メニュ−画面のスライド・バーＢ４を左右に移動させることにより、関数ｆ（κ（ｓ））の最小値Ｗｍｉｎを調節可能である（同図のＢ４では、最小値＝２．０に設定されている）。
ｄ２）　上記付加属性の大きさ関数ｆ（κ（ｓ））に対する規格化関数ｗ（ｌ（ｓ））を、図４に示すように設定する。この関数ｗ（ｌ（ｓ））は、パスデータＣ（ｓ）の始点、終点間の道のり変数ｓを、０．０（＝ｓで、始点）と１．０（＝ｓで、終点）で、正規化した場合、始端部位では、関数ｗ（ｌ（ｓ））の値を、０．０から所定の大きさ（例えば、＝１．０）まで漸増し、終端部位では、所定の大きさ（例えば、＝１．０）から０．０まで漸減させ、始端部及び終端部の形状に変化を付加させる範囲を、図４に示すように、パスデータＣ（ｓ）の始点、及び／又は、終点間の全体の道のりに対する割合（％）で設定するものである。
例えば、図９に示すパラメータ調節メニュ−画面のスライド・バーＢ７を左右に移動させることにより、関数ｗ（ｌ（ｓ））の増加／減少する範囲を調節可能である（同図のＢ７では、全体の道のりに対し、始端部で、２５％の範囲を、０．０から１．０まで漸増させ、又、終端部で、２５％の範囲を、例えば、１．０から０．０まで漸減させ、始端部及び終端部の形状に変化を付加するように設定されている）。ｄ３）　付加属性の大きさ関数ｆ（κ（ｓ））を付加する位置を、パスデータＣ（ｓ）の道のり変数ｓの進行方向に対して、横断方向にオフセット移動させる付加属性の中心位置オフセット関数ｈ（ｆ（κ（ｓ）））を、図５に示すように設定する。
尚、パスデータＣ（ｓ）の直線部では、付加する線属性の大きさｆ（κ（ｓ））は、パスデータの進行方向に垂直な方向に対して、左右対称になるように付加する（１例を図６に示す）のが好ましく、パスデータＣ（ｓ）の曲線部では、付加する線属性の大きさｆ（κ（ｓ））は、パスデータの進行方向に垂直な方向に対して、外側となる左側又は右側の一方の側に寄せて付加する（１例を図７に示す）のが好ましい。
例えば、図９に示すパラメータ調節メニュ−画面のスライド・バーＢ９を左右に移動させることにより、関数ｈ（ｆ（ｓ））のオフセット量を調節可能である（同図のＢ９では、関数ｆ（κ（ｓ））の最小値Ｗｍｉｎに対する割合で、関数ｈ（）の大きさを設定するようになっており、現在は、関数ｈ（）＝１．０＊Ｗｍｉｎの割合で、曲線部位で、完全に外側に、付加する属性値を、オフセット設定するようになっている）。
ｄ４）　ｄ１−３）の関数ｆ（κ（ｓ））を付加する位置を、パスデータＣ（ｓ）の直線部及び曲線部で、それぞれ、異なるオフセット量で、横断方向に移動させた場合、パスデータＣ（ｓ）の直線部と曲線部との接合部で、いわゆる、段差が発生する。かかる段差を解消し、パスデータＣ（ｓ）の直線部と曲線部との接合部が滑らかに変化して、接続するように、パスデータＣ（ｓ）の直線部と曲線部との接合部の範囲ｆｓｌｉｄｅ及び接続形状ｇ（ｓ）を、図８に示すように設定する。
例えば、図９に示すパラメータ調節メニュ−画面のスライド・バーＢ７を左右に移動させることにより、関数ｗ（ｌ（ｓ））の増加／減少する範囲を調節可能である（同図のＢ７では、全体の道のりに対し、始端部で、２５％の範囲を、０．０から１．０まで漸増させ、又、終端部で、２５％の範囲を、例えば、１．０から０．０まで漸減させ、始端部及び終端部の形状に変化を付加するように設定されている）。
【０００７】
かくして、初期設定処理が終了する（尚、ｄｅｆａｕｌｔ値を使用する場合は、上記処理Ｓ２はスキップ可能である）と、次に、対象物のスケルトン（線画）を表現するパスデータＣ（ｓ）を入力する処理に移る（ステップＳ４）。
