JPH01111276A - ドットパターンの自動作図装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はドツトパターンの自動作図装置に関し、特に、
ガラス製品のエツジに沿ってばかしの付いた着色プリン
トを施すための原画を作成する装置に用いて好適なもの
である。

〔発明の概要〕

ドツトの一次元又は二次元配列から成る基本ドツトパタ
ーンの配列データ及び基本ドツトパターンを一次元配列
する基準線のデータを基に、ドツトの位置座標を決定し
、ドツトの形状データとその位置座標とに基いてドツト
パターンをプロットさせることにより、非常に短時間で
高精度のパターン画像を作成し得るようにした自動作図
装置である。

〔従来の技術〕

例えば自動車の窓ガラスの周縁に沿ってぼかしの付いた
カラーマスキング（ドツトパターン）を施すことがある
。このようなマスキングは例えばセラミック材のプリン
ト、焼成によって形成される。プリント用スクリーンは
、まず原画を作成し、それをポジ・フィルム化し、この
フィルムのポジ画を感光スクリーンに転写して作成する
。ぼかし部分は一般には多数のドツトの疎密によって表
現されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来では原画を作成するのに手作業による多大の時間と
高度な熟練技術を必要としていた。従って製品コストが
高くなると共に、簡単に試作してデザインを評価したり
、仕様変更することが困難であった。

本発明はこの問題にかんがみ、コンゼユータ利用の作図
システムを導入して、高度な熟練技術を必要とせずに、
しかも短期間で高精度に原画を作成することができ、ま
た従来ではできなかった特異形状のドツトパターンも作
画可能とし、もってコスト低減に寄与し、デザイン評価
及び変更等を容易にすることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のドツトパターンの自動作図装置は、ドツト形状
のデータを登録する手段（キーボード１２、データ入力
プロセッサ１０、ドツトパターン定義ファイル１５）と
、ドツトの小集合から成る基本ドツトパターンの一次元
又は二次元ドツト配列を定義する配列データを登録する
手段（キーボード１２、データ入力プロセッサ１０、ド
ツトパターン定義ファイル１５）と、上記基本ドツトパ
ターンを基準線（Ｌ２）に沿って一次元配列するための
基準線データを登録する手段（ディジタイザ１１及びデ
ータ入力プロセッサ１０．輪郭線データファイル１４）
と、上記基準線を均等分割し、各分割点において基準線
の法線の関数を上記基準線データに基き決定する手段（
輪郭パターン生成プロセッサ２０）と、上記法線又はこ
の法線と所定角度を成す線の方向に上記基本ドツトパタ
ーンを配向させ、各ドツトの二次元位置座標を上記法線
関数及び基本ドツトパターンの配列データに基き決定す
る手段（輪郭パターン生成プロセッサ２０、ドツト配置
ファイル２１）と、上記ドツトの二次元位置座標及び上
記ドツト形状データに基き図面上にドツトパターンを形
成する手段（ブロック出力プロセッサ３０、プロッタ３
１）とを具備する。

なお基本ドツトパターンとは単なる円形点であってよく
、多角形（三角、四角、星印等）の模様であってよい。

〔作用〕

ドツト形状、基本ドツトパターンの一次元又は二次元配
列データ及び基本ドツトパターンの一次元配列の基準線
データを夫々定めることにより、ドツトパターンが自動
生成される。従って非常に小量のデータを入力するだけ
で短時間にパターン原画を作成することができ、デザイ
ンの変更、修正も容易である。

〔実施例〕

第１図に本発明のドツトパターン自動作図装置の概略構
成を示す。この装置によって作図すべきパターンは、物
品の面の周縁に沿って形成する縁取り又は枠取りのため
の輪郭パターン（又はシャドーパターン）である。物品
が例えば第２図に示す自動車用窓ガラス１のような透明
体である場合には、縁取り用のマスクパターンと称する
こともできる。

第２図の窓ガラス１の周縁に沿って形成される輪郭パタ
ーン２は第３図の拡大図に示すように、エツジ３に沿っ
た塗り潰し部４と、ドツト５の規則的配列から成るぼか
し部６とで構成される。ぼかし部６は大小ドツト５の疎
密で表現され、透過率が内側に向って概ね連続的に変化
している。

