(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元のアウトラインデータを利用して、該２次元図形を包含する２次元凸包を生成し、該２次元凸包を複数の三角形の集合で表現する三角形分割手段と、
上記三角形分割手段により生成される各三角形が、上記２次元図形を構成する要素であるか否かを判定する図形構成要素判定手段と、
上記図形構成要素判定手段により上記２次元図形を構成すると判定された上記各三角形の集合が形成する図形のアウトラインデータの側面を生成し、３次元図形を生成する図形構成要素３次元化手段と、を備え、
上記三角形分割手段は、
上記２次元凸包を、上記アウトラインデータを用いて、複数の三角形に分割する仮分割手段と、
上記仮分割手段により分割された各三角形のうち、上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分に交差する三角形を検出して削除し、
上記線分に交差する三角形を形成していた点が該線分で区切られた領域のいずれの側に属するかを判定することによって点の分類を行い、
上記点の分類によって同一の領域に属すると判定された点群及び上記線分を構成する２点を用いて、再度三角形分割を実施する再分割手段と、を含む、
ことを特徴とする３次元図形生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の３次元図形生成装置において、
上記図形構成要素判定手段は、
上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分を用いて、該線分を一辺に有する三角形である隣接データ三角形が上記２次元図形の構成要素であるか否かを判定する隣接データ三角形構成要素判定手段と、
上記隣接データ三角形構成要素判定手段による複数の上記隣接データ三角形についての判定結果を用いて、上記隣接データ三角形構成要素判定手段で判定不可能な三角形である非隣接データ三角形が上記２次元図形の構成要素であるか否かを判定する非隣接データ三角形構成要素判定手段と、を含む、
ことを特徴とする３次元図形生成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の３次元図形生成装置において、
上記図形構成要素３次元化手段で作成された３次元図形を、滑らかな曲面形状にする図形高品位化手段を、さらに備える、
ことを特徴とする３次元図形生成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の３次元図形生成装置において、
上記図形構成要素３次元化手段で作成された３次元図形を、細かな凹凸を有する形状にする図形装飾手段を、さらに備える、
ことを特徴とする３次元図形生成装置。
【請求項５】
２次元のアウトラインデータ及び、土台板のアウトラインデータを利用して、該２次元図形及び土台板を包含する２次元凸包を生成し、該２次元凸包を複数の三角形の集合で表現する三角形分割手段と、
上記三角形分割手段により生成される各三角形が、上記２次元図形を構成する要素であるか否かを判定する図形構成要素判定手段と、
上記土台板のアウトラインデータの側面を生成し、該土台板の上面から、上記図形構成要素判定手段により上記２次元図形を構成すると判定された上記各三角形の集合が形成する図形のアウトラインデータの側面を生成して、土台付き３次元図形を生成する図形・土台板構成要素３次元化手段と、を備え、
上記三角形分割手段は、
上記２次元凸包を、上記アウトラインデータを用いて、複数の三角形に分割する仮分割手段と、
上記仮分割手段により分割された各三角形のうち、上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分に交差する三角形を検出して削除し、
上記線分に交差する三角形を形成していた点が該線分で区切られた領域のいずれの側に属するかを判定することによって点の分類を行い、
上記点の分類によって同一の領域に属すると判定された点群及び上記線分を構成する２点を用いて、再度三角形分割を実施する再分割手段と、を含む、
ことを特徴とする３次元図形生成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の３次元図形生成装置において、
上記図形構成要素判定手段は、
上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分を用いて、該線分を一辺に有する三角形である隣接データ三角形が上記２次元図形の構成要素であるか否かを判定する隣接データ三角形構成要素判定手段と、
上記隣接データ三角形構成要素判定手段による複数の上記隣接データ三角形についての判定結果を用いて、上記隣接データ三角形構成要素判定手段で判定不可能な三角形である非隣接データ三角形が上記２次元図形の構成要素であるか否かを判定する非隣接データ三角形構成要素判定手段と、を含む、
ことを特徴とする３次元図形生成装置。
【請求項７】
請求項５に記載の３次元図形生成装置において、
上記図形・土台板構成要素３次元化手段で作成された土台付き３次元図形を、滑らかな曲面形状にする図形高品位化手段を、さらに備える、
ことを特徴とする３次元図形生成装置。
【請求項８】
請求項５に記載の３次元図形生成装置において、
上記図形・土台板構成要素３次元化手段で作成された土台付き３次元図形を、細かな凹凸を有する形状にする図形装飾手段を、さらに備える、
ことを特徴とする３次元図形生成装置。
【請求項９】
２次元のアウトラインデータ及び、刻印板のアウトラインデータを利用して、該２次元図形及び刻印板を包含する２次元凸包を生成し、該２次元凸包を複数の三角形の集合で表現する三角形分割手段と、
上記三角形分割手段により生成される各三角形が、上記２次元図形を構成する要素であるか否かを判定する図形構成要素判定手段と、
上記刻印板のアウトラインデータの側面を生成し、該刻印板の上面から、上記図形構成要素判定手段により上記２次元図形を構成すると判定された上記各三角形の集合が形成する図形のアウトラインデータの側面を生成して、刻印３次元図形を生成する図形・土台板構成要素３次元化手段と、を備え、
上記三角形分割手段は、
上記２次元凸包を、上記アウトラインデータを用いて、複数の三角形に分割する仮分割手段と、
上記仮分割手段により分割された各三角形のうち、上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分に交差する三角形を検出して削除し、
上記線分に交差する三角形を形成していた点が該線分で区切られた領域のいずれの側に属するかを判定することによって点の分類を行い、
上記点の分類によって同一の領域に属すると判定された点群及び上記線分を構成する２点を用いて、再度三角形分割を実施する再分割手段と、を含む、
ことを特徴とする３次元図形生成装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の３次元図形生成装置において、
上記図形構成要素判定手段は、
上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分を用いて、該線分を一辺に有する三角形である隣接データ三角形が上記２次元図形の構成要素であるか否かを判定する隣接データ三角形構成要素判定手段と、
上記隣接データ三角形構成要素判定手段による複数の上記隣接データ三角形についての判定結果を用いて、上記隣接データ三角形構成要素判定手段で判定不可能な三角形である非隣接データ三角形が上記２次元図形の構成要素であるか否かを判定する非隣接データ三角形構成要素判定手段と、を含む、
ことを特徴とする３次元図形生成装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の３次元図形生成装置において、
上記図形・刻印板構成要素３次元化手段で作成された刻印３次元図形を、滑らかな曲面形状にする図形高品位化手段を、さらに備える、
ことを特徴とする３次元図形生成装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の３次元図形生成装置において、
上記図形・刻印板構成要素３次元化手段で作成された刻印３次元図形を、細かな凹凸を有する形状にする図形装飾手段を、さらに備える、
ことを特徴とする３次元図形生成装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の３次元図形生成装置において、
上記２次元図形は２次元文字であり、該２次元文字から３次元文字を作成する、ことを特徴とする３次元図形生成装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の３次元図形生成装置において、
２次元文字コード及びフォントタイプ情報に対応する２次元文字のアウトラインデータを保持するアウトライン記憶装置と、
入力された上記２次元文字コード及びフォントタイプ情報に対応する、２次元文字のアウトラインデータを、上記アウトライン記憶装置から取得するアウトラインデータ取得手段と、を備える、
ことを特徴とする３次元図形生成装置。
【請求項１５】
三角形分割手段が、２次元図形のアウトラインデータを利用して、上記２次元図形を包含する２次元凸包を生成し、該２次元凸包を複数の三角形の集合で表現する三角形分割ステップと、
図形構成要素判定手段が、上記三角形分割ステップにより生成される各三角形が、上記２次元図形を構成する要素であるか否かを判定する図形構成要素判定ステップと、
図形構成要素３次元化手段が、上記図形構成要素判定ステップにより上記２次元図形を構成すると判定された上記各三角形の集合が形成する図形のアウトラインデータの側面を生成し、３次元図形を生成する図形構成要素３次元化ステップと、を有し、
上記三角形分割ステップは、
上記アウトラインデータを用いて、上記２次元凸包を複数の三角形に分割する仮の三角形分割を実施し、
上記仮に分割した三角形のうち、上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分を一辺に有する三角形が存在するか否かを判定し、
上記隣接する２点を結んだ線分を一辺に有する三角形が存在しない場合には、該線分と交差する三角形を検出して削除し、
上記線分と交差する三角形を形成していた点が該線分で区切られた領域のいずれの側に属するかを判定することによって点の分類を行い、
上記点の分類によって同一の領域に属すると判定された点群及び上記線分を構成する２点を用いて、再度三角形分割を実施する、
ことを特徴とする３次元図形生成方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の３次元図形生成方法において、
上記図形構成要素判定ステップは、
上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分を一辺に有する隣接データ三角形を検出し、
該検出された上記隣接データ三角形を形成する点のうち、上記線分上にない１点が、上記線分で区切られた領域のいずれの側に属するかを判定することによって、上記隣接データ三角形が上記２次元図形を構成する要素であるか否かを判定する、ループを複数の上記線分について繰り返し、
上記２次元図形の構成要素であるか否かが判定された隣接データ三角形と辺を共有する上記アウトラインデータの隣接しない３点からなる非隣接データ三角形を検出し、
上記隣接データ三角形の判定結果を利用して、該検出された非隣接データ三角形が上記２次元図形の構成要素であるか否かを判定する、ループを複数の上記非隣接データ三角形について繰り返す、
ことを特徴とする３次元図形生成方法。
【請求項１７】
三角形分割手段が、２次元図形のアウトラインデータ及び、土台板のアウトラインデータを利用して、該２次元図形及び土台板を包含する２次元凸包を生成し、該２次元凸包を複数の三角形の集合で表現する三角形分割ステップと、
図形構成要素判定手段が、上記三角形分割手段により生成される各三角形が、上記２次元図形を構成する要素であるか否かを判定する図形構成要素判定ステップと、
