(57)【要約】      （修正有）【課題】立体物の製造方法を提供する。【解決手段】光源からの光によって投影面に所定の形状の影を生成する立体物の製造方法であって、複数の要素の集合体であり、全ての要素が光を遮蔽する要素である場合、光源と投影面との間に位置させたとすると投影面に影を生成することができる仮想立体形状であって、集合体が前記光源と前記投影面とを結ぶ光軸方向及び光軸方向の直交方向に複数の要素を有する仮想立体形状を生成する工程（Ａ）と、集合体の各要素を、光源からの光を透過する透光性要素及び光源からの光を遮蔽する遮光性要素のいずれか一方の要素に振り分ける工程であって、振り分け後、遮光性要素のみの集合体によって、影が生成されるように前記要素を振り分ける工程(Ｂ)と、遮光性要素の集合体の形状に基づいて、立体物の立体形状を決定する工程（Ｃ）と、を経て立体形状を決定した後、決定された立体形状を有する立体物を作製する。【選択図】図２
2016212257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光によって投影面に所定の形状の影を生成することができる立体形状を有する立体物の製造方法であって、
複数の要素の集合体であり、全ての前記要素が光を遮蔽する要素である場合、前記光源と前記投影面との間に位置させたとすると前記投影面に前記影を生成することができる仮想立体形状であって、前記集合体が前記光源と前記投影面とを結ぶ光軸方向及び光軸方向の直交方向に複数の要素を有する仮想立体形状を生成する工程（Ａ）と、
前記集合体の各要素を、光源からの光を透過する透光性要素及び光源からの光を遮蔽する遮光性要素のいずれか一方の要素に振り分ける工程であって、振り分け後、前記遮光性要素のみの集合体によって、前記影が生成されるように前記要素を振り分ける工程(Ｂ)と、
前記遮光性要素の集合体の形状に基づいて、立体物の立体形状を決定する工程（Ｃ）と、を経て前記立体形状を決定した後、
決定された立体形状を有する立体物を作製することを特徴とする立体物の製造方法。
【請求項２】
前記工程（Ｂ）は、前記集合体から１又は複数の要素をランダムに選択し、選択された要素を、前記透光性要素及び前記遮光性要素のいずれか一方の要素に振り分ける請求項１に記載の立体物の製造方法。
【請求項３】
前記工程（Ｂ）は、最初に全ての要素を遮光性要素としておき、かつ、
前記集合体からランダムに選択された遮光性要素を透光性要素に変換する工程（Ｂ１）を含む、請求項２に記載立体物の製造方法。
【請求項４】
前記工程（Ｂ１）を複数回行う請求項３に記載の立体物の製造方法。
【請求項５】
前記工程（Ｂ）は、前記集合体からランダムに選択された遮光性要素を透光性要素に変換した際に前記影が維持されるか否かを判断し、
影が維持されないと判断された場合には、選択された遮光性要素を透光性要素に変換しない工程（Ｂ２）を含む、請求項３又は４のいずれかに記載の立体物の製造方法。
【請求項６】
前記工程（Ｂ）は、前記集合体からランダムに選択された遮光性要素を透光性要素に変換した際に他の遮光性要素から孤立した遮光性要素が発生するか否かを判断し、
孤立した遮光性要素が発生すると判断された場合には、選択された遮光性要素を透光性要素に変換しない工程（Ｂ３）を含む、請求項３〜５のいずれかに記載の立体物の製造方法。
【請求項７】
前記工程（Ｂ）は、最初に全ての要素を透光性要素としておき、かつ、
前記集合体からランダムに選択された透光性要素を遮光性要素に変換する工程（Ｂ４）を含み、
前記工程（Ｂ４）を行った後、遮光性要素の集合体により前記影を生成することができるか否かを判断し、前記影を形成することができないと判断された場合は、再度、前記工程（Ｂ４）を行う、請求項２に記載の立体物の製造方法。
【請求項８】
前記工程（Ｂ）を経て前記集合体の各要素を透光性要素と遮光性要素とに振り分けた後、他の遮光性要素から孤立した遮光性要素が存在するか否かを判断し、
孤立した遮光性要素が存在すると判断された場合には、孤立した遮光性要素を他の孤立していない遮光性要素と接続する連結片を生成する工程（Ｄ）を行う、請求項１〜７のいずれかに記載の立体物の製造方法。
【請求項９】
前記工程（Ａ）において、
（Ａ１）前記影を複数個の分割影に分割し、
（Ａ２）分割影毎に、前記光源を頂点とし、前記分割影を底面とする錐体状の仮想光線を認定し、
（Ａ３）前記錐体状の仮想光線を前記底面に平行な面で区切って複数個の要素に分割し、前記要素の集合体である仮想立体形状を生成する
請求項１〜８のいずれかに記載の立体物の製造方法。
【請求項１０】
前記立体物は、複数の光源に対して、光源毎に異なる形状の影を生成することができる立体形状を有し、
前記工程（Ａ）において、
複数の要素の集合体であり、全ての前記要素が光を遮蔽する要素である場合、前記光源と前記光源に対応する投影面との間に位置させたとすると、前記光源に対応する投影面毎に異なる形状の影を生成することができる仮想立体形状であって、
複数の要素の集合体であり、前記光源と前記投影面とを結ぶ光軸方向及び光軸方向の直交方向に複数の要素を有する初期仮想立体形状を前記光源毎に生成した後、生成された複数の前記初期仮想立体形状の共通部分に基づいて仮想立体形状を生成する
請求項１〜９のいずれかに記載の立体物の製造方法。
【請求項１１】
前記工程（Ａ）を経て生成した仮想立体形状に基づいて仮想影を特定し、
前記仮想影の形状が、前記所定の形状の影の一部が欠損した形状である場合、仮想立体形状を生成する工程を再度行い、仮想立体形状を生成し直す
請求項１０に記載の立体物の製造方法。
【請求項１２】
光源からの光によって投影面に所定の形状の影を生成する立体物の立体形状を決定する処理を実行する処理部を備えた装置であって、
前記処理部が実行する前記処理は、
複数の要素の集合体であり、全ての前記要素が光を遮蔽する要素である場合、前記光源と前記投影面との間に位置させたとすると前記投影面に前記影を生成することができる仮想立体形状であって、前記集合体が前記光源と前記投影面とを結ぶ光軸方向及び光軸方向の直交方向に複数の要素を有する仮想立体形状を生成する処理と、
前記集合体の各要素を、光源からの光を透過する透光性要素及び光源からの光を遮蔽する遮光性要素のいずれか一方の要素に振り分ける処理であって、振り分け後、前記遮光性要素のみの集合体によって、前記影が生成されるように前記要素を振り分ける処理と、
前記遮光性要素の集合体の形状に基づいて、立体物の立体形状を決定する処理と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項１３】
光源からの光によって投影面に所定の形状の影を生成する立体物の立体形状を決定する処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
前記処理は、
複数の要素の集合体であり、全ての前記要素が光を遮蔽する要素である場合、前記光源と前記投影面との間に位置させたとすると前記投影面に前記影を生成することができる仮想立体形状であって、前記集合体が前記光源と前記投影面とを結ぶ光軸方向及び光軸方向の直交方向に複数の要素を有する仮想立体形状を生成する処理と、
前記集合体の各要素を、光源からの光を透過する透光性要素及び光源からの光を遮蔽する遮光性要素のいずれか一方の要素に振り分ける処理であって、振り分け後、前記遮光性要素のみの集合体によって、前記影が生成されるように前記要素を振り分ける処理と、
前記遮光性要素の集合体の形状に基づいて、立体物の立体形状を決定する処理と、
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１４】
光源からの光によって投影面に所定の形状の影を生成する立体物の立体形状をコンピュータによって決定する方法であって、
複数の要素の集合体であり、全ての前記要素が光を遮蔽する要素である場合、前記光源と前記投影面との間に位置させたとすると前記投影面に前記影を生成することができる仮想立体形状であって、前記集合体が前記光源と前記投影面とを結ぶ光軸方向及び光軸方向の直交方向に複数の要素を有する仮想立体形状を生成する処理を、前記コンピュータによって行うステップと、