ポインティング手段２６ａとして、例えば、マウスを利用した場合には、図９に示すパラメータ調節メニュ−画面のスライド・バーＢ１を左右に移動させることにより、マウスから出力される座標データのサンプリング個数の間隔を調節可能である（同図のＢ１では、５０個毎に、座標値を入力するように設定されている）。又、ポインティング手段２６ａにより入力した線画の概念図を図１０（同図では、自由曲線Ｃ（ｓ）は、１本）に、簡単なサンプル例を図１１（Ａ）（同図では、自由曲線Ｃ（ｓ）は、２本）に、イラスト図の例を図１６（同図では、自由曲線Ｃ（ｓ）は、１３本）に、それぞれ示す。
幅の無い線画パスデータＣ（ｓ）は、２次元自由曲線で表現され、ｓは、曲線の媒介変数であり、自由曲線が、点列で入力された場合には、かかる点列を通過する曲線であっても、かかる点列は通過せず、制御節点として入力された曲線であってもよく、曲率κ（ｓ）が演算可能なものであれば、任意のものが利用可能である。以下の例では、入力された点列を通過するスプライン（ｓｐｌｉｎｅ）曲線の例を示すが、このほか、ノン・ユニフォーム・レーショナル・Ｂ・スプライン（Ｎｏｎ−Ｕｎｉｆｏｒｍ　Ｒａｔｉｏｎａｌ　Ｂ−ｓｐｌｉｎｅ＝ＮＵＲＢＳ）曲線、べジェ曲線及び、これらの曲線を連続的につないだ複合曲線等、種々の曲線が利用可能である。
【０００８】
上記幅の無い線画パスデータＣ（ｓ）の入力処理が終了すると、次に、パスデータＣ（ｓ）を、始点から終点まで、所定の単位長さで離散化処理する（ステップＳ６）。図１０の自由曲線Ｃ（ｓ）の例では、パスデータＣ（ｓ）の始点（ｓ＝ｓ０）から終点（ｓ＝ｓｅ）まで、所定の単位長さ（例えば、描画画面上で、１画素単位）で、曲線の道のりｓに沿って、離散化処理する（ステップＳ６）。
【０００９】
次に、所定の単位長さで離散化処理したパスデータＣ（ｓ）に対し、以下に示す、数１〜数６により、付加属性の大きさｆ（κ（ｓ））及び付加位置を演算し（ステップＳ８）、続いて、ステップＳ８の結果を参照し、付加属性を付加する中心位置及び、左右端位置を判定し、中心リストＴ（ｎ）、及び、左右端リストＬ（ｎ），Ｒ（ｎ）に登録し記憶する（ステップＳ１０）。則ち、パスデータＣ（ｓ）は、以下の条件ｅ１）〜ｅ３）により、曲線部、直線部、及び、これらの接合部に、それぞれ、曲率関数の大きさに応じて、自動分割される。
先ず、点Ｃ（ｓ）における曲率をκ（ｓ）とし、道のりｓの法線方向を、図１２に示すようなべクトルＮ（ｓ）で表すと、付加属性の大きさｆ（κ（ｓ））は、曲率をκ（ｓ）の大きさに応じて、以下の３つの場合に、分類できる。
【００１０】
ｅ１）　Ｗｍｉｎ　＜　ｆ（κ（ｓ））　である、曲線部では、パスデータの法線方向に、以下の数１、数２で演算される大きさを付加する。
【数１】
2004054584.tif 000003
【数２】
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尚、付加属性の大きさｆ（κ（ｓ））を付加する位置は、上記中心位置オフセット関数ｈ（ｓ）により、種々の位置に調節可能であるが、パスデータＣ（ｓ）の曲線部では、付加する線属性の位置は、パスデータの進行方向に垂直な方向であって、曲線部の外側にはみ出すように（１例を、図６及び図１０に示す）、左側又は右側の一方の側に寄せて付加すると、いわゆる、「入り」や「抜き」と共に、曲線を強調する強弱感を、自然な視覚感覚で付加でき、好ましい。
又、上記例では、パスデータに沿ったｓ＝ｎの位置での演算結果を、以下のように記憶する。
中心リストＴ（ｎ）　＝　Ｃ（ｓ）　　　・・・（１）
左端リストＬ（ｎ）　＝　Ｃｎｅｗ１　　　　・・・（２）
右端リストＲ（ｎ）　＝　Ｃｎｅｗ２　　　　・・・（３）
又は
左端リストＬ（ｎ）　＝　Ｃｎｅｗ２　　　　・・・（４）
右端リストＲ（ｎ）　＝　Ｃｎｅｗ１　　　　・・・（５）
尚、上記式２、式３と式４、式５の選択は、法線べクトルＮ（ｓ）の方向による。
【００１１】
ｅ２）　０．０　＜　ｆ（κ（ｓ））　＜　Ｗｍｉｎである、曲線部と直線部との接合部では、パスデータの法線方向に、以下の数３、数４で演算される大きさを付加する。