図形・土台板構成要素３次元化手段が、上記土台板のアウトラインデータの側面を生成し、該土台板の上面から、上記図形構成要素判定手段により上記２次元図形を構成すると判定された上記各三角形の集合が形成する図形のアウトラインデータの側面を生成して、土台付き３次元図形を生成する図形・土台板構成要素３次元化ステップとを、有し、
上記三角形分割ステップは、
上記アウトラインデータを用いて、上記２次元凸包を複数の三角形に分割する仮の三角形分割を実施し、
上記仮に分割した三角形のうち、上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分を一辺に有する三角形が存在するか否かを判定し、
上記隣接する２点を結んだ線分を一辺に有する三角形が存在しない場合には、該線分と交差する三角形を検出して削除し、
上記線分と交差する三角形を形成していた点が該線分で区切られた領域のいずれの側に属するかを判定することによって点の分類を行い、
上記点の分類によって同一の領域に属すると判定された点群及び上記線分を構成する２点を用いて、再度三角形分割を実施する、
ことを特徴とする３次元図形生成方法。
【請求項１８】
三角形分割手段が、２次元図形のアウトラインデータ及び、刻印板のアウトラインデータを利用して、該２次元図形及び刻印板を包含する２次元凸包を生成し、該２次元凸包を複数の三角形の集合で表現する三角形分割ステップと、
図形構成要素判定手段が、上記三角形分割手段により生成される各三角形が、上記２次元図形を構成する要素であるか否かを判定する図形構成要素判定ステップと、
図形・刻印板構成要素３次元化手段が、上記刻印板のアウトラインデータの側面を生成し、上記刻印板の上面から、上記図形構成要素判定手段において、上記２次元図形を構成しないと判定された上記各三角形の集合が形成する図形のアウトラインデータの側面を生成して、刻印３次元図形を生成する図形・刻印板構成要素３次元化ステップと、を有し、
上記三角形分割ステップは、
上記アウトラインデータを用いて、上記２次元凸包を複数の三角形に分割する仮の三角形分割を実施し、
上記仮に分割した三角形のうち、上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分を一辺に有する三角形が存在するか否かを判定し、
上記隣接する２点を結んだ線分を一辺に有する三角形が存在しない場合には、該線分と交差する三角形を検出して削除し、
上記線分と交差する三角形を形成していた点が該線分で区切られた領域のいずれの側に属するかを判定することによって点の分類を行い、
上記点の分類によって同一の領域に属すると判定された点群及び上記線分を構成する２点を用いて、再度三角形分割を実施する、
ことを特徴とする３次元図形生成方法。
【請求項１９】
請求項１５ないし請求項１８のいずれかに記載の３次元図形生成方法において、
アウトラインデータ取得手段が、上記２次元図形は２次元文字コード及びフォントタイプ情報で決定される２次元文字であり、上記２次元文字のアウトラインデータを保持するアウトライン記憶装置から、入力された２次元文字コード及びフォントタイプ情報に対応する２次元文字のアウトラインデータを取得するアウトラインデータ取得ステップを有する、
ことを特徴とする３次元図形生成方法。
【請求項２０】
コンピュータに、２次元図形を３次元化する処理を実行させるためのプログラムを記憶したプログラム記憶媒体であって、
上記プログラムは、
上記２次元図形のアウトラインデータを利用して、該２次元図形を包含する２次元凸包を生成し、該２次元凸包を複数の三角形の集合で表現する三角形分割ステップと、
上記三角形分割手段により生成される各三角形が、上記２次元図形を構成する要素であるか否かを判定する図形構成要素判定ステップと、
上記図形構成要素判定手段により上記２次元図形を構成すると判定された上記各三角形の集合が形成する図形のアウトラインデータの側面を生成し、３次元図形を生成する図形構成要素３次元化ステップと、を含む３次元図形生成プログラムであり、
上記三角形分割ステップは、
上記アウトラインデータを用いて、上記２次元凸包を複数の三角形に分割する仮の三角形分割を実施し、
上記仮に分割した三角形のうち、上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分を一辺に有する三角形が存在するか否かを判定し、
上記隣接する２点を結んだ線分を一辺に有する三角形が存在しない場合には、該線分と交差する三角形を検出して削除し、
上記線分と交差する三角形を形成していた点が該線分で区切られた領域のいずれの側に属するかを判定することによって点の分類を行い、
上記点の分類によって同一の領域に属すると判定された点群及び上記線分を構成する２点を用いて、再度三角形分割を実施する、
ことを特徴とするプログラム記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２次元図形から３次元図形を生成する３次元図形生成装置、及び３次元図形生成方法に関し、特に、アウトラインデータを利用して、２次元図形を３次元化する３次元図形生成装置、及び３次元図形生成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、３次元ＣＧは、コンピュータや番組放送で広く利用されており、本来２次元の記号である文字などにおいても、３次元仮想空間内での利用を考えた場合、空間を構成する他のオブジェクトとの整合性や、様々な装飾を施すことが可能となることから、立体化された３次元図形として取り扱う機会が増加している。文字などの２次元図形を３次元ＣＧで表現するためには、２次元図形から３次元図形を生成する必要があり、従来の３次元図形生成装置の例として、特開昭６３−１０３３８０号公報に開示された３次元文字の作成装置がある。
【０００３】
以下、図１７を用いて、従来の３次元文字の作成装置について説明する。図１７は、従来の３次元文字作成装置の機能ブロック図である。
従来の３次元文字作成装置で３次元文字を作成する場合、まず、２次元文字を２次元文字入力手段６４０を用いて入力する。この入力によって、ｘｙ平面上の２次元文字が記憶手段６２０内に記録される。次に、上記記憶手段６２０に記録された２次元文字を表示手段６１０に表示し、該表示手段６１０を見ながらｚ方向修整手段６３０を操作することにより、３次元文字の形状設計を行う。このｚ方向修整手段６３０による操作は、ｘｚ投影面６１２またはｙｚ投影面６１３上で、各点のｚ座標値の変更を行うことにより、上記２次元文字入力手段６４０により入力された２次元文字が３次元文字に修整されるものである。そして、以上のような修整によって生成された３次元文字は記憶手段６２０に記録され、修整中の３次元文字の立体像は、立体像投影面６１４で確認することができる。さらに、絵柄・背景入力手段６５０から絵柄の画像データが入力されると、記憶手段６２０内の３次元文字に上記絵柄を付した状態の画像データが生成され、これが立体像投影面６１４に表示される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の３次元文字作成装置は、２次元文字から３次元文字への修整を操作者が手動で行うものであり、３次元文字を自動的に生成するものではなかった。また、このような２次元文字から３次元文字への手動による修整は、操作者に多大な負担がかかり、さらに微細な装飾が施された３次元文字を生成するためには、その修整操作に熟練する必要があった。
【０００５】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、難解な操作を必要とせずに、文字などの２次元図形から高品位な３次元図形の生成を可能とする装置を提供することを目的とする。
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の３次元図形生成装置は、２次元図形のアウトラインデータを利用して、該２次元図形を包含する２次元凸包を生成し、該２次元凸包を複数の三角形の集合で表現する三角形分割手段と、上記三角形分割手段により生成される各三角形が、上記２次元図形を構成する要素であるか否かを判定する図形構成要素判定手段と、上記図形構成要素判定手段により上記２次元図形を構成すると判定された上記各三角形の集合が形成する図形のアウトラインデータの側面を生成し、３次元図形を生成する図形構成要素３次元化手段と、を備えるものである。
【０００７】
また、本発明の３次元図形生成装置は、上記３次元図形生成装置において、上記三角形分割手段は、上記２次元凸包を、上記アウトラインデータを用いて、複数の三角形に分割する仮分割手段と、上記仮分割手段により分割された各三角形のうち、上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分に交差する上記三角形を検出して削除し、該削除された三角形の領域を上記線分と交差しない三角形に再分割する再分割手段と、を含むものである。
【０００８】
また、本発明の３次元図形生成装置は、上記３次元図形生成装置において、上記図形構成要素判定手段は、上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分を用いて、該線分を一辺に有する三角形である隣接データ三角形が上記２次元図形の構成要素であるか否かを判定する隣接データ三角形構成要素判定手段と、上記隣接データ三角形構成要素判定手段による複数の上記隣接データ三角形についての判定結果を用いて、上記隣接データ三角形構成要素判定手段で判定不可能な三角形である非隣接データ三角形が上記２次元図形の構成要素であるか否かを判定する非隣接データ三角形構成要素判定手段と、を含むものである。
【０００９】
また、本発明の３次元図形生成装置は、上記３次元図形生成装置において、上記図形構成要素３次元化手段で作成された３次元図形を、滑らかな曲面形状にする図形高品位化手段を、さらに備えるものである。
【００１０】
また、本発明の３次元図形生成装置は、上記３次元図形生成装置において、上記図形構成要素３次元化手段で作成された３次元図形を、細かな凹凸を有する形状にする図形装飾手段を、さらに備えるものである。
【００１１】
また、本発明の３次元図形生成装置は、２次元図形のアウトラインデータ及び、土台板のアウトラインデータを利用して、該２次元図形及び土台板を包含する２次元凸包を生成し、該２次元凸包を複数の三角形の集合で表現する三角形分割手段と、上記三角形分割手段により生成される各三角形が、上記２次元図形を構成する要素であるか否かを判定する図形構成要素判定手段と、上記土台板のアウトラインデータの側面を生成し、該土台板の上面から、上記図形構成要素判定手段により上記２次元図形を構成すると判定された上記各三角形の集合が形成する図形のアウトラインデータの側面を生成して、土台付き３次元図形を生成する図形・土台板構成要素３次元化手段とを、備えるものである。
【００１２】
また、本発明の３次元図形生成装置は、上記３次元図形生成装置において、上記三角形分割手段は、上記２次元凸包を、上記アウトラインデータを用いて、複数の三角形に分割する仮分割手段と、上記仮分割手段により分割された各三角形のうち、上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分に交差する上記三角形を検出して削除し、該削除された三角形の領域を上記線分と交差しない三角形に再分割する再分割手段と、を含むものである。
【００１３】
また、本発明の３次元図形生成装置は、上記３次元図形生成装置において、上記図形構成要素判定手段は、上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分を用いて、該線分を一辺に有する三角形である隣接データ三角形が上記２次元図形の構成要素であるか否かを判定する隣接データ三角形構成要素判定手段と、上記隣接データ三角形構成要素判定手段による複数の上記隣接データ三角形についての判定結果を用いて、上記隣接データ三角形構成要素判定手段で判定不可能な三角形である非隣接データ三角形が上記２次元図形の構成要素であるか否かを判定する非隣接データ三角形構成要素判定手段と、を含むものである。
【００１４】
また、本発明の３次元図形生成装置は、上記３次元図形生成装置において、上記図形・土台板構成要素３次元化手段で作成された土台付き３次元図形を、滑らかな曲面形状にする図形高品位化手段を、さらに備えるものである。