前記集合体の各要素を、光源からの光を透過する透光性要素及び光源からの光を遮蔽する遮光性要素のいずれか一方の要素に振り分ける処理であって、振り分け後、前記遮光性要素のみの集合体によって、前記影が生成されるように前記要素を振り分ける処理を、前記コンピュータによって行うステップと、
前記遮光性要素の集合体の形状に基づいて、立体物の立体形状を決定する処理を、前記コンピュータによって行うステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体物の製造方法、並びに、立体物の立体形状を決定するための装置、コンピュータプログラム、及び、方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
人々に親しまれている影絵をはじめ、光を立体物に照射することによって立体物の影を投影面に写し出し、エンターテイメント性のある催しを提供することは古くから行なわれている。
また、影によって、広告文字や広告図案を表示する広告表示方法も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００１‐６７０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
投影面に表示される影の形状は、通常、立体物を把握することができれば容易に予想することができ、立体物を把握した後に見た影の形状は意外性を有するものではなかった。
特許文献１に開示された広告表示方法では、影として文字情報を表示するため、立体物として文字を反転させたものが使用されており、この場合も、立体物をみれば文字情報は予想することができた。
一方、立体物の形状が一見しただけでは影の形状を予測しづらいものであると、観察者に驚きを与え、エンターテイメント性に優れたものとなる。しかし、意外性を有する立体物を試行錯誤的に作成するのは非常に困難である。そのため、意外性を有する立体物を容易に作成することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者はこのような状況に鑑み、意外性を有する立体物を容易に作製することができる手法を提供すべく検討を行い、本発明を完成した。
【０００６】
本発明の立体物の製造方法は、光源からの光によって投影面に所定の形状の影を生成することができる立体形状を有する立体物の製造方法であって、複数の要素の集合体であり、全ての上記要素が光を遮蔽する要素である場合、上記光源と上記投影面との間に位置させたとすると上記投影面に上記影を生成することができる仮想立体形状であって、上記集合体が上記光源と上記投影面とを結ぶ光軸方向及び光軸方向の直交方向に複数の要素を有する仮想立体形状を生成する工程（Ａ）と、上記集合体の各要素を、光源からの光を透過する透光性要素及び光源からの光を遮蔽する遮光性要素のいずれか一方の要素に振り分ける工程であって、振り分け後、上記遮光性要素のみの集合体によって、上記影が生成されるように上記要素を振り分ける工程(Ｂ)と、上記遮光性要素の集合体の形状に基づいて、立体物の立体形状を決定する工程（Ｃ）と、を経て上記立体形状を決定した後、決定された立体形状を有する立体物を作製することを特徴とする立体物の製造方法。
【０００７】
本発明の立体物の製造方法では、複数の要素の集合体からなる仮想立体形状を生成した後、各要素のそれぞれを、光源からの光を透過するため光源からの光によって影を生成することが無い透光性要素と、光源からの光を遮蔽するため光源からの光によって影を生成することができる遮光性要素とのいずれか一方の要素に振り分ける工程を経て立体物の立体形状を決定し、この立体形状を有する立体物を製造する。このとき、仮想立体形状をなす要素の集合体は、光源と投影面を結ぶ光軸方向及び光軸方向の直交方向のそれぞれに複数の要素を有し、このような要素を遮光性要素及び透光性要素のいずれか一方の要素に振り分け、その中から遮光性要素を選択し、遮光性要素の集合体の形状に基づいて立体物を製造する。そのため、意外性のある立体物を容易に製造することができる。
【０００８】
本発明の立体物の製造方法において、上記工程（Ｂ）は、上記集合体から１又は複数の要素をランダムに選択し、選択された要素を、上記透光性要素及び上記遮光性要素のいずれか一方の要素に振り分けることが好ましい。
このように、複数の要素の集合体からランダムに選択された要素を透光性要素及び遮光性要素のいずれか一方の要素に振り分けることにより、意外性のある立体物をより製造しやすくなる。
【０００９】
本発明の立体物の製造方法において、上記工程（Ｂ）は、最初に全ての要素を遮光性要素としておき、かつ、上記集合体からランダムに選択された遮光性要素を透光性要素に変換する工程（Ｂ１）を含むことが好ましい。
このような製造方法では、最初に仮想立体形状の全て要素を遮光性要素としておき、ランダムに選択された集合体の一部の要素を透光性要素に変換した後、残った遮光性要素の集合体の形状に基づいて立体物の立体形状を決定する。そのため、立体物を一見しただけでは影の形状を予測しづらく、観察者に驚きを与え、エンターテイメント性に優れた影を形成することが可能な立体物をより容易に製造することができる。
更に、このような立体物の製造方法では、上記工程（Ｂ１）を複数回行うことが好ましい。この場合、立体物の立体形状がより影の形状を予測しづらい形状となる。
【００１０】
本発明の立体物の製造方法において、上記工程（Ｂ）は、上記集合体からランダムに選択された遮光性要素を透光性要素に変換した際に上記影が維持されるか否かを判断し、影が維持されないと判断された場合には、選択された遮光性要素を透光性要素に変換しない工程（Ｂ２）を含むことが好ましい。
この場合、遮光性要素から透光性要素への変換により、上記影が所定の形状を維持することができなくなる場合は、要素に変換が行われないため、投影面に所定の形状の影を確実に投影することができる立体物を製造することができる。
【００１１】
本発明の立体物の製造方法において、上記工程（Ｂ１）は、上記集合体からランダムに選択された遮光性要素を透光性要素に変換した際に他の遮光性要素から孤立した遮光性要素が発生するか否かを判断し、孤立した遮光性要素が発生すると判断された場合には、選択された遮光性要素を透光性要素に変換しない工程（Ｂ３）を含むことが好ましい。
本発明の立体物の製造方法において、上記集合体の遮光性要素を透光性要素に変換した場合、遮光性要素によっては、その要素を変換することにより他の遮光性要素から孤立した遮光性要素（他の遮光性要素と全く接していない遮光性要素）が発生してしまうことがある。このような孤立した遮光性要素の位置には立体物を存在させることができないため、孤立した遮光性要素が存在する場合、立体物が所定の形状の影を形成することができなくなってしまうことがある。これに対して、孤立した遮光性要素が発生する場合には、遮光性要素から透光性要素への変換を行わないことにより、遮光性要素の集合体の形状に基づいて製造された立体物は、投影面に所定の形状の影を欠損なく、確実に投影することができる立体物となる。
【００１２】
本発明の立体物の製造方法において、上記工程（Ｂ）は、最初に全ての要素を透光性要素としておき、かつ、上記集合体からランダムに選択された透光性要素を遮光性要素に変換する工程（Ｂ４）を含み、上記工程（Ｂ４）を行った後、遮光性要素の集合体により上記影を生成することができるか否かを判断し、上記影を形成することができないと判断された場合は、再度、上記工程（Ｂ４）を行う、ことも好ましい。
このような製造方法では、最初に仮想立体形状の全て要素を透光性要素としておき、ランダムに選択された集合体の一部の要素を遮光性要素に変換する処理を、遮光性要素の集合体によって所定の影を生成することができるようになるまで行い、得られた遮光性要素の集合体の形状に基づいて立体物の立体形状を決定する。そのため、立体物を一見しただけでは影の形状を予測しづらく、観察者に驚きを与え、エンターテイメント性に優れた影を形成することが可能な立体物をより容易に製造することができる。
【００１３】
