(57)【要約】  点描画のシステムは、描画面の近傍に配置した自動化された３Ｄ位置合わせシステムと、ガントリー構造と結合し、染料チャンバーと流体的につながっている散布口を有する染料散布装置を具備し、前記ガントリー構造は前記描画面の指定の位置に前記染料散布口を動かすような操作が可能であり、前記染料散布装置は指定された量の染料を前記描画面に塗布し、２次元の範囲と３次元の輪郭とを有するドットを指定の位置に生成するような操作が可能である。前記染料散布装置は、さらに、前記染料チャンバーに設置されたピストンと、前記ピストンと結合し、前記ピストンを前記散布口の方向に進めて指定された量の染料を前記描画面に押し出す操作が可能とするプッシュロッドとを具備する。【選択図】図１
2015509833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
描画面の近傍に配置した自動化された３Ｄ位置合わせシステムと、
ガントリー構造と結合し、染料チャンバーと流体的につながっている散布口を有する染料散布装置であって、前記ガントリー構造は前記描画面の指定の位置に前記染料散布口を動かすような操作が可能であり、前記染料散布装置は指定された量の染料を前記描画面に塗布し、２次元の範囲と３次元の輪郭とを有するドットを指定の位置に生成するような操作が可能であり、さらに前記染料散布装置は、
前記染料チャンバーに設置されたピストンと、
前記ピストンと結合し、前記ピストンを前記散布口の方向に進めて指定された量の染料を前記描画面に押し出す操作を可能とするプッシュロッドと、
を具備することを特徴とする染料散布装置と、
圧縮空気を導いて前記描画面上の染料ドットの２次元の範囲と３次元の輪郭の少なくとも１つを修正するような操作が可能な染料散布口と結合した空気ノズルと、
を具備する点描画のシステム。
【請求項２】
前記プッシュロッドは、前記プッシュロッドを染料チャンバー内に進めるような操作を可能とするアクチュエーターと結合していることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ガントリー構造は、
前記染料散布装置をＸ軸に沿ってさまざまに移動させる操作が可能なＸ軸アクチュエーターと、
前記染料散布装置をＹ軸に沿ってさまざまに移動させる操作が可能なＹ軸アクチュエーターと、
前記染料散布装置をＺ軸に沿ってさまざまに移動させる操作が可能なＺ軸アクチュエーターと、
を具備することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記空気ノズルを圧縮空気源と結合させる空気ホースをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記描画面上の染料ドットの２次元の範囲と３次元の輪郭の少なくとも１つをさらに修正するために、圧縮空気を別の方向に導くような操作が可能な染料散布口と結合した第２の空気ノズルをさらに具備することを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
色、位置、サイズ、及び複数のドットのきめの仕様を含むドットリストを受け取るステップと、
第１の色を有する第１のセットのドットを選択するステップと、
前記ドットリストに指定された前記第１の色の第１のドットの第１位の位置に染料散布装置を移動させるステップと、
あらかじめ定められた量の前記第１の色の染料を塗布し、前記描画面上の特定の位置に２次元の範囲と３次元の輪郭とを有する染料ドットを生成するために、前記染料散布装置に取り付けられたピストンを前進させるステップと、
前記第１の色のすべてのドットの処理が終わるまで、前記ドットリストに指定された前記第１の色の次のドットの次の位置まで、次々と、前記染料散布装置を動かすステップと、
第２の色を有する第２のセットのドットを選択するステップと、
第２の色のすべてのドットの処理が終わるまで、あらかじめ定められた量の前記第２の色の染料を前記描画面に塗布するために前記ドットリスト中の第２の色のすべてのドットのすべての位置に染料散布装置を動かすステップと、
すべての色のすべてのドットの処理が終わるまで、次々と、前記ドットリスト中のすべての色のドットを処理するステップと、
を具備する点描画の方法。
【請求項７】
描画面に前記染料を塗布する前に前記描画面からあらかじめ定めた散布距離に散布口が来るように前記染料散布装置を動かすステップと、
次の位置に動かす前に前記描画面からあらかじめ定めた非散布距離に散布口が来るように前記染料散布装置を動かすステップと、