【００１５】
また、本発明の３次元図形生成装置は、上記３次元図形生成装置において、上記図形・土台板構成要素３次元化手段で作成された土台付き３次元図形を、細かな凹凸を有する形状にする図形装飾手段を、さらに備えるものである。
【００１６】
また、本発明の３次元図形生成装置は、２次元図形のアウトラインデータ及び、刻印板のアウトラインデータを利用して、該２次元図形及び刻印板を包含する２次元凸包を生成し、該２次元凸包を複数の三角形の集合で表現する三角形分割手段と、上記三角形分割手段により生成される各三角形が、上記２次元図形を構成する要素であるか否かを判定する図形構成要素判定手段と、上記刻印板のアウトラインデータの側面を生成し、上記刻印板の上面から、上記図形構成要素判定手段において、上記２次元図形を構成しないと判定された上記各三角形の集合が形成する図形のアウトラインデータの側面を生成して、刻印３次元図形を生成する図形・刻印板構成要素３次元化手段と、を備えるものである。
【００１７】
また、本発明の３次元図形生成装置は、上記３次元図形生成装置において、上記三角形分割手段は、上記２次元凸包を、上記アウトラインデータを用いて、複数の三角形に分割する仮分割手段と、上記仮分割手段により分割された各三角形のうち、上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分に交差する上記三角形を検出して削除し、該削除された三角形の領域を上記線分と交差しない三角形に再分割する再分割手段と、を含むものである。
【００１８】
また、本発明の３次元図形生成装置は、上記３次元図形生成装置において、上記図形構成要素判定手段は、上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分を用いて、該線分を一辺に有する三角形である隣接データ三角形が上記２次元図形の構成要素であるか否かを判定する隣接データ三角形構成要素判定手段と、上記隣接データ三角形構成要素判定手段による複数の上記隣接データ三角形についての判定結果を用いて、上記隣接データ三角形構成要素判定手段で判定不可能な三角形である非隣接データ三角形が上記２次元図形の構成要素であるか否かを判定する非隣接データ三角形構成要素判定手段と、を含むものである。
【００１９】
また、本発明の３次元図形生成装置は、上記３次元図形生成装置において、上記図形・刻印板構成要素３次元化手段で作成された刻印３次元図形を、滑らかな曲面形状にする図形高品位化手段を、さらに備えるものである。
【００２０】
また、本発明の３次元図形生成装置は、上記３次元図形生成装置において、上記図形・刻印板構成要素３次元化手段で作成された刻印３次元図形を、細かな凹凸を有する形状にする図形装飾手段を、さらに備えるものである。
【００２１】
また、本発明の３次元図形生成装置は、上記３次元図形生成装置において、上記２次元図形は２次元文字であり、該２次元文字から３次元文字を作成するものである。
【００２２】
また、本発明の３次元図形生成装置は、上記３次元図形生成装置において、２次元文字コード及びフォントタイプ情報に対応する２次元文字のアウトラインデータを保持するアウトライン記憶装置と、入力された上記２次元文字コード及びフォントタイプ情報に対応する、２次元文字のアウトラインデータを、上記アウトライン記憶装置から取得するアウトラインデータ取得手段と、を備えるものである。
【００２３】
また、本発明の３次元図形生成装置は、上記３次元図形生成装置において、音声を上記２次元文字コードに変換する音声文字コード変換手段と、上記２次元文字コード及びフォントタイプ情報に対応する２次元文字のアウトラインデータを保持するアウトライン記憶装置と、上記音声コード変換手段で変換された２次元文字コード、及び入力された上記フォントタイプ情報に対応する２次元文字のアウトラインデータを、上記アウトライン記憶装置から取得するアウトラインデータ取得手段と、を備えるものである。
【００２４】
また、本発明の３次元図形生成方法は、２次元図形のアウトラインデータを利用して、上記２次元図形を包含する２次元凸包を生成し、該２次元凸包を複数の三角形の集合で表現する三角形分割ステップと、上記三角形分割ステップにより生成される各三角形が、上記２次元図形を構成する要素であるか否かを判定する図形構成要素判定ステップと、上記図形構成要素判定ステップにより上記２次元図形を構成すると判定された上記各三角形の集合が形成する図形のアウトラインデータの側面を生成し、３次元図形を生成する図形構成要素３次元化ステップと、を有するものである。
【００２５】
また、本発明の３次元図形生成方法は、上記３次元図形生成方法において、上記三角形分割ステップは、上記アウトラインデータを用いて、上記２次元凸包を複数の三角形に分割する仮の三角形分割を実施し、上記仮に分割した三角形のうち、上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分を一辺に有する三角形が存在するか否かを判定し、上記隣接する２点を結んだ線分を一辺に有する三角形が存在しない場合には、該線分と交差する三角形を検出して削除し、上記線分と交差する三角形を形成していた点が該線分で区切られた領域のいずれの側に属するかを判定することによって点の分類を行い、上記点の分類によって同一の領域に属すると判定された点群及び上記線分を構成する２点を用いて、再度三角形分割を実施するものである。
【００２６】
また、本発明の３次元図形生成方法は、上記３次元図形生成方法において、上記図形構成要素判定ステップは、上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分を一辺に有する隣接データ三角形を検出し、該検出された上記隣接データ三角形を形成する点のうち、上記線分上にない１点が、上記線分で区切られた領域のいずれの側に属するかを判定することによって、上記隣接データ三角形が上記２次元図形を構成する要素であるか否かを判定するループを複数の上記線分について繰り返し、上記２次元図形の構成要素であるか否かが判定された隣接データ三角形と辺を共有する上記アウトラインデータの隣接しない３点からなる非隣接データ三角形を検出し、上記隣接データ三角形の判定結果を利用して、該検出された非隣接データ三角形が上記２次元図形の構成要素であるか否かを判定するループを複数の上記非隣接データ三角形について繰り返すものである。
【００２７】
また、本発明の３次元図形生成方法は、２次元図形のアウトラインデータ及び、土台板のアウトラインデータを利用して、該２次元図形及び土台板を包含する２次元凸包を生成し、該２次元凸包を複数の三角形の集合で表現する三角形分割ステップと、上記三角形分割手段により生成される各三角形が、上記２次元図形を構成する要素であるか否かを判定する図形構成要素判定ステップと、上記土台板のアウトラインデータの側面を生成し、該土台板の上面から、上記図形構成要素判定手段により上記２次元図形を構成すると判定された上記各三角形の集合が形成する図形のアウトラインデータの側面を生成して、土台付き３次元図形を生成する図形・土台板構成要素３次元化ステップとを、有するものである。
【００２８】
また、本発明の３次元図形生成方法は、２次元図形のアウトラインデータ及び、刻印板のアウトラインデータを利用して、該２次元図形及び刻印板を包含する２次元凸包を生成し、該２次元凸包を複数の三角形の集合で表現する三角形分割ステップと、上記三角形分割手段により生成される各三角形が、上記２次元図形を構成する要素であるか否かを判定する図形構成要素判定ステップと、上記刻印板のアウトラインデータの側面を生成し、上記刻印板の上面から、上記図形構成要素判定手段において、上記２次元図形を構成しないと判定された上記各三角形の集合が形成する図形のアウトラインデータの側面を生成して、刻印３次元図形を生成する図形・刻印板構成要素３次元化ステップと、を有するものである。
【００２９】
また、本発明の３次元図形生成方法は、上記３次元図形生成方法において、上記２次元図形は２次元文字コード及びフォントタイプ情報で決定される２次元文字であり、上記２次元文字のアウトラインデータを保持するアウトライン記憶装置から、入力された２次元文字コード及びフォントタイプ情報に対応する２次元文字にのアウトラインデータを取得するアウトラインデータ取得ステップを有するものである。
【００３０】
また、本発明の３次元図形生成方法は、上記３次元図形生成方法において、上記アウトラインデータ取得ステップは、外部から入力される音声情報を上記２次元文字コードに変換する音声文字変換ステップを含むものである。
【００３１】
また、本発明の３次元図形生成プログラムは、コンピュータに、２次元図形を３次元化する処理を実行させるためのプログラムを記憶したプログラム記憶媒体であって、上記プログラムは、上記２次元図形のアウトラインデータを利用して、該２次元図形を包含する２次元凸包を生成し、該２次元凸包を複数の三角形の集合で表現する三角形分割ステップと、上記三角形分割手段により生成される各三角形が、上記２次元図形を構成する要素であるか否かを判定する図形構成要素判定ステップと、上記図形構成要素判定手段により上記２次元図形を構成すると判定された上記各三角形の集合が形成する図形のアウトラインデータの側面を生成し、３次元図形を生成する図形構成要素３次元化ステップと、を含む３次元図形生成プログラムである。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下で述べる実施の形態では、２次元図形として文字を例に挙げて説明するが、アウトラインデータをもつ任意の２次元図形に対して適用可能である。
【００３３】
（実施の形態１）
以下、図１から図５を用いて、本発明の実施の形態１について説明する。
まず、図１を用いて、本実施の形態１における３次元図形生成装置の構成について説明する。図１は、本実施の形態１における３次元図形生成装置の構成を示す図である。
【００３４】
図１において、本実施の形態１における３次元図形生成装置１００は、アウトラインデータ取得手段１０３、三角形分割手段１０４と、図形構成要素判定手段１０５と、図形構成要素３次元化手段１０６とを備え、外部にアウトラインデータ記憶装置１０７を備えているものである。なお、この３次元図形生成装置１００は、コンピュータ装置内に、主にソフトウェアによって実現されるものである。
【００３５】
上記アウトラインデータ取得手段１０３は、入力された２次元図形情報１０１及びフォントタイプ情報１０２から、その入力された文字のアウトラインデータを取得するものである。
上記２次元図形情報１０１とは、ＪＩＳコードやＡＳＣＩＩコードなどの文字コードであり、文字の種類に特に規定はなく、平仮名、カタカナ、漢字、英数字、記号のいずれであっても良い。また、上記フォントタイプ情報１０２は、どのフォントタイプの文字を取得するかを特定するものである。
【００３６】
上記三角形分割手段１０４は、上記アウトラインデータ取得手段１０３において取得した入力された文字のアウトラインデータが構成する平面の三角形分割を行うものであり、上記図形構成要素判定手段１０５は、上記三角形分割手段１０４により分割された三角形が文字の構成要素であるか否かを判断するものであり、上記図形構成要素３次元化手段１０６は、上記図形構成要素判定手段１０５により文字の構成要素と判定された部分を空間的に移動させることにより、新たな平面を作成し、３次元文字である３次元図形１０８を生成するものである。
【００３７】
