JPH09265548A - 疑似的に皺を表現した模様を生成する方法および装置ならびにこの模様を有する印刷物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 疑似的に皺を表現した模様をコンピュータを
利用して生成する。 【解決手段】 処理に必要な種々のパラメータを入力し
（Ｓ４１）、平面を埋め尽くす正三角形群をＸＹ平面上
に発生させる（Ｓ４２）。この正三角形群の各頂点Ａｎ
に、テクスチャ画像が取り込まれるＵＶ座標系の座標値
を割り当てる（Ｓ４３）。乱数により、各頂点Ａｎを三
次元的にランダム変位させ、変形した三角形により有皺
面を生成する（Ｓ４４，Ｓ４５）。この有皺面に対し
て、所定の光源を仮定した輝度計算を行い、各部の輝度
を求める（Ｓ４６）。ＵＶ座標系にテクスチャ画像を入
力し（Ｓ４７）、有皺面上の各頂点Ａｎのテクスチャ座
標値（ｕ，ｖ）を手掛かりに、輝度を考慮したテクスチ
ャマッピングを実施する（Ｓ４８）。テクスチャがマッ
ピングされた後の有皺面をＸＹ平面に投影し、二次元画
像データを得て印刷を行う（Ｓ４９）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、疑似的に皺を表現
した模様を有する印刷物、ならびにコンピュータを利用
してこのような模様を生成するための生成方法および生
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】チラシやカタログ類などの紙製品への印
刷をはじめとして、壁板やドアなどの建材表面への印
刷、家具表面を構成する化粧板への印刷など、意匠を凝
らした模様の印刷物はあらゆる分野で広く利用されてい
る。特に、建材などの意匠では、常に斬新なイメージを
与える模様をデザインすることが重要な課題となってき
ており、工業デザイナは独創的な模様を創出することに
力を注いでいる。近年では、コンピュータを利用したグ
ラフィックデザインの手法が確立されてきており、手描
では到底不可能であった斬新な模様をコンピュータを利
用して比較的簡単に生成することが可能になってきてい
る。また、もとになるデジタル画像に対して種々のエフ
ェクトをかけることにより、全く新しいイメージをもっ
た画像を生成する技術も普及しており、グラフィックデ
ザイン用のアプリケーションソフトウエアも様々なもの
が市販されるに至っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、コンピ
ュータを利用したグラフィックデザインの普及により、
次々と斬新なイメージをもった模様が創出されてきてい
るが、このような模様が需要者の目に触れれば触れるほ
ど陳腐化するのも早くなる。このため、全く新しい手法
による奇抜な模様を生成する手法が常に望まれている。

【０００４】本発明の目的は、コンピュータを利用して
比較的簡単に生成することができる新規な模様の生成手
法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願発明者は、平面的な
印刷物上に疑似的な皺を表現する手法を確立した。本発
明の要点は、この手法を用いて、疑似的に皺を表現した
模様を生成する点にある。これまでは、平面模様として
皺を表現するためには、実際に紙などに所定の絵柄を印
刷し、この紙をくしゃくしゃにした状態で写真撮影など
を行う方法を採らざるを得なかった。これに対し、本発
明に係る手法では、皺のない通常の絵柄をコンピュータ
に入力した後、この絵柄に対するデジタル処理を行うこ
とにより、疑似的な皺表現を与えることができるように
なる。

【０００６】本発明の基本原理は、皺を多角形により表
現する点にある。すなわち、所定の絵柄が表現された印
刷面上に、隙間が生じないように多数の多角形を並べて
定義する。平面上を埋め尽くすことができる多角形とし
ては、三角形、四角形、六角形等があるが、この中で三
角形を用いるのが最も効率的である。たとえば、正三角
形を用いれば、平面上を埋め尽くすような正三角形の配
列を容易に定義することができる。もちろん、五角形と
六角形とを組み合わせて配置するなど、複数種類の多角
形を混在させてもかまわない。ここで、これら多角形の
それぞれについて、ランダムな輝度値を定義し、個々の
多角形内には絵柄の一部がそれぞれの輝度値に応じた態
様で表現されるようにすれば、各多角形ごとに立体的な
陰影情報が付されることになり、皺の疑似的な表現が可
能になる。あるいは、個々の多角形内に絵柄の一部をそ
れぞれ固有の変形態様で表現するようにすれば、隣接す
る多角形どうしで絵柄の変形態様が異なるようになるた
め、視覚的に皺の存在を認識させることが可能になる。
以下、本発明を各態様ごとに説明する。