を具備することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記描画面上の２次元の範囲と３次元の輪郭とを有する染料ドットの少なくとも１つを修正するような操作が可能な一定量の空気の吹きつけを行うステップをさらに具備することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記描画面上の２次元の範囲と３次元の輪郭とを有する染料ドットの少なくとも１つを修正するような操作が可能なあらかじめ定めた方向に一定量の空気の吹きつけを２回以上行うステップをさらに具備することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
少なくともドットのサブセットに染料を塗布している間の動きの詳細を含むドットリストを受け取るステップと、
前記あらかじめ定められた量の染料が前記描画面に塗布されている間に指定されただけ前記染料散布装置を動かすステップと、
をさらに具備することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
色、位置、サイズ、及び複数のドットのきめ、の仕様を含有するコンピューター読み取り可能なファイルを受け取るステップであって、
前記コンピューター読み取り可能なファイル中に指定された各色の各ドットについて、
前記コンピューター読み取り可能なファイル中に指定された各色の各ドットの各位置に染料散布装置を動かすステップと、
あらかじめ定められた量の染料を塗布し、前記描画面上の指定された位置に２次元の範囲と３次元の輪郭とを有する染料ドットを生成するために、前記染料散布装置に取り付けられたピストンを前進させるステップと、
前記染料ドットの２次元の範囲と３次元の輪郭の少なくとも１つを修正するために操作器を機能させるステップと、
前記コンピューター読み取り可能なファイル中のすべてのドットが前記描画面に塗布されるまで、次々と、前記コンピューター読み取り可能なファイル中に指定されたドットの位置に染料散布装置を動かすステップと、
を具備する点描画の方法。
【請求項１２】
描画面に前記染料を塗布する前に前記描画面からあらかじめ定めた散布距離に散布口が来るように前記染料散布装置を動かすステップと、
次の位置に動かす前に前記描画面からあらかじめ定めた非散布距離に散布口が来るように前記染料散布装置を動かすステップと、
を具備することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記描画面上の２次元の範囲と３次元の輪郭とを有する染料ドットの少なくとも１つを修正するような操作が可能な一定量の空気の吹きつけを行うステップをさらに具備することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記描画面上の２次元の範囲と３次元の輪郭とを有する染料ドットの少なくとも１つを修正するような操作が可能なあらかじめ定めた方向に一定量の空気の吹きつけを２回以上行うステップをさらに具備することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、きめのある染色を表面に施す点描画のシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
点描画法は画像を形成するために異なる色の塗料を特定のパターンで塗布する技法である。ジョルジュ・スーラによる、「グランド・ジャット島の日曜日の午後」と題名をつけた描画は、有名な点描画の例である。芸術家クリスチャン・ザイトラーは、マトリシズムと呼ばれる点描画技法を開発した。マトリシズムは、明確なカラーデザインをグレースケールデザインと併合させることにより画像中の塗料色の数を減らす技法である。カラーデザインは、任意の少数の基本色を融資、グレースケールデザインは限られた数の数値を有する。マトリシズムにおいて、塗料色の数は基本色の数とグレーレベルの数の積となる。
【０００３】
上記の、’３７８特許は、マトリシズム技法を用いて点描画をデザインし実施するシステムについて記載しており、’２９２特許は、色素又は塗料のドットを表面に塗布又は配置するためのシステムについて記載している。
【発明の概要】
【０００４】
