JPH0322185A - 閉図形塗りつぶし装置 - 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】 く産業上の利用分野〉 本発明は閉図形塗りつぶし装置に関するものである． 〈従来の技術〉 ＣＡＤ装置の分野では、輪郭が直線や曲線で形戒される
閉図形の内部を塗りつぶした図面を作或する機能が要求
される．この場合、実際に塗りつぶし動作を行うのは、
ＣＡＤ装置の周辺機器としての静電プロッタやレーザブ
ロッタや感熱プロヴタ（以下、ラスタプロッタと記す〉
である．Ｃ＾０装置の本体は、各種演算と制御を行うコ
ンピュータと、図面を作成するための各種データが格納
されたディスクを持つ。閉図形の輪郭は円弧も含むが、
一般に円弧部は、折線近似されるので、閏図形は多くの
直線で形成される多角形で表現される． このような閉図形の塗りつぶしを行う場合には、コンピ
ュータからｘ−Ｙ平面上の閉図形を形成する各折点の座
標データをラスタプ口ツタへ転送する．ラスタプ口ツタ
は、この座標データを受取り、これを一旦、内蔵する図
形作成部の座標メモリへ格納する．この座標メモリに格
納されるデータは、これから描こうとする閉図形を形戒
する一連の座標データである．そして図形作成部が持つ
各種演算手段により座標データから閉図形を認識し、こ
の内部を塗りつぶす動作を行う． く発明が解決しようとする課題〉 以上のような従来の閉図形塗りつぶし装置は、多角形の
頂点数が或る一定値をオーバーすると、プロットできな
くなる問題がある．即ち、図形作成部の座標メモリの容
址には、限界があるため、或る一定数以上の頂点数（ラ
スク・ブロッタの機種によってこの値は異なるが、例え
ば１０２４〜４０９６である）がコンピュータから転送
されてくるとオーバーフローして閉図形をプロットする
ことができなくなる． ここで閉図形が長い円弧を含む輪郭であると、円弧部分
を折線近似するため、頂点数が上記限界を越えるケース
が多くなってきている．本発明の目的は、頂点数が制限
値をオーバーしても閉図形の塗りつぶしを行うことがで
きる閉図形塗りつぶし装置を提供することである．く課
題を解決するための手段〉 本発明は、上記課題を解決するために 円弧を輪郭に含む閉図形を粗く折線近似した大多角形の
頂点座標と、前記折線と円弧とがなす小さな閉図形の円
弧部分を細かく折線近似した小多角形の頂点座標と、を
演算する多角形頂点座標演算手段（１１）と、　前記小
多角形の部分を大多角形に追加して塗るのかまたはこの
部分の塗りを削除するのかの判定を行い、この判定信号
を小多角形の頂点座標とともに出力する手段（１３）と
、からなるメインＣＰＵと、 このメインＣＰＵから大小多角形の頂点座標と、前記判
定信号を受取り、これを記憶手段（５）に格納し、後述
ずる図形作成部へ個々の多角形ごとに分けて座標データ
を送るプロツタＣＰＵと、閉図形が乗るＸ−Ｙ平面に相
当するメモリプレーンの図形メモリ（６４）と、前記個
々の多角形の座標データを格納する座標メモリ（６１）
と、この座標データから座標を結ぶ直線を発生させ前記
図形メモリに書込むベクトル・ラスタ演算手段と、前記
ベクトル・ラスタ演算手段により図形メモリ上に描かれ
た閉図形の内部に位置する各ビットを前記判定信号に基
づいて“１′″または“Ｏ”に塗りつぶす作業を行う塗
りつぶし演算手段（６３）と、からなる図形作成部と、 からなる手段を講じたものである． 〈作用〉 メインＣＰＵは、円弧を輪郭に含む閉図形を粗く折線近
似した大多角形に一旦直しているので、この大多角形の
頂点数は少なく、ラスタプロッタの座標メモリは、オー
バーフローしない．従って、図形メモリ上にこの大多角
形の内部を塗りつぶした図形を形成できる．この大多角
形は、目的とする閉図形と比べて、円弧部分において塗