上記アウトラインデータ記憶装置１０７は、入力される２次元文字のアウトラインデータが記憶されているものであり、同一の文字であっても、フォントのタイプによってアウトラインは一般的に異なるため、同一の文字について、それぞれのフォントタイプに対応したアウトラインがすべて記憶されているものとする。更に、文字には、穴を含んだ構造をしているものや、また漢字である場合には偏や旁を有しているものがあるため、そのアウトラインは、一般に、フォントが指定されたある一文字に対して複数個存在する。そこで、文字を構成する各アウトラインに関しては、そのアウトラインが文字の外周を表す場合には時計回りに、穴の形状を表す場合には反時計回りに、アウトラインを構成する点列（以降、「アウトラインデータ」と称す。）が並んでいるものとし、各アウトラインデータがぞれぞれ、文字の外周、または穴の形状のいずれを表すかを明示する識別子を有しているものとする。なお、上記アウトラインデータの並び方は逆でも良い。さらに、上記各アウトラインデータが識別子を有していない場合は、アウトラインデータの隣接する２点を用いてベクトルを生成し、更に隣接する２本のベクトルの内積及び外積を算出することによって、上記アウトラインを構成する点列が時計回りに並んでいるのか、反時計回りに並んでいるのかを判定することは可能である。本実施の形態１では、以上の方法により、上記アウトラインデータ記憶装置１０７に記憶されているすべてのアウトラインデータが、文字の外周、または穴の形状のいずれを表すものであるかが、既に解析されているものとする。
【００３８】
次に、図１から図５を用いて、本実施の形態１における３次元図形生成装置の動作について説明する。
まず、アウトラインデータ取得手段１０３において、入力された２次元図形情報１０１である文字コード及び、フォントタイプ情報１０２を用いて、アウトラインデータ記憶装置１０７から、その入力された情報に対応する文字のアウトラインデータを取得する。
なお、本実施の形態１では、文字のアウトラインデータは、ｘｙ座標系に存在するものとし、３次元化する場合の高さの方向が、ｚ軸方向である右手座標系を採用するものとする。
【００３９】
次に、三角形分割手段１０４において、上記アウトラインデータ取得手段１０３で取得したアウトラインデータが構成する平面の三角形分割を行う。
以下、図２及び図３を用いて、上記三角形分割手段１０４について詳細に説明する。図２は、本実施の形態１における、三角形分割手段の一連の処理手順を示すフローチャートであり、図３は、本実施の形態１における三角形分割手段により、複数の三角形に分割された文字「仙」を示す図である。
【００４０】
まずＳ１１０において、Ｇｒａｈａｍのアルゴリズムや、Ｑｕｉｃｋｈｕｌｌのアルゴリズムを用いて、全アウトラインデータを包含する２次元凸包を生成する。例えば図３において、上記２次元凸包は、点６,点１０,点１１,点１２,点２１,点２０,点１７,点１６で構成される平面である。
次に、ステップＳ１２０において、文字を構成する全アウトラインのアウトラインデータを用いて、Ｄｅｌａｕｎａｙ三角形分割により、文字を包含する２次元凸包を複数の三角形の集合で表現し、ステップＳ１４０において、アウトラインデータ取得手段１０３で取得されたアウトラインデータの隣接する２点が形成する各線分（以降、「アウトライン線分」と称す。）について、そのアウトライン線分を一辺とする三角形が存在するかを調べる。ステップＳ１４０において、そのアウトライン線分を一辺とする三角形が存在する場合には、ステップＳ１９０に移り、三角形が存在しない場合は、ステップＳ１５０において、その線分と交差している三角形を検出していく。この交差している三角形の検出は、以下の手順で実行される。
【００４１】
まず、Ｄｅｌａｕｎａｙ三角形分割で生成された三角形のうち、あるアウトライン線分を構成する２点Ｐｉ＝（ｘＰｉ，ｙＰｉ），Ｐ（ｉ＋１）＝（ｘＰ（ｉ＋１），ｙＰ（ｉ＋１））のうちの１点を頂点に持つ三角形をすべて検出する。但し、ｉ＝０，・・・，Ｎ−１であり、ＰＮ＝Ｐ０とする。
【００４２】
次に、上記アウトライン線分Ｐｉ―Ｐ（ｉ＋１）のうち１点を頂点に持つを検出された三角形の頂点のうち、Ｐｉまたは、Ｐ（ｉ＋１）を除く２点Ｖｊ＝（ｘＶｊ，ｙＶｊ），Ｖｋ＝（ｘＶｋ，ｙＶｋ）を結ぶ辺と、アウトライン線分Ｐｉ―Ｐ（ｉ＋１）を用いて、ｔｃ＝（ｘＰｉ−ｘＰ（ｉ＋１））（ｙＶｊ−ｙＰｉ）＋（ｙＰｉ−ｙ（Ｐｉ＋１））（ｘＰｉ−ｘＶｊ）及び、ｔｄ＝（ｘＰｉ−ｘＰ（ｉ＋１））（ｙＶｋ−ｙＰｉ）＋（ｙＰｉ−ｙＰ（ｉ＋１））（ｘＰｉ−ｘＶｋ）を算出する。
そして上述した式により得られるｔｃ,ｔｄにより、ｔｃ×ｔｄ＜０ならば、このアウトライン線分に交差する三角形であると判定するものである。
【００４３】
以上のような手順で検出された、アウトライン線分に交差する三角形は必ず２個以上存在し、ステップＳ１５０において検出されたアウトライン線分に交差する三角形は、ステップＳ１６０において削除される。そして、ステップＳ１７０では、ステップＳ１６０で削除された三角形を形成していた点が、アウトラインで区切られた領域のいずれの側に属するかを判定し、点の分類を行う。そして、ステップＳ１８０において、ステップＳ１７０で同一の領域にあると判定された点群、及び上記アウトライン線分を形成する２点を用いて、再度Ｄｅｌａｕｎａｙ三角形分割を行う。
【００４４】
ここで、図３を用いて、上記三角形分割手段１０４のステップＳ１２０〜ステップＳ１８０について具体的に説明する。図３（ａ）は、三角形分割手段におけるステップＳ１２０の処理後の、２次元文字「仙」の処理状態を示す図であり、図３（ｂ）は、三角形分割手段におけるステップＳ１８０の処理後の、２次元文字「仙」の処理状態を示す図である。
【００４５】
図３（ａ）では、アウトライン線分４―５を辺として持つ三角形が存在せず、三角形２―５―６、三角形２―３―６、及び三角形３―４―６が、このアウトライン線分４―５と交差している。そこで、これらの三角形を削除し、アウトライン線分４―５で区切られた領域により、上記点群（点２，点３，点６）を分類すると、点２及び点３が同一の領域に属し、点６がもう一方の領域に属することになる。従って、点２、点３、点４及び点５を用いて再度三角形分割を行い、その処理後の状態が、図３（ｂ）に示されている。一方、点４、点５及び点６に関しては、三角形が一意に決定されるので、再度分割する必要はない。
【００４６】
このようにしてあるアウトライン線分についての処理が終了後、ステップＳ１９０において、次のアウトライン線分に移動し、以上に示した同様の処理をすべてのアウトライン線分に対して行ったかをステップＳ１３０において確認後、三角形分割手段１０４の処理を終了する。
そして、上述した上記三角形分割手段１０４により文字を包含する２次元凸包を複数の三角形に分割終了後、図形構成要素判定手段１０５において、上記分割された各三角形が、２次元文字を構成する部分であるか否かを判断していく。
【００４７】
以下、図４を用いて、図形構成要素判定手段１０５について詳細に説明する。図４は、本実施の形態１の図形構成要素判定手段１０５における一連の処理手順を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ２１０において、あるアウトライン線分を辺として持つ三角形を検出する。上述した三角形分割手段１０４における処理により、そのアウトライン線分を辺に持つ三角形は１個または２個存在する。次に、ステップＳ２２０では、ステップＳ２１０において検出された三角形の頂点のうち、アウトライン線分上にないもう１点が、アウトラインの進行方向に対して、いずれの側に存在するかを判定する。このアウトラインの進行方向とは、アウトラインデータ取得手段１０３で定義された順序で点列を辿る方向とする。例えば、図３の例では、頂点の添え字の小さい方から大きい方へ向かう方向である。そして、ステップＳ２１０において検出された三角形が文字の構成要素であるか否かの判定は、以下の手順で行う。
【００４８】
まず、三角形を構成する３頂点のうち、アウトライン線分上の２点をＰｉ＝（ｘＰｉ，ｙＰｉ），Ｐ（ｉ＋１）＝（ｘＰ（ｉ＋１），ｙＰ（ｉ＋１））とし、アウトライン線分Ｐｉ―Ｐ（ｉ＋１）上にないもう１点をＶｊ＝（ｘＶｊ，ｙＶｊ）とする。但し、ｉ＝０，・・・，Ｎ−１であり、ＰＮ＝Ｐ０とする。また、各三角形には、文字の構成要素であるか否かを判定した結果を明示するための識別子（ここでは、その三角形が、文字要素である場合は“１”、文字要素でない場合は“０”とする。）を定義しておき、ｄ＝ｘＰｉ×ｙＰｉ＋１＋ｙＰｉ×ｘＶｊ＋ｘＰ（ｉ＋１）×ｙＶｊ−ｙＰｉ＋１×ｘＶｊ−ｙＰｉ×ｘＰ（ｉ＋１）−ｙＶｊ×ｘＰｉを計算し、ｄの値によって、三角形Ｐｉ―Ｐ（ｉ＋１）―Ｖｊが文字の構成要素か否かを判定していく。
【００４９】
つまり、上記ｄの値が負の時、Ｖｊはアウトライン線分Ｐｉ―Ｐ（ｉ＋１）の右側にあるので、その三角形Ｐｉ―Ｐ（ｉ＋１）―Ｖｊは文字を構成する要素であると判定し、識別子“１”を付与する（ステップＳ２３０）。逆に、上記ｄの値が正の時、Ｖｊはアウトライン線分Ｐｉ―Ｐ（ｉ＋１）の左側にあるので、その三角形Ｐｉ―Ｐ（ｉ＋１）―Ｖｊは文字を構成する要素ではないと判定し、識別子“０”を付与する（ステップＳ２４０）。
【００５０】
なお、文字等のアウトラインデータが上述した例とは逆に並んでいる場合には、ｄの値が正の場合に、その三角形が文字を構成する要素であると判定して識別子“１”を付与し、ｄの値が負の場合に、その三角形を文字を構成する要素ではないと判定して識別子“０”を付与する。
【００５１】
以上のようにして、あるアウトライン線分についての処理が終了後、ステップＳ２５０において次のアウトライン線分に移動するという動作を、ステップＳ２００においてすべてのアウトライン線分について調査終了と判定されるまで続ける。しかし、ステップＳ２００において調査終了と判定されたとしても、三角形分割手段１０４で生成された三角形の中には、いずれのアウトライン線分をも辺として持たないものが存在する可能性がある。例えば、図３（ｂ）の例では、三角形４―７―１３や、三角形１―１４―５がこの三角形に該当する。
【００５２】
よって、ステップＳ２７０において、このようないずれのアウトライン線分も辺として持たない三角形（以降、「未判定三角形」と称す。）を検出していく。この未判定三角形を検出するためには、上述した三角形分割手段１０４が終了した時点で、分割されたすべての三角形に識別子“−１”を付与しておき、現時点（ステップＳ２７０の時点）で、この識別子“−１”を持つ三角形を求める方法が考えられる。そして、ステップＳ２８０において、ステップＳ２７０で検出された未判定三角形と辺を共有する三角形のうち、ステップＳ２２０において既に文字を構成する要素であるか否かが判定された三角形（以降、「判定済三角形」と称す。）を検出する。この判定済三角形は複数個検出する必要はなく、いずれか１個の三角形が検出できれば良い。この時、上記判定済三角形が全く検出できない場合には、その未判定三角形についての処理を保留として、ステップＳ３２０に移行し、次の未判定三角形の検出に移る。そして上記未判定三角形と辺を共有する判定済三角形が検出された場合は、ステップＳ２９０に移行し、その検出された判定済三角形の構成要素の判定結果より、その未判定三角形が文字を構成する要素であるか否かを判定する。つまり、上記判定済三角形が文字を構成する要素である場合には、その判定済三角形と辺を共有する未判定三角形も文字を構成する要素であると判定して識別子“１”を付与する（ステップＳ３００）。また、上記判定済三角形が文字の外部を表現する要素である場合には、その判定済三角形と辺を共有する未判定三角形も文字外部の要素であると判定し、識別子“０”を付与する（ステップＳ３１０）。
【００５３】
このようにしてあるアウトライン線分についての処理が終了後、ステップＳ３２０において、次の未判定三角形を検出し、以上に示した同様の処理をすべての未判定三角形について行い、ステップＳ２６０においてすべての三角形について判定を行われたことが確認されれば、図形構成要素判定手段１０５の処理を終了する。
【００５４】
そして、上述した図形構成要素判定手段１０５により、各三角形に対して文字を構成する要素か否かを示す識別子が付された後、図形構成要素３次元化手段１０６において、上記識別子“１” が付与された三角形を構成する頂点の座標を、ある一定の規則に従って、空間的に移動させて新たな平面を生成し、３次元文字を作成していく。
【００５５】
以下、図５を用いて、図形構成要素３次元化手段１０６について詳細に説明する。図５は、本実施の形態１の図形構成要素３次元化手段１０６により３次元文字「山」が作成される状態を示す図である。
図５において、移動ベクトルをｍｖ＝（ｍｖｘ，ｍｖｙ，ｍｖｚ）とすると、２次元文字Ｌを構成する頂点Ｐｉ＝（ｐｉｘ，ｐｉｙ）は、Ｐｉａ＝（ｐｉ（ｘ＋ｍｖｘ），ｐｉ（ｙ＋ｍｖｙ），ｐｉ（ｍｖｚ））に移動する。但し、ｉ＝０，・・・，Ｎ−１である。