点描画のシステムは、描画面の近傍に配置した自動化された３Ｄ位置合わせシステムと、ガントリー構造と結合し、染料チャンバーと流体的につながっている散布口を有する染料散布装置を具備し、前記ガントリー構造は前記描画面の指定の位置に前記染料散布口を動かすような操作が可能であり、前記染料散布装置は指定された量の染料を前記描画面に塗布し、２次元の範囲と３次元の輪郭とを有するドットを指定の位置に生成するような操作が可能である。前記染料散布装置は、さらに、前記染料チャンバーに設置されたピストンと、前記ピストンと結合し、前記ピストンを前記散布口の方向に進めて指定された量の染料を前記描画面に押し出す操作が可能とするプッシュロッドとを具備する。前記システムは、さらに、圧縮空気を導いて前記描画面上の染料ドットの２次元の範囲と３次元の輪郭の少なくとも１つを修正するような操作が可能な染料散布口と結合した空気ノズルを含む。
【０００５】
点描画の方法は、色、位置、サイズ、及び複数のドットのきめ、の仕様を含むドットリストを受け取るステップと、第１の色を有する第１のセットのドットを選択するステップと、前記ドットリストに指定された前記第１の色の第１のドットの第１位の位置に染料散布装置を移動させるステップと、あらかじめ定められた量の前記第１の色の染料を塗布し、前記描画面上の特定の位置に２次元の範囲と３次元の輪郭とを有する染料ドットを生成するために、前記染料散布装置に取り付けられたピストンを前進させるステップと、前記第１の色のすべてのドットの処理が終わるまで、前記ドットリストに指定された前記第１の次の色の次のドットの位置まで、次々と、前記染料散布装置を動かすステップと、第２の色を有する第２のセットのドットを選択するステップと、第２の色のすべてのドットの処理が終わるまで、あらかじめ定められた量の前記第２の色の染料を前記描画面に塗布するために前記ドットリスト中の第２の色のすべてのドットのすべての位置に染料散布装置を動かすステップと、すべての色のすべてのドットの処理が終わるまで、次々と、前記ドットリスト中のすべての色のドットを処理するステップと、を具備する。
【０００６】
点描画の方法は、色、位置、サイズ、及び複数のドットのきめの仕様を含有するコンピューター読み取り可能なファイルを受け取るステップであって、前記コンピューター読み取り可能なファイル中に指定された各色の各ドットについて、前記コンピューター読み取り可能なファイル中に指定された各色の各ドットの各位置に染料散布装置を動かすステップと、あらかじめ定められた量の染料を塗布し、前記描画面上の指定された位置に２次元の範囲と３次元の輪郭とを有する染料ドットを生成するために、前記染料散布装置に取り付けられたピストンを前進させるステップと、前記染料ドットの２次元の範囲と３次元の輪郭の少なくとも１つを修正するために操作器を機能させるステップと、前記コンピューター読み取り可能なファイル中のすべてのドットが前記描画面に塗布されるまで、次々と、前記コンピューター読み取り可能なファイル中に指定されたドットの位置に染料散布装置を動かすステップと、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】点描画システムの例示的な実施の形態の簡略化した平面図である。
【図２】点描画システムの例示的な実施の形態の簡略化した側面図である。
【図３】点描画システムの代替の例示的な実施の形態の簡略化した側面図である。
【図４】点描画システムの代替の例示的な実施の形態の簡略化した平面図である。
【図５】点描画システムを動作させるための例示的な方法の簡略化したフローチャートである。
【図６】１ピクセルから８ピクセルまでの塗料ドットサイズの説明のための実施例を示す。
【図７】それぞれ除外領域を有する２つの塗料ドットサイズの説明のための実施例を示す。
【図８】除外領域及び塗料ドットの配置へのその影響の説明のための実施例を示す。
【図９】２色の例示的なディジタルカラー画像の一部分の説明のための実施例である。
【図１０】２色の例示的なディジタルカラー画像に重ねた第１の塗料ドット分布基本構想の説明のための実施例である。
【図１１】前記第１の塗料ドット分布基本構想により配置した第１の色の塗料ドットの説明のための実施例である。
【図１２】前記第１の塗料ドットを配置した後の第２の塗料ドット分布基本構想により配置した第２の色の塗料ドットの説明のための実施例である。
【図１３】白の背景上に図１２に示した塗料ドットの色順序を反対にしたものの説明のための実施例である。
【図１４】ランダム分布基本構想に従って第１の色の塗料ドットによる塗料ドットの配置の説明のための実施例である。
【図１５】前記第２の色の塗料ドットの領域にマスクをかけたときの図１４に示した塗料ドットの配置の説明のための実施例である。