【数３】
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【数４】
2004054584.tif 000006
又、上述と同様にして、パスデータに沿ったｓ＝ｎの位置での演算結果を、式１〜式５により記憶する。
【００１２】
ｅ３）　０．０　＝　＜　ｆ（κ（ｓ））　である、直線部では、パスデータの法線方向に、以下の数５、数６で演算される大きさを付加する。
【数５】
2004054584.tif 000007
【数６】
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尚、付加属性の大きさｆ（κ（ｓ））を付加する位置は、上記中心位置オフセット関数ｈ（ｓ）により、種々の位置に調節可能であるが、パスデータＣ（ｓ）の直線部では、付加する線属性の位置は、パスデータの進行方向に垂直な方向に、左右対称となるように（１例を、図６に示す）付加すると、自然なバランス感覚を付加でき、好ましい。
又、上述と同様にして、パスデータに沿ったｓ＝ｎの位置での演算結果を、式１〜式５により記憶する。
【００１３】
上記段落１０乃至段落１２の処理を、パスデータＣ（ｎ）の始点（ｎ＝ｓ０）から終点（ｎ＝ｓｅ）まで、曲線の道のりｓに沿って繰り返す（ステップＳ１２）と、次に、左右端リストＬ（ｎ），Ｒ（ｎ）に登録した輪郭データの平滑化処理を行う（ステップＳ１４）。
かかる平滑化処理は、リストＬ（ｎ），Ｒ（ｎ）で表される輪郭線と、中心線Ｃ（ｎ）との、各位置ｎでの曲率べクトルの角度差、又は、内積を、始端から終端まで演算し、各べクトルの方向が、所定の値よりも大きく異なっていると判定される場合には、当該不一致部位の周囲の領域（近傍の区間）に対して、線の膨張量を平滑化し、輪郭線を滑らかにする。例えば、
各べクトルの方向が異なる不一致領域の輪郭線の区間を、Ｏ（ｓ）（リストＬ（ｎ）及びＲ（ｎ））とすると、先ず、中心線Ｃ（ｓ）との距離Ｄ（ｓ）を演算する。
Ｄ（ｓ）　＝　ｄｉｓｔ（Ｃ（ｓ）−Ｏ（ｓ））　　・・・（６）
又、中心線Ｃ（ｓ）から輪郭線Ｏ（ｓ）への、単位べクトルを、Ｖ（ｓ）に記憶する。
Ｖ（ｓ）　＝　ｕｎｉｔ−Ｖｅｃｔ（ｆｒｏｍＣ（ｓ）　ｔｏ　Ｏ（ｓ））　　・・・（７）
次に、平滑化フィルタＦ（ｓ）を、距離関数Ｄ（ｓ）に畳み込み演算する。
Ｄ（ｓ）ｎｅｗ　＝　Ｄ（ｓ）・ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ・Ｆ（ｓ）　　・・・（８）
最後に、次式により、輪郭線の平滑化を、終了する。
Ｏ（ｓ）　＝　Ｃ（ｓ）　＋　Ｄ（ｓ）ｎｅｗ・Ｖ（ｓ）　　・・・（９）
例えば、図９に示すパラメータ調節メニュ−画面のスライド・バーＢ５を左右に移動させることにより、フィルタ関数Ｆ（ｓ）の平滑化範囲を調節可能であり（同図のＢ５では、現在、１０画素の範囲で、フィルタ演算するように設定されている）、又、図９に示すパラメータ調節メニュ−画面のスライド・バーＢ６を左右に移動させることにより、フィルタ関数Ｆ（ｓ）の最大重み係数を調節可能である（同図のＢ６では、現在、最大重み＝２．０で、フィルタ演算するように設定されている）。
【００１４】
次に、予め生成し登録しておいた濃度プロファイルに従って、付加属性の輪郭の内部領域を、指定された付加属性で塗りつぶす（ステップＳ１６）。しかして、登録濃度プロファイルには、以下の３種類のモードが、現在、用意されている。
ｇ１）　ｐａｉｎｔ＝１で、輪郭線内部の領域を、全て、指定された単一色で塗りつぶすモード。
ｇ２）　ｐａｉｎｔ＝２で、輪郭線内部の領域を、小領域Ｌ（ｎ）、Ｒ（ｎ）、Ｌ（ｎ＋１）、Ｒ（ｎ＋１）で分割し、かかる小領域単位で、図１３（Ａ）に示すような濃度プロファイル・パターンにマッピングし、アフィン（ａｆｆｉｎｅ）変換により、各小領域を、指定された濃度プロファイルで塗りつぶすモード。