このすべての頂点を移動させることによって、新たな平面Ｌａが生成され、ＰｉとＰｉａとを連結することによって、３次元文字が生成される。従って、図５からも明らかなように、文字の各側面を形成するのは、四角形となる。
【００５６】
以上の処理により、３次元文字形状の生成が完了する。
このように、本実施の形態１によれば、３次元図形生成装置１００のアウトラインデータ取得手段１０３に、２次元図形情報１０１及びフォントタイプ情報１０２を入力して、これらの情報よりアウトラインデータ記憶装置１０７からその文字のアウトラインデータを所得し、三角形分割手段１０４において、その取得したアウトラインデータから、文字を包含する２次元凸包である平面の三角形分割を行い、図形構成要素判定手段１０５において、上記分割された各々の三角形に対して、文字を構成する要素か否かを判定し、文字の構成要素と判定された三角形の頂点を図形構成要素３次元化手段１０６により空間的に移動させて、２次元文字から３次元文字を作成するようにしたので、操作者が難解な手動操作行うことなく、文字等を含む２次元図形を自動的に３次元化することがすることができる。
【００５７】
（実施の形態２）
以下、図６から図８を用いて、本実施の形態２について説明する。本実施の形態２のおいては、作成された３次元文字を含む３次元図形の品位を向上させるものである。
まず、図６を用いて、本実施の形態２における３次元図形生成装置の構成について説明する。図６は、本実施の形態２における３次元図形生成装置１００ａの構成を示す図である。
【００５８】
図６において、本実施の形態２の３次元図形生成装置１００ａは、図形構成要素３次元化手段１０６により作成された３次元文字の文字品位の向上を図る図形高品位化手段２００をさらに備えるものである。なお、図６において図１と同一のものには同一番号を付し、説明を省略する。
【００５９】
文字品位の向上には様々なアプローチが考えられるが、本実施の形態２の３次元図形生成装置１００ａでは、表面形状を滑らかな曲面に近づけることによって、文字の品位を向上させる。滑らかな曲面の生成は、文字の形状を多数の多角形の集合で表現（多角形の細分割）し、さらに多角形を構成する頂点の座標を、文字の形状が滑らかな曲面に近づくように調整することによって実現される。
【００６０】
このような滑らかな曲面の生成の技術としては、多角形の分割を無限回行った時の極限が、曲面に収束することが理論的に保証されている、細分割曲面技術がある。上記細分割曲面技術は、多面体を分割する規則の相違や、分割後の頂点の座標を調整する規則の相違によって、Ｌｏｏｐ細分割曲面や、Ｃａｔｍｕｌｌ−Ｃｌａｒｋ細分割曲面などの方法に分類されている。
【００６１】
例えば、図７に、五角柱に対してＣａｔｍｕｌｌ−Ｃｌａｒｋ細分割を１ステップ適用した五角柱を示す。
図７（ａ）は、Ｃａｔｍｕｌｌ−Ｃｌａｒｋ細分割する前の五角柱を示す図であり、図７（ｂ）は、Ｃａｔｍｕｌｌ−Ｃｌａｒｋ細分割を１ステップ適用した後の五角柱を示す図である。
【００６２】
図７から明らかなように、細分割曲面技術を利用することで、五角柱の角が丸みを帯び、形状が滑らかな曲面に近づいている。なお、本実施の形態２の図形高品位化手段２００では、上述した細分割曲面技術を用いて、文字品位の向上を図るが、そのアルゴリズムについては特に限定しない。
【００６３】
以下、図８を用いて、図形構成要素３次元化手段１０６で生成された３次元文字「山」を、図形高品位化手段２００において、例えばＣａｔｍｕｌｌ−Ｃｌａｒｋ細分割を利用して、文字品位の向上させる場合の処理手順を説明する。
図８は、本実施の形態２の図形高品位化手段において、３次元文字「山」に対してＣａｔｍｕｌｌ−Ｃｌａｒｋ細分割を適用する前後の状態を示す図であり、図８（ａ）は、Ｃａｔｍｕｌｌ−Ｃｌａｒｋ細分割する前の３次元文字「山」を示す図であり、図８（ｂ）は、Ｃａｔｍｕｌｌ−Ｃｌａｒｋ細分割を適用した後の３次元文字「山」を示す図である。
【００６４】
まず、文字形状を構成する各多角形の面の中心に点Ｆをとり（以降、「面上点」と称す。）、次に、文字形状を構成する多角形の各辺の中点に点ＯＬをとる（以降、「辺上点」と称す）。そして、上記面上点Ｆと各辺上点ＯＬとを結び、多角形を細分割していく。
また、Ｃａｔｍｕｌｌ−Ｃｌａｒｋ細分割は、以下の規則に従って、点の座標を調整する。
【００６５】
（１）面上点Ｆは、その面の中心とする。
（２）辺上点の座標ＯＬ＝（ｘＯＬ，ｙＯＬ，ｚＯＬ）は、その辺を形成する２点Ｌ１＝（ｘＬ１，ｙＬ１，ｚＬ１），Ｌ２＝（ｘＬ２，ｙＬ２，ｚＬ２）及び、２個の面上点Ｆ１＝（ｘＦ１，ｙＦ１，ｚＦ１）、Ｆ２＝（ｘＦ２，ｙＦ２，  ｚＦ２）を用いて、辺上点の座標ＯＬを求める。
ｘＯＬ＝（ｘＬ１＋ｘＬ２＋ｘＦ１＋ｘＦ２）／４，ｙＯＬ＝（ｙＬ１＋ｙＬ２＋ｙＦ１＋ｙＦ２）／４，ｚＯＬ＝（ｚＬ１＋ｚＬ２＋ｚＦ１＋ｚＦ２）／４（３）細分割する前に存在していた多角形の頂点ＡＰの、調整前の座標をＡＰ＝（ｘＡＰ，ｙＡＰ，ｚＡＰ）、点ＡＰに接続している頂点の個数をｎとし、点ＡＰと点ＡＰに接続している多角形の頂点座標値の総和を（ｓｕｍｘＶ，ｓｕｍｙＶ，ｓｕｍｚＶ）、点ＡＰのまわりの面に存在する面上点の座標値の総和を（ｓｕｍｘＦ，ｓｕｍｙＦ，ｓｕｍｚＦ）とすると、点ＡＰを調整した後の点ＡＰｎｅｗ＝（ｘＡＰｎｅｗ，ｙＡＰｎｅｗ，ｚＡＰｎｅｗ）の座標は、ｘＡＰｎｅｗ＝（ｎ−２）／ｎ×ｘＡＰ＋１／ｎ２×ｓｕｍｘＶ＋１／ｎ２×ｓｕｍｘＦ，ｙＡＰｎｅｗ＝（ｎ−２）／ｎ×ｙＡＰ＋１／ｎ２×ｓｕｍｙＶ＋１／ｎ２×ｓｕｍｙＦ，ｚＡＰｎｅｗ＝（ｎ−２）／ｎ×ｚＡＰ＋１／ｎ２×ｓｕｍｚＶ＋１／ｎ２×ｓｕｍｚＦとなる。
【００６６】
以上のような処理を所望の品位の文字が得られるまで繰り返す。
このように、本実施の形態２によれば、３次元図形生成装置１００ａに図形高品位化手段２００を備えるようにしたので、図形構成要素３次元化手段１０６により生成された文字等を含む３次元図形の図形品位の向上を図ることができ、さらに、文字を含む２次元図形から、高品位な３次元図形を、操作者が難解な手動操作を行うことなく自動的に得ることができる。
【００６７】
（実施の形態３）
以下、図９及び図１０を用いて、本実施の形態３について説明する。本実施の形態３においては、実施の形態１で作成された、３次元文字の表面形状に細かな凹凸を付加し、該３次元文字に装飾をつけるものである。
まず、図９を用いて、本実施の形態３における３次元図形生成装置１００ｂの構成について説明する。図９は、本実施の形態３における３次元図形生成装置の構成を示す図である。
【００６８】
図９において、本実施の形態３の３次元図形生成装置１００ｂは、図形構成要素３次元化手段１０６により作成された３次元文字の表面形状に、細かな凹凸を付加して文字に装飾を施す図形装飾手段３００をさらに備えるものである。これにより、例えば石や岩を彫ることで形状を生成した時に出現するような複雑な凹凸を、上記図形構成要素３次元化手段１０６により作成された３次元文字に容易に表現することが可能となる。なお、図９において図１と同一のものには同一番号を付し、説明を省略する。
【００６９】
以下、図１０を用いて、図形構成要素３次元化手段１０６で作成された３次元文字「山」に、図形装飾手段３００において、複雑な凹凸を付加して装飾を施す処理手順について説明する。図１０は、本実施の形態３の図形装飾手段において、３次元文字「山」に装飾処理を施す前後の状態を示す図であり、図１０（ａ）は、処理前の３次元文字「山」を示す図であり、図１０（ｂ）は、処理後の３次元文字「山」を示す図である。
まず、３次元文字を構成する多角形の頂点Ｐｉ＝（ｘＰｉ，ｙＰｉ，ｚＰｉ）に対して、ランダムな整数ｒａｎｄｏｍ［ｉ］を発生する。但し、ｉ＝０，・・・，２（Ｎ−１）である。
【００７０】
そして、点Ｐｉの座標を、点Ｐｉｎｅｗ＝（ｘＰｉ，ｙＰｉ，ｚＰｉ＋ｒａｎｄｏｍ［ｉ］／ｒａｎｄｏｍ＿ｍａｘ×α×ｚＰｉ）に変更する。但し、ｒａｎｄｏｍ＿ｍａｘは、発生可能な最大のランダム数の絶対値であり、αは、０＜α＜１の定数である。
さらに、点Ｐｉｎｅｗに対して、上述した細分割曲面技術を用いて、多角形の細分割を行っていく。
【００７１】
以上の処理を所望の装飾が施された３次元文字が得られるまで繰り返す。
このように、本実施の形態３によれば、３次元図形生成装置１００ｂに、図形装飾手段３００を備えるようにしたので、図形構成要素３次元化手段１０６により生成された、文字を含む３次元図形に対して、複雑な凹凸を付加することが可能となり、上記３次元図形に対して装飾を施すことができる。さらに、文字を含む２次元図形から、装飾を施された３次元図形を、操作者が難解な手動操作を行うことなく自動的に得ることができる。
【００７２】
（実施の形態４）
以下、図１１から図１３を用いて、本実施の形態４について説明する。本実施の形態４においては、２次元文字が、その文字を包含する任意の大きさの土台領域を持ち、該２次元文字が土台領域から浮き上がるように３次元化するものである。
まず、図１１を用いて、本実施の形態４における３次元図形生成装置１００ｃの構成について説明する。図１１は、本発明の実施の形態４における３次元図形生成装置の構成を示す図である。
図１１において、本実施の形態４の３次元図形生成装置１００ｃは、図形・土台板入力手段４０１と、図形・土台板構成要素３次元化手段４０２とを、さらに備えるものである。
【００７３】
上記図形・土台板入力手段４０１は、２次元図形情報１０１、フォントタイプ情報１０２、及び土台板形状情報４００を取得して、生成する文字の種類とフォント及び、その文字を包含する任意の大きさの土台板領域を指定するものである。
上記土台板形状情報４００は、文字を包含する任意の大きさの土台領域を指定する情報であり、該土台板形状情報４００を指定する方法に関しては特に規定はなく、ユーザが手動で土台板の各頂点の座標を入力する方法でも良いし、形状のみを指定するためのテンプレートを用意しておき、そのテンプレート中からユーザが選択した後、上記３次元図形生成装置１００ｃが該選択されたテンプレートの形状を文字を包含するように自動的にスケーリングする方法でも良い。但し、設定される上記土台板の形状は凸包であるとする。なお、上記２次元図形情報１０１、フォントタイプ情報１０２は上述した実施の形態と同様であり、上記文字の種類及びフォントの指定方法に関しても、同様である。
【００７４】
また、図形・土台板構成要素３次元化手段４０２は、上記図形構成要素判定手段１０５により文字の構成要素と判定された部分を空間的に移動させることにより、あらたな平面を作成し、土台板付３次元文字である土台板付３次元図形４０３を作成するものである。なお、図１１において、図１と同一のものには同一番号を付し、ここでは説明を省略する。
【００７５】
次に、図１１から図１３を用いて、本実施の形態４における３次元図形生成装置１００ｃの動作について説明する。
まず、上記図形・土台板入力手段４０１において、２次元図形情報１０１、フォントタイプ情報１０２、及び土台板形状情報４００を取得して、生成する文字の種類とフォント及び、その文字を包含する任意の大きさの土台板領域を指定する。
【００７６】
次に、アウトラインデータ取得手段１０３において、入力された上記２次元図形情報１０１、及びフォントタイプ情報１０２に対応する文字のアウトラインデータを、上記アウトラインデータ記憶装置１０７から取得するのと同時に、上記土台板形状情報４００に対応する土台板のアウトラインデータも取得する。本実施の形態４におけるアウトラインデータ記憶装置１０７には、入力される文字のアウトラインデータ、及び上記土台板のアウトラインデータが記憶されており、実施の形態１で説明したようにアウトラインデータが文字の外周を表すものであれば時計回り、穴の形状を表すものであれば反時計回りに各アウトラインデータの点列が並んでいるものとすると、上記土台板を表すアウトラインデータの点列は反時計回りに並んでいる必要がある。なお、上記文字の外周を表すアウトラインデータの点列が反時計回りに並んでいる場合は、土台板を表すアウトラインデータの点列は時計回りに並んでいる必要がある。つまり、ユーザが上記土台板形状情報４００として手動で上記アウトラインデータを入力する場合には、その点列が反時計回りに並ぶように入力するものとし、また、ユーザが上記土台板形状情報４００として、予め用意された土台板のテンプレートを選択する場合には、各テンプレートは上記アウトラインデータ記憶装置１０７内に、各テンプレートのアウトラインデータが反時計回りに並んで記憶されているものとする。更に、土台板のアウトラインデータには、穴の形状を示す識別子を付与しておく。