本発明の立体物の製造方法では、上記工程（Ｂ）を経て上記集合体の各要素を透光性要素と遮光性要素とに振り分けた後、他の遮光性要素から孤立した遮光性要素が存在するか否かを判断し、孤立した遮光性要素が存在すると判断された場合には、孤立した遮光性要素を他の孤立していない遮光性要素と接続する連結片を生成する工程（Ｄ）を行うことが好ましい。
上述した通り、仮想立体形状をなす要素の集合体において、要素の変換を行った場合、他の遮光性要素から孤立する遮光性要素が存在することがあり、この場合、製造した立体物の影に欠損が生じる場合がある。
これに対して、上述した製造方法では、要素を変換することにより、他の遮光性要素から孤立した遮光性要素が生じた場合には、その後に、孤立した遮光性要素を他の遮光性要素と接続する連結片を生成する工程を行う。そのため、上述したような不都合を回避することができ、変換後に他の遮光性要素から孤立する遮光性要素であっても立体物の立体形状を決定するための要素とすることができる。よって、上述の製造方法では、変換される要素の選択性に優れ、光源によって投影した際に、影がより予想されにくい立体物を製造することができる。
なお、このような手法を用いて、立体物の立体形状を決定した場合、上記連結片も上記立体物の立体形状の一部をなすことになる。
【００１４】
本発明の立体物の製造方法では、上記工程（Ａ）において、（Ａ１）上記影を複数個の分割影に分割し、（Ａ２）分割影毎に、上記光源を頂点とし、上記分割影を底面とする錐体状の仮想光線を認定し、（Ａ３）上記錐体状の仮想光線を上記底面に平行な面で区切って複数個の要素に分割し、上記要素の集合体である仮想立体形状を生成することが好ましい。
このような手法で、仮想立体形状を生成することにより、光源と投影面を結ぶ光軸方向及び光軸方向の直交方向のそれぞれに複数の要素を有する集合体からなる仮想立体形状を好適に生成することができる。
【００１５】
本発明の立体物の製造方法においては、上記立体物が、複数の光源に対して、光源毎に異なる形状の影を生成することができる立体形状を有し、仮想立体形状を生成する上記工程（Ａ）において、複数の要素の集合体であり、全ての上記要素が光を遮蔽する要素である場合、上記光源と上記光源に対応する投影面との間に位置させたとすると、上記光源に対応する投影面毎に異なる形状の影を生成することができる仮想立体形状であって、複数の要素の集合体であり、上記光源と上記投影面とを結ぶ光軸方向及び光軸方向の直交方向に複数の要素を有する初期仮想立体形状を上記光源毎に生成した後、生成された複数の上記初期仮想立体形状の共通部分に基づいて仮想立体形状を生成する、ことが好ましい。
このような製造方法により製造された立体物では、複数の光源を用いることにより、光源毎に異なる形状の影を形成することができる。そのため、製造された立体物の立体形状からは予想することができない意外性のある影を複数形成することができる。
【００１６】
更に、本発明の立体物の製造方法において、上記立体物が、複数の光源に対して、光源毎に異なる形状の影を生成することができる立体形状を有する場合には、上記工程（Ａ）を経て生成した仮想立体形状に基づいて仮想影を特定し、上記仮想影の形状が、上記所定の形状の影の一部が欠損した形状である場合、仮想立体形状を生成する工程を再度行い、仮想立体形状を生成し直すことが好ましい。
このような手法を採用することにより、本発明の立体物の製造方法では、光源毎に異なる影を生成することができる立体物であって、各影に欠損が生じない立体物を確実に製造することができる。
【００１７】
本発明の装置は、光源からの光によって投影面に所定の形状の影を生成する立体物の立体形状を決定する処理を実行する処理部を備えた装置であって、上記処理部が実行する上記処理は、複数の要素の集合体であり、全ての上記要素が光を遮蔽する要素である場合、上記光源と上記投影面との間に位置させたとすると上記投影面に上記影を生成することができる仮想立体形状であって、上記集合体が上記光源と上記投影面とを結ぶ光軸方向及び光軸方向の直交方向に複数の要素を有する仮想立体形状を生成する処理と、上記集合体の各要素を、光源からの光を透過する透光性要素及び光源からの光を遮蔽する遮光性要素のいずれか一方の要素に振り分ける処理であって、振り分け後、上記遮光性要素のみの集合体によって、上記影が生成されるように上記要素を振り分ける処理と、上記遮光性要素の集合体の形状に基づいて、立体物の立体形状を決定する処理と、を含むことを特徴とする。
本発明の装置によれば、上述した処理を実行する処理部を備えているため、意外性にある立体物の立体形状を容易に決定することができる。
【００１８】
本発明のコンピュータプログラムは、光源からの光によって投影面に所定の形状の影を生成する立体物の立体形状を決定する処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、上記処理は、複数の要素の集合体であり、全ての上記要素が光を遮蔽する要素である場合、上記光源と上記投影面との間に位置させたとすると上記投影面に上記影を生成することができる仮想立体形状であって、上記集合体が上記光源と上記投影面とを結ぶ光軸方向及び光軸方向の直交方向に複数の要素を有する仮想立体形状を生成する処理と、上記集合体の各要素を、光源からの光を透過する透光性要素及び光源からの光を遮蔽する遮光性要素のいずれか一方の要素に振り分ける処理であって、振り分け後、上記遮光性要素のみの集合体によって、上記影が生成されるように上記要素を振り分ける処理と、上記遮光性要素の集合体の形状に基づいて、立体物の立体形状を決定する処理と、を含むことを特徴とする。
本発明のコンピュータプログラムによれば、上述した処理をコンピュータに実行させることができるため、意外性にある立体物の立体形状を容易に決定することができる。
【００１９】
本発明の方法は、光源からの光によって投影面に所定の形状の影を生成する立体物の立体形状をコンピュータによって決定する方法であって、複数の要素の集合体であり、全ての上記要素が光を遮蔽する要素である場合、上記光源と上記投影面との間に位置させたとすると上記投影面に上記影を生成することができる仮想立体形状であって、上記集合体が上記光源と上記投影面とを結ぶ光軸方向及び光軸方向の直交方向に複数の要素を有する仮想立体形状を生成する処理を、上記コンピュータによって行うステップと、上記集合体の各要素を、光源からの光を透過する透光性要素及び光源からの光を遮蔽する遮光性要素のいずれか一方の要素に振り分ける処理であって、振り分け後、上記遮光性要素のみの集合体によって、上記影が生成されるように上記要素を振り分ける処理を、上記コンピュータによって行うステップと、上記遮光性要素の集合体の形状に基づいて、立体物の立体形状を決定する処理を、上記コンピュータによって行うステップと、を含むことを特徴とする。
本発明の方法によれば、上述したステップをコンピュータによって行うことにより、意外性にある立体物の立体形状を容易に決定することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、複数の要素の集合体である仮想立体形状を生成した後、この集合体のそれぞれの要素を透光性要素及び遮光性要素のいずれか一方の要素に振り分け、残った要素の集合体の形状に基づいて立体物の立体形状を決定するため、意外性のある立体形状を有する立体物を容易に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る装置を示す構成概略図である。
【図２】第１実施形態において、立体物の立体形状を決定するための処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】第１実施形態において、仮想立体形状を生成する工程を説明するための図である。
【図４】（ａ）は、第１実施形態で生成された仮想立体形状の一例を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、第１実施形態で決定された立体物Ｏの立体形状の一例を模式的に示す斜視図である。