【０００７】(1) 本発明の第１の態様は、疑似的に皺
を表現した模様を生成する方法において、それぞれ固有
の画素値をもった画素を画像平面上に配列することによ
り絵柄を表現した画像データを用意する段階と、所定の
基準平面上に多数の多角形を隙間が生じないように並べ
て定義する段階と、基準平面上の多角形の各頂点を三次
元空間内においてランダムに移動させることにより、各
多角形をランダムに変形させ、変形後の各多角形の内包
面の集合として有皺面を形成する段階と、三次元空間内
の所定位置に光源を仮定し、有皺面の各位置に、光源に
基づいて生じる陰影に応じた輝度値を定義する段階と、
有皺面を所定の投影面に投影することにより、この投影
面上の各位置にそれぞれ有皺面上の対応部分に応じた輝
度値を定義する段階と、画像平面上の画素と投影面上の
各位置とを対応づけることにより、画像平面上の個々の
画素にそれぞれ輝度値を対応づける段階と、画像平面上
の画素のもつ画素値を、それぞれ対応づけられた輝度値
に基づいて修正する段階と、修正後の画素値をもった画
素の集合により模様を生成する段階と、を行うようにし
たものである。

【０００８】(2) 本発明の第２の態様は、疑似的に皺
を表現した模様を生成する方法において、それぞれ固有
の画素値をもった画素を画像平面上に配列することによ
り絵柄を表現した画像データを用意する段階と、所定の
基準平面上に多数の多角形を隙間が生じないように並べ
て定義する段階と、画像平面と基準平面とを対応づけ、
基準平面上の多角形の各頂点に対応する参照点を画像平
面上に定義し、この参照点を頂点とする参照多角形を定
義する段階と、基準平面上の多角形の各頂点を三次元空
間内においてランダムに移動させることにより、各多角
形をランダムに変形させ、変形後の各多角形の内包面の
集合として有皺面を形成する段階と、有皺面を形成する
変形多角形と画像平面上の参照多角形とを対応づけ、こ
の対応関係に基づいて、有皺面上の各位置に画像平面上
の画素を対応づける段階と、有皺面を所定の投影面に投
影することにより、この投影面上の各位置にそれぞれ画
像平面上の画素を対応づける段階と、投影面上に対応づ
けられた画素の集合により模様を生成する段階と、を行
うようにしたものである。

【０００９】(3) 本発明の第３の態様は、上述の第２
の態様に係る生成方法において、三次元空間内の所定位
置に光源を仮定し、有皺面の各位置に、光源に基づいて
生じる陰影に応じた輝度値を定義する段階と、画像平面
上の個々の画素にそれぞれ位置的に対応する輝度値を関
連づける段階と、画像平面上の画素のもつ画素値を、そ
れぞれ関連づけられた輝度値に基づいて修正する段階
と、を更に付加し、修正後の画素値をもった画素の集合
により模様を生成するようにしたものである。

【００１０】(4) 本発明の第４の態様は、上述の第１
〜３の態様に係る生成方法において、基準平面上に定義
する多角形として一辺が寸法Ｄの正三角形を用い、頂点
をランダムに移動させる際に、移動量の最大値がＤ／２
となるように設定したものである。

【００１１】(5) 本発明の第５の態様は、上述の第１
〜４の態様に係る生成方法において、同一の絵柄を複数
用意して隣接配置した場合にも全体的に連続調が得られ
るように、輪郭上において特定の位置関係にある画素が
ほぼ同一の画素値をもつような画像データを用意し、基
準平面上の頂点をランダムに移動させる際に、輪郭上の
頂点のうち上述の特定の位置関係にある頂点について
は、ほぼ同一の態様で移動させ、絵柄に基づいて生成さ
れる模様を空間的に繰り返し配置するようにしたもので
ある。