り過ぎた部分と塗り不足の部分が存在する． この塗り過ぎと、塗り不足を補正するため、更にメイン
ＣＰＵは、前記折線と円弧とがなす小さな閉図形の円弧
部分を細かく折線近似した小多角形の頂点座橿を算出す
る．この小多角形は形状が小さいので頂点座標も少なく
、ラスタプロッタの座原メモリはオーバーフローしない
．そしてメインＣＰＵは、この小多角形を大多角形に追
加して塗るのか、又は大多角形からこの小多角形部分の
塗りを削除するかの判定を行うので、その結果、所望の
閉図形の内部を塗りつぶした図形を図形メモリ上に形成
することができる． く実施例〉 以下、図面を用いて本発明を詳しく説明する．第１図は
本発明に係る閉図形塗りつぶし装置の一実施例を示す厠
、第２［Ａと第３図は座標メモリと図形メモリとの関係
を示す図、第４図と第５図は円弧を粗く近似する動作を
示す図、第６図と第７図は小多角形を大多角形に追加し
て塗るのか又はこの部分の塗りを削除するのかの判定動
作を説明する図、第８図は閉図形の具体的形状例を示す
図、第９は第８図の閉図形を塗りつぶす動作を示す図、
第１０図は閉図形の別の具体例を示す図、第１１図は第
１０図の閉図形を塗りつぶす動作を示す図である． 第１図において、１はメインコンピュータ（以下、メイ
ンＣＰＵと記す）であり、多角形頂点座標演算手段１１
と、レベル番号指令手段１２と、塗りの追加・削除判定
演算手段１３とを有する．この他、キーボード等（図示
せず）から入力された閉図形の座標値をもとに、これら
を接続する円弧を含む閉図形の輪郭を演算するｒＲ能や
、第１図装置全体を制御する機能も有するが、ここでは
本発明と関係がないのでそれらの機能については省略す
る．メインＣＰＵ　１の各機能について説明する．多角
形頂点座標演算手段１１は、円弧を輪郭に含む閉図形を
粗く折線近似した大多角形の頂点座標と、前記折線と円
弧とがなす小さな閉図形の円弧部分を細かく折線近似し
た小多角形の頂点座標とを演算するものである．このよ
うな機能は例えばプログラムにより実現することができ
る．説明を加えるとメインＣＰＵ　１は、円弧の輪郭を
公知の技術を用いて認識することができる．そしてこの
円弧を例えば第４図や第５図に示す如く、粗い折線で近
似し、この円弧上の折点座標を出力することができる． レベル番号指令手段１２は、前記大多角形と小多角形の
座標データをどのレベルに格納するのかの信号を出力す
る手段である．このレベル番号自体は、メインｃｐｕ　
ｉが、自動で出力してもよいし、第１図装置のオペレー
タがマニュアルで指示してもよい． レベルについて説明する．本発明の装置は、塗りつぶし
た図形を作成するに当たり、各種の図形データを算出す
るが、これらの図形データ同士の合或を行うため、レベ
ルという概念を用いて図形データを管理している：例え
ば （Ａ）　　マージ（ｍｅｒｇｅ　）レベルにプロットさ
れたデータは、自分のレベル番号以下のプロットデタに
合併される．また、 （Ｂ）　　イレーズ（ｅｒａｓｅ　）レベルにプロット
されたデータは、自分のレベル番号以下のプロットデー
タを消去ずる．また、 （Ｃ）　　共通マージレベルは最上位のマージレベルで
あって、このレベルにプロットされたデータは、イレー
ズの対象とならない． 即ち、レベル番号指令手段１２は、レベルを示す番号を
出力するものである． 塗りの追加・削除判定演算手段１３は、小多角形の部分
を大多角形に追加して塗るのか〈この小多角形は前記マ
ージレベルに格納〉、又はこの部分の塗りを削除するの
かくこの小多角形は前記イレーズレベルに格納》の判定
を行い、この判定信号を小多角形の頂点座標とともに出
力するものである．このような機能は、例えばプログラ
ムにより実現することができる．この塗りの追加・削除
判定演算手段１３の動作原理は、第６図と第７図を用い