【図５】第３実施形態において、立体物の立体形状を決定するための処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】第４実施形態において、立体物の立体形状を決定するための処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】（ａ）は、第４実施形態において、仮想立体形状を生成する工程を説明するための図であり、（ｂ）は、第４実施形態で生成した仮想立体形状を説明するための図である。
【図８】第５実施形態において、立体物の立体形状を決定するための処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】第６実施形態において、立体物の立体形状を決定するための処理手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る装置を示す構成概略図である。
本発明の実施形態に係る立体物の立体形状を決定するための装置１０は、図１に示すように、処理部１１と記憶部１２と入力部１３と出力部１４とから主に構成されている。
装置１０としては、ＣＰＵと、ＲＡＭ，ＲＯＭ，ＨＤＤ等の記憶部と、各種入出力インタフェース等と、を備えたコンピュータを使用することができる。このコンピュータには、立体物の立体形状の決定するための処理を実行させるためのコンピュータプログラムがインストールされており、装置１０が備える前述の各機能１１〜１４は、上記コンピュータプログラムが上記ＣＰＵによって実行されることによって発揮される。
【００２３】
（第１実施形態）
ここでは、１つの光源からの光によって、１つの影を生成する立体物の立体形状を決定する場合について説明する。
まずは、装置１０を用いて立体物の立体形状を決定する処理手順について説明する。
図２は、第１実施形態において、立体物の立体形状を決定するための処理手順の一例を示すフローチャートである。
図３は、第１実施形態において、仮想立体形状を生成する工程を説明するための図である。
図４は、（ａ）は、第１実施形態で生成された仮想立体形状の一例を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、第１実施形態で決定された立体物Ｏの立体形状の一例を模式的に示す斜視図である。
【００２４】
図３（ａ）に示すように、上記処理手順では、まず、光源Ｌの位置、影Ｓの位置及び形状、立体物Ｏの位置に関する情報を取得する。
このとき、装置１０では、図２に示すように、光源Ｌの位置、影Ｓの位置及び形状、立体物Ｏの位置に関する情報の入力を入力部１３から受け付け、受け付けた情報を記憶部１２に記憶させる。また、後述の要素を変換する処理を行う回数（反復回数ｊ）についても入力部１３から受け付け、受け付けた回数を記憶部１２に記憶させる（ステップＳ１ａ）。
光源Ｌの位置、影Ｓの位置及び形状、及び、立体物Ｏの位置に関する情報は、例えば、光源、影及び立体物が存在する空間内に座標軸（ｘｙｚ座標）を設け、その座標軸に基づいて定めれば良い。
なお、図３において影の形状はハート型であるが、本発明において、影の形状は何ら限定されず如何なる形状であっても良く、勿論、上記影は文字情報を含むものであっても良い。
【００２５】
次に、影Ｓを複数個の分割影Ｓｄに分割し、各分割影Ｓｄの位置及び形状に関する情報を取得する（図３（ｂ）参照）。
このとき、装置１０では、影Ｓの位置及び形状に関する情報に基づいて、影Ｓを単位面積で分割し（工程（Ａ１））、分割影Ｓｄの位置及び形状を算出する処理を処理部１１で実行し、得られた分割影Ｓｄの位置及び形状に関する情報を記憶部１２に記憶させる（ステップＳ１ｂ）。
なお、影Ｓを分割する場合には、必ずしも単位面積で分割する必要はなく、分割された各分割影Ｓｄの面積が異なるように分割してもよい。また、各分割影Ｓｄの形状も特に限定されない。更に、図３に示した図では、説明を容易にするために、影Ｓを４個に分割しているが、影を分割する個数は、４個に限定されるわけではなく、より多数個に分割することが好ましい。また、影を多数個に分割する場合、各分割影の形状は共通の形状（例えば、矩形）としてもよい。
【００２６】
次に、光源Ｌの位置情報と分割影Ｓｄの位置及び形状に関する情報とに基づいて、分割影毎に、光源Ｌの位置を頂点とし分割影Ｓｄを底面とする錐体状の仮想光線Ｒを生成する（工程（Ａ２）、図３（ｃ）参照）。
このとき、装置１０では、光源Ｌの位置情報と分割影Ｓｄの位置及び形状に関する情報に基づいて、光源Ｌの位置を頂点とし分割影Ｓｄを底面とする錐体状の仮想光線Ｒの位置及び形状を算出する処理を処理部１１で行い、得られた光線Ｒに関する情報を記憶部１２に記憶させる（ステップＳ１ｃ）。
なお、図３（ｃ）には１本の仮想光線Ｒのみを描画しているが、仮想光線Ｒの算出は分割影Ｓｄ毎に行う。そのため、ここでは分割影Ｓｄの数と同じ本数の仮想光線Ｒを生成する。
【００２７】
次に、各仮想光線Ｒを底面（分割影Ｓｄ）に平行な面で区切って複数個の要素Ｒｄに分割し、各要素Ｒｄの位置及び形状に関する情報を取得して（図３（ｄ）参照）、各要素Ｒｄの集合体からなる仮想立体形状ＶＣを生成する（工程（Ａ３）、図４（ａ）参照）。
【００２８】
このとき、装置１０では、まず、仮想光線Ｒの位置及び形状に関する情報に基づいて、仮想光線Ｒを底面に平行な面で複数個に分割する処理を処理部１１で行う。この処理では、１本の仮想光線Ｒが複数個の錐台形状の要素Ｒｄに分割される。
その後、装置１０では、生成した要素Ｒｄの集合である仮想立体形状ＶＣに関する情報を、仮想立体形状ＶＣに含まれる各要素Ｒｄに関する情報ともに記憶部１２に記憶させる（ステップＳ１ｄ）。
【００２９】
なお、仮想光線Ｒを複数個の要素Ｒｄに分割する場合には、必ずしも底面に平行な面で区切る必要は無く、光軸方向（光源と影とを結ぶ方向）に複数個の要素を有するように分割すればよい。
また、仮想光線Ｒを複数個の要素Ｒｄに分割する場合、それぞれの仮想光線Ｒ毎に、異なる間隔や大きさで各仮想光線Ｒを分割しても良い。
【００３０】
また、仮想立体形状ＶＣは、必ずしも全ての要素Ｒｄによって構成されている必要はなく、仮想光線Ｒの光軸方向の一部分に位置する複数の要素Ｒｄの集合によって構成されていてもよい。この場合、立体物Ｏの位置を考慮して仮想立体形状ＶＣを決定することができ、例えば、立体物Ｏ付近に位置する要素Ｒｄを抽出し、これらの要素の集合を、仮想立体形状ＶＣとしてもよい。このとき、各仮想光線から少なくとも２個の要素が選択されるように抽出することが好ましい。
このようなステップＳ１ａ〜Ｓ１ｄの処理を処理部１１で実行することにより、仮想立体形状ＶＣを生成することができる（工程（Ａ））。
【００３１】
次に、仮想立体形状をなす集合体の各要素のそれぞれを、透光性要素及び遮光性要素のいずれか一方の要素に振り分ける（工程（Ｂ））。このとき、振り分け後の上記遮光性要素のみの集合体によって、所定の形状の影が生成されるように上記要素を振り分ける。
本実施形態では、最初に仮想立体形状ＶＣの全ての要素を遮光性要素としておき、その後、仮想立体形状ＶＣをなす集合体から、一つの要素Ｒｄをランダムに選択し、選択された要素を変換する処理を行う。この処理は、予め定めておいた反復回数（ｊ）回行う。そのため、処理部１１は、反復回数をセットする（ステップＳ２ａ）。
ここでは、仮想立体形状ＶＣがｍ個の要素Ｒｄの集合体であり（０＜ｘ≦ｍ）、各要素がＲｄ１、Ｒｄ２、・・・Ｒｄｍとして区別されているものとして以下の処理手順を説明する。
また、本発明において、選択した要素を変換する処理とは、選択した要素が遮光性要素である場合には、選択した遮光性要素を透光性要素に変換する処理をいい、一方、選択した要素が透光性要素である場合には、選択した透光性要素を遮光性要素に変換する処理をいう。
【００３２】
まず、１つの要素Ｒｄｘを選択する（ステップＳ２ｂ）。
このとき、要素Ｒｄｘの選択は、ｍ個の要素Ｒｄの中から乱数を用いてランダムに１つの要素Ｒｄｘを選択する処理を処理部１１で実行することにより行う。
【００３３】
次に、選択された要素Ｒｄｘについて、この要素Ｒｄｘを変換した際に、他の遮光性要素から孤立した遮光性要素が発生するか否か（Ｙｅｓ／Ｎｏ）を処理部１１で判断する（ステップＳ２ｃ）。
