(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示機器上に表示されるか、或いは記録される画像用に色づけ或いは影づけされたテクスチュアを生成する方法であって、
（ａ）各々が表面を定義する複数のシェイプ要素を備え、
（ｂ）前記複数のシェイプ要素各々に、該シェイプ要素の表面にわたって変化する不透明さを与え、
（ｃ）前記複数のシェイプ要素が重なり合うように構成し、
（ｄ）プリンタ或いは表示機器への出力のために、前記重なり合った不透明さによって色づけされた或いは影づけされたテクスチュアを生成するように、前記複数のシェイプ要素をレンダリングし、
前記複数のシェイプ要素の少なくともいくつかは、それらと関連する色成分をもっており、
前記色成分はシェイプ要素からシェイプ要素へと変化することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記複数のシェイプの要素は、規則性のある幾何学的なシェイプであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数のシェイプの要素各々は、同じ一般形をしていることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記複数のシェイプの要素は、類似のサイズであることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記複数のシェイプの要素は、円形であることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記複数のシェイプの要素は、四角形、六角形、或いは、他の正多角形を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記シェイプの要素各々に焦点を割当る工程をさらに含み、各シェイプの不透明度は前記焦点からの距離に従って変化することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
各焦点は、その関連するシェイプ要素の中に位置していることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
各焦点は、関連するシェイプ要素の中央、或いは、その近傍に位置することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
各シェイプ要素の内部で任意に与えられた位置での不透明度は、前記焦点から前記位置までの距離によって定められることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
各シェイプ要素の不透明度は、所定の関数に従って、前記焦点と前記シェイプ要素の境界線との間で変化することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
表示機器上に表示されるか、或いは記録される画像用に色づけ或いは影づけされたテクスチュアを生成する方法であって、
（ａ）各々が表面を定義する複数のシェイプ要素を備え、
（ｂ）前記複数のシェイプ要素各々に、該シェイプ要素の表面にわたって変化する不透明さを与え、
（ｃ）前記複数のシェイプ要素が重なり合うように構成し、
（ｄ）プリンタ或いは表示機器への出力のために、前記重なり合った不透明さによって色づけされた或いは影づけされたテクスチュアを生成するように、前記複数のシェイプ要素をレンダリングし、
前記複数のシェイプ要素の少なくともいくつかは、それらと関連する色成分をもっており、
各シェイプ要素の色成分は、そのシェイプ要素の表面にわたって変化することを特徴とする方法。
【請求項１３】
閉曲線によって定義された境界内で前記色づけされた、或いは影づけされたテクスチュアを適用する工程をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記閉曲線はフォント文字のアウトラインによって定義されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
表示機器上に表示されるか、或いは記録される画像用に色づけ或いは影づけされたテクスチュアを生成する装置であって、