て後述する． このようなメインＣＰＵ　１は、キーボード〈図示せず
〉から入力された図形に関するデータと、自ら演算した
図形データとをディスク２へ格納し、必要に応じて、ラ
スタプロッタが内蔵するコンピュータ《以下、プロヴタ
ＣＰＵと記す》４へ転送する． プロッタＣＰＵ　４と記憶装置５と図形作成部６と作図
器７は、通常、メインＣＰＵ　１とは別個独立に構成さ
れ、通信ライン３で接続される．プロッタＣＰＵ　４は
、メインＣＰＵ　１から大小多角形の頂点座標と、判定
信号を受取り、これを記憶手段５に格納する，そして、
レベル演算手段４１を用いて、前記判定信号に基づき各
多角形ごとにマージ，イレーズの処理を行い、このデー
タを個々の多角形ごとに分けて図形作成部６へ転送する
．即ち、レベル演算手段４１は、前頁に記載した（＾）
〜（Ｃ）の規則に基づいて演算を行い、これから転送す
る多角形の閉図形内部には、“１”のデータを書くのか
、“Ｏ″のデータを書くのかの信号を図形作成部６に転
送する．このような機能のレベル演算手段４１は、プロ
グラムにより実現することができる． 記憶装置５は、メインｃｐｕ　ｉから送られてきた各種
データを記憶する．第１図は、この送られてきた図形デ
ータを概念的に示したものである．図形作成部６は、座
標メモリ６１とベクトル・ラスタ演算手段と塗りつぶし
演算手段６３と図形メモリ６４とで横成される． 座標メモリ６１は、個々の多角形の座標データを一旦格
納するメモリである．従来は、この多角形の座標データ
数が多すぎてこのメモリの容量をオーバーフローしたが
、本発明では、個々の多角形に細分化しているので座標
データは、オーバーフローしない。

ベクトル・ラスタ演算手段６２は、座標と座標を結ぶ直
線を発生させ、図形メモリにこの直線に相当するビット
に例えば“１″を書込み、図形メモリ上に直線を発生さ
せるものである．このベクトル・ラスタ演算手段６２は
、公知の手段を用いることができる． 塗りつぶし演算手段６３は、ベクトル・ラスタ演算手段
６２により図形メモリ上に描かれた閉図形の内部に位置
する各ビットを前記判定信号（レベル演算手段４１の出
力）に基づいて、“１”又は″０”に塗りつぶす作業を
行うものである．この塗りつぶし演算手段６３は、公知
の手段を用いることかできる。

図形メモリ６４は、閉図形が乗るｘ−Ｙ平面に相当する
メモリプレーンであり、このメモリの各ビットは、閉図
形の各画素（ビクセル）に相当する．作図器７は、プロ
ッタＣＰＵ　４の制御のもとに図形メモリ６４上の図形
データを例えばレーザ等により実際の紙の上に可視化す
るものである．以上のように構成された第１図装置の動
作を説明する． メインＣＰＵ　１は、キーボード等から入力されたデー
タに基づいて、円弧を含む閉図形の輪郭を演算し、この
輪郭データ（この輪郭データの円弧部は、折線近似でな
く真の円弧で表現されたものである）をディスク２へ格
納する．この輪郭データは、プロッタＣＰＵ　４を介し
て記憶装置５の共通マージレベルに格納される．この真
の円弧を含む輪郭データは、塗りつぶしに使用されるわ
けではないので〈座標メモリ６１に転送するものではな
い〉、仮に座凛数が多くても座標メモリ６１をオーバー
フローさせる恐れはない。

次に、メインｃｐｕ　ｉは、多角形頂点座標演算手段１
１を用い、この輪郭の円弧部を粗く折線近似（円弧部以
外の直線部はそのままの折点座標を使用）した大多角形
の頂点座標をプロッタＣＰＵ　４に出力し、このデータ
は記憶装置５の、例えばマジレベル１０に格納される．
円弧部の折線近似方法を第４図と第５図に示す．即ち、
円弧を２本．３本の直線で近似する．このように粗く折
線近似された大多角形と座標データとの関係は、第２図
の如くである。

この第２図（ａ）の座標データは、プロッタＣＰＵ４を
介して図形作成部の座標メモリ６１に転送される．第２