第１図に示す作図システムの主体はコンビュー夕であり
、複数のプログラムモジュールと複数のデータファイル
とを含む。各プログラムモジュールは専用のデータプロ
セッサと考えることができるので、以下プロセッサと称
する。順次起動されるデータ人力プロセッサ１０、輪郭
パターン生成プロセッサ２０及びプロッタ出力プロセッ
サ３０によってシステムが構成されている。

データ入力プロセッサ１０は輪郭パターン２の形状及び
ドツト５の形状を夫々設定（指示）するための入力デー
タを処理する部分で、ユーザインターフェースとしてデ
ィジタイザ１１及びキーボード１２が接続されている。

ディジタイザ１１はマイラーに書かれた原図から窓ガラ
ス１の外形や輪郭パターン２の外形を示す境界線などを
、−次（直線）又は二次（曲線）補間するのに十分な間
隔の点列（ノード列）としてコンピュータに入力するた
めに使用される。このディジタイザ入力に基いてデータ
入力プロセッサ１０はノードデータファイル１３を作成
し、更に所定の近偵アルゴリズムに基いてノード間の円
弧又は直線補間を行って輪郭線データファイル１４を作
成する。

キーボード１２はドツト５の形状（円、三角、四角など
）やドツト群で構成される基本パターンのドツト数、縮
尺率などを入力するために使用される。データ入力プロ
セッサ１０はこのキーボード入力に基いてドツトパター
ン定義ファイル１５を作成する。

輪郭パターン生成プロセッサ２０は輪郭線データファイ
ル１４及びドツトパターン定義ファイル１５のデータを
受けて、演算により二次元座標上のドツト配置データを
生成し、ドツト配置ファイル２１を作成する。

作成されたドツト配置ファイル２１とドツトパターン定
義ファイル１５とに基いて、プロッタ出力プロセッサ３
０がプロッタ３１に作図データを送出する。プロッタ３
１は計算されたドツト配置点ごとにドツトパターンを透
明フィルム上に描き、ドツトパターンの原画を作成する
。

データの入力及び生成されたパターンをモニタするため
にキャラクタデイスプレィ４０及びグラフィックデイス
プレィ４０が設けられ、更にデータ入力や操作エラーを
リストとして出力するラインプリンタ４２（又はシリア
ルプリンタ）が設けられている。

次に各プロセッサの詳細を説明する。

第４図はデータ入力プロセッサ１０におけるドツトパタ
ーン仕様データの入力手順を示すフローチャートで、第
５図はドツトが円の場合の基本パターンを示し、第６図
はドツトが四角の場合の基本パターンを示す。輪郭パタ
ーンはこの基本パターンの繰り返し一次元配列で構成さ
れる。

第４図のデータ入力はキャラクタデイスプレィ４０に表
示されるメツセージに従って行われる。

まず多角形ドツトの角数Ａを入力する（ステップＳ＋）
。第６図の四角ドツトの場合、角数は４で、第５図の九
ドツトの場合、角数は零である。Ａは３〜３６まで指定
可能である。次に１つの多角形ドツトの各頂点の座標を
入力する（ステップＳ２）。

四角形の場合、座標原点（０，０）に関して４点のＰ、
〜Ｐ４の座標は夫々例えば（０，５，０，５）、（−０
，５，０，５）、（−０，５、−０，５）、（０，５、
−０，５）である。また円ドツトの場合、頂点座標の代
りに直径を入力する。多角形ドツトは交差しない一筆書
きできる線分の集合として定義できればどのような形状
でもよい。例えば星印やアルファベットの“Ｎ”のよう
な模様でもよい。次に１つの基本パターン内のドツト個
数Ｂを入力する（ステップＳ。