ｇ３）　ｐａｉｎｔ＝３で、上記ｐａｉｎｔ＝２の濃度プロファイル情報を、３次元の高低情報（深さ情報）とみなし、輪郭線内部の領域を、小領域Ｌ（ｎ）、Ｒ（ｎ）、Ｌ（ｎ＋１）、Ｒ（ｎ＋１）で分割し、かかる小領域単位で、図１３（Ａ）に示すような深さパターンにマッピングし、アフィン（ａｆｆｉｎｅ）変換により、各小領域を、指定された３次元深さモデルに変換するモード。
【００１５】
全ての付加属性の輪郭の内部領域を、指定された付加属性で塗りつぶすと、塗りつぶし結果を、表示手段２４の画面へ表示する（ステップＳ１８）。
又、表示手段２４へ表示された塗りつぶし結果を観察し、関数ｆ（）、ｗ（）、ｇ（）、又は、ｈ（）を修正したい場合には（ステップＳ２０）、例えば、図９に示すパラメータ調節メニュ−画面を開き、所望の関数ｆ（）、ｗ（）、ｇ（）、又は、ｈ（）の調節用パラメータを修正し（ステップＳ２２）、上記ステップＳ６へ戻る。
更に、表示手段２４へ表示された塗りつぶし結果を観察し、関数ｆ（）、ｗ（）、ｇ（）、又は、ｈ（）の修正処理は不要であるが、変換され表示された線画の特定部位を局所的に修正処理したい場合には、例えば、表示された線画の該当する特定の局所部位を、ポインティング手段２６ａで局所的にタッチする（ステップＳ３０）と、表示された線画の特定の局所部位を、修正処理することが出来る。
具体的には、例えば、局所的にタッチされた線画のパスデータに対応する曲率関数κ（ｓ）や、規格化関数ｗ（ｌ（ｓ））を表示し（ステップＳ３２ａ）、該当する特定の局所部位の関数値κ（ｓ）やｗ（ｌ（ｓ））を、ポインティング手段２６ａで、増加、又は、減少せしめ、局所的にマニュアル修正処理し（ステップＳ３４ａ）、上記ステップＳ６へ戻り、上記処理を繰り返す。
又、局所的にタッチされた線画のパスデータに対応する曲率関数κ（ｓ）や、規格化関数ｗ（ｌ（ｓ））の表示はせずに、予め所定の修正量を設定登録しておき（ステップＳ３２ｂ）、該当する特定の局所部位の関数値κ（ｓ）やｗ（ｌ（ｓ））を、上記所定の修正量だけ、ポインティング手段２６ａでタッチした場合、自動的に、増加、又は、減少せしめ、局所的にマニュアル修正処理し（ステップＳ３４ｂ）、上記ステップＳ６へ戻り、上記処理を繰り返してもよい。
上記局所的修正処理により、「入り」、「抜き」感と共に、線画の強弱感の自然に強調された画像が、素人でも、名人並みの腕前で、短時間かつ容易に製作可能となる。
【００１６】
【実施例】
図１１の（Ａ）〜（Ｆ）に、非常に簡単な線画に対する、本発明の効果を示す。同図（Ａ）は、手書き入力した幅のないオリジナル線画（原画）であり、この線画に、一様な大きさ（太さ）の付加属性を付与すると、同図（Ｂ）の画像が得られるが、ぎこちなく不自然な感じの線画となっている。
又、本発明で提案する左右非対称な大きさの付加属性を原画に付与するため、オフセット関数ｈ（ｆ（κ（ｓ）））＝１．０で、付加属性の大きさｆ（κ（ｓ））を、原画に重ねて表示すると、同図（Ｃ）が得られ、その内部を、同一色で塗りつぶすと、同図（Ｄ）が得られる。
更に、本発明で提案する左右対称な大きさの付加属性を原画に付与するため、オフセット関数ｈ（ｆ（κ（ｓ）））＝０．０で、付加属性の大きさｆ（κ（ｓ））を、原画に重ねて表示すると、同図（Ｅ）が得られ、その内部を、同一色で塗りつぶすと、同図（Ｆ）が得られる。
【００１７】
次に、図１６の手書き入力した幅のないオリジナル線画（原画）に対する本発明の効果を示すと、この線画に、一様な大きさ（太さ）の付加属性を付与すると、図１７（Ａ）の画像が得られるが、どことなく不自然で、硬い感じの画像となっている。
又、本発明で提案する始端、終端を、漸増／漸減処理し、オフセット関数ｈ（ｆ（κ（ｓ）））＝０．０で、一様な大きさの付加属性を付与し、その内部を、同一色で塗りつぶすと、図１７（Ｂ）が得られ、曲線の強弱感は無いが、「入り」、「抜き」のある、画像が得られている。