【００７７】
そして、三角形分割手段１０４において、２次元文字及び、土台板のアウトラインデータが構成する領域を複数の三角形の集合で表現し、図形構成要素判定手段１０５において、上記領域内に存在する各三角形が、文字を構成する要素であるか否かを判定し、その結果により、文字を構成する要素である場合には識別子“１”を付与し、文字外部を構成する要素である場合には識別子“０”を付与する。なお、上記三角形分割手段１０４及び図形構成要素判定手段１０５は、実施の形態１で説明した同様の処理方法で行われる。ここで図１２に、具体例として、土台板に包含された２次元文字「仙」を三角形分割処理した結果（図１２（ａ））、及びその分割された各三角形の構成要素を判定処理した結果（図１２（ｂ））を示す。図１２（ｂ）において、“○”が付されている三角形は文字の構成要素であることを示し、“×”が付されている三角形は文字外部の構成要素であることを示している。
【００７８】
そして、図形・土台板構成要素３次元化手段４０２において、上記図形構成要素判定手段１０５で判定された文字の構成要素だけでなく、土台板を構成する要素に関しても３次元化処理を行う。
【００７９】
以下、図１３を用いて、上記図形・土台板構成要素３次元化手段４０２について詳細に説明する。ここでは、一例として、アウトラインデータをｚ軸方向にのみ平行移動させて、３次元文字を生成する場合について説明する。図１３は、本実施の形態４における図形・土台板構成要素３次元化手段により、２次元文字「山」及びそれを包含する長方形の土台板が３次元化される前後の状態を示す図であり、図１３（ａ）は、３次元化処理前の２次元図形「山」及び土台板を示す図であり、図１３（ｂ）は、３次元化処理後の土台板上に浮かび上がる３次元文字「山」を示す図である。
【００８０】
まず、２次元文字のアウトラインデータＰｉ＝（ｘＰｉ，ｙＰｉ）を、Ｐｉａ＝（ｘＰｉ，ｙＰｉ，ｈ）に移動させる。但し、ｉ＝０，・・・，Ｎ−１であり、ｈは正の定数である。
次に、上記２次元文字を包含する土台板のアウトラインデータＥｉ＝（ｘＥｉ，ｙＥｉ）を、Ｅｉａ＝（ｘＥｉ，ｙＥｉ，ｈ）に移動させる。但し、ｉ＝０，・・・，Ｍ−１である。
【００８１】
そして、Ｐｉａ＝（ｘＰｉ，ｙＰｉ，ｈ）を更に、Ｐｉｂ＝（ｘＰｉ，ｙＰｉ，ｈ＋ｈｃ）に移動させる。但し、ｈｃは正の定数である。
そして、上述のようにして得られたＥｉとＥｉａとを連結して、土台板の側面形状を生成し、ＰｉａとＰｉｂとを連結して、文字の側面形状を生成する。
【００８２】
以上の方法を用いて、土台板上面から浮き上がった３次元文字を生成する。
このように、本実施の形態４によれば、３次元図形生成装置１００ｃに、文字を含む２次元図形の情報である２次元図形情報１０１及びフォントタイプ情報１０２と、該２次元図形を包含する土台板の情報である土台板形状情報４００を指定する図形・土台板入力手段４０１と、上記２次元図形及び土台板を３次元化する図形・土台板構成要素３次元化手段４０２とを備えるようにしたので、上記２次元図形及び、その２次元図形を包含する土台板から、例えば上記３次元図形が３次元化された土台板から浮き上がっている３次元図形を、上記土台板と２次元図形とを合成させたまま一度に生成することができる。さらに、上記２次元図形及び該２次元図形を包含する上記土台板から、３次元化された土台板及び３次元図形からなる土台板付き３次元図形を、操作者が難解な手動操作行うことなく自動的に得ることができる。
【００８３】
なお、以上のようにして作成された上記土台板付き３次元図形に対し、実施の形態２で説明した高品位処理、あるいは実施の形態３で説明した装飾処理を施すことも可能である。
【００８４】
（実施の形態５）
以下、図１４及び図１５を用いて、本実施の形態５について説明する。本実施の形態５においては、２次元文字が、その文字を包含する任意の大きさの刻印領域を持ち、該２次元文字が刻印領域に彫刻されたように３次元化するものである。
【００８５】
まず、図１４を用いて、本発明の実施の形態５における３次元図形生成装置１００ｄについて説明する。図１４は、本発明の実施の形態５における３次元図形生成装置の構成を示す図である。
図１４において、本実施の形態５における３次元図形生成装置１００ｄは、図形・刻印板入力手段５０１と、図形・刻印板構成要素３次元化手段５０２とをさらに備えるものである。
【００８６】
上記図形・刻印板入力手段５０１は、２次元図形情報１０１、フォントタイプ情報１０２、及び刻印板形状情報５００を取得して、生成する文字の種類とフォント及び、その文字を包含する任意の大きさの刻印板領域を指定するものである。
上記刻印板形状情報５００は、上記２次元文字を包含する任意の大きさの刻印領域を指定する情報であり、上述した土台板形状情報４００と同様の方法で取得する。
【００８７】
また、上記図形・刻印板構成要素３次元化手段５０２は、上記図形構成要素判定手段１０５により文字の構成要素と判定された部分を空間的に移動させることにより、あらたな平面を作成し、刻印板３次元文字５０３を作成するものである。なお、図１４において、図１と同一のものには同一番号を付し、ここでは説明を省略する。
【００８８】
次に、図１４及び図１５を用いて、本実施の形態５における３次元図形生成装置１００ｄの動作について説明する。
まず、上記図形・刻印板入力手段５０１において、２次元図形情報１０１、フォントタイプ情報１０２、及び刻印板形状情報５００を取得して、生成する文字の種類とフォント及び、その文字を包含する任意の大きさの刻印板領域を指定する。
【００８９】
次に、アウトラインデータ取得手段１０３において、入力された上記２次元図形情報１０１、及びフォントタイプ情報１０２に対応する文字のアウトラインデータを、上記アウトラインデータ記憶装置１０７から取得するのと同時に、上記刻印板形状情報５００に対応する刻印板のアウトラインデータも取得する。本実施の形態５におけるアウトラインデータ記憶装置１０７には、入力される文字のアウトラインデータ、及び上記刻印板のアウトラインデータが記憶されており、実施の形態１で説明したようにアウトラインデータが文字の外周を表すものであれば時計回り、穴の形状を表すものであれば反時計回りに各アウトラインデータの点列が並んでいるものとすると、上記刻印板を表すアウトラインデータの点列は反時計回りに並んでいる必要がある。なお、上記文字の外周を表すアウトラインデータの点列が反時計回りに並んでいる場合は、刻印板を表すアウトラインデータの点列は時計回りに並んでいる必要がある。つまり、ユーザが上記刻印板形状情報５００として手動で上記アウトラインデータを入力する場合には、その点列が反時計回りに並ぶように入力するものとし、また、ユーザが上記刻印板形状情報５００として、予め用意された刻印板のテンプレートを選択する場合には、各テンプレートは上記アウトラインデータ記憶装置１０７内に、各テンプレートのアウトラインデータが反時計回りに並んで記憶されているものとする。更に、刻印板のアウトラインデータには、穴の形状を示す識別子を付与しておく。
【００９０】
そして、三角形分割手段１０４において、２次元文字及び、刻印板のアウトラインデータが構成する領域を、複数の三角形の集合で表現し、図形構成要素判定手段１０５において、上記領域内に存在する各三角形が、文字を構成する要素であるか否かを判定し、その結果により、文字を構成する要素である場合には識別子“１”を付与し、文字外部を構成する要素である場合には識別子“０”を付与する。なお、上記三角形分割手段１０４及び図形構成要素判定手段１０５は、実施の形態１で説明した同様の処理方法で行われる。
【００９１】
そして、図形・刻印板構成要素３次元化手段５０２において、上記図形構成要素判定手段１０５で判定された文字の構成要素だけでなく、刻印板を構成する要素に関しても３次元化処理を行う。
【００９２】
以下、図１５を用いて、上記図形・刻印板構成要素３次元化手段５０２について詳細に説明する。ここでは、一例として、アウトラインデータをｚ軸方向のみに平行移動して３次元文字を生成する場合について説明する。図１５は、本実施の形態５における図形・刻印板構成要素３次元化手段により、２次元文字「山」及びそれを包含する長方形の刻印板が３次元化される前後の状態を示す図であり、図１５（ａ）は、３次元化処理前の２次元文字「山」及び刻印板を示す図であり、図１５（ｂ）は、３次元化処理後の刻印板上に彫刻された３次元文字「山」を示す図である。
【００９３】
まず、２次元文字のアウトラインデータＰｉ＝（ｘＰｉ，ｙＰｉ）を、Ｐｉａ＝（ｘＰｉ，ｙＰｉ，ｈ）に移動させる。但し、ｉ＝０，・・・，Ｎ−１であり、ｈは正の定数である。
次に、上記２次元文字を包含する刻印板のアウトラインデータＥｉ＝（ｘＥｉ，ｙＥｉ）を、Ｅｉａ＝（ｘＥｉ，ｙＥｉ，ｈ）に移動させる。但し、ｉ＝０，・・・，Ｍ−１である。
そして、上記２次元文字のアウトラインデータＰｉａ＝（ｘＰｉ，ｙＰｉ，ｈ）を更に、Ｐｉｂ＝（ｘＰｉ，ｙＰｉ，ｈ＋ｈｃ）に移動させる。但し、ｈｃは正の定数である。
【００９４】
また、上記２次元文字を包含する刻印板のアウトラインデータＥｉａ＝（ｘＥｉ，ｙＥｉ，ｈ）を更に、Ｅｉｂ＝（ｘＥｉ,ｙＥｉ，ｈ＋ｈｃ）に移動させる。
そして、上述のようにして得られたＥｉとＥｉｂとを連結して、刻印板の側面形状を生成し、ＰｉａとＰｉｂとを連結して、文字の側面形状を生成する。
【００９５】
以上の方法を用いて、刻印板上に彫刻された３次元文字を生成する。
このように、本実施の形態５によれば、３次元図形生成装置１００ｄに、文字を含む２次元図形の情報である２次元図形情報１０１及びフォントタイプ情報１０２と、該２次元図形を包含する刻印板の情報である刻印板形状情報５００を指定する図形・刻印板入力手段５０１と、上記２次元図形及び刻印板を３次元化する図形・刻印板構成要素３次元化手段５０２とを備えるようにしたので、上記２次元図形及び、その２次元図形を包含する刻印板から、例えば上記３次元図形が３次元化された刻印板に彫刻された３次元図形を、上記刻印板と２次元図形とを合成させたまま一度に生成することができる。さらに、上記２次元図形及び該２次元図形を包含する上記刻印板から、３次元化された刻印板及び３次元図形からなる刻印３次元図形を、操作者が難解な手動操作行うことなく自動的に得ることができる。
【００９６】
なお、以上のようにして作成された刻印３次元図形に対し、実施の形態２で説明した高品位処理、あるいは実施の形態３で説明した装飾処理を施すことも可能である。
【００９７】
（実施の形態６）
以下、図１６を用いて、本実施の形態６について説明する。本実施の形態５においては、外部から入力される音声情報より３次元化された文字を作成するものである。
まず、図１６を用いて、本発明の実施の形態６における３次元図形生成装置１００ｅについて説明する。図１６は、本発明の実施の形態６における３次元図形生成装置の構成を示す図である。
【００９８】
図１６において、本実施の形態６における３次元図形生成装置１００ｅは、操作者が発した音声情報７００を文字コードに変換する音声文字コード変換手段７０１を備えているものである。また、上記音声情報７００は、マイクロホンなどを利用することにより、３次元図形生成装置１００ｅ内に周波数スペクトルなどのデータとして入力されるものである。なお、図１６において、図１と同一のものには同一番号を付し、ここでは説明を省略する。
【００９９】
次に、図１６を用いて、本実施の形態６における３次元図形生成装置１００ｅの動作について説明する。
まず、音声文字コード変換手段７０１において、入力された音声情報７００にソフトウェアやハードウェアによって実現された音声認識技術を適用し、いずれの文字が発音されたのかを解釈し、音声認識技術によって得られた結果を文字コードに変換する。
【０１００】
そして、アウトラインデータ取得手段１０３において、上記変換された文字コード及び指定されたフォントタイプ情報１０２とをあわせ、対応する２次元文字のアウトラインデータをアウトライン記憶装置１０７より取得する。
【０１０１】