【００１２】(6) 本発明の第６の態様は、疑似的に皺
を表現した模様を生成する装置のおいて、所定のパラメ
ータを入力するパラメータ入力手段と、乱数を発生させ
る乱数発生手段と、所定のテクスチャ画像を示す画像デ
ータを所定の画像平面上に入力する画像データ入力手段
と、入力したパラメータに基づいて、所定の基準平面上
に多数の多角形を隙間が生じないように並べて定義する
多角形定義手段と、画像平面と基準平面とを対応づけ、
基準平面上の多角形の各頂点に対応する参照点をテクス
チャ画像上に定義し、この参照点を頂点とする参照多角
形を定義するテクスチャ座標割当手段と、基準平面上の
多角形の各頂点を、入力したパラメータに基づいて三次
元空間内においてランダムに移動させることにより、各
多角形をランダムに変形させ、変形後の各多角形の内包
面の集合として有皺面を形成する頂点変位手段と、三次
元空間内の所定位置に光源を仮定し、有皺面の各位置
に、光源に基づいて生じる陰影に応じた輝度を計算する
陰影計算手段と、有皺面を形成する変形多角形とテクス
チャ画像上の参照多角形とを対応づけ、この対応関係に
基づいて、有皺面上の各位置に輝度を考慮してテクスチ
ャ画像をマッピングし、マッピングしたテクスチャ画像
を所定の投影面に投影することにより二次元画像データ
を出力するテクスチャマッピング手段と、を設けたもの
である。

【００１３】(7) 本発明の第７の態様は、上述の第１
〜５の態様に係る生成方法により生成された模様を印刷
することにより印刷物を得るようにしたものである。

【００１４】(8) 本発明の第８の態様は、所定の絵柄
に基づく模様が印刷された印刷物において、印刷面上に
隙間が生じないように並べられた多数の多角形を定義
し、各多角形にそれぞれランダムな輝度値を定義し、個
々の多角形内に、この多角形の位置に対応する絵柄の一
部をそれぞれの輝度値に応じた態様で表現するようにし
たものである。

【００１５】(9) 本発明の第９の態様は、所定の絵柄
に基づく模様が印刷された印刷物において、印刷面上に
隙間が生じないように並べられた多数の多角形を定義
し、個々の多角形内に、この多角形の位置に対応する絵
柄の一部をそれぞれ固有の変形態様で表現するようにし
たものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施形態
に基づいて詳述する。

【００１７】＜第１の実施形態＞図１は、本発明の第１
の実施形態に係る模様の生成方法の手順を示す流れ図で
ある。この第１の実施形態では、各多角形のそれぞれに
ついてランダムな輝度値が定義され、個々の多角形内
に、絵柄の一部がそれぞれの輝度値に応じた態様で表現
される。

【００１８】まず、ステップＳ１１において、模様のも
とになる絵柄についての画像データを用意する。この実
施形態において用意される画像データは、固有の画素値
をもった画素を画像平面上に配列することにより構成さ
れるラスター画像データであるが、最終的に空間的な位
置に対して何らかの画素値が特定できるような形態の画
像データであれば、ベクター画像データなど、どのよう
な形態の画像データを用いてもかまわない。ここでは、
図２に示すように、ＵＶ座標平面上に画像平面が定義さ
れ、座標値（ｕ，ｖ）によって任意の画素Ｐｎの位置が
表わされており、この画素Ｐｎについて所定の画素値Ｇ
ｎが定義されているものとする。モノクロの絵柄の場
合、画素値Ｇｎは所定の階調値を示すものになり、カラ
ーの絵柄の場合、画素値ＧｎはＲＧＢ三原色系もしくは
ＣＭＹ三原色系の各色成分の濃度値を示すものになる。

【００１９】続くステップＳ１２では、所定の基準平面
上に多角形が定義される。このとき、多数の多角形を隙
間が生じないように並べて定義する必要がある。別言す
れば、基準平面上を埋め尽くすように多数の多角形を定
義することになる。二次元平面を埋め尽くすことができ
る多角形としては、三角形、四角形、六角形等がある
が、この実施形態では、最も取扱いが容易で、後の演算
負担を軽減させることができる三角形を用いることにす
る。三角形としては、不等辺三角形、二等辺三角形など
を用いることも可能であるが、ここでは最も単純な正三
角形を用いる。図３は、ＸＹ座標平面上に基準平面を定
義し、この基準平面上に多数の正三角形を定義した状態
を示す。このように平面上を埋め尽くすような正三角形
の配列を定義するということは、所定のピッチで配置さ
れた頂点群を定義することと等価である。具体的には、
個々の頂点ＡｎのＸＹ座標平面上での座標値（ｘ，ｙ）
と、個々の頂点の相互接続関係が定義されることにな
る。なお、このステップＳ１２において定義する多角形
の大きさは、画素Ｐｎの大きさに比べて十分に大きく設
定するのが好ましい。本発明では、この１つの多角形に
よって皺の一構成面が表現されることになるので、肉眼
で観察したときに、皺の構成面として認識できないよう
な微小な多角形は好ましくない。