次に、本発明で提案する左右非対称な大きさの付加属性を原画に付与するため、オフセット関数ｈ（ｆ（κ（ｓ）））＝１．０で、付加属性の大きさｆ（κ（ｓ））を、曲率κ（ｓ）に応じて付与し、その内部を、同一色で塗りつぶすと、図１８（Ａ）の画像が得られ、曲線の「入り」、「抜き」と共に、曲線の強弱感に富んだ、自然な視覚感のする画像が得られている。
更に、本発明で提案する左右対称な大きさの付加属性を原画に付与するため、オフセット関数ｈ（ｆ（κ（ｓ）））＝０．０で、付加属性の大きさｆ（κ（ｓ））を、曲率κ（ｓ）に応じて付与し、その内部を、同一色で塗りつぶすと、図１８（Ｂ）の画像が得られ、曲線の「入り」、「抜き」と共に、曲線の強弱感に富んだ、自然な視覚感のする別の画像が得られている。
更に又、本発明で提案する左右非対称な大きさの付加属性を原画に付与した場合の別の効果を観察するため、オフセット関数ｈ（ｆ（κ（ｓ）））＝１．０で、付加属性の大きさｆ（κ（ｓ））の最大値を、変化させ、その内部を同一色で塗りつぶした効果を観察すると、Ｗｍａｘ＝３画素に設定した場合、図１９（Ａ）に示す画像が得られ、Ｗｍａｘ＝５画素に設定した場合、図１９（Ｂ）に示す画像が得られた。図１９の結果からは、対象物により、最適な線幅があるように感じられる。
【００１８】
次に、表示手段２４へ表示された塗りつぶし結果を観察し、関数ｆ（）、ｗ（）、ｇ（）、又は、ｈ（）の修正処理は不要であるが、変換され表示された線画の特定部位を局所的に修正処理した例を、図２０及び図２１を参照して説明する。
先ず、図２０（Ａ）に示すパスデータＣ（ｓ）に対して、上述と同様にして、オフセット関数ｈ（ｆ（κ（ｓ）））＝１．０で、かつ、一様な濃度で内部領域を塗りつぶした例を、図２０（Ｂ）に示す。
続いて、例えば、表示された属性付加処理後の線画の該当する特定の局所部位を、ポインティング手段２６ａで局所的にタッチする（ステップＳ３０）と、表示された線画の特定の局所部位を含む２次元自由曲線に対応した規格化関数ｗ（ｌ（ｓ））が、表示され（ステップＳ３２ａ）、道のり関数ｌ（ｓ）の始端からほぼ中央中点付近までの関数ｗ（ｌ（ｓ））の形状を、ポインティング手段２６ａで、増加せしめ、図２１に示すような形状に、局所的にマニュアル修正処理を追加した（ステップＳ３４ａ）後、上記ステップＳ６へ戻り、上記処理を繰り返して、再び、属性付加した線画を表示手段２４に表示すると、図２０（Ｃ）に示すような画像が得られ、同様にして、所望の局所部位を、任意に増加／減少修正処理することが可能である。
【００１９】
次に、本発明の付加属性として濃度情報を付加した１例を、図２２乃至図２４を参照して説明すると、先ず、図示しない手書きの幅のない線画パスデータＣ（ｓ）に対して、上述と同様にして、オフセット関数ｈ（ｆ（κ（ｓ）））＝１．０で、かつ、一様な濃度で内部領域を塗りつぶした例を、図２２に示す。
続いて、例えば、図１３（Ａ）に示すような濃度パターンで、上記内部領域を塗りつぶすと、図２３に示すような濃度情報で内部領域を塗りつぶした画像が得られる。
更に、この濃度情報を、高さ情報（深さ情報）に変換して、斜め上方からの光源で、かかる３次元立体を照射し、得られる画像を、図２４に示す。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＣＡＤデータ、２次元濃淡画像、ポインティング手段により手書きでコンピュータ入力した曲線等のコンピュータで人工的に生成し入力た２次元自由曲線からなる幅のない線画に対して、インクペンや筆で同様な線画を、プロの画家が手書きした場合に当該線画に付加できる線の幅、カラー、濃淡情報等の線属性と同様な見た目に自然な感じを与え、対象物を強調する線属性を自動的に付加し、又、自動付加後の線属性を局所的に容易に手動修正することができる。