以下、上述したようにして取得された２次元文字のアウトラインデータを用いて、上述した実施の形態１〜５に示されたいずれかの方法により３次元文字を生成する。
このように、本実施の形態６によれば、３次元図形生成装置１００ｅに、音声情報７００から文字コードに変換する音声文字コード変換手段７０１を備えるようにしたので、音声により入力された文字情報から、操作者が難解な手動操作行うことなく自動的に３次元文字を作成することができる。
【０１０２】
以上のことにより、本発明の３次元図形生成装置によれば、２次元図形のアウトラインデータを利用して、該２次元図形を包含する２次元凸包を生成し、該２次元凸包を複数の三角形の集合で表現する三角形分割手段と、上記三角形分割手段により生成される各三角形が、上記２次元図形を構成する要素であるか否かを判定する図形構成要素判定手段と、上記図形構成要素判定手段により上記２次元図形を構成すると判定された上記各三角形の集合が形成する図形のアウトラインデータの側面を生成し、３次元図形を生成する図形構成要素３次元化手段と、を備えるようにしたので、上記２次元図形から３次元図形を作成するのに、操作者の難解な手動操作を必要とせず自動的に３次元図形を生成する３次元図形生成装置を提供することができる。
【０１０３】
また、本発明の３次元図形生成装置によれば、上記３次元図形生成装置において、上記三角形分割手段は、上記２次元凸包を、上記アウトラインデータを用いて、複数の三角形に分割する仮分割手段と、上記仮分割手段により分割された各三角形のうち、上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分に交差する上記三角形を検出して削除し、該削除された三角形の領域を上記線分と交差しない三角形に再分割する再分割手段と、を含むようにしたので、２次元図形のアウトラインを構成するアウトラインデータを用いて、該２次元図形を包含する２次元凸包を、上記２次元図形の構成要素のみ、あるいは該２次元図形の構成要素以外のみ、で構成される複数の三角形で表現することが可能な３次元図形生成装置を提供することができる。
【０１０４】
また、本発明の３次元図形生成装置によれば、上記３次元図形生成装置において、上記図形構成要素判定手段は、上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分を用いて、該線分を一辺に有する三角形である隣接データ三角形が上記２次元図形の構成要素であるか否かを判定する隣接データ三角形構成要素判定手段と、上記隣接データ三角形構成要素判定手段による複数の上記隣接データ三角形についての判定結果を用いて、上記隣接データ三角形構成要素判定手段で判定不可能な三角形である非隣接データ三角形が上記２次元図形の構成要素であるか否かを判定する非隣接データ三角形構成要素判定手段と、を含むようにしたので、上記２次元図形を包含する２次元凸包を分割して得られた複数の三角形各々に対して、上記２次元図形の構成要素か否かを判定することができる３次元図形生成装置を提供することができる。
【０１０５】
また、本発明の３次元図形生成装置によれば、上記３次元図形生成装置において、上記図形構成要素３次元化手段で作成された３次元図形を、滑らかな曲面形状にする図形高品位化手段を、さらに備えるようにしたので、操作者が難解な手動操作を行うことなく、上記２次元図形から、高品位な３次元図形を自動的に生成する３次元図形生成装置を提供することができる。
【０１０６】
また、本発明の３次元図形生成装置によれば、上記３次元図形生成装置において、上記図形構成要素３次元化手段で作成された３次元図形を、細かな凹凸を有する形状にする図形装飾手段を、さらに備えるようにしたので、操作者が難解な手動操作を行うことなく、上記２次元図形から、装飾を施された３次元図形を自動的に生成する３次元図形生成装置を提供することができる。
【０１０７】
また、本発明の３次元図形生成装置によれば、２次元図形のアウトラインデータ及び、土台板のアウトラインデータを利用して、該２次元図形及び土台板を包含する２次元凸包を生成し、該２次元凸包を複数の三角形の集合で表現する三角形分割手段と、上記三角形分割手段により生成される各三角形が、上記２次元図形を構成する要素であるか否かを判定する図形構成要素判定手段と、上記土台板のアウトラインデータの側面を生成し、該土台板の上面から、上記図形構成要素判定手段により上記２次元図形を構成すると判定された上記各三角形の集合が形成する図形のアウトラインデータの側面を生成して、土台付き３次元図形を生成する図形・土台板構成要素３次元化手段とを、備えるようにしたので、上記２次元図形及び該２次元図形を包含する上記土台板から、図形と土台板を別々に３次元化して合成することなく、また操作者が難解な手動操作を行うことなく、土台板付きの３次元図形を自動的に生成する３次元図形生成装置を提供することができる。
【０１０８】
また、本発明の３次元図形生成装置によれば、上記３次元図形生成装置において、上記三角形分割手段は、上記２次元凸包を、上記アウトラインデータを用いて、複数の三角形に分割する仮分割手段と、上記仮分割手段により分割された各三角形のうち、上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分に交差する上記三角形を検出して削除し、該削除された三角形の領域を上記線分と交差しない三角形に再分割する再分割手段と、を含むようにしたので、上記２次元図形及び土台板のアウトラインを構成するアウトラインデータを用いて、該２次元図形及び土台板を包含する２次元凸包を、上記２次元図形の構成要素のみ、あるいは該２次元図形の構成要素以外のみ、で構成される複数の三角形で表現することが可能な３次元図形生成装置を提供することができる。
【０１０９】
また、本発明の３次元図形生成装置によれば、上記３次元図形生成装置において、上記図形構成要素判定手段は、上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分を用いて、該線分を一辺に有する三角形である隣接データ三角形が上記２次元図形の構成要素であるか否かを判定する隣接データ三角形構成要素判定手段と、上記隣接データ三角形構成要素判定手段による複数の上記隣接データ三角形についての判定結果を用いて、上記隣接データ三角形構成要素判定手段で判定不可能な三角形である非隣接データ三角形が上記２次元図形の構成要素であるか否かを判定する非隣接データ三角形構成要素判定手段と、を含むようにしたので、上記２次元図形及び土台板を包含する２次元凸包を分割して得られた複数の三角形各々に対して、上記２次元図形の構成要素か否かを判定することができる３次元図形生成装置を提供することができる。
【０１１０】
また、本発明の３次元図形生成装置によれば、上記３次元図形生成装置において、上記図形・土台板構成要素３次元化手段で作成された土台付き３次元図形を、滑らかな曲面形状にする図形高品位化手段を、さらに備えるようにしたので、上記２次元図形及び該２次元図形を包含する上記土台板から、高品位な土台板付きの３次元図形を、操作者が難解な手動操作を行うことなく自動的に生成する３次元図形生成装置を提供することができる。
【０１１１】
また、本発明の３次元図形生成装置によれば、上記３次元図形生成装置において、上記図形・土台板構成要素３次元化手段で作成された土台付き３次元図形を、細かな凹凸を有する形状にする図形装飾手段を、さらに備えるようにしたので、上記２次元図形及び該２次元図形を包含する上記土台板から、装飾が施された土台板付きの３次元図形を、操作者が難解な手動操作を行うことなく自動的に生成する３次元図形生成装置を提供することができる。
【０１１２】
また、本発明の３次元図形生成装置によれば、２次元図形のアウトラインデータ及び、刻印板のアウトラインデータを利用して、該２次元図形及び刻印板を包含する２次元凸包を生成し、該２次元凸包を複数の三角形の集合で表現する三角形分割手段と、上記三角形分割手段により生成される各三角形が、上記２次元図形を構成する要素であるか否かを判定する図形構成要素判定手段と、上記刻印板のアウトラインデータの側面を生成し、上記刻印板の上面から、上記図形構成要素判定手段において、上記２次元図形を構成しないと判定された上記各三角形の集合が形成する図形のアウトラインデータの側面を生成して、刻印３次元図形を生成する図形・刻印板構成要素３次元化手段と、を備えるようにしたので、上記２次元図形及び該２次元図形を包含する上記刻印板から、図形と刻印板を別々に３次元化して合成することなく、また操作者が難解な手動操作を行うことなく、上記刻印板に刻印された状態の３次元図形を自動的に生成する３次元図形生成装置を提供することができる。
【０１１３】
また、本発明の３次元図形生成装置によれば、上記３次元図形生成装置において、上記三角形分割手段は、上記２次元凸包を、上記アウトラインデータを用いて、複数の三角形に分割する仮分割手段と、上記仮分割手段により分割された各三角形のうち、上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分に交差する上記三角形を検出して削除し、該削除された三角形の領域を上記線分と交差しない三角形に再分割する再分割手段と、を含むようにしたので、上記２次元図形及び刻印板のアウトラインを構成するアウトラインデータを用いて、該２次元図形及び刻印板を包含する２次元凸包を、上記２次元図形の構成要素のみ、あるいは該２次元図形の構成要素以外のみ、で構成される複数の三角形で表現することが可能な３次元図形生成装置を提供することができる。
【０１１４】
また、本発明の３次元図形生成装置によれば、上記３次元図形生成装置において、上記図形構成要素判定手段は、上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分を用いて、該線分を一辺に有する三角形である隣接データ三角形が上記２次元図形の構成要素であるか否かを判定する隣接データ三角形構成要素判定手段と、上記隣接データ三角形構成要素判定手段による複数の上記隣接データ三角形についての判定結果を用いて、隣接データ三角形構成要素判定手段で判定不可能な三角形である非隣接データ三角形が上記２次元図形の構成要素であるか否かを判定する非隣接データ三角形構成要素判定手段と、を含むようにしたので、上記２次元図形及び刻印板を包含する２次元凸包を分割して得られた複数の三角形各々に対して、上記２次元図形の構成要素か否かを判定することができる３次元図形生成装置を提供することができる。
【０１１５】
また、本発明の３次元図形生成装置によれば、上記３次元図形生成装置において、上記図形・刻印板構成要素３次元化手段で作成された刻印３次元図形を、滑らかな曲面形状にする図形高品位化手段を、さらに備えるようにしたので、上記２次元図形及び該２次元図形を包含する上記刻印板から、高品位の、上記刻印板に刻印された状態の３次元図形を、操作者が難解な手動操作を行うことなく自動的に生成する３次元図形生成装置を提供することができる。
【０１１６】
また、本発明の３次元図形生成装置によれば、上記３次元図形生成装置において、上記図形・刻印板構成要素３次元化手段で作成された刻印３次元図形を、細かな凹凸を有する形状にする図形装飾手段を、さらに備えるようにしたので、上記２次元図形及び該２次元図形を包含する上記刻印板から、装飾を施された、上記刻印板に刻印された状態の３次元図形を、操作者が難解な手動操作を行うことなく自動的に生成する３次元図形生成装置を提供することができる。
【０１１７】
また、本発明の３次元図形生成装置によれば、上記３次元図形生成装置において、上記２次元図形は２次元文字であり、該２次元文字から３次元文字を作成するようにしたので、上記２次元文字から３次元文字を、操作者が難解な手動操作を行うことなく自動的に生成する３次元図形生成装置を提供することができる。
【０１１８】
また、本発明の３次元図形生成装置によれば、上記３次元図形生成装置において、２次元文字コード及びフォントタイプ情報に対応する２次元文字のアウトラインデータを保持するアウトライン記憶装置と、入力された上記２次元文字コード及びフォントタイプ情報に対応する、２次元文字のアウトラインデータを、上記アウトライン記憶装置から取得するアウトラインデータ取得手段と、を備えるようにしたので、３次元化したい２次元文字の文字コード及びフォントタイプ情報を入力すれば、上記２次元文字のアウトラインデータを得ることができ、該アウトラインデータを用いて３次元文字を操作者が難解な手動動作を行うことなく自動的に生成する３次元図形生成装置を提供することができる。