）。第５図及び第６図の例ではＢ＝６であるが、最大２
４まで指定可能である。

次に１つの基本パターン内の列数Ｃを入力する（ステッ
プＳａ）。この例ではＣ＝２であるが最大４まで指定で
きる。上記ＢとＣが定まると、基本パターンのドツト配
列が定まる。即ち、第５図及び第６図の例では、Ｄｌ、
Ｄ　、−−−−−−−−−−−・−Ｄ、のように輪郭パ
ターンの内側から外側（図の上から下）に列交互に且つ
輪郭線の法線方向に等間隔で配列した基本パターンＱが
出来る。

次にパターンピッチＤ、即ち基本パターンＱの輪郭接線
方向の間隔を入力する。この例ではＤ＝２．４ｍｍであ
る。従って列ごとの間隔はＤ／２＝１．２ｍｍとなる。

次に基本パターン内の各トン）Ｄ＋〜Ｄ６の縮尺率Ｅを
入力する（ステップＳ６）。縮尺率はステップＳ２で入
力したドツト形状の座標値を基準の大きさとしたときの
倍率で、Ｘ方向（輪郭接線方向）及びＹ方向（輪郭法線
方向）を夫々指定できる。例えば、第１ドツトＤ１に関
し、Ｅｌ　（Ｘ）−０，８、Ｅｌ（Ｙ）＝０．８の如く
である。従って相似形に拡大、縮小される場合と、横長
又は縦長に拡大、縮小される場合とがある。輪郭パター
ンに“ぼかし”を与えるために、縮尺率は輪郭内側から
外側に向かって次第に大きくなるようにする。なお第６
図の例に示すように、拡大によってドツト同士が一部オ
ーバーラソプしても支障はない。

次に第７図はデータ入力プロセッサ１０における輪郭線
データの入力手順を示す流れ線図で、第８図は輪郭パタ
ーンを生成するのに必要な複数個の輪郭縁を示す窓ガラ
ス（リアーク第１−タガラス）の正面図である。

第８図の輪郭線は６種類有り、このうちの必要なものが
例えばマイラーの原図に原寸で記入されている。Ｌｌは
ドツト内見切り線で、ドツトパターンの最内周のドツト
がこの線と接する。Ｌ２はドツト基準線で、ドツトパタ
ーンのデータ生成が後述のようにこの基準線に沿って行
われる。Ｌ３はドツト外見切り線でドツトパターンの最
内周のドツトの中心がこの線上に位置するようにドツト
配列が決定される。

これらの輪郭線Ｌ１〜Ｌ３の幾何データに基いてドツト
パターンが生成される。即ち、ドツト基準線Ｌ２を第４
図で入力したパターンピッチＤの１／Ｃ（Ｃは列数）で
均等分割して、個々の分割点に法線を立て、この法線に
沿ってドツト内見切り線Ｌ１とドツト外見切り線Ｌ３と
の間をドツト個数Ｂで均等分割し、各ドツトの中心座標
を定めるのがパターン生成のアルゴリズムである。

Ｌ、はベタ外見切り線で、この線Ｌ４とドツト外見切り
線り、ｌとの間が塗り潰し部分となる。Ｌ、はガラス外
形線で、Ｌ６は一般に“トンボ”と称されている位置基
準線で、ガラスとプリントスクリーンとの位置合せに用
いられる。

第８図の輪郭線Ｌ１〜Ｌ６上の多数のサンプル点（ノー
ド列）の座標を、第９図に示すようにディジタイザ１１
を用いて数値化して取込み、サンプル点間を近似関数で
補間することにより、輪郭線データファイル１４を作成
することができる。ノードデータの取込みは、第７図に
示すようにまず線種Ｌ１〜Ｌ６を選択しくステップＳ１
）、次にステップＳ２でオフセット計算により線データ
を求めるか否かを判定し、否であれば座標基準点をディ
ジタイザ１１でピックする（ステップ５３）。次に輪郭
線に沿った多数のノードをビックし、ノードデータをデ
ィジタイズする（ステップ５４）。ノードデータはＸ、
Ｙの座標値である。更に、ノードピックごとに直線り又
は円弧Ｒの補間方法の指定を行う（ステップＳ５）。