【００２０】次のステップＳ１３では、この基準平面上
の多角形の各頂点を三次元空間内においてランダムに移
動させることにより、各多角形をランダムに変形させ、
変形後の各多角形の内包面の集合として有皺面を形成す
る処理を行う。すなわち、図３に示すように定義された
個々の頂点Ａｎを、それぞれ全くランダムにＸＹＺ三次
元空間内において移動させる処理を行う。なお、移動方
向は全くランダムに設定してかまわないが、移動量に関
しては所定の上限値を設ける必要がある。この実施形態
では、多角形として一辺が寸法Ｄの正三角形を用い、頂
点Ａｎをランダムに移動させる際に、移動量の最大値が
Ｄ／２となるような設定を行っている。すなわち、Ｘ軸
方向への移動量をΔｘ，Ｙ軸方向への移動量をΔｙ，Ｚ
軸方向への移動量をΔｚとした場合に、（Δｘ^２＋Δｙ
^２＋Δｚ^２）^１／２＜Ｄ／２となるように、各移動量Δ
ｘ，Δｙ，Δｚを符号を含めてランダムに設定すること
になる。このように、移動量の上限をＤ／２に設定する
と、有皺面Ｓが部分的に裏返しになるような事態を避け
ることができ、理想的な有皺面の形成が可能になる。

【００２１】この頂点移動により、各頂点Ａｎの座標値
は、Ｚ座標値をもった（ｘ，ｙ，ｚ）となる。このよう
に、各頂点Ａｎを三次元空間内においてランダム移動さ
せると、移動後の各頂点Ａｎによって画定される個々の
三角形はそれぞれ変形することになる。もとの正三角形
がどのように変形するかは、個々の三角形ごとに様々で
あるが、多くの三角形は不等辺三角形に変形することに
なる。ここでは、このように変形した三角形の内包面
（三辺によって囲まれた面）の集合を有皺面と呼ぶこと
にする。ステップＳ１２において、平面を埋め尽くすよ
うに三角形を定義してあるため、この有皺面は必ず連続
した面となる。

【００２２】図４は、このようにして得られた有皺面Ｓ
の概念図である。このような有皺面Ｓの模型を作成し、
これを肉眼で観察したとすれば、いわゆる「しわくちゃ
な面」として認識されることになる。この有皺面Ｓ上の
任意の点Ｑｎは、ＸＹＺ三次元座標系における座標値
（ｘ，ｙ，ｚ）をもっている。なお、この実施形態で
は、基準平面上に定義する多角形として三角形を用いて
いるため、変形後の多角形の内包面（各辺を輪郭とする
面）として平面を採ることにすれば、必ず唯一の内包面
が一義的に決まることになる。ところが、多角形として
四角形や六角形を用いた場合には、変形後の多角形の内
包面は平面にはならず、ねじれた面になるのが普通であ
る。このようなねじれた内包面は無限に存在することに
なるので、唯一の有皺面Ｓを画定するためには、無限の
内包面のうちのどれを採るかを示す条件（たとえば、面
積が最小となる内包面を採るという条件）を、予め決め
ておく必要がある。

【００２３】続くステップＳ１４では、この有皺面Ｓに
ついての陰影計算が行われる。すなわち、図４に示され
ているように、三次元空間内の所定位置に光源Ｌを仮定
し（この例では、光源Ｌは点光源になっているが、線光
源や面光源にしてもかまわない）、有皺面Ｓの各位置
に、この光源に基づいて生じる陰影に応じた輝度値を定
義する処理を行えばよい。具体的には、有皺面Ｓの表面
の反射条件などをパラメータとして与え、各微小面の法
線方向と光源Ｌからの光の照射方向を考慮して、各微小
面の輝度を計算することになる。このような陰影計算処
理は、既にコンピュータグラフィックス技術として種々
の方法が公知であるため、ここでは詳しい説明は省略す
る。結局、この陰影計算によって、有皺面Ｓ上の各点Ｑ
ｎについて、それぞれ所定の輝度値Ｋｎが定義されるこ
とになる。