図の大多角形の頂点座標は、円弧を粗く折線近似してい
るため、データ点数は少なく、座標メモリ６１をオーバ
ーフローさせることはない．ベクトル・ラスタ演算手段
６２は、この座ｅＡ（Ｘ１，Ｙ１）　、（Ｘ２，Ｙ２）
　、・・・を次々と結ぶ直線Ｌ１，　Ｌ２，　・・・（
第２図（ｂ）参照）を発生させ、図形メモリ６４に大多
角形を書きこむ．次に塗りつぶし演算手段６３は、この
大多角形の内部に位置する各ビットに、例えば“１”を
書込み塗りつぶし動作を行うく第２図（ｂ）参照）． 今、粗く折線近似する前の円弧の部分が第３図（Ｃ）の
上うであるとすれば、折線Ｌｌ，　１２と円弧とがなす
２つの小さな閉図形（イ）．（ロ）が、塗り不足領域と
して存在している． メインＣＰＵ　１は、塗りの追加・削除判定演算手段３
を用いて、第３図（Ｃ）の閉図形（イ）、（口）が塗り
不足であることを検出する．この塗りの追加・除去判定
演算手段３における塗り不足又は塗り過ぎの判定動作は
、第６図〜第９図を用いて後述する． メインＣＰυ１は、多角形頂点座標演立手段１１を用い
て閉図形（イ）の円弧部分を第３図（Ｃ）のように細か
く折線近似した小多角形の頂点座標データ（Ｘ１，Ｙ１
　）　、（Ｘ１１，Ｙ１１）　、（Ｘ１２，Ｙ１２）−
（第３ＵＡ（ａ）参照〉をブロッタＣＰｔｌ　４へ出力
する．この第３図（ａ）の小多角形の座標データは、大
多角形と同じ、例えば記憶袋置５のマージレベル１０に
書込まれる。

ブロッタＣＰｔｌ　４は、レベル演算手段４１を用いて
、第３図（ａ）で横戊される小多角形の領域は、大多角
形に付加されるべきであることを知る（上記塗りの追加
・除去判定演算手段の出力は塗り不足を意味する信号だ
から）．従って、その領域には“１”書込むことを指令
する信号とともに、第３図（ａ）のデータを座標メモリ
６１へ書込む．この小多角形を示す第３図（ａ）の座標
数は少なく、座標メモリ６１をオーバーフローさせない
．図形作成部６は、ベクトル・ラスタ演算手段６２と塗
りつぶし演算手段６３により、第３図（Ｃ）の如く（イ
）の領域を塗りつぶす． 次に上述と同様に、メインＣＰＵ　１は、多角形頂点座
標演鼻手段１１を用いて閉図形（ロ）の円弧部分を第３
図（Ｃ）のように細かく折線近似した小多角形ノ頂点座
標データ（Ｘ２，Ｙ２　）　、（Ｘ２１，Ｙ２１）、（
Ｘ２２，Ｙ２２）　・・（第３図（ｂ）参照）を７’　
０　ッ９　ＣＰＵ４へ出力する．その結果、第３図（Ｃ
）に示すように（ロ）の領域は塗りつぶされる． このようにして円弧を輪郭に含む閉図形の内部は、塗り
つぶされる。

次に第８図のような具体的な閉図形を例に上げて、塗り
の追加・削除判定演算手段１３の動作説明を行う． 第８図の斜線部を塗りつぶす場合、この円弧部を粗く折
線近似した大多角形は、第９図の点線を含む多角形とな
る．こーの大多角形の頂点座標は、例えばマージレベル
１０に格納され、上述の動作により、この大多角形の内
部に相当する図形メモリ６４のビットは“１”に塗りつ
ぶされる．．第９図において、折線と円弧とがなす小さ
な閉図形ａ．ｂ．ｃ．ｄ．ｅは、目的とする第８図の斜
線部に対して塗り不足の領域である．逆に小さな閉図形
ｆ＋　ｇ＋　ｈ，１　＋　Ｊは塗り過ぎの領域である． 塗りの追加・削除判定演為手段１３は、第９図の各閉図
形ａ，ｂ，・・・の面積を計算することにより、塗り過
ぎ、塗り不足を判定している．この場合、・面積は、正
，負の符号を含むものである．面積計算は、次のように
して行う． 第９図に示す矢印の向きの経路で各閉図形を積分すると
、閉図形ａ，ｂ．ｃ．ｄ，ｅは、第６図のタイプと同一
であることが分る．即ち、円弧上を矢印方向に進む如く
閉図形を一周すると反時計回りとなり、この場合の面積
の符号を正とする．一方、閉図形ｆ　＋　ｇ＋　ｈ，　