【図１６】点描画デザインの例示的な方法の簡略化したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１及び２は、点描画のシステム１０の例示的な実施の形態の簡略化した平面図及び側面図である。システム１０は、ブラケット１６より強固に支えられ固定された取り付けられたキャンバスのような描画面１４をまたぐガントリー構造１２のような自動化された３Ｄ位置決めシステムを採用する。ガントリー構造１２は、いくつものアクチュエーターやモーターを用いて描画面１４の特定の位置（Ｘ，Ｙ）に染料散布機構１８を正確に位置決めするような動作が可能である。ガントリー構造１２には、Ｘ軸アクチュエーター２０及びモーター２４、及び、Ｙ軸アクチュエーター２６及びモーター２８が含まれる。ガントリー構造１２は、さらに、Ｚ軸アクチュエーター３０を用いて、Ｚ軸（描画面１４からの距離）に沿って染料散布機構１８を移動させるような動作が可能である。したがって、システム１０は、描画面１４上で染料散布機構１８の位置決めをＹ軸、及びＺ軸について正確に行う動作が可能となる。１つの実施の形態では、染料を付着させている間は染料散布機構は静止しており、他の実施の形態では、染料を付着させている間も染料散布機構は動いている。染料散布機構１８は、好ましいきめをもたらすために３次元ドットすなわち染料の滴の付着を制御可能に行う。染料散布機構１８の詳細は以下に記載する。描画面１４は概ね水平に定位するように描かれているが、他の定位を選択することもできることに注意しなければならない。
【０００９】
ガントリーシステムがここに記載され示されてはいるが、自動化された３Ｄ位置決めシステムを他の適切な方法で導入することができることに注目すべきである。例えば、多くの自由度を有するロボットアームを染料散布機構１８の適切な位置決めに用いることもできる。
【００１０】
染料散布機構１８の実施の形態を図２に示す。染料散布機構１８は解除可能にガントリー構造１２に取り付けられ、注射器と類似の構造であって、望みの色及び濃度の望みの染料を収容するために用いる染料チャンバー３２を含む。染料チャンバー３２は、染料の滴を染み出させ描画面１４に付着させる染料散布口３４と流体的につながっている。プッシュロッド３８で駆動されるピストン３６は染料をキャンバスに排出するために用いることができ、プッシュロッド３８は、例えば、モーターを組み込んだアクチュエーター４０により動かされる。
【００１１】
ここに明示的に記載していないが、染料散布機構１８の実施の形態では、遠隔の染料リザーバーと流体的につながっている散布口を採用することができる。この実施の形態において、中間点で注入器を再度満杯にする必要がないように、描画のために各色に必要なすべての染料を貯蔵するのに十分な容量とすることができる。
【００１２】
染料が好ましい粘度を有するので、染み出た染料又は塗料の滴は３次元の輪郭を有する２次元の円形領域を有する。２つの例をあげると、ＨＥＲＳＨＥＹ’Ｓ  ＫＩＳＳＥＳ（登録商標）、又はｔｈｅ  ｄｏｍｅ  ａｔｏｐ  ｔｈｅ  Ｔａｊ  Ｍａｈａｌのブランドで市場に出され売られているチョコレート片に似た輪郭を持つことがある。好ましい３Ｄの輪郭を持つ染料のドットは、結果として出来上がった描画にきめをもたらし、２次元又は平らのドットからなる描画と際立って異なる。
【００１３】
Ｘ、Ｙ、Ｚ軸で染料散布機構１８の正確な位置決めを行うアクチュエーター及びモーターはプッシュロッド３８の動作とともに、コンピューターシステム４２により制御されており、このシステムは汎用コンピューター又は専用の動作制御コンピューターに組み込むことができる。コンピューター４２の制御の下で、ガントリー構造１２のアクチュエーター及びモーターは、染料散布機構１８の染料散布口３４を指定の位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に位置決めし、好ましい位置及び高さに位置決めされると、プッシュロッド３８の動作により、散布口３４から一定量の染料を染み出させる。染料を指定の位置に塗布した後、必要なら、すでにキャンバス上にある染料との干渉をさけるために染料散布機構を動かす前に、Ｚ軸アクチュエーター３０を動作させ、塗布口３４を持ち上げる。
【００１４】
キャンバスは一般的な描画面とすることができるが、他の適切な描画面又は材料を用いることもできる。例えば、平面又は平面でない表面を有する、パーチクルボード、ガラス、プラスチック、及び金属材料をここに用いることができる。さらに、ここで染料とは、色の顔料を含む液体を示すために用いられる一般的な用語であり、油系、アクリル系、ポリマー系、及び他のタイプの適切な塗料を含むことができる。用いる塗料は、好ましいきめをもたせるために、描画面に付着させた後も３次元形状を保持するような適切な粘度その他の特性を有することが好ましい。付着させた塗料は、２次元の形状及び範囲のみならず３次元形状の輪郭を変えるために、空気ブラストその他の手段（例えば、ブラシ、ナイフ、スタンプ、他）により細工することができるようにすることが好ましい。