【００２４】続いて、ステップＳ１５において、この有
皺面Ｓを所定の投影面に投影することにより、この投影
面上の各位置にそれぞれ有皺面Ｓ上の対応部分に応じた
輝度値を定義する処理を行う。たとえば、図４に示すモ
デルにおいて、ＸＹ平面を投影面とした投影を行えば、
有皺面Ｓ上の任意の点Ｑｎについて、図５に示すよう
に、ＸＹ平面上に投影点ＱＱｎが得られることになる。
このとき、投影点ＱＱｎには、有皺面Ｓ上の対応点Ｑｎ
についての輝度値Ｋｎをそのまま与えるようにする。こ
のように、有皺面Ｓ上の輝度値を投影面上に対応づける
処理を行えば、この投影面上の各投影点ＱＱｎは、ＸＹ
平面上の座標値（ｘ，ｙ）と所定の輝度値Ｋｎとをもっ
た点になり、ＸＹ平面上には所定の輝度分布が得られる
ことになる。ここで重要な点は、このようにしてＸＹ平
面上に得られた輝度分布によって、皺のイメージが表現
される点である。

【００２５】続くステップＳ１６では、図２に示す画像
平面上の画素と図５に示す投影面上の各位置とを対応づ
けることにより、画像平面上の個々の画素にそれぞれ輝
度値を対応づける処理を行う。たとえば、ＵＶ平面上の
画素Ｐｎが、ＸＹ平面上の投影点ＱＱｎに位置的に対応
するのであれば、この画素Ｐｎには、投影点ＱＱｎのも
つ輝度値Ｋｎが対応づけられることになる。画素Ｐｎに
位置的に対応する投影点が複数ある場合には、代表投影
点（たとえば、画素Ｐｎの中心位置に対応する投影点）
を決め、この代表投影点のもつ輝度値を用いるようにし
てもよいし、あるいは、位置的に対応する全投影点につ
いての輝度値の平均を用いるようにしてもよい。結局、
ＵＶ画像平面上の各画素Ｐｎには、座標値（ｕ，ｖ）と
画素値Ｇｎの他に、輝度値Ｋｎが対応づけられることに
なる。

【００２６】そこで、ステップＳ１７において、このＵ
Ｖ画像平面上の画素Ｐｎのもつ画素値Ｇｎを、対応づけ
られた輝度値Ｋｎに基づいて修正する処理を行う。たと
えば、対応づけられた輝度値Ｋｎが「基準より高い輝
度」を示している場合には、この画素がより明るく表示
されるように画素値Ｇｎを修正する処理を行い、逆に、
対応づけられた輝度値Ｋｎが「基準より低い輝度」を示
している場合には、この画素がより暗く表示されるよう
に画素値Ｇｎを修正する処理を行えばよい。要するに、
このステップＳ１７の処理により、ステップＳ１１で用
意した画像データに陰影の情報が付加されることにな
る。

【００２７】こうして画素値の修正が完了したら、最後
に、ステップＳ１８において、修正後の画素値をもった
画素の集合として模様を生成する処理を行えばよい。具
体的には、修正後の画素値をもった画像データに基づい
て、実際の印刷物を作製する作業を行えばよい。こうし
て作製された印刷物上には、ステップＳ１１で入力した
画像データの示す絵柄が表現されることになる。ここ
で、この印刷面上には多数の多角形が定義され、個々の
多角形内には、その位置に対応した絵柄の一部が表現さ
れている。しかも、各多角形にはそれぞれランダムな輝
度値が定義されており、個々の多角形内には、それぞれ
の輝度値に応じた態様で絵柄が表現されていることにな
る。このような印刷物上の模様は、もとの絵柄情報とと
もに疑似的な皺に基づく陰影情報を有することになり、
肉眼で観察した場合に、皺の感触が認識されることにな
る。