１　ｒ　Ｊは、第７図のタイプと同一となり、この場合
時計回りの経路となるので面積の符号は負となる． この正負の符号から、例えば正の場合は、塗り追加、負
の場合は、塗り削除の判定を行うことができる．従って
、塗り削除を意味する閉図形ｆ，（］，ｈ，ｉ，ｊに基
づく小多角形の頂点座標は、例えばイレーズレベル１０
へ書込まれる． 第１０図は、斜線部（塗りつぶし領域）の中に塗りつぶ
しを行わない領域〈白領域・・・以下穴抜き領域と言う
）を含む例を示した． この場合外形図形の輪郭ライン（ライン１１，１２，１
３．１４　）を共通マージレベルにプロットする．次に
、外形図形の内部エリアを共通マージレベルに塗りつぶ
しプロットする．この段階では穴抜き領域まで塗りつぶ
されている． 次に、穴抜き領域の輪郭ラインを共通マージレベルに塗
りつぶしプロットする． 次に、穴抜き図形の近似多角形をイレーズレベル１に塗
りつぶしプロットする． 第１１図に示す閉図形Ａ，　Ｂ，　Ｃ，　Ｄ，　Ｅは穴
抜き不足の領域であるため、イレーズレベル１に塗りつ
ぶしプロットする． また第１１図に示す閉図形Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊは、穴抜
き過ぎの領域であるため、マージレベル２に塗りつぶし
プロットする． このようにすることで、第１０図の上うに塗りつぶすこ
とができる． く本発明の効果〉 以上述べたように本発明によれば、円弧を輪郭に含む閉
図形を的確に塗りつぶすことができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る閉図形塗りつぶし装置の一実施例
を示す図、第２図と第３図は座標メモリと図形メモリと
の関係を示す図、第４図と第５図は円弧を粗く近似する
動作を示す図、第６図と第７図は小多角形を大多角形に
゜追加して塗るのか又はこの部分の塗りを削除するのか
の判定動作を説明する図、第８図は閉図形の具体的形状
例を示す図、第９は第８図の閉図形を塗りつぶす動作を
示す図、第１０図は閉図形の別の具体例を示す図、第１
１図は第１０図の閉図形を塗りつぶす動作を示す図であ
る． １・・・メインＣＰＵ　、４・・・ブロツタＣＰＵ　、
５・・・記憶装置、６・・・図形作成部． 第 ８ 灰 第 ９ Ｆ−： ＝シ 第 １０図 乞Ｉ １１　図 手続補正書 （方ヱ０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 円弧を輪郭に含む閉図形を粗く折線近似した大多角形の
   頂点座標と、前記折線と円弧とがなす小さな閉図形の円
   弧部分を細かく折線近似した小多角形の頂点座標と、を
   演算する多角形頂点座標演算手段（１１）と、前記小多
   角形の部分を大多角形に追加して塗るのかまたはこの部
   分の塗りを削除するのかの判定を行い、この判定信号を
   小多角形の頂点座標とともに出力する手段（１３）と、
   からなるメインＣＰＵと、 このメインＣＰＵから大小多角形の頂点座標と、前記判
   定信号を受取り、これを記憶手段（５）に格納し、後述
   する図形作成部へ個々の多角形ごとに分けて座標データ
   を送るプロッタＣＰＵと、閉図形が乗るＸ−Ｙ平面に相
   当するメモリプレーンの図形メモリ（６４）と、前記個
   々の多角形の座標データを格納する座標メモリ（６１）
   と、この座標データから座標を結ぶ直線を発生させ前記
   図形メモリに書込むベクトル・ラスタ演算手段（６２）
   と、前記ベクトル・ラスタ演算手段により図形メモリ上
   に描かれた閉図形の内部に位置する各ビットを前記判定
   信号に基づいて“１”または“０”に塗りつぶす作業を
   行う塗りつぶし演算手段（６３）と、からなる図形作成
   部と、 を備えた閉図形塗りつぶし装置。