各々が表面を定義する複数のシェイプ要素を備え、前記複数のシェイプ要素各々に、該シェイプ要素の表面にわたって変化する不透明さを与え、前記複数のシェイプ要素が重なり合うように構成し、プリンタ或いは表示機器への出力のために、前記重なり合った不透明さによって色づけされた或いは影づけされたテクスチュアを生成するように、前記複数のシェイプ要素をレンダリングするレンダリング手段を有し、
前記複数のシェイプ要素の少なくともいくつかは、それらと関連する色成分をもっており、
前記色成分はシェイプ要素からシェイプ要素へと変化することを特徴とする装置。
【請求項１６】
表示機器上に表示されるか、或いは記録される画像用に色づけ或いは影づけされたテクスチュアを生成する装置であって、
各々が表面を定義する複数のシェイプ要素を備え、前記複数のシェイプ要素各々に、該シェイプ要素の表面にわたって変化する不透明さを与え、前記複数のシェイプ要素が重なり合うように構成し、プリンタ或いは表示機器への出力のために、前記重なり合った不透明さによって色づけされた或いは影づけされたテクスチュアを生成するように、前記複数のシェイプ要素をレンダリングするレンダリング手段を有し、
前記複数のシェイプ要素の少なくともいくつかは、それらと関連する色成分をもっており、
各シェイプ要素の色成分は、そのシェイプ要素の表面にわたって変化することを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示機器上に或いはプリンタで表示される色づけされた或いは影づけされたテクスチュアを生成する方法に関する。
【０００２】
本発明は第一義的には表示物或いは印刷物での背景効果を生成するために用いるために開発されたものである。しかしながら、生成されたテクスチュアは、スプライトやレタリングや３次元表示の表面を含む適当な対象にも適用されることが認識されている。
【０００３】
【従来の技術】
種々のタイプのテクスチュアを生成するために、従来から数多くのシステムが開発されてきた。典型的なものとして、これらのシステムには、ぺリン（Perlin）ノイズ関数、反応拡散、或いは、ベクトル場のような現存する関数の変調が含まれている。或いは、存在する画像は、これらの関数やそれと類似の関数を用いて変調されることもある。しかしながら、そのようなアプローチでは、相対的にはプロセッサに負荷がかかる傾向があり、それは速度が重要である場合には不利な点となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
あらゆる種類のテキスト、図形操作、表示での使用のために、視覚的に興味深いテクスチュアを、相対的に簡単に高速に生成することには、今でも重要な課題である。特に、フォント文字に適用可能な、また、ユーザからの多大な量のマニュアル入力の必要なく特別なアプリケーションのために比較的簡単にカスタマイズ可能な、視覚的に興味深いパラメータ化されたテクスチュアには、絶えることない必要性がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、表示機器上に表示されるか、或いは記録される画像用に色づけ或いは影づけされたテクスチュアを生成する方法であって、
（ａ）各々が表面を定義する複数のシェイプ要素を備え、
（ｂ）前記複数のシェイプ要素各々に、該シェイプ要素の表面にわたって変化する不透明さを与え、
（ｃ）前記複数のシェイプ要素が重なり合うように構成し、
（ｄ）プリンタ、記憶装置或いは表示機器への出力のために、前記重なり合った不透明さによって色づけされた或いは影づけされたテクスチュアを生成するように、前記複数のシェイプ要素をレンダリングし、
前記複数のシェイプ要素の少なくともいくつかは、それらと関連する色成分をもっており、
前記色成分はシェイプ要素からシェイプ要素へと変化することを特徴とする方法を備える。
【０００６】
好適には、前記複数のシェイプ要素は、規則性のある幾何学的なシェイプであり、同じ一般形をしている。また、前記複数のシェイプの要素は、類似のサイズであることが好適である。特に、好適な実施形態では、前記複数のシェイプの要素は、円形である。
【０００７】
好適には、前記複数のシェイプ要素は、フォント文字のアウトラインのような閉曲線内の所定の点に位置している。
【０００８】