【００２８】＜第２の実施形態＞図６は、本発明の第２
の実施形態に係る模様の生成方法の手順を示す流れ図で
ある。この第２の実施形態では、個々の多角形内に絵柄
の一部がそれぞれ固有の変形態様で表現されるようにな
る。このように、隣接する多角形どうしで絵柄の変形態
様が異なるようになれば、視覚的に皺の存在が認識でき
るようになる。

【００２９】まず、ステップＳ２１において、模様のも
とになる絵柄についての画像データが用意される。これ
は、前述のステップＳ１１と全く同じ処理であり、図２
に示すように、ＵＶ画像平面上に、座標値（ｕ，ｖ）と
画素値Ｇｎとをもった多数の画素Ｐｎが定義されること
になる。

【００３０】続くステップＳ２２では、所定の基準平面
上に多角形が定義される。この処理も前述のステップＳ
１２と全く同じ処理である。ここでは、図３に示したよ
うに、ＸＹ座標平面上に基準平面を定義し、この基準平
面上に多数の正三角形が定義されたものとする。もちろ
ん、正三角形の代わりに他の多角形を用いてもかまわな
い。

【００３１】次のステップＳ２３では、図２に示すＵＶ
画像平面上に参照多角形が定義される。すなわち、図２
に示すＵＶ画像平面と図３に示すＸＹ基準平面とを対応
づけ、ＸＹ基準平面上の多角形の各頂点Ａｎに対応する
参照点ＲｎをＵＶ画像平面上に定義し、この参照点Ｒｎ
を頂点とする参照多角形を定義する処理が行われる。図
７は、このようにして定義された参照三角形Ｔｒを示す
図である。

【００３２】続いて、ステップＳ２４において有皺面Ｓ
を形成する。この処理は前述のステップＳ１３と全く同
じ処理である。すなわち、ＸＹ基準平面上の三角形の各
頂点Ａｎを三次元空間内においてランダムに移動させる
ことにより、各三角形をランダムに変形させれば、変形
後の各三角形の内包面の集合として有皺面Ｓが得られる
ことになる。図８は、このようにして得られた有皺面Ｓ
上の変形三角形Ｔｄを示す図である。

【００３３】続くステップＳ２５では、この有皺面Ｓ上
への画素の対応づけが行われる。すなわち、まず、図８
に示すような有皺面Ｓを形成する変形三角形Ｔｄと、図
７に示すＵＶ画像平面上の参照三角形Ｒｎとが対応づけ
られる。図３に示すＸＹ基準平面上の１つの正三角形
は、図７に示すＵＶ画像平面上の特定の参照三角形Ｔｒ
と対応関係にあり、また、図８に示す特定の変形三角形
Ｔｄとも対応関係にある。したがって、有皺面Ｓ上の個
々の変形三角形Ｔｄは、必ずＵＶ画像平面上の特定の参
照三角形Ｔｒと１対１に対応する。そこで、この対応関
係に基づいて、有皺面Ｓ上の各位置にＵＶ画像平面上の
画素を対応づける処理を行う。この処理は、コンピュー
タグラフィックスの分野において、立体面へ二次元テク
スチャ画像をマッピングするいわゆるテクスチャマッピ
ング処理として知られている処理である。

【００３４】図７に示すＵＶ画像平面上には、多数の画
素が配列されており、参照三角形Ｔｒ内にも多数の画素
が含まれている。このステップＳ２５の処理は、概念的
には、この画素を含んだ参照三角形ＴｒをＵＶ画像平面
から切り抜き、これを図８に示す変形三角形Ｔｄ上に貼
り付ける処理ということができる。もちろん、参照三角
形Ｔｒと変形三角形Ｔｄとは寸法も形状も異なるので、
参照三角形Ｔｒを変形三角形Ｔｄ上に貼り付ける際に
は、所定の方法で歪ませる処理が必要になるが、このよ
うな処理方法は、既存のテクスチャマッピング処理とし
て、種々の方法が公知であるため、ここでは詳しい説明
は省略する。有皺面Ｓを構成する全変形三角形につい
て、このテクスチャマッピング処理を施せば、ＵＶ画像
平面上に定義されていた個々の画素Ｐｎが、有皺面Ｓ上
に配置されることになる。