なお選択した線種がドツト基準線Ｌ２　（ドツト基準線
をオフセントで形成する場合には更にその元になる線）
である場合には、ガラスコーナの曲線部においてドツト
パターンの変形指定を行う（ステップＳ６）。即ち、曲
線部では輪郭線に沿ったドツトの配列間隔が詰るので、
輪郭パターン生成時に１以下の倍率をドツト形状データ
に掛算する。

変形指定は、そのノードがパターン変形開始点であるこ
と（ＴＳ）　、パターン変形率の最大点であること（Ｔ
Ｍ）及びパターン変形の終了点であること（ＴＭ）であ
る。更に、ステップＳフでパターン変形率Ｆ（Ｆ＜１）
を入力する。この変形率は最大変形率であり、曲線部に
おける変形開始点から終了点までは、変形率が１−Ｆ−
１と連続変化するように自動計算される。

第７図において、１つの線種について全周のディジタイ
ズが終了すると（ステップＳ８）、以上の処理が全線種
の終了まで繰り返される（ステップＳ、）。全線種のデ
ィジタイズが終了すると、ステップＳ１゜にてノードデ
ータファイル１３　（第１図）が作成される。

なお成る１つの輪郭線に対して他の線が等間隔にあるこ
とを条件にすれば、他の線は内部で関数計算によって代
数的に求めることができる。例えばベタ外見切り線り、
とガラス外形線り、とが等間隔で有れば、ガラス外形線
り、のみディジタイズすればよい。またドツト内／外見
切りｖＡＬ＋、Ｌａとドツト基準線Ｌ２との間隔が一定
であれば、ドツト基準線Ｌ２のみディジタイズすればよ
い。従ってオフセント演算により生成できる輪郭線は原
図に記入されていなくてもよい。但し、コーナの曲率半
径が非常に小さいガラス板の場合、コーナ部においてオ
フセント演算が不能になることがあるので、この場合に
は全線に関しディジタイザ入力を要する。

第７図においｔオフセットによりディジタイズする場合
には、ステップｓ２がら分岐して、まずステップ５１１
にてオフセットの基準とする線種番号し、〜Ｌ５を入力
し、次にステップ、２でオフセント距離を入力する。

以上のディジタイズにおいてノード（サンプル点）の間
隔は、輪郭線の曲がりがゆるい部分では約５０ｍｍピン
チとし、曲がりがきつい部分では曲率に応じて３〜１０
ｍｍとするのがよい。

なお典型的には、ドツト基準線Ｌ２は、ぼかし巾（ドツ
ト内／外見切り線り、、　Ｌ３の間隔）の１１５（通常
０．５ｍｍ程）だけドツト外見切り線り、ｌから内側に
入った位置に形成するのがよい。従って例えばガラスの
最小コーナーにおけるドツト内見切り線Ｌｌの曲率半径
がぼかし巾の２倍以上ある場合、ドツト外見切り線り、
から一定量内側にオフセットするように、ＣＩ　（又は
Ｌｌ）のノードデータから演算してドツト基準線り、の
形状データを定めることができる。また最小コーナーの
ドツト内見切り線り、の曲率半径がぼかし巾の２倍以下
のときには、コーナー頂点付近においてドツト外見切り
線り、からぼかし巾の０．４〜０．４５倍の位置にドツ
ト基準線Ｌ２を定めるのがよい。

次に第１０図は第１図のデータ入力プロセッサ１０にお
いて輪郭線データファイル１４を作成するルーチンの流
れ線図である。まずチエツクステップＳ１ｓ　ｓ２でド
ツトパターン定義ファイル１５のチエツク及びノードデ
ータファイル１３のチエツクを行う。エラーがあればス
テップＳ３でこれを出力する。次にステップＳ４で隣接
ノード間の円弧又は直線補間を行う。即ち、両端の座標
データに基いて円弧関数又は直線関数のパラメータを生
成する。例えば円弧の場合、円中心のＸ、Ｙ座標、半径
、両端ノードの始角及び終角がパラメーターとなる。

次にステップＳ、で、オフセント指定されている線種に
ついて、基準の線から一定量オフセントした円弧、直線
データを作成する。以上の処理が終了すると、ステップ
Ｓ６で輪郭線データファイル１４にデータを書込む。