本発明の他の態様については、次の詳細な説明において説明する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図を参照すれば、本発明の好適な実施形態に従う、表示機器或いはプリンタに表示されることなる画像のために色づけ或いは影づけされたテクスチュアを生成する方法が備えられている。この好適な実施形態を実行する基本的なステップは、図１４のフローチャート１４００に提示されている。まず、ステップ１４０１において、複数のシェイプ要素が備えられる。各シェイプ要素は表面（サーフェス）を定義し、好適な形としては、正多角形であるか、円である。各シェイプ要素にはステップ１４０２で不透明度が与えられ、そして、ステップ１４０３ではそれらシェイプ要素は重なり合うように構成される。通常、それらシェイプ要素が構成される領域はフォント文字のエッジのような閉曲線によってその境界が決められる。或いは、好適な実施形態が背景となるテクスチュアを生成する手段として用いられているのであれば、その画像自身のエッジ以外の境界は適用されない。
【００１０】
重なり合うシェイプ要素は、それから、ステップ１４０４において、プリンタ１４０５、ディスプレイ１４０７、或いは、メモリ１４０６への出力のためにレンダリングされる。構成要素１４０５、１４０６、或いは、１４０７は各々、図１３に関連して後で議論されるようなコンピュータシステムにインプリメントされている。
【００１１】
好適な色づけされた実施形態では、不透明度が変化する重なり合ったシェイプが合成されるとき、色づけされたテクスチュアが色空間での干渉によって生成される。このようにして、結果として得られるテクスチュアは、色（或いは影）と不透明さをもったシェイプで効果的に符号化されるが、そのテクスチュアはレンダリングがなされるまでは具象化されない。
【００１２】
この方法では、複数のシェイプが備えられ、これによって、必要な干渉を保証することが要求されている。シェイプ要素の典型的なものとしては、規則性のある幾何学的な形があり、これらは通常均一のサイズと形をしている。しかしながら、異なるサイズと形をミックスして、変化のある視覚的に興味深いテクスチュアを備えるようにしても良い。
【００１３】
様々な図に示されているように、四角、六角形、或いは、他の正多角形（不図示）のような他のシェイプ要素を用いて異なるテクスチュアを備えるようにもできるが、これらのシェイプ要素が円であることが特に望ましい。
【００１４】
各シェイプは、その周辺部に相対的に定義される焦点１と関連している。図５〜図６に示されているように、最大不透明度は通常、焦点１にあり、円の周辺部２に向かって減少してゆく。不透明度は垂直スケール４で示されている。図６に示されているように、焦点１を周辺部２に向かって移動させていくと、単位正方形に相対してその不透明度は斜めに向かってゆき、これによって他のシェイプ要素と合成されるとき、異なる視覚的に興味深いテクスチュアが生成されるようになる。
【００１５】
各シェイプの不透明度は、この好適な実施形態では、線形内挿が用いられているが、その焦点１と周辺部２との間で、何らかの適当な関数に従って、変化してもよい。線形内挿を用いると、最終的なテクスチュアにわたって相対的に一貫した不透明度を保証するのに助けとなる。
【００１６】
それらのシェイプが相対的に平坦にそのテクスチュアの領域にわたって分布していると、不透明度の一貫性も改善されるし、もし、そのテクスチュアがさらに合成演算をするのに用いられることになるなら、その一貫性は特に重要である。図１〜図４は隣接する円を重ね合わせたときの不透明性の効果を示しており、これらの円各々は焦点０をもっている。図１において、水平面に位置し、単位正方形１０の第１の隅８にその中心をもつ円６（その４分の１のみが示されている）は、相対的に急な傾斜をもつ不透明度１２を呈している。図２は、隣接した隅に中心をもつ円が付け加えられており、これによって、全体としては、その単位正方形にわたる全体的な不透明度の差異を少なくしている。図３はさらに別の円を付け加え、一方、図４は単位正方形１０の最後の隅を中心した最後の円を付け加えている。図４に示されているように、数多くの円を重ね合わせる効果によって相対的に一定の間隔をもって線形的な不透明度の傾斜をもつようになり、これがこれらの円が置かれた領域にわたって相対的に一定の不透明度を生み出せるような傾向をもつようにしている。この場合、重なり合う円を付加することに関連して、小さな「でこぼこ（bumps）」がある。しかしながら、これらは、不透明度１から大きく離れている訳ではない。例えば、中央の凸部１６では約１．２の不透明度をもっているが、これが、全単位正方形にわたる、不透明度１．０からの最もおおきい偏差である。この技術の当業者に公知のメッシュフィッティングのようなアルゴリズムを用いて、ほどよく等距離をもった位置を生成し、その位置にシェイプ要素を配置するようにしても良い。