【００３５】そこで、続くステップＳ２６では、この有
皺面Ｓを所定の投影面に投影することにより、この投影
面上の各位置にそれぞれＵＶ画像平面上に定義されてい
た個々の画素Ｐｎを対応づける処理を行う。たとえば、
図８に示すモデルにおいて、ＸＹ平面を投影面とした投
影を行えば、ＸＹ平面上に個々の画素が対応づけられる
ことになる。

【００３６】そして最後に、ステップＳ２７において、
ＸＹ投影面上に対応づけられた画素の集合により模様を
生成する処理を行えばよい。具体的には、ＸＹ投影面上
に対応づけられた画素からなる画像データに基づいて、
実際の印刷物を作製する作業を行えばよい。こうして作
製された印刷物上には、ステップＳ２１で入力した画像
データの示す絵柄が表現されることになる。ここで、こ
の印刷面上には多数の多角形が定義され、個々の多角形
内には、その位置に対応した絵柄の一部が表現されてい
る。しかも、各多角形にはそれぞれ固有の変形態様で絵
柄が表現されていることになる。たとえば、図８に示す
変形三角形Ｔｄには、図７に示す参照三角形Ｔｒ内の絵
柄がテクスチャマッピングの手法により変形されて割り
付けられており、最終的な印刷物上には、この変形三角
形Ｔｄ上にマッピングされた絵柄の投影像が表現される
ことになるが、テクスチャマッピングにおける変形態様
や印刷物上への投影態様は、各三角形ごとにランダムで
ある。このように、隣接する三角形どうしで絵柄の変形
態様（歪みの態様）が異なるようにすれば、視覚的に皺
の感触が認識できるようになるのである。

【００３７】＜第３の実施形態＞図９は、本発明の第３
の実施形態に係る模様の生成方法の手順を示す流れ図で
ある。この第３の実施形態は、前述した第１の実施形態
と第２の実施形態とを融合させた形態ということができ
る。すなわち、個々の多角形内に絵柄の一部をそれぞれ
固有の変形態様で表現するとともに、固有の輝度値に基
づいて表現するようにし、皺に基づく絵柄の歪みの情報
と陰影の情報との双方を表現するようにしたものであ
る。

【００３８】まず、ステップＳ３１において、模様のも
とになる絵柄についての画像データが用意される。これ
は、前述のステップＳ１１，Ｓ２１と全く同じ処理であ
り、図２に示すように、ＵＶ画像平面上に、座標値
（ｕ，ｖ）と画素値Ｇｎとをもった多数の画素Ｐｎが定
義されることになる。

【００３９】続くステップＳ３２では、所定の基準平面
上に多角形が定義される。この処理も前述のステップＳ
１２，Ｓ２２と全く同じ処理である。ここでは、やはり
図３に示したように、ＸＹ座標平面上に基準平面を定義
し、この基準平面上に多数の正三角形が定義されたもの
とする。もちろん、正三角形の代わりに他の多角形を用
いてもかまわない。

【００４０】次のステップＳ３３では、図７に示すよう
に、ＵＶ画像平面上に参照三角形Ｔｒの定義を行う。こ
の処理も前述のステップＳ２３と全く同じ処理である。

【００４１】続いて、ステップＳ３４において有皺面Ｓ
を形成する。この処理も前述のステップＳ１３，Ｓ２４
と全く同じ処理である。ＸＹ基準平面上の三角形の各頂
点Ａｎを三次元空間内においてランダムに移動させるこ
とにより、各三角形をランダムに変形させれば、変形後
の各三角形の内包面の集合として有皺面Ｓが得られるこ
とになり、図８に示すように、有皺面Ｓ上に変形三角形
Ｔｄが定義されることになる。

【００４２】続くステップＳ３５では、陰影計算が行わ
れる。この処理は、前述のステップＳ１４と全く同じ処
理であり、図４に示すように、三次元空間内の所定位置
に光源Ｌを仮定し、有皺面Ｓの各位置に、光源Ｌに基づ
いて生じる陰影に応じた輝度値Ｋｎが定義されることに
なる。