【００１５】
図３は、点描画５０のシステムの代替の例示的な実施の形態の簡略化した側面図であり、類似の番号は図１及び２に示したものと類似する構造及び装置を示す。システム５０は、２つの染料操作装置５２及び５３を含むように表現されている。染料操作装置５２及び５３は、染料散布口３４の近傍に位置する空気ノズル５４及び５５を含む。それぞれの空気ホース２８及び３０は、空気ノズル５４及び５５を圧縮空気源（不図示）とつなぎ、圧縮空気源の流れは弁５８及び５９により制御される。システムのこの代替の実施の形態では、１つ以上の染料操作装置５２及び５３を、描画面上に染料を付着させた直後に染料のドット形状及び／又は範囲を変更又は細工するために用いることができる。この例では、あらかじめ定めた方向への迅速で一定量のひと吹きの空気を、特定の染料ドット形状及び範囲を達成するために用いることができる。全描画面の染料ドットを、同じ均一な処理操作で受け取ることができ、あるいは代替として、例えば、一定量の空気の吹き付けを行うときに、その方向、量、継続時間、順序、吹き出し孔の大きさを変化さることで、描画面の選択した部分を異なる処理操作で受け取ることができる。従って、アーティストは、好みの効果及び描画の全体的な外見を得るために、染料の塗布又はデザインパラメーターの適用について多くのカスタマイズを行うことができる。
【００１６】
点描画６０のシステムのもう１つの代替の例示的な実施の形態の簡略化した平面図であり、類似の番号は図１及び２に示したものと類似する構造及び装置を示す。システム６０には、染料散布機構１８、１８’、及び１８”の位置決めを行うために、複数のガントリー構造６４、６４’、及び６４”が含まれる。この例示的な実施の形態において、Ｘ軸方向にそれぞれ独立に動かすことができる３つのＸ軸アクチュエーター２０、２０’、及び２０”があるが、Ｙ軸方向の移動は独立ではない。代替的に、この複数の染料散布機構は、各自Ｘ・Ｙ動作を有し両方の軸方向に独立に動くことができる。図４に示すように、システム６０には、３つの染料散布機構１８、１８’、及び１８”を正確に位置決めするために３つのガントリー構造６４、６４’、及び６４”が含まれるが、必要に応じて他の実施の形態を採用することができる。この複数の染料散布機構は、特に大きな描画面に対して生産性を上げるために並行して動作させることができる。
【００１７】
前述のとおり、描画面に塗布する各染料ドットは以下のデザインパラメーターで特定することができる。すなわち、色、（Ｘ,Ｙ）位置、散布口の高さ、散布する塗料の量、塗布時（開始時、終了時、及び移動時）の散布口の任意的な動き、塗布後に散布口を引き上げる高さ、及び、空気圧力、吹き出し孔の大きさ、角度、及び継続時間を含むデザインパラメーターの操作で特定することができる。デザインパラメーターは、複数の描画で実行するために、アーティストが保存し、後に呼び出すことのできる「スタイル」を定義するために、グループ化することができる。
【００１８】
図５は、点描画のシステムを動作させるための例示的な方法の簡略化したフローチャートである。予備ステップ７０において、染料ドットの好みの範囲と外形（きめ）とを達成するために用いられるドット位置及び他の付加的なデザインパラメーターを指定する描画デザインを完成することを含む、準備を、システムを操作するために行う。デザイン仕様は、コンピューター４２で読み込み及び実行が可能なファイルに含まれている。準備には、描画に用いられる異なる色の塗料を注入器に入れるような、散布機構に染料を詰めること、およびブラケット中にキャンバスを取り付け固定することが含まれる。ブロック７２において、描画に用いられる各色に対してこの処理を繰り返す。ブロック７４において、散布機構には、１つ以上の中身の入った注入器が取り付けられ、必要に応じて、ドットのテストをこのときに行う。ブロック７６において、各ドットに対してこの処理を繰り返す。
【００１９】