その結果、孤立した遮光性要素が発生する（Ｙｅｓ）と判断された場合には、選択された要素Ｒｄｘを変換することなく（工程（Ｂ３））、ステップＳ２ｂからステップＳ２ｇまでの反復処理を１サイクル終了する（ステップＳ２ｆ）。
【００３４】
一方、上記ステップＳ２ｃの判断において、孤立した遮光性要素が発生しない（Ｎｏ）と判断された場合には、選択された要素Ｒｄｘを変換した際に、影Ｓ（影の形状）が維持されるか否か（Ｙｅｓ／Ｎｏ）を処理部１１で判断する（ステップＳ２ｄ）。
その結果、影Ｓが維持されない（Ｎｏ）と判断された場合には、要素Ｒｄｘを変換することなく（工程（Ｂ２））、反復処理を１サイクル終了する（ステップＳ２ｆ）。
【００３５】
一方、上記ステップＳ２ｄの判断において、影Ｓが維持できる（Ｙｅｓ）と判断された場合には、次に、処理部１１は、選択された要素Ｒｄｘを変換する処理、即ち、選択された要素Ｒｄｘが遮光性要素であれば透光性要素に変換し（工程（Ｂ１））、選択された要素Ｒｄｘが透光性要素であれば遮光性要素に変換する処理、を実行して（ステップＳ２ｅ）、反復処理を１サイクル終了する（ステップＳ２ｆ）。
【００３６】
上記反復処理は、上記ステップＳ２ｂ〜ステップＳ２ｆを所定の回数（ステップＳ２ｇにおいて、ｉ＝０になるまで）反復して行った後、終了する。
なお、本発明において、他の遮光性要素から孤立した遮光性要素が発生しているか否かの判断においては、下記のいずれかに該当する場合に、他の遮光性要素から孤立した遮光性要素が発生していると判断する。
（１）１個の遮光性要素が、他の遮光性要素と接することのない位置に存在する場合。
（２）他の遮光性要素と接する遮光性要素が複数個集まった遮光性要素群が、当該遮光性要素群以外の他の遮光性要素群と接することがない位置に存在する場合。
【００３７】
次に、上述した反復処理が終了した後、遮光性要素のみの集合体の形状に基づいて、立体物Ｏの立体形状を決定する処理（工程（Ｃ））を処理部１１で実行し、決定された立体物Ｏの立体形状に関する情報を記憶部１２に記憶させる。これにより、装置１０では、例えば、図４（ｂ）に示したような立体形状を有する立体物Ｏが取得される。
また、上記立体物Ｏの立体形状は、出力部１４を用いて外部に出力してもよい。
【００３８】
本実施形態に係る立体物の製造方法では、上述した工程を経て決定された立体形状を有する立体物Ｏを既知の方法にて作製する。具体的な作製方法は、立体物の材質や立体形状を考慮して適宜選択すればよい。
上記立体物が樹脂製である場合には、例えば、射出成形、注型成形等の金型の用いた成形、３Ｄプリンタ等に印刷技術を使用した造形、切削加工を用いた造形等により作製すれば良い。
また、上記立体物の材質は樹脂に限定されず、例えば、金属やセラミックスでも良く、これらの材質からなる場合も、立体物は適切な方法にて作製すればよい。
【００３９】
（第２実施形態）
第１実施形態では、要素の集合体である仮想立体形状ＶＣを生成した後、最初に全ての要素Ｒｄを遮光性要素とし、その後、ランダムに選択された要素Ｒｄｘを変換する処理を行う。このとき、選択される要素は、透光性要素であっても良いし、遮光性要素であっても良い。そのため、第１実施形態で行う要素の変換では、遮光性要素が透光性要素に変換される場合と、透光性要素が遮光性要素に変換される場合とがある。また、第１実施形態では、一度選択・変換された要素が、再度、選択され、変換されても良い。
【００４０】
一方、本実施形態では、複数の要素の集合体から変換する要素を選択する際に、要素の選択を遮光性要素の中からのみ行うこととする。
この場合、一度選択され、遮光性要素から透光性要素に変換された要素が、再度、選択・変換されて最初の状態である遮光性要素に戻る可能性がなくなる。
そのため、第１実施形態と比較すると、同一の反復回数の変換処理を行った場合に、遮光性要素から透光性要素に変換される要素の数が多くなりやすく、上記遮光性要素に集合体の形状に基づいて決定される立体物の形状が、より影の形状が予測されにくい形状となりやすい。そのため、本実施形態の立体物の製造方法は、より意外性のある立体物を製造しやすくなる。
【００４１】
（第３実施形態）
第１及び第２実施形態では、集合体の各要素のそれぞれを、透光性要素及び遮光性要素のいずれか一方の要素に振り分ける工程（工程（Ｂ））において、最初に全ての要素を遮光性要素としていたが、本実施形態では、上記工程（Ｂ）において、最初に全ての要素を透光性要素とする。
【００４２】
図５は、第３実施形態において、立体物の立体形状を決定するための処理手順の一例を示すフローチャートである。
本実施形態では、第１実施形態と同様の処理手順を経て複数の要素の集合体である仮想立体形状ＶＣを生成する（図５、ステップＳ１ａ〜Ｓ１ｄ参照）。なお、本実施形態では、ステップＳ１ａで反復回数を入力しなくて良い。
次に、仮想立体形状をなす集合体の各要素のそれぞれを、透光性要素及び遮光性要素のいずれか一方の要素に振り分ける工程（Ｂ）を行う。
【００４３】
上述したように、本実施形態では、最初に仮想立体形状ＶＣの全ての要素を透光性要素としておき、その後、仮想立体形状をなす集合体から要素を選択し、選択された要素を変換する処理を行う。ここでは、仮想立体形状ＶＣをなす集合体から、一つの要素Ｒｄｘをランダムに選択し、選択された要素Ｒｄｘを変換する処理を行う。
この処理は、後述する終了条件（ステップＳ３Ｃ）に合致するまで、反復して行う。
ここでは、仮想立体形状ＶＣがｍ個の要素Ｒｄの集合体であり（０＜ｘ≦ｍ）、各要素がＲｄ１、Ｒｄ２、・・・Ｒｄｍとして区別されているものとして以下の処理手順を説明する。
【００４４】
まず、１つの要素Ｒｄｘを選択する（ステップＳ３ａ）。
このとき、要素Ｒｄｘの選択は、ｍ個の要素Ｒｄの中から乱数を用いてランダムに１つの要素Ｒｄｘを選択する処理を処理部１１で実行することにより行う。
【００４５】
次に、選択された要素Ｒｄｘについて、要素Ｒｄｘを変換する処理、即ち、選択された要素Ｒｄｘが遮光性要素であれば透光性要素に変換し、選択された要素Ｒｄｘが透光性要素であれば遮光性要素に変換する処理（工程（Ｂ４））、を実行する（ステップＳ３ｂ）。
【００４６】
次に、上記ステップＳ３ｂを実行した後の要素Ｒｄｘの集合体について、遮光性要素のみの集合体により、影Ｓ（所定に形状の影）が生成されるか否か（Ｙｅｓ／Ｎｏ）を処理部１１で判断する（ステップＳ３ｃ）。
その結果、影Ｓが生成されない（Ｎｏ）と判断された場合には、１つの要素Ｒｄｘをランダムに選択し、選択された要素Ｒｄｘを変換する反復処理（ステップＳ３ａ及びＳ３ｂ）を再度実行する。
一方、影Ｓが生成される（Ｙｅｓ）と判断された場合には、反復処理（ステップＳ３ａ及びＳ３ｂ）を終了し、上記集合体の各要素のそれぞれを、透光性要素及び遮光性要素のいずれか一方の要素に振り分ける処理（工程（Ｂ））を完了とする。
なお、ステップＳ３ｃにおいて、（Ｙｅｓ）と判断された後、ステップＳ３ａ及びＳ３ｂを引き続き反復しても良い。但し、この場合もステップＳ３ｃにおいて（Ｙｅｓ）と判断された直後に工程（Ｂ）を完了することとする。
【００４７】
次に、各要素のそれぞれが透光性要素及び遮光性要素のいずれか一方の要素に振り分けられた集合体において、他の遮光性要素から孤立した遮光性要素が発生しているか否か（Ｙｅｓ／Ｎｏ）を処理部１１で判断する（ステップＳ３ｄ）。
この判断において、孤立した遮光性要素が発生していない（Ｎｏ）と判断された場合には、処理を終了する。
一方、上記ステップＳ３ｄの判断において、孤立した遮光性要素が発生している（Ｙｅｓ）と判断された場合には、孤立した遮光性要素を他の孤立していない遮光性要素と接続する連結片を生成する処理（工程（Ｄ））を実行する（ステップＳ３ｅ）。
【００４８】
ここで、上記連結片の位置や形状は特に限定されないが、可能な限り影の形状に影響を与えないように生成することが好ましく、仮想立体形状ＶＣの光軸に直交する断面よりも小さいものが好ましい。上記連結片としては、例えば、他の遮光性要素から孤立した遮光性要素と他の遮光性要素から孤立していない遮光性要素とを接続する棒状体等が挙げられる。
また、連結片の生成では、孤立した遮光性要素と孤立していない遮光性要素との間に存在する透光性要素の一部分（例えば、透光性要素の輪郭部分）を連結片としてもよい。
【００４９】