次に第１図の輪郭パターン生成プロセッサ２゜の詳細を
説明する。このパターン生成処理では、第１１図の流れ
線図に示すように、まずステップＳ６、Ｓ２でドツトパ
ターン定義ファイル１５及び輪郭線データファイル１３
がら各データを読取る。

次にステップＳ、でドツト配置を演算して、輪郭パター
ンの個々の点（座標）を示すドツト配置ファイル２１を
作成する。

ドツト配置演算のアルゴリズムを第１２図の流れ線図に
示す。なお第１３図はドツト配置を示す詳細図である。

まずステップｓ１でドツト基準線り。

の周長りを計算する。次に第４図においてデータ入力し
たパターンピッチＤで上記周長りを割ってドツト基準線
Ｌ２に沿った配列個数Ｇを求める（ステップＳＺ）。こ
の際、割算で余りが住したならば、この余りを切捨てて
Ｇを整数個とする（ステップ５３）。これによりドツト
基準線Ｌ２の全周にわたって基本ドツトパターンが均等
に配列される。

次にドツト基準線Ｌｔに沿って、Ｌ／Ｇのピッチで基本
ドツトパターンの配置位置の座標を求める（ステップＳ
４）。次にステップｓ５で上記の配置位置におけるドツ
ト基準線Ｌ２の法線Ｎを求め、ステップＳ、でこの法線
Ｎとドツト内／外見切り線Ｌ１、Ｌ、との交点Ｊ、Ｋを
求める。次に交点Ｊ、に間の距離ｄを求め（ステップｓ
７）　、ａをＢ−１（Ｂは１基本パターンＱ内のドツト
個数）で割って各ドツトの法線方向の配置間隔を求め、
各ドツトについて位置座標を定める（ステップＳＳ）。

これを繰り返してドツト配置ファイル２１を生成するこ
とができる。

なお第１３図に示すように最外周のドツト（Ｄ。

）の中心は法線Ｎとドツト外見切り線Ｌ３との交点に上
に配置する。また第１３図のように最内周のドツト（Ｄ
、）を、ドツト内見切り線Ｌ１と接するよう配置する場
合には、ステップＳ、の処理でｄの値をｄ−ｒとする（
但しｒは最内周ドソ）Ｄ＋の半径で、多角形の場合には
半径に相当する値）。

また基本パターンＱの列数が２以上である場合には、第
１３図に示すように基本パターンＱごとの法線Ｎの間に
も均等分割した法線Ｎ′を求め、ステップＳ、で求めた
ドツトの法線方向の配置間隔で中間ドツトＤ２、Ｄ４の
各位置を定める。

生成されたドツト配置ファイル２１における１ドツト分
のデータは、各ドツトの通し番号（１０進６桁）、その
ドツトが属する基本パターンの番号（１からＧ番まで）
、一つの基本パターンＱ内でのドツト番号（Ｄ＋、Ｄｚ
−・−−−−−−−・−）、一つの基本パターンＱ内で
の列番号（第１列、第２列−−−−一−−−−−−−）
　、ドツト位置のＸ、Ｙ座標値及びドツト傾き（ラジア
ン）から成る。なお傾きとは、ドツト外形を入力するの
に用いた座標軸の一つ（例えばＹ軸）をドツト基準線Ｌ
２０法線方向に配向させるためのデータである。

又ガラスコーナ一部の曲線部分においては、更にパター
ン変形有のデータと、傾き垂直及び傾き方向の変形率の
データＦｌ、Ｆ２とが各ドツトのデータに附属する。即
ち、法線方向及び接線方向に関し、ドツトの縮尺を行う
。