各ドットについてのブロック７８において、（Ｘ,Ｙ）位置とその他のデザインパラメーターとがデザイン仕様ファイルから読み込まれる。いくつかの例では、適切な塗布位置パラメーターがルックアップその他の方法により導き出される。ブロック８０において、アクチュエーター及びモーターが染料散布口を適切な（Ｘ,Ｙ）位置に動かすために用いられる。ブロック８２において、染料散布口を、描画面の上の指定された塗布高さ位置まで下げる。ブロック８４において、散布機構のプッシュロッド及びピストンを動作させることで染料ドットを塗布する。塗布中に動かすことが求められた場合、アクチュエーター及びモーターはそれに従い散布口を動かすよう機能する。ブロック８６において、一定量の 染料が描画面に塗布され、そして、散布口は上昇する。ブロック８８において、指定の角度で指定の時間空気の吹き付けを行うような、ドット形状及び輪郭を修正するような任意的な操作を行う。ブロック９０において、散布装置の染料チャンバーが空かどうかを判断するために染料チャンバーをチェックする。空である場合、ブロック９２において、中身の入った散布装置を取り付けることができるように、この機構を取り付け位置に動かす。ブロック９４において、塗布するために残された同じ色のドットがある場合、次のドットのためにブロック７６に戻り処理を行う。ブロック９６において、別の塗布すべき色がある場合、次の色のためにブロック７６に戻り処理を行う。この処理は、描画デザインすべての色とすべてのドットが塗布され望みの風合い完成するまで繰替え割れる。処理はブロック９８で終了する。
【００２０】
話は変わるが、以下は点描画デザインを生成する方法について記載するものである。この方法の起点はディジタル画像であり、好ましくはディジタルカラー画像である。一般的なディジタルカラー画像は何百あるいは何千もの色を含むことがあるので、画像は前処理を行い、色の数を管理可能な数まで減らす。ＡＤＯＢＥ（登録商標）ＰＨＯＴＯＳＨＯＰ（登録商標）のような既存のソフトウェアツールを、アーティストが指定できるような数の色だけを用いたディジタル画像にピクセルを再割り当てするために用いることができる。結果として生じたディジタル画像は管理可能な色に限定されたピクセルの集合、すなわちピクセル配列になる。
【００２１】
図６は、ディジタル画像における、１ピクセルから８ピクセルまでの直径の塗料ドットサイズの説明のための実施例を示す。ここに開示した方法の１つの実施の形態では、所定の大きさ及び形の又はその逆のドットを表すためにピクセルのパターンを用いる。最小ドットの染料１００は、単一のピクセルを表現するために用いられる。それより大きいサイズのドット１０１〜１０７は、ディジタル画像における、２ピクセルから８ピクセルまでの直径を表すために、図６に示される。この方法は、ほぼ円形の染料ドットでディジタル画像中の長方形のピクセルを表現することができる。
【００２２】
この方法では、除外領域という概念も導入する。図７は、それぞれ除外領域１１０及び１１１（破線で示す）を有する２つの塗料ドット１０８及び１０９の説明のための実施例を示す。 除外領域１１０及び１１１は、各ドットの中央にあり、ドットのピクセルのパターンにより表される。染料ドットの除外領域は、どのような色の、他のどのような染料ドットの除外領域とも共有できない領域を表す。言い換えれば、隣接するドットの除外領域同士が重複することはない。図７は、４ピクセルの直径の除外領域１１０を有する６ピクセルの直径のドット１０８と、７ピクセルの直径の除外領域１１１を有する５ピクセルの直径のドット１０９の例を示す。
【００２３】
図８は、除外領域と塗料のドット配置でのその影響についての説明のための実施例を示す。左には、４ピクセルの幅の除外領域（破線で示す）を有する５ピクセルの直径の８個のドットの集団１１２があり、左には７ピクセルの幅の除外領域を有する５ピクセルの直径の８個のドットの第２の集団１１４がある。配置及びサイズの点に関する除外領域の定義により、染料ドットは集団１１２で重複するが、染料ドットは集団１１４では、間隔を保っている。
【００２４】
図９は、２つの色１１６及び１１８を有する例示的なディジタルカラー画像の一部の説明のための実施例である。図示のとおり、例示的な単一のピクセルパターンのグリッドが、ディジタル画像全体にわたって規定されている。他のサイズ及び他の方向のグリッドを用いることもできる。このグリッドについて、開示した方法により、ディジタルカラー画像を表現する、染料ドットの配置、染料ドットのサイズ、及び、除外領域のサイズが規定される。
【００２５】
図１０は、２つの色１１６及び１１８を有する例示的なディジタルカラー画像にオーバーレイする第１の塗料ドット分布基本構想の説明のための実施例である。直線状の単一のピクセルライン１２０の配列がディジタル画像全体にわたって規定されている。各ピクセルラインの単一のピクセル１２２は指定されたピクセルの数だけ間隔があけてあり、これらのラインも指定されたピクセルの数だけ間隔があけてある。図１０の実施例では、５ピクセルだけ離れたピクセルライン１２０と、これらのピクセルラインに沿って５ピクセルだけ離れた配置されたピクセル１２２とが示されている。これらの間隔は、個人的な好みに従いアーティストが規定することができる。アーティストは、この間隔は描画の外見に大きく寄与する要素なので、ドット分布基本構想でのピクセルの間隔及びピクセルラインの間隔をアーティストが選ぶことができる。ピクセルライン１２０上のピクセル１１２の規定された配置により、可能性のある塗料ドットの配置、すなわち、染料ドット分布基本構想が表される。