従って、プロの画家にとっても、又、絵心のない普通の人にとっても、簡単で、操作しやすく、線属性の付加処理や、その修正処理が、直感的で、結果の非常に分かりやすい線属性付加方法及び装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシステム全体の構成の１例を示すブロック図である。
【図２】本発明の線属性付加工程の１例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の線属性の大きさ変換関数ｆ（κ（ｓ））の１例を示す図である。
【図４】本発明の線属性の規格化関数ｗ（ｌ（ｓ））の１例を示す図である。
【図５】本発明の線属性の中心位置オフセット関数ｈ（ｆ（κ（ｓ））の１例を示す図である。
【図６】本発明の直線部と曲線部との境界段差の１例を示す図である。
【図７】本発明の直線部と曲線部との境界段差部を滑らかに接合した１例を示す図である。
【図８】本発明の直線部と曲線部との段差部接続関数ｇ（ｆ（κ（ｓ）））の１例を示す図である。
【図９】本発明のパラメータ設定メニュ−画面の１例を示す図である。
【図１０】本発明のパスデータＣ（ｓ）の１例を示す図である。
【図１１】本発明の線属性付加処理を、簡単な線画に対して、実施した１例を示す図である。
【図１２】本発明の法線べクトルＮ（ｓ）の１例を示す図である。
【図１３】本発明の濃度情報で輪郭線の内部を塗りつぶす処理の１例を示す図である。
【図１４】その濃度プロファイルの１例を示す図である。
【図１５】本発明の付加した線属性の修正処理の１例を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の線属性付加処理を行う前のオリジナル線画の１例を示す図である。
【図１７】上記オリジナル線画に、均一な属性を付加した例（Ａ）、及び、「入り」、「抜き」のみが付加された例（Ｂ）である。
【図１８】上記オリジナル線画に、大きさが左右で不均一な強弱（ｈ（）＝１）のある属性を付加した例（Ａ）、及び、大きさが左右で均一な強弱（ｈ（）＝０）のある属性を付加した例（Ｂ）である。
【図１９】上記オリジナル線画に、大きさが３ピクセルで、左右で不均一な強弱のある属性を付加した例（Ａ）、及び、大きさが５ピクセルで、左右で不均一な強弱のある属性を付加した例（Ｂ）である。
【図２０】本発明の線属性付加後の、手動修正処理の１例を示す図である。
【図２１】その規格化関数ｗ（ｌ（ｓ））の手動修正後の１例を示す図である。
【図２２】本発明の別の線画に対して、均一な濃度情報の線属性を付加した１例を示す図である。
【図２３】上記均一な濃度情報に替えて、濃度プロファイル情報の線属性を付加した１例を示す図である。
【図２４】上記濃度プロファイル情報を深さ情報に変換して線属性を付加した１例を示す図である。
【符号の説明】
１０　コンピュータ・システム
１２　マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）
１４　記憶手段（ＲＡＭ，ＲＯＭを含む）
１６　フレーム・メモリ
１８　入出力制御手段
２０　共通バス
２２　外部大容量記憶手段
２４　表示手段
２６ａ　ポインティング手段
２６ｂ　キーボード
２８　プリンタ
３０　スキャナ
【図１】
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【図２】
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【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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