【００１７】
焦点のパラメータは、焦点１とそれに関連する周辺部２との関係を規定する。この好適な実施形態では、デフォルト値０は、図５に示されるように焦点１が円の中心にあり、一方、値１は焦点１がその円の周辺部にあることを示している。図６は、焦点１が周辺部２に向かって０．２５単位シフトした場合を示している。
【００１８】
好適な形では、利用可能な焦点のパラメータ値は円の中心と周辺部２との間で変化するが、他の実施形態では焦点パラメータはこの範囲を超えて、焦点が周辺部２の外側にも位置するようにしてもよい。焦点パラメータを変化させることで、色と不透明度に不連続性が生まれ、これが他のテクスチュア生成アルゴリズムではできない実質的なシェイプに印象や感銘を与えるものとなる。例えば、図９では色と不透明度で周囲が“覆われた（wrap）”ような輝度の不連続性１８が示されている。これは、所定の最大不透明度を夫々越えた合成された不透明さがより低い不透明さに再編成されるときに発生する。これと似たような色のラッピング（wrapping）は、色が変化する不透明度との関連で合成されたときに発生する。焦点パラメータ１．０を超える焦点１に関して、このラッピング（wrapping）は、図１０に示されているように、もっと目立つものになる。鋭い白黒の不連続性２０は、この例である。図７〜図１０において、徐々に影２２が変化していく領域が現れており、これは固体のような特質或いは３次元性を暗示している。
【００１９】
各シェイプ要素の色は用いられている不透明度関数には独立であり、これは単調な色でも、ブレンドされた色でも、或いは、影であっても良い。単調な色はインプリメントの容易さのために好ましいが、他の視覚的に興味深いパターンは種々のシェイプ要素の色を変化させることによって得られるものである。種々の合成演算子が用いられ、重ね合わせられるシェイプの不透明度を計算するが、これらの演算子はコンピュータグラフィックスにおいて典型的に用いられるものとを含んでおり、例えば、ＯＶＥＲ（図８と図１２）、ＸＯＲ、ＰＬＵＳＣ（図７、図９、図１１）そして、ＰＬＵＳＷ（図１０）などである。ＰＬＵＳＣ演算子によって色成分がオーバフローすると固定され、一方、ＰＬＵＳＷ演算子によってオーバフローしたときに色成分をラッピングさせることが認識できるであろう。ＰＬＵＳＷ演算子は、透明度の不連続性を導入することなく、色のラッピングから生じる色の不連続性を導入しているので、特に興味深いものである。これが、他の演算子によって導入された不透明度の不連続性がなく、図１０のテクスチュアが領域２３で示されているように、より滑らかに表現されている理由である。
【００２０】
図１１において、本発明の方法によって生成されたテクスチュアが示されているが、ここでは、焦点の不透明度は０．７５であり、周辺部の不透明度は０．２５である。この結果、各円の不透明度はその周辺部で０へと先細りしていかないので、円のエッジには有限な不透明度の不連続性２４が生じる。図１２は、類似の構成を図示し、その構成では、不透明度が周辺部で０．７５、焦点で０．２５であり、ＯＶＥＲ演算子を用いて合成されている。各円のエッジにおける相対的に高い不透明度は、図１１に示されたものよりも、より明白な不透明度の不連続性２６を生み出す。これらの例は、相対的に小さな数のパラメータを変化させることによって生じる全く異なる効果を表している。
【００２１】
重ね合わされるシェイプがレンダリングされる色空間は、結果として生み出されるテクスチュアについての直接的な生成物（bearing）を有している。ＣＩＥ  L*a*b*、色に対する人間の眼の感度に基づく色空間は、色空間についての好適な選択であるが、それが、非直感的な方法での色合成の結果、視覚的に興味深い結果を生み出すからである。しかしながら、その方法は、ＲＧＢ、或いは、ＣＭＹなどのようなコンピュータグラフィックスにおいて一般的に用いられている他の色空間に対しても作用し、それら各色空間について視覚的に異なる結果を生み出すことができる。