【００２６】
図１１は、図１０に示した第１の分配基本構想に基づいて配置した第１の色１１８の塗料ドット１２４の説明のための実施例である。このデザインにおいて、染料ドット１２４をピクセルラインに沿って次々に反復して配置する方法により行い、１つのピクセルラインから次のピクセルラインへと完成させてゆく。この処理は、すべての可能性な位置を検討し、適切であれば、デザイン仕様によりドットを配置するまで、繰り返される。染料ドットをデザイン中に配置するために、特定の色のためにライン上に選択したピクセルは同じ色のピクセルにする必要があり（あるいは、ドットの除外領域のすべてのピクセルは配置したドットの色にしなければならない）、このドットの除外領域のすべてのピクセルは、他の任意のドットの除外領域により必要とされることがない。図１１は、デザインとして、第２の色１１６の染料ドットの配置に先立ち、３ピクセルの直径の除外領域を有する５ピクセルの直径の第１の色１１８のドットを配置する場合を示す。アーティストは、描画の外見に他の顕著な要素を寄与させることができるので、デザインとして、色を塗布する順序を選択することができる。
【００２７】
図１２は、第１の色の塗料ドット１２４を配置した後、第２の塗料ドット分布基本構想に従い配置した第２の色１１６の塗料ドット１２６の説明のための実施例である。第２の色の塗料ドットは、第１の色のドットと同じ分布基本構想を用いて配置することができるが、図１２は、２ピクセル離れた垂直なピクセルライン及び各ピクセルラインに沿って２ピクセル離れた潜在的なドットを用いた分布基本構想を用いて配置した第２の色１１６の染料ドット１２６を示す。これらの染料ドット１２６は各々１ピクセルの除外領域を有する。図示のとおり、第２の色の塗料ドット１２６は、しばしば、お互いに及び第１の色の塗料ドット１２４と重複又は部分的に重なり、１つのドットが他のドットの除外領域に重なることがあるが、この基本構想において、除外領域は重複しないこともある。ドット分布及び配置について他の規則の適用も可能である。
【００２８】
図１３は、図１２に示した塗料ドット色の順序を逆にした説明のための実施例である。この例では、色１１８の染料ドット１２６の前に色１１６の染料ドット１２４に来るが、図１２と同じ分布基本構想を用いることをアーティストは選択している。色をつける順序を変えることは結果として異なる描画ができることが分かるであろう。
【００２９】
ランダム分布基本構想に従って第１の色の染料ドット１２４を配置した塗料ドット配置の説明のための実施例である。好みの結果を得るために、アーティストは自分の選択により、分布基本構想パラメーターを定義することができる。さらに、この方法では、保存しておき、後で他の描画に使うことのできる分布パラメーターのセットを定めることで１つのスタイルをアーティストが定義することができるようになる。
【００３０】
図１５は、図１４に示す塗料ドット配置に染料ドット中の選択された領域に１つ以上のマスク１２８を加えた、 塗料ドット配置の説明のための実施例である。アーティストは、ドットを配置しない領域を指定することにより、デザイン中のマスクを定義することができる。マスク１２８の定義には、マスクの形、大きさ、及び、位置を含めることができる。
【００３１】
図１６は、点描画のデザインにおける例示的な方法な簡単なフローチャートである。ブロック１３０にて、ディジタルカラー画像が、この方法を実行するコンピューターに入力される。上述したように、ディジタルカラー画像は、ディジタル画像の色を処理しやすい色に減らすことを含む１つ以上の前処理ステップを通過させることができる。ディジタル画像は、ピクセルの配列で定義され、各ピクセルに色が割りつけられる。ブロック１３２にて、ディジタル画像のすべてのピクセルが検査され、ディジタル画像中の独自の色のリストを指定する。さらに、各色のピクセルの数も決められる。ブロック１３４にて、独自の色のリストが、自動的に又はアーティストにより選定された、いくつかの方法のうちの１つで順序づけられる。この色の順序は、各色のピクセル分布基本構想が決められ、デザイン中に染料ドットを配置する順序を定義する。色の順序付けの例示的な方法には、赤、緑、及び青の色要素の値による順序付け、明るさによる順序付け、各色のピクセル数の上昇又は下降による順序付け、およびアーティストの好みによる順序付けが含まれる。