その後、遮光性要素のみの集合体（必要に応じて連結片を含む）の形状に基づき立体物の立体形状を決定する処理（工程（Ｃ））を処理部１１で実行する。
立体物の立体形状を決定した後は、第１実施形態と同様にして、立体物を製造すればよい。なお、立体物を製造する際に、上記連結片は透明材料で作製してもよい。
【００５０】
（第４実施形態）
本発明の実施形態に係る立体物の製造方法において、製造される立体物は、複数の光源に対して、光源毎に異なる形状の影を生成することができる立体形状を有するものであっても良い。
この場合も、本発明の実施形態に係る装置１０を用いて立体物の立体形状を決定し、その後、上記立体形状を有する立体物を製造すればよい。
【００５１】
図６は、第４実施形態において、立体物の立体形状を決定するための処理手順の一例を示すフローチャートである。
図７（ａ）は、第４実施形態において、仮想立体形状を生成する工程を説明するための図であり、（ｂ）は、第４実施形態で生成した仮想立体形状を説明するための図である。
第４実施形態において立体物の立体形状を決定するための処理手順は、要素の集合体である仮想立体形状を生成するまでの処理手順（工程（Ａ））が第１実施形態とは異なるものの、それ以降の処理手順は第１実施形態と略同様である。
従って、ここでは、仮想立体形状を決定するまでの処理手順を中心に説明する。
【００５２】
本実施形態では、まず、光源Ｌ１、Ｌ２の位置、影Ｓ１、Ｓ２の位置及び形状、立体物Ｏ１、Ｏ２の位置に関する情報の入力を入力部１３から受け付け、受け付けた情報を記憶部１２に記憶させる。また、反復回数ｊについても入力部１３から受け付け、受け付けた回数を記憶部１２に記憶させる（ステップＳ１１ａ）。
光源Ｌ１、Ｌ２の位置、影Ｓ１、Ｓ２の位置及び形状、及び、立体物Ｏ１、Ｏ２の位置に関する情報は、光源、影及び立体物が存在する空間内に座標軸（ｘｙｚ座標）を設け、その座標軸に基づいて定めれば良い。
【００５３】
次に、影Ｓ１及びＳ２をそれぞれ複数個のＳ１ｄ及び複数個のＳ２ｄに分割し、影Ｓ１及びＳ２のそれぞれに対応する分割影Ｓ１ｄ及びＳ２ｄの位置及び形状に関する情報を取得する（ステップＳ１１ｂ）。
ここでは、第１実施形態と同様の手法を用いて、分割影Ｓ１ｄの位置及び形状を算出する処理、及び、分割影Ｓ２ｄの位置及び形状を算出する処理、を処理部１１で実行し、得られた分割影Ｓ１ｄ、Ｓ２ｄのそれぞれの位置及び形状に関する情報を記憶部１２に記憶させる。
なお、本実施形態においても、影を分割する場合には、必ずしも単位面積で分割する必要はなく、分割された各分割影の面積が異なるように分割してもよい。また、各分割影の形状も特に限定されず、各形状は同一であっても良いし、異なっていてもよい。
【００５４】
次に、光源Ｌ１、Ｌ２の位置情報と分割影Ｓ１ｄ、Ｓ２ｄの位置及び形状に関する情報とに基づいて、分割影Ｓ１ｄ毎に光源Ｌ１の位置を頂点とし分割影Ｓ１ｄを底面とする錐体状の仮想光線Ｒ１を生成するとともに、分割影Ｓ２ｄ毎に光源Ｌ２の位置を頂点とし分割影Ｓ２ｄを底面とする錐体状の仮想光線Ｒ２を生成する（ステップＳ１１ｃ）。仮想光線Ｒ１及び仮想光線Ｒ２はそれぞれ複数本ずつ生成される。
ここでは、第１実施形態と同様の手法を用いて、光源Ｌ１、Ｌ２及び分割影Ｓ１ｄ、Ｓ２ｄ毎に、光源の位置を頂点とし分割影を底面とする錐体状の仮想光線の位置及び形状を算出する処理を処理部１１で実行し、得られた光線に関する情報を記憶部１２に記憶させる。
【００５５】
次に、仮想光線Ｒ１、Ｒ２を底面に平行な面で区切って複数個の要素Ｒ１ｄ、Ｒ２ｄに分割し、要素Ｒ１ｄ、Ｒ２ｄの位置及び形状に関する情報を取得して、仮想光線Ｒ１を分割して得られた要素Ｒ１ｄの集合体からなる初期仮想立体形状ＶＣ１と、仮想光線Ｒ２を分割して得られた要素Ｒ２ｄの集合体からなる初期仮想立体形状ＶＣ２とをそれぞれ別々に生成する（ステップＳ１１ｄ）。
ここで、初期仮想立体形状ＶＣ１、初期仮想立体形状ＶＣ２を生成する手法は、それぞれ、第１実施形態において仮想立体形状ＶＣを生成する手法と同様である。
【００５６】
次に、初期仮想立体形状ＶＣ１、及び、初期仮想立体形状ＶＣ２の共通部分に基づいて、新たな要素ｎＲｄの集合体からなる新たな仮想立体形状ｎＶＣを生成する（ステップＳ１１ｅ、図７（ａ）及び（ｂ））。
このとき、新たな仮想立体形状ｎＶＣの生成は、処理部１１において、例えば下記の手法により行えばよい。
まず、初期仮想立体形状ＶＣ１と初期仮想立体形状ＶＣ２との重複する部分を抽出する。このとき抽出された部分の外縁が、新たな仮想立体形状ｎＶＣの外縁となる。
次に、新たな仮想立体形状ｎＶＣ内において、初期仮想立体形状ＶＣ１の各要素Ｒ１ｄを初期仮想立体形状ＶＣ２の各要素Ｒ２ｄで細分化するとともに、初期仮想立体形状ＶＣ２の各要素Ｒ２ｄを初期仮想立体形状ＶＣ１の各要素Ｒ１ｄで細分化し、新たな仮想立体形状ｎＶＣを新たな要素ｎＲｄの集合体とする。
上述したように、初期仮想立体形状ＶＣ１、及び、初期仮想立体形状ＶＣ２の共通部分を抽出した場合、必ずしも初期仮想立体形状ＶＣ１の１つの要素Ｒ１ｄと初期仮想立体形状ＶＣ２の１つの要素Ｒ２ｄとは、１対１で対応して重複しているわけではない。例えば、初期仮想立体形状ＶＣ１のある要素Ｒ１ｄａに着目した場合は、この要素Ｒ１ｄａは、初期仮想立体形状ＶＣ２のある要素Ｒ２ｄａの一部及び他のある要素Ｒ２ｄｂの一部と重複していることがある。そのため、このような場合には、要素Ｒ１ｄａを要素Ｒ２ｄａと要素Ｒ２ｄｂとの境界で細分化して、複数の新たな要素ｎＲｄを生成し、このような新たな要素ｎＲｄの集合体を新たな仮想立体形状ｎＶＣとする。
なお、図７（ｂ）は、仮想立体形状ｎＶＣの模式図であり、上記手法の把握を容易にするために各仮想光線を略平行光線として描画しているが、実際には各仮想光線は、上述した通り、錐体状である。
また、初期仮想立体形状ＶＣ１をなす集合体の各要素、及び、初期仮想立体形状ＶＣ２をなす集合体の各要素のそれぞれを充分に小さいサイズとすることにより、初期仮想立体形状ＶＣ１の１つの要素Ｒ１ｄと初期仮想立体形状ＶＣ２の１つの要素Ｒ２ｄとが１対１で対応して重複しているとみなすこともでき、この場合、サイズの充分に小さい各要素を仮想立体形状ｎＶＣをなす集合体の各要素とすれば良い。
このようなステップＳ１１ａ〜Ｓ１１ｅの処理を処理部１１で実行することにより、仮想立体形状ｎＶＣを生成することができる（工程（Ａ））。
【００５７】
また、本実施形態では、仮想立体形状ｎＶＣを生成した後、生成した仮想立体形状ｎＶＣが、その内部に立体物Ｏ１，Ｏ２の位置を包含しているか否かを判断する処理を行い（図示せず）、否と判断された場合には処理を中止し、再度ステップＳ１１ａからやり直すことが好ましい。
仮想立体形状ｎＶＣが、その内部にＯ１，Ｏ２の位置を包含していない場合、所定の位置に配置される立体物を製造することができないことがある。
【００５８】
本実施形態では、上述した手法を経て新たな仮想立体形状ｎＶＣを生成した後、第１実施形態とほぼ同様の処理手順を用いて、立体物Ｏの立体形状を決定する。即ち、仮想立体形状ｎＶＣをなす集合体の新たな要素ｎＲｄのそれぞれを、所定の手順を経て透光性要素及び遮光性要素のいずれか一方の要素に振り分け（工程（Ｂ））、その後、遮光性要素の集合体の形状に基づいて立体物Ｏの立体形状を決定する処理（工程（Ｃ））を処理部１１で実行する。
【００５９】
以下、仮想立体形状ｎＶＣを生成した後、立体物Ｏの立体形状を決定する処理手順について、簡単に説明する。ここでは、仮想立体形状ｎＶＣがｎ個の新たな要素ｎＲｄの集合体であり（０＜ｘ≦ｎ）、各要素がｎＲｄ１、ｎＲｄ２、・・・ｎＲｄｎとして区別されているものとして以下の処理手順を説明する。
【００６０】
本実施形態においても、最初に仮想立体形状ｎＶＣをなす集合体の全ての要素ｎＲｄを遮光性要素としておく。
まず、１つの要素ｎＲｄｘを選択する（ステップＳ１２ｂ）。要素ｎＲｄｘの選択は、ｎ個の要素ｎＲｄの中から乱数を用いてランダムに１つの要素ｎＲｄｘを選択する。
【００６１】