【００２２】
それらシェイプ要素の多くの周辺部のいずれかを変化させることで、それに対応して結果として生じるテクスチュアも変化する。従って、シェイプ要素のサイズ、表現される幾何学的シェイプ、シェイプ要素の濃度、不透明度、不透明度の勾配とともに、色空間と合成演算子も、興味深いテクスチュアを生成するために、随意に選択、変更できる。
【００２３】
特に、好適な実施形態では、説明されている影づけされたテクスチュアは、境界によって定義される閉曲線内で適用される。この実施形態の１つの特定の適用例が図１５に示されており、その図では、フォント文字“Ｍ”のアウトライン１５００が、上述した好適な実施形態の１つに従って生成されたテクスチュア１５０１で満たされている。そのシェイプ要素（この実施形態では円１５０２）は、アウトライン１５００内に、ランダムに、或いは、境界点からの波動伝播のような公知の地点分配方法によって位置決めされる。フォント文字のアウトラインを塗りつぶすために、相対的に性能の低いプロセッサしか要求されないことは、そのフォントテクスチュアが“忙しい”ユーザによっても生成され、操作されるものであることを理解されたい。また、本発明の範囲の中にある新しいテクスチュアパラメータは存在しているテキスト文字や、また、すぐにタイプされたり、さもなければオペレータによって入力されるテキスト文字にも定義され、すぐに適用される。
【００２４】
本発明の好適な実施形態は、マイクロソフト社によって開発されたWindows（登録商標）オペレーティングシステムをホストにしたコンピュータアプリケーションプログラムとして、通常はインプリメントされる。しかしながら、当業者には所望の実施形態が他のオペレーティングシステムをホストにしたコンピュータシステムにもインプリメントできることが理解される。例えば、これらの実施形態は夫々、ＵＮＩＸ、ＯＳ／２、ＤＯＳが実行されているコンピュータシステム上でも実行される。そのアプリケーションプログラムはメニュー項目やマウスやキーボード操作に応答した制御を含むユーザインタフェースを有している。アプリケーションプログラムは、そのホストコンピュータに直接接続された、或いは、ネットワークを介してアクセスされる１つ以上のプリンタにデータを転送する能力を有している。そのアプリケーションプログラムはまた、接続されたデジタル通信ネットワーク（例えば、インターネット）とデータを送受信する能力を有している。
【００２５】
本発明の好適な実施形態は、図１３に示されているコンピュータシステム１３４０のような一般的な汎用コンピュータシステムを用いて実施できる。そのアプリケーションプログラムはコンピュータシステム１３４０で実行されるソフトウェアとしてインプリメントされる。
【００２６】
コンピュータシステム１３４０は、コンピュータモジュール１３４１、キーボード１３４２とマウス１３４３のような入力機器、プリンタ１３５７とディスプレイ機器１３５６のような出力機器を有している。変調器／復調器（モデム）トランシーバ機器１３５２はコンピュータモジュール１３４１によって用いられ、電話回線或いは他の機能的な媒体を介してアクセスされる通信ネットワークとの間で通信を行なう。モデム１３５２はインターネットや他のネットワークシステムにアクセスするために用いられる。
【００２７】
コンピュータモジュール１３４１は通常少なくとも１つのプロセッサユニット１３４５、半導体ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）と読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）とで形成されるメモリユニット１３４６、ビデオインタフェース１３４７を含む入出力インタフェース、キーボード１３４２とマウス１３４３のためのＩ／Ｏインタフェース１３４８を含んでいる。
【００２８】
記憶装置１３４９が備えられ、それは通常、ハードディスクドライブ１３５３とフロッピィディスクドライブ１３５４とを含んでいる。ＣＤ−ＲＯＭドライブ１３５５はデータの不揮発性ソースとして通常備えられている。コンピュータモジュール１３４１の構成要素１３４５〜１３４９、及び、１３５３〜１３５５は、関連する分野の当業者には公知であるように、コンピュータシステム１３４０の通常の動作モードであるように、内部接続バス１３５０を介して通信する。この実施形態が実施できるコンピュータの例には、ＩＢＭ−ＰＣとその互換機、また、いくつかのスパーク（ＳＰＡＲＣ）ステーションが含まれる。