【０１１９】
また、本発明の３次元図形生成装置によれば、上記３次元図形生成装置において、音声を上記２次元文字コードに変換する音声文字コード変換手段と、上記２次元文字コード及びフォントタイプ情報に対応する２次元文字のアウトラインデータを保持するアウトライン記憶装置と、上記音声コード変換手段で変換された２次元文字コード、及び入力された上記フォントタイプ情報に対応する２次元文字のアウトラインデータを、上記アウトライン記憶装置から取得するアウトラインデータ取得手段と、を備えるようにしたので、操作者が難解な手動動作を行うことなく、入力される音声情報から自動的に３次元文字を生成する３次元図形生成装置を提供することができる。
【０１２０】
また、本発明の３次元図形生成方法によれば、２次元図形のアウトラインデータを利用して、上記２次元図形を包含する２次元凸包を生成し、該２次元凸包を複数の三角形の集合で表現する三角形分割ステップと、上記三角形分割ステップにより生成される各三角形が、上記２次元図形を構成する要素であるか否かを判定する図形構成要素判定ステップと、上記図形構成要素判定ステップにより上記２次元図形を構成すると判定された上記各三角形の集合が形成する図形のアウトラインデータの側面を生成し、３次元図形を生成する図形構成要素３次元化ステップと、を有するようにしたので、操作者が難解な操作を必要とせず、上記２次元図形から３次元図形を自動的に得ることができる。
【０１２１】
また、本発明の３次元図形生成方法によれば、上記３次元図形生成方法において、上記三角形分割ステップは、上記アウトラインデータを用いて、上記２次元凸包を複数の三角形に分割する仮の三角形分割を実施し、上記仮に分割した三角形のうち、上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分を一辺に有する三角形が存在するか否かを判定し、上記隣接する２点を結んだ線分を一辺に有する三角形が存在しない場合には、該線分と交差する三角形を検出して削除し、上記線分と交差する三角形を形成していた点が該線分で区切られた領域のいずれの側に属するかを判定することによって点の分類を行い、上記点の分類によって同一の領域に属すると判定された点群及び上記線分を構成する２点を用いて、再度三角形分割を実施するようにしたので、２次元図形のアウトラインを構成するアウトラインデータを用いて、該２次元図形を包含する２次元凸包を、上記２次元図形の構成要素のみ、あるいは該２次元図形の構成要素以外のみ、で構成される複数の三角形で表現することができる。
【０１２２】
また、本発明の３次元図形生成方法によれば、上記３次元図形生成方法において、上記図形構成要素判定ステップは、上記アウトラインデータの隣接する２点を結んだ線分を一辺に有する隣接データ三角形を検出し、該検出された上記隣接データ三角形を形成する点のうち、上記線分上にない１点が、上記線分で区切られた領域のいずれの側に属するかを判定することによって、上記隣接データ三角形が上記２次元図形を構成する要素であるか否かを判定するループを複数の上記線分について繰り返し、上記２次元図形の構成要素であるか否かが判定された隣接データ三角形と辺を共有する上記アウトラインデータの隣接しない３点からなる非隣接データ三角形を検出し、上記隣接データ三角形の判定結果を利用して、該検出された非隣接データ三角形が上記２次元図形の構成要素であるか否かを判定するループを複数の上記非隣接データ三角形について繰り返すようにしたので、上記２次元図形を包含する２次元凸包を分割して得られた複数の三角形各々に対して、上記２次元図形の構成要素か否かを判定することができる。
【０１２３】
また、本発明の３次元図形生成方法によれば、２次元図形のアウトラインデータ及び、土台板のアウトラインデータを利用して、該２次元図形及び土台板を包含する２次元凸包を生成し、該２次元凸包を複数の三角形の集合で表現する三角形分割ステップと、上記三角形分割手段により生成される各三角形が、上記２次元図形を構成する要素であるか否かを判定する図形構成要素判定ステップと、上記土台板のアウトラインデータの側面を生成し、該土台板の上面から、上記図形構成要素判定手段により上記２次元図形を構成すると判定された上記各三角形の集合が形成する図形のアウトラインデータの側面を生成して、土台付き３次元図形を生成する図形・土台板構成要素３次元化ステップとを、有するようにしたので、上記２次元図形及び該２次元図形を包含する上記土台板から、図形と土台板を別々に３次元化して合成することなく、また操作者が難解な手動操作を行うことなく、土台板付きの３次元図形を得ることができる。
【０１２４】
また、本発明の３次元図形生成方法によれば、２次元図形のアウトラインデータ及び、刻印板のアウトラインデータを利用して、該２次元図形及び刻印板を包含する２次元凸包を生成し、該２次元凸包を複数の三角形の集合で表現する三角形分割ステップと、上記三角形分割手段により生成される各三角形が、上記２次元図形を構成する要素であるか否かを判定する図形構成要素判定ステップと、上記刻印板のアウトラインデータの側面を生成し、上記刻印板の上面から、上記図形構成要素判定手段において、上記２次元図形を構成しないと判定された上記各三角形の集合が形成する図形のアウトラインデータの側面を生成して、刻印３次元図形を生成する図形・刻印板構成要素３次元化ステップと、を有するようにしたので、上記２次元図形及び該２次元図形を包含する上記刻印板から、図形と刻印板を別々に３次元化して合成することなく、また操作者が難解な手動操作を行うことなく、上記刻印板に刻印された状態の３次元図形を得ることができる。
【０１２５】
また、本発明の３次元図形生成方法によれば、上記３次元図形生成方法において、上記２次元図形は２次元文字コード及びフォントタイプ情報で決定される２次元文字であり、上記２次元文字のアウトラインデータを保持するアウトライン記憶装置から、入力された２次元文字コード及びフォントタイプ情報に対応する２次元文字にのアウトラインデータを取得するアウトラインデータ取得ステップを有するようにしたので、３次元化したい２次元文字の文字コード及びフォントタイプ情報を入力すれば、上記２次元文字のアウトラインデータを得ることができ、該アウトラインデータを用いて、より簡単な操作で３次元文字を得ることができる。
【０１２６】
また、本発明の３次元図形生成方法によれば、上記３次元図形生成方法において、上記アウトラインデータ取得ステップは、外部から入力される音声情報を上記２次元文字コードに変換する音声文字変換ステップを含むようにしたので、外部より入力された音声情報から、より簡単な操作で３次元文字を得ることができる。
【０１２７】
また、本発明の３次元図形生成プログラムは、コンピュータに、２次元図形を３次元化する処理を実行させるためのプログラムを記憶したプログラム記憶媒体であって、上記プログラムは、上記２次元図形のアウトラインデータを利用して、該２次元図形を包含する２次元凸包を生成し、該２次元凸包を複数の三角形の集合で表現する三角形分割ステップと、上記三角形分割手段により生成される各三角形が、上記２次元図形を構成する要素であるか否かを判定する図形構成要素判定ステップと、上記図形構成要素判定手段により上記２次元図形を構成すると判定された上記各三角形の集合が形成する図形のアウトラインデータの側面を生成し、３次元図形を生成する図形構成要素３次元化ステップと、を含む３次元図形生成プログラムであるので、操作者が難解な操作をしなくても、上記２次元図形を３次元化する３次元化処理をソフトウエアにより行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における、３次元図形生成装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１における、三角形分割手段の一連の処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１における、三角形分割処理が適用されてた２次元文字「仙」の状態を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１における、図形構成要素判定手段の一連の処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１における、図形構成要素３次元化手段が適用された２次元文字「山」の状態を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２における、３次元図形生成装置の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２における、Ｃａｔｍｕｌｌ−Ｃｌａｒｋ細分割処理が適用された五角柱を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２における、図形高品位化手段が適用された３次元文字「山」の状態を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態３における、３次元図形生成装置の構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態３における、図形装飾手段が適用された３次元文字「山」の状態を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態４における、３次元図形生成装置の構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態４における、三角形分割手段１０４及び図形構成要素判定手段１０５が適用された２次元文字「仙」及びその文字を包含する土台板の状態を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態４における、図形・土台板構成要素３次元化手段により生成された土台板付３次元文字「山」を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態５における、３次元図形生成装置の構成を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態５における、図形・刻印板構成要素３次元化手段により生成された刻印板３次元文字「山」を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態６における、３次元図形生成装置の構成を示す図である。
【図１７】従来の３次元文字生成装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ，１００ｅ  ３次元図形生成装置
１０１  ２次元図形情報
１０２  フォントタイプ情報
１０３  アウトラインデータ取得手段
１０４  三角形分割手段
１０５  図形構成要素判定手段
１０６  図形構成要素３次元化手段
１０７  アウトラインデータ記憶装置
１０８  ３次元図形
２００  図形高品位化手段
３００  図形装飾手段
４００  土台板形状情報
４０１  図形・土台板入力手段
４０２  図形・土台板構成要素３次元化手段
４０３  土台板付３次元図形
５００  刻印板形状情報
５０１  図形・刻印板入力手段
５０２  図形・刻印板構成要素３次元化手段
５０３  刻印板３次元図形
６１０  表示手段
６１１  ｘｙ投影面
６１２  ｘｚ投影面
６１３  ｙｚ投影面
６１４  立体像投影面
６２０  記憶手段
６３０  ｚ方向修整手段
６４０  ２次元文字入力手段
６５０  絵柄・背景入力手段
６６０  ３次元文字出力手段
７００  音声情報
７０１  音声文字コード変換手段
【図１】
0004679757.tif 000002
【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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