次に、選択された要素ｎＲｄｘについて、この要素ｎＲｄｘを変換した際に、他の遮光性要素から孤立した遮光性要素が発生するか否か（Ｙｅｓ／Ｎｏ）を判断する（ステップＳ１２ｃ）。その結果、孤立した遮光性要素が発生する（Ｙｅｓ）と判断された場合には、選択された要素ｎＲｄｘを変換することなく（工程（Ｂ３））、ステップＳ１２ｂからステップＳ１２ｇまでの反復処理を１サイクル終了する（ステップＳ１２ｆ）。
【００６２】
一方、ステップＳ１２ｃの判断において、孤立した遮光性要素が発生しない（Ｎｏ）と判断された場合には、選択された要素ｎＲｄｘを変換した際に、影Ｓ１及び影Ｓ２（影の形状）がともに維持されるか否か（Ｙｅｓ／Ｎｏ）を判断する（ステップＳ１２ｄ）。
その結果、影Ｓ１及び影Ｓ２の少なくとも一方が維持されない（Ｎｏ）と判断された場合には、要素ｎＲｄｘを変換することなく（工程（Ｂ２））、反復処理を１サイクル終了する（ステップＳ１２ｆ）。
【００６３】
一方、ステップＳ１２ｄの判断において、影Ｓ１及び影Ｓ２がともに維持できる（Ｙｅｓ）と判断された場合には、次に、選択された要素ｎＲｄｘを変換する処理を実行して（ステップＳ１２ｅ）、反復処理を１サイクル終了する（ステップＳ１２ｆ）。
上記反復処理は、上記ステップＳ１２ｂ〜ステップＳ１２ｆを所定の回数（ステップＳ２ｇにおいて、ｉ＝０になるまで）反復して行った後、終了する。
【００６４】
その後、第１実施形態と同様、遮光性要素のみの集合体の形状に基づいて、立体物Ｏの立体形状を決定し（工程（Ｃ））、決定された立体形状を有する立体物Ｏを作製する。
本実施形態では、複数の光源に対して、光源毎に異なる形状の影を生成することができる立体形状を有する立体物を製造することができる。
【００６５】
（第５実施形態）
第４実施形態では、１つの要素ｎＲｄｘを選択する処理（ステップＳ１２ｂ）を行った後、選択された要素を変換した際に、他の遮光性要素から孤立する遮光性要素が生じるか否かを判断する処理（ステップＳ１２ｃ）を行っていたが、この処理は必ずしも行う必要はなく、上記ステップＳ１２ｃは省略してもよい。
この場合、立体物の立体形状を決定する処理手順は、下記のように行えばよい。
【００６６】
図８は、第５実施形態において、立体物の立体形状を決定するための処理手順の一例を示すフローチャートである。
まず、第４実施形態のステップＳ１１ａ〜Ｓ１１ｅと同様の処理手順で、複数の要素ｎＲｄの集合体である仮想立体形状ｎＶＣを生成する処理を処理部１１で実行する。
次に、仮想立体形状ｎＶＣをなす集合体から、要素を変換する処理の反復回数をセット（ｉ＝ｊ）する（ステップＳ２２ａ）。
【００６７】
次に、１つの要素ｎＲｄｘをランダムに選択する処理を実行する（ステップＳ２２ｂ）。
次に、選択された要素ｎＲｄｘを変換した際に、影Ｓ１及び影Ｓ２がともに維持されるか否か（Ｙｅｓ／Ｎｏ）を判断する（ステップＳ２２ｃ）。
その結果、影Ｓ１及び影Ｓ２の少なくとも一方が維持されない（Ｎｏ）と判断された場合には、要素を変換することなく、反復処理の１サイクルを終了する（ステップＳ２２ｅ）。
【００６８】
一方、上記ステップＳ２２ｃの判断において、影Ｓ１及び影Ｓ２がともに維持できる（Ｙｅｓ）と判断された場合には、次に、選択された要素ｎＲｄｘを変換する処理を実行し（ステップＳ２２ｄ）、反復処理の１サイクル終了する（ステップＳ２２ｅ）。
【００６９】
その後、同様の手順で、上記ステップＳ２２ａ〜ステップＳ２２ｅを所定の回数（ステップＳ２２ｆにおいて、ｉ＝０になるまで）反復して実行する。
【００７０】
次に、所定の要素が変換され、透光性要素及び遮光性要素のいずれか一方の要素への振り分け処理が完了した後の仮想立体形状ｎＶＣにおいて、他の遮光性要素から孤立した遮光性要素が発生しているか否か（Ｙｅｓ／Ｎｏ）を判断する（ステップＳ２２ｇ）。この判断において、孤立した遮光性要素が発生していない（Ｎｏ）と判断された場合には、処理を終了する。
一方、上記ステップＳ２２ｇの判断において、孤立した遮光性要素が発生している（Ｙｅｓ）と判断された場合には、孤立した遮光性要素を他の孤立していない遮光性要素と接続する連結片を生成する処理（工程（Ｄ））を実行する（ステップＳ２２ｈ）。
なお、連結片の生成は、例えば、第３実施形態で説明した手法と同様の手法により行えば良い。
【００７１】
このようなステップＳ２２ａ〜ステップＳ２２ｈの処理を処理部１１で実行することにより、仮想立体形状ｎＶＣをなす集合体の各要素をそれぞれ透光性要素及び遮光性要素のいずれか一方の要素に振り分けるとともに、孤立した遮光性要素を包含しない立体物の立体形状を決定する（工程（Ｃ））。
立体物の立体形状を決定した後は、第１実施形態と同様にして、立体物を製造すればよい。なお、立体物を製造する際に、上記連結片は透明材料で作製してもよい。
【００７２】
（第６実施形態）
第４及び第５実施形態では、複数の光源に対して、光源毎に異なる形状の影を生成することができる立体形状を有する立体物を製造していたが、このような光源毎に異なる形状の影を生成することができる立体物を製造する場合において、より確実に所定の形状の立体物を製造すべく、立体物の立体形状を決定する処理手順を下記の処理手順で行っても良い。
【００７３】
図９は、第６実施形態において、立体物の立体形状を決定するための処理手順の一例を示すフローチャートである。
本実施形態では、まず、第４実施形態のステップＳ１１ａ〜ステップＳ１１ｅと同様の処理を処理部１１で実行して要素ｎＲｄの集合体である仮想立体形状ｎＶＣを生成する（Ｓ３１ａ〜Ｓ３１ｅ）。
【００７４】
次に、生成された仮想立体形状ｎＶＣ基づいて影Ｓ１及び影Ｓ２を生成した場合、上記仮想立体形状ｎＶＣによる影（影Ｓ１及び影Ｓ２の少なくとも一方）に欠損が生じるか否か（Ｙｅｓ／Ｎｏ）を処理部１１が判断する（ステップＳ３１ｆ）。
その結果、影に欠損が生じない（Ｎｏ）と判断された場合には、その後の処理（Ｓ１２ａ〜Ｓ１２ｇ）の実行に移る。
【００７５】
一方、ステップＳ３１ｆにおいて、影に欠損が生じる（Ｙｅｓ）と判断された場合には、影Ｓ１及び／又は影Ｓ２に生じる欠損の位置及び形状に関する情報を取得する（ステップＳ３１ｇ）。
ここでは、装置１０の処理部１１において、影Ｓ１、Ｓ２に生じる欠損の位置及び形状を算出する処理を実行し、得られた影の欠損に関する情報を記憶部１２で記憶する。
その後、取得された影の欠損に関する情報に基づいて、欠損が生じないように、光源の位置、影の位置及び形状、並びに、立体物の位置に関する情報の少なくともいずれか１つを修正し、再度、仮想立体形状ｎＶＣを生成する上記Ｓ３１ａ〜Ｓ３１ｅのステップを実行し、新たに仮想立体形状ｎＶＣを生成する処理を処理部１１が実行する。
【００７６】
上述したような処理を経て、仮想立体形状ｎＶＣを生成した後は、第４実施形態のステップＳ１２ａ〜ステップＳ１２ｇと同様の処理を処理部１１で実行して立体物の立体形状を決定する（工程（Ｂ）及び（Ｃ））。
その後は、決定された立体形状に基づいて、上述した手法により立体物を製造する。
本実施形態では、所定の形状の影（影Ｓ１及び影Ｓ２）を形成することができると判断された仮想立体形状ｎＶＣに基づいて立体物の立体形状を決定しているため、確実に所定の影を投影することができる立体物を製造することができる。
【００７７】
（他の実施形態）
（１）第３実施形態では、第１実施形態と異なり、要素を変換することにより孤立した遮光性要素が発生するか否かを判断することなく、要素の変換を行っている。しかしながら、第３実施形態においても要素の変換を行う前に、選択された要素を変換することにより孤立した遮光性要素が発生するか否かを判断し、発生しないと判断された場合には、要素を変換することなく反復処理を１サイクル終了しても良い。なお、この場合は、各要素を透光性要素及び遮光性要素のいずれか一方の要素に振り分けた後に必要に応じて行う連結片の生成を省略することができる。
【００７８】
（２）第４〜第６実施形態では、新たな要素ｎＲｄの集合体である仮想立体形状ｎＶＣを生成する手法として、光源Ｌ１、Ｌ２の位置情報と分割影Ｓ１ｄ、Ｓ２ｄの位置及び形状に関する情報とに基づいて、分割影毎に仮想光線Ｒ１、仮想光線Ｒ２を生成した後、各仮想光線Ｒ１、Ｒ２をそれぞれ複数個の要素Ｒ１ｄ、Ｒ２ｄに分割し、仮想光線Ｒ１を分割して得られた要素Ｒ１ｄの集合体からなる初期仮想立体形状ＶＣ１と、仮想光線Ｒ２を分割して得られた要素Ｒ２ｄの集合体からなる初期仮想立体形状ＶＣ２とをそれぞれ別々に生成し、その後、初期仮想立体形状ＶＣ１と初期仮想立体形状ＶＣ２との共通部分を抽出し、必要に応じて各要素を更に細分化して、仮想立体形状ｎＶＣを生成する手法を採用している。