次に第１４図は第１図のプロッタ出力プロセッサ３０に
おける処理ルーチンを示す流れ線図である。まずステッ
プＳＩでファイル名を入力し、プロッタで出力する輪郭
パターンの名称とする。次にステップＳ２でドツトパタ
ーン定義ファイル１５及び輪郭線データ定義ファイル１
４からファイルデータをメモリに取込む。次に輪郭線デ
ータで示されるＬ３　（ドツト外見切り線）及びＬ＋（
ベタ外見切り線）との間のベタ塗り部分を適当な多角形
に分割しながらプロッタ３１にデータ出力し、塗り潰し
を行う　（ステップＳ３）。次にドツト配置ファイル２
１からドツト配置情報を１つずつ読込み、このデータと
ドツトパターン定義のデータとに従ってプロッタ３１で
ドツト画描を実行する。

なお上述の好ましい実施例の外に種々の態様で本発明を
実施することができる。例えば板ガラスの外形線を多数
のセグメントに分割した関数で表現することができる場
合、デ゛イジタイザで数値化せずに関数計算により代数
的に外形及び輪郭線データを直接水めることができる。

また輪郭のぼかし部分はドツトの大小で表現しているが
、同一形状ドツトの疎密で表現してもよい。また異種ド
ツトの組合せで基本パターンを構成してもよい。また輪
郭線の法線方向のドツトの配置位置は等間隔でなくても
よい。更に実施例では輪郭線の法線方向にドツトを配列
しているが、法線と所定の角度、例えば４５°を成す線
に沿ってドツトを配列（配向）してもよい。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように、ドツト形状データと、小数のド
ツト配列から成る基本ドツトパターンの配列データと、
基本ドツトパターンを一次元配列する基準線のデータと
を用いて、基準線に沿ったドツトパターンを自動生成で
きるように成されているので、熟練技術を必要とせずに
、極めて短時間に高精度のパターン原画を作成すること
ができると共に、デザイン又は仕様変更が簡単にできる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるドツトパターン自動作図装置の概
略系統図、第２図はドツトパターンを印刷する自動車用
窓ガラスの正面図、第３図は基本ドツトパターンのデー
タ入力の流れ線図、第５図は円ドツトの場合の基本パタ
ーンの図、第６図は四角ドツトの場合の基本パターンの
図、第７図は輪郭線データの入力流れ線図、第８図は窓
ガラスの輪郭線を示す図、第９図は輪郭線をディジタイ
ズするためのノードを示す図、第１０図は輪郭線データ
生成の流れ線図、第１１図は輪郭パターン生成の流れ線
図、第１２図はドツト配置位置決定の流れ線図、第１３
図はドツト配置の例を示す図、第１４図はプロッタ出力
の流れ線図である。 なお図面に用いた符号において、 １−・−−−−−−−−−−−板ガラス２−−−−−−
−−−−−−−−・輪郭パターン３−−−−−−−−−
−−−−−一エッジ４−・・・−−一−−−−−−塗り
潰し部５−−−−−−−−−−−−−ドツト ６−−−−−・・−一−−−−−−ぼかし部１０−−−
−−−−−−−データ人力プロセッサ１１−−−−−−
−−−−−・−ディジタイザ１２−−−−−−−−−−
−−−−キーボード１３−−−−−−−−−−−−・−
・ノードデータファイル１４−−−−−−−−−−−−
−−一輪郭線データファイル１５−−−−一・−−ｍ−
−−・−ドツトパターン定義ファイル２０−−−−−−
−−−−−−一・−輪郭パターンプロセッサ３０−−−
−−−−−−−−一・−プロッタ出力プロセッサ３１−
−−−−−−−−−−−・−プロッタである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ドット形状のデータを登録する手段と、 ドットの小集合から成る基本ドットパターンの一次元又
   は二次元のドット配列を定義する配列データを登録する
   手段と、 上記基本ドットパターンを基準線に沿って一次元配列す
   るための基準線データを登録する手段と、上記基準線を
   均等分割し、各分割点において基準線の法線の関数を上
   記基準線データに基き決定する手段と、 上記法線又はこの法線と所定角度を成す線の方向に上記
   基本ドットパターンを配向させ、各ドットの二次元位置
   座標を上記法線関数及び基本ドットパターンの配列デー
   タに基き決定する手段と、上記ドットの二次元位置座標
   及び上記ドット形状データに基き図面上にドットパター
   ンを形成する手段とを具備するドットパターンの自動作
   図装置。