【００２９】
好適な実施形態のアプリケーションプログラムは、通常、ハードディスクドライブ１３５３に格納され、プロセッサ１３４５を用いて制御される。そのプログラム、プリントリスト、ネットワークからフェッチされたデータの中間的な記憶は、必要とされるなら、ハードディスクドライブ１３５３と連携して半導体メモリ１３４６を用いて達成される。いくつかの例では、そのアプリケーションプログラムはユーザに符号化されてＣＤ−ＲＯＭやフロッピィディスクで供給され、或いは、モデム機器１３５２によってネットワークからユーザによって読み出される。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の主要な利点は、生成されたテクスチュアがペリン（Perlin）ノイズ関数や反応拡散、或いは、ベクトル場のような現存する関数の変調に依存していないことである。さらには、そのような変調を伴って用いる原画像が必要とされておらず、これによって、コンピュータシステムにその方法がインプリメントされたとき、メモリやプロセッサ資源の点では相対的にほとんど何も必要としないことである。本発明によって、視覚的に興味深い結果が得られるようになるのはもちろんのこと、さらに、コンピュータ資源での潜在的な削減効果によって従来の色づけ或いは影づけテクスチュア生成方式をしのぐ利点も備えられる。
【００３１】
本発明が数多くの具体的な例を参照して説明したが、この分野の当業者には本発明が他の多くの形でも実施できることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
本発明の好適な実施形態は、例えば、ただ添付図面を参照することによって説明される。
【図１】単位長の四角形の領域にわたる不透明度の値を示す表面のプロット値を示し、その不透明度の値は１つの隅を中心とする円でその中心では１でありその周辺部では０となるように変化するように決められている。
【図２】 図１と類似の、表面プロット図であり、隣接する隅を中心とする２つの円から不透明度の値が定められる。
【図３】図１及び図２と類似の、表面プロット図であり、３つの隅を中心とする３つの円から不透明度の値が定められる。
【図４】図１、図２、図３と類似の、表面プロット図であり、４隅を中心とする４つの円から不透明度の値が定められる。
【図５】単位長の四角形の領域にわたる不透明度の値の表面プロットを示す図であり、その領域における焦点は０である。
【図６】図５に示す図と類似の表面プロット図であり、焦点は０．５である。
【図７】本発明の好適な実施形態に従って生成された一様な影が付けられた文字“Ｌ”（２１で示されている）に重ねられた影づけされたテクスチュアを示している。
【図８】図７に示した図と類似の影づけされたテクスチュアを示し、ＯＶＥＲ演算子を用いてレンダリングされた円が重ねられている。
【図９】図８に示した図と類似の影づけされたテクスチュアを示し、焦点は０．９５である。
【図１０】図８、図９に示した図と類似の影づけされたテクスチュアを示し、焦点は１．５であり、ＰＬＵＳＷ演算子を用いてレンダリングされた不透明度を有している。
【図１１】図８〜図１０に示した図と類似の影づけされたテクスチュアを示し、その不透明度は焦点では０．７５であるが、そのシェイプの境界部では０．２５へと変化する。
【図１２】図８〜図１１に示した図と類似の影づけされたテクスチュアを示し、その不透明度は焦点では０．２５であるが、そのシェイプの境界部では０．７５へと変化する。
【図１３】本発明の好適な実施形態を実施するために用いるコンピュータ装置のブロック図である。
【図１４】本発明の好適な形態を実施するために用いる工程を示すフローチャートである。
【図１５】好適な実施形態に従って影づけされたテクスチュアを適用したフォント文字“Ｍ”である。
【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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