一方、複数の光源に対して、光源毎に異なる形状の影を生成することができる立体形状を有する立体物を製造する場合、複数の要素の集合体である仮想立体形状ｎＶＣを生成する手法としては、下記の手法を採用してもよい。
まず、影Ｓ１及びＳ２を分割することなく、光源Ｌ１、Ｌ２の位置情報と影Ｓ１、Ｓ２の位置及び形状に関する情報とに基づいて、光源Ｌ１を頂点とし影Ｓ１を底面とする錐体状の仮想光線、及び、光源Ｌ２を頂点とし影Ｓ２を底面とする錐体状の仮想光線とを生成し、これらの仮想光線の共通部分を抽出し、その後、抽出された共通部分を新たに細分化して、複数の要素の集合体である仮想立体形状ｎＶＣを生成してもよい。
この場合、抽出された共通部分を細分化する方法は特に限定されず、任意の形状、サイズで細分化すればよい。
【００７９】
（３）第４〜第６実施形態では、上述した通り、初期仮想立体形状ＶＣ１と初期仮想立体形状ＶＣ２とをそれぞれ別々に生成した後、初期仮想立体形状ＶＣ１と初期仮想立体形状ＶＣ２との共通部分を抽出・細分化して、新たな要素ｎＲｄの集合体である仮想立体形状ｎＶＣを生成し（工程（Ａ））、その後、要素ｎＲｄを所定の手順で変換することにより、要素ｎＲｄのそれぞれを透光性要素及び遮光性要素のいずれか一方の要素に振り分け、遮光性要素のみの集合体の形状に基づいて立体物の立体形状を決定している。
一方、複数の光源に対して、光源毎に異なる形状の影を生成することができる立体形状を有する立体物を製造する場合、下記の手法を採用してもよい。
【００８０】
即ち、第４実施形態〜第６実施形態では、初期仮想立体形状ＶＣ１及びＶＣ２の共通部分に対して新たに生成した複数の要素を透光性要素及び遮光性要素のいずれか一方の要素に振り分けて立体物の立体形状を決定しているのに対し、初期仮想立体形状ＶＣ１の要素Ｒ１ｄ及び初期仮想立体形状ＶＣ２の要素Ｒ２ｄのそれぞれを、そのまま仮想立体形状ｎＶＣをなす集合体の要素として取扱い、集合体から要素を選択する処理、及び、選択された要素を変換する処理を行ってもよい。
この場合、仮想立体形状ｎＶＣにおいては、同一の領域に複数の要素、即ち、初期仮想立体形状ＶＣ１に由来する要素Ｒ１ｄ及び初期仮想立体形状ＶＣ２に由来する要素Ｒ２ｄが同時に存在する場合があるが、本手法では、要素Ｒ１ｄ及び要素Ｒ２ｄを独立した要素として取扱い、要素の選択及び変換を行う。
なお、本手法では、要素の振り分けが完了した際に、同一の領域に透光性要素と遮光性要素とが同時に存在することがある。そのため、本手法では、仮想立体形状ｎＶＣをなす集合体の要素（Ｒ１ｄ及びＲ２ｄ）の振り分け（工程（Ｂ））の後、遮光性要素のみの集合体に基づいて立体物の立体形状を決定する際（工程（Ｃ））に、遮光性要素と透光性要素とが併存する領域がある場合、その併存する領域については遮光性要素に振り分けられているとして、上述した立体物の立体形状の決定を行うこととする。
【００８１】
（４）上記他の実施形態（３）では、初期仮想立体形状ＶＣ１に由来する要素Ｒ１ｄ及び初期仮想立体形状ＶＣ２に由来する要素Ｒ２ｄについて、それぞれ独立した要素として取扱い、要素の選択及び要素の変換を行っていたが、上記要素の変換は、下記の手法により行ってもよい。
即ち、他の実施形態（３）と同様にして新たな仮想立体形状ｎＶＣを生成した後、仮想立体形状ｎＶＣから要素を選択し、変換する際に、初期仮想立体形状ＶＣ１に由来する要素Ｒ１ｄが選択された場合には、この要素Ｒ１ｄと少しでも重複する部分を有する初期仮想立体形状ＶＣ２に由来する要素Ｒ２ｄも同時に選択された要素とみなして、その後の処理を行い、一方、初期仮想立体形状ＶＣ２に由来する要素Ｒ２ｄが選択された場合には、この要素Ｒ２ｄと少しでも重複する部分を有する初期仮想立体形状ＶＣ１に由来する要素Ｒ１ｄも同時に選択された要素とみなして、その後の処理を行っても良い。
【００８２】
（５）第４〜第６実施形態では、仮想立体形状ｎＶＣに対して、要素を選択・変換する処理（工程（Ｂ））を行う際に、最初に仮想立体形状ｎＶＣをなす集合体の全ての要素を遮光性要素として処理を行っているが、必ずしも全ての要素を最初に遮光性要素とする必要は無く、第３実施形態と同様、最初に全ての要素を透光性要素としても良い。
【００８３】
（６）第４〜第６実施形態では、仮想立体形状ｎＶＣに対して、要素を選択・変換する処理（工程（Ｂ））を行う際に、遮光性要素が選択されると透光性要素に変換し、透光性要素が選択されると遮光性要素に変換しているが、第４〜第６実施形態においても、第２実施形態と同様、要素を選択する際に遮光性要素のみを選択し、遮光性要素から透光性要素への変換のみ行ってもよい。
【００８４】
（７）第６実施形態では、仮想立体形状ｎＶＣを生成した後、第４実施形態と同様の処理手順で立体物の立体形状を決定していたが、この処理手順に代えて第５実施形態と同様の処理手順で立体物の立体形状を決定してもよい。
【００８５】
（８）第１〜第３実施形態は光源及び影の個数がそれぞれ１個の例であり、第４〜第６実施形態は光源及び影の個数がそれぞれ２個の例であるが、本発明において、光源及び影の個数は限定されるわけではなく、それぞれ３個以上であっても良い。
例えば、光源及び影の数が３個の例では、それぞれの光源及び影毎に形成した３つの初期仮想立体形状の共通部分を抽出して仮想立体形状を生成し、この仮想立体形状に基づいて立体物の立体形状を決定すれば良い。
【００８６】
（９）第１〜第６の実施形態では、工程（Ｂ）において、最初に全ての要素を遮光性要素のみ又は透光性要素のみとして処理を行っているが、遮光性要素と透光性要素とが混在した状態から処理を開始してもよい。
【００８７】
（１０）第１〜第６の実施形態では、最初に立体物の位置に関する情報の入力を入力部から受け付けている。
しかしながら、立体物を配置する位置に関して制限が無く、光源に位置、及び、影の位置及び形状に準じて立体物の配置位置を任意に選択することができる場合には、必ずしも立体物の位置に関する情報の入力を最初に受け付けなくなくてもよい。
勿論、最初に立体物の位置に関する情報の入力を受け付けておくことにより、立体物を所定の位置に配置した場合における当該立体物の立体形状を決定することができるとの利点がある。
更に、最初に立体物の位置に関する情報の入力を受け付けた場合、上記立体物の位置に関する情報に基づいて、仮想立体形状を生成する位置を決定する処理を実行しても良い。
また、各要素のそれぞれを透光性要素及び遮光性要素のいずれか一方の要素に振り分ける工程では、最初に得られた立体物の位置に関する情報に基づいて、選択された要素を変換するか否かを決定する処理を実行しても良い。
【００８８】
（１１）第１〜第６に実施形態では、仮想立体形状をなす集合体から要素を選択する際に１つの要素を選択している。しかしながら、上記集合体から要素を選択する場合、同時に選択することができる要素の個数は１個に限定される訳ではなく、同時に複数個の要素を選択しても良い。
【００８９】
また、ここまで説明したような光源からの光によって投影面に所定の形状の影を生成する立体物の立体形状を決定する方法はコンピュータによって行うことができ、コンピュータを用いた上記方法もまた本発明の１つである。
【符号の説明】
【００９０】
１０  装置
１１  処理部
１２  記憶部
１３  入力部
１４  出力部
Ｌ、Ｌ１、Ｌ２  光源
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２  影
Ｓｄ、Ｓ１ｄ、Ｓ２ｄ  分割影
Ｏ  立体物
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２  仮想光線
Ｒｄ、Ｒ１ｄ、Ｒ２ｄ、ｎＲｄ  要素
ＶＣ、ｎＶＣ  仮想立体形状
【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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