ブロック１３６にて、ディジタルカラー画像中の各独自の色について、染料ドットのサイズ、ドット形状、ドット除外領域のサイズ、及びドット分布基本構想の決定を含む、処理がなされる。各分布基本構想について、以下のデザインパラメーターが定義される。すなわち、（水平の、垂直の、傾斜した、直線の、曲線の、ランダムな、等の）ピクセルライン、ピクセルラインの間隔、第１のピクセルラインの開始、及びピクセルラインに沿うピクセルの間隔が定義される。描画の指定場所における同じ色に対して、ドットの大きさと間隔を変化させることで非常に多くのきめの変化をもたらす、多くの分布基本構想の定義をアーティストは選定することができる。各分布基本構想は、染料ドット配置の「経路」を必要とする。さらに、付加的なマスクをこの点で定義することができる。
【００３２】
ブロック１３８にて、ブロック１３６で示されたデザインパラメーターのセットに従い染料ドット配置の配列を定義する。ブロック１４０にて、ディジタル画像中のすべての色のドット配置の配列を定める具体的な手順において、ディジタル画像の各色について処理を繰り返す。ブロック１４２にて、正しい色ドットが正しいピクセル位置に配置されていること、及び染料ドットの除外領域に重複がないことを確かめるために、各染料ドットを配置した結果を検査する。これらの基準に合致するドットは、ドット座標ファイル又は付随するデザインパラメーターのリストに集められ、そして、ブロック１４４に示すように、すべての色のすべてのドットについて処理が終わるまで、この処理を繰り返す。
【００３３】
リスト中のすべての色について処理が終わった後、アーティストは、ブロック１４５にて、ドットリストから１つ以上の色を選択的に除外することを選ぶことができる。例えば、アーティストは黒キャンバスを用いることができ、ドットリストから黒色ドットを選択的に除外することができる。結果として、黒の塗料ドットで覆われるべき領域がそのままになり、キャンバスの黒の背景が露出することになる。
【００３４】
ブロック１４６にて、ドット座標リストで指定されたドットを組み込んだ結果できたデザインのファクシミリ点描画画像が、ブロック１４５に示したように、試写としてコンピューターに接続されたモニターに表示される。代替的に、表面に、きめのより現実的なレンダリングをアーティストに提示するために、各ドットが適切な３Ｄ輪郭を有する結果 画像をモデル化するために、既知の３Ｄ−ＣＡＤツールを用いることができる。３Ｄモデル化ツールにより、染料を操作することによる効果を模擬するために塗料ドットに少し変形を加えることができる。代替的に、ドットの３Ｄ輪郭を予測するために可塑性の変形及び流体力学的モデルを用いることができる。３Ｄツールにより、異なる光の形式の下で、異なる照射角度での、異なる視点からの画像の試写を見ることができる。
【００３５】
図１６中の破線で示したように、結果として出来上がった画像にどのような影響を与えるかをみるために、アーティストがドットリストから異なる色を試しに欠落させることを可能とする反復ループとして、ブロック１４５及び１４６を実行することができる。
【００３６】
好みの効果を達成していないため、アーティストは結果として出来上がった点描画画像が気に入らないかもしれず、この点で、アーティストはブロック１３４に戻り、色順序、ドットの大きさ、形、除外領域の大きさ、分布基本構想、パスの数、及びマスクのような１つ以上のデザインパラメーターを変更することができる。一方、アーティストがファクシミリの外見が気に入った場合、ブロック１５０にて、ドット座標リストをさらに処理し、ドットを置く効率的な方法を決定する。例えば、リスト中のドットからドットへ動く、全移動距離を減少させるために、既知の「巡回セールスマン」アルゴリズムを用いることができる。結果は、上述のシステム１０、５０、６０に接続されたコンピューター４２への入力として提供されるコンピューター読み取り可能ファイルとすることができる。
【００３７】
新規性があると思われる発明の特徴は、添付特許請求の範囲に詳細に開示されている。しかしながら、上述の例示的な実施の形態に加える修正、変更、及び変形は当業者には明白であり、ここに記載の点描画のシステム及び方法は、このような修正、変更、及び変形を包含するものであり、ここに記載の具体的な実施の形態に限定するものではない。
【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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【国際調査報告】
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