【００４３】次のステップＳ３６は、前述のステップＳ
２５と全く同じ処理であり、有皺面Ｓ上への画素の対応
づけが行われる。すなわち、図８に示すような有皺面Ｓ
を形成する変形三角形Ｔｄに、図７に示すＵＶ画像平面
上の参照三角形Ｒｒをテクスチャマッピングすることに
より、ＵＶ画像平面上に定義されていた個々の画素Ｐｎ
が、有皺面Ｓ上に配置されることになる。

【００４４】続いて、ステップＳ３７において、画素値
の修正を行う。上述のステップＳ３６により、有皺面Ｓ
上に所定の画素値Ｇｎをもった画素Ｐｎが配置されてお
り、しかもステップＳ３５により、有皺面Ｓの各位置に
は所定の輝度値Ｋｎが定義されている。そこで、この輝
度値Ｋｎに基づいて画素Ｐｎの画素値Ｇｎを修正する処
理を行う。この修正方法は、前述のステップＳ１７と同
じである。

【００４５】次に、ステップＳ３８において、この有皺
面Ｓを所定の投影面に投影することにより、この投影面
上の各位置にそれぞれＵＶ画像平面上に定義されていた
個々の画素Ｐｎ（画素値は修正されている）を対応づけ
る処理を行う。たとえば、図８に示すモデルにおいて、
ＸＹ平面を投影面とした投影を行えば、ＸＹ平面上に個
々の画素が対応づけられることになる。

【００４６】そして最後に、ステップＳ２７において、
ＸＹ投影面上に対応づけられた画素の集合により模様を
生成する処理を行えばよい。具体的には、ＸＹ投影面上
に対応づけられた画素からなる画像データに基づいて、
実際の印刷物を作製する作業を行えばよい。こうして作
製された印刷物上には、ステップＳ２１で入力した画像
データの示す絵柄が表現されることになる。ここで、こ
の印刷面上には多数の三角形が定義され、個々の三角形
内には、その位置に対応した絵柄の一部が表現されてい
る。しかも、各三角形にはそれぞれ固有の変形態様で、
固有の輝度値に応じて絵柄が表現されていることにな
る。ここで重要な点は、絵柄の変形態様や表示輝度は、
個々の三角形ごとにランダムであるが、１つの三角形に
着目してみると、絵柄の変形態様と表示輝度とが整合性
をもっているという点である。これは、絵柄の変形態様
も表示輝度も、いずれも同一の有皺面Ｓに基づいて決定
された事項であるが故に、相互に物理的な関係を有する
ためである。別言すれば、皺面を構成するための立体的
な変形態様に適合した表示輝度で絵柄の各部分が表示さ
れるようになるため、実際の皺に近似した風合いが認識
できるようになるのである。このように第１の実施形態
と第２の実施形態とを融合させることにより、より効果
的な皺の表現が可能になる。

【００４７】＜その他の実施形態＞以上、本発明を３つ
の基本的な実施形態に基づいて、それぞれ流れ図を参照
しながら説明したが、本発明はこれらの基本形態だけに
限定されるものではなく、この他にも種々の実施形態で
実施可能である。特に、これまでに述べた流れ図の各ス
テップは、必ずしもこの順番に実行する必要はなく、必
要に応じて適宜順番を入れ替えることも可能である。た
とえば、図９に示す手順では、ステップＳ３５の陰影計
算処理とステップＳ３６の画素対応づけ処理とは、順序
を逆にしてもかまわない。また、この手順では、輝度値
に基づく画素値の修正を投影前に行っているが、投影後
に行うようにしてもかまわない。要するに、最終的に
は、有皺面の各位置と画像平面上の各画素との対応関係
に基づいて、画像平面上の個々の画素にそれぞれ輝度値
が対応づけられるようにし、画像平面上の画素のもつ画
素値を、それぞれ対応づけられた輝度値に基づいて修正
する処理が行われるようにすれば、どのような手順を踏
んでもかまわない。

【００４８】

【実施例】最後に本発明の好ましい実施例を開示する。

【００４９】＜本発明を実施するための装置構成＞図１
０は、この実施例に用いる装置構成を示すブロック図で
ある。ここでは説明の便宜上、個々の機能ごとに異なる
ブロック構成要素を示してあるが、実際には、これらの
各構成要素は、コンピュータハードウエアおよびソフト
ウエアの有機的な結合により実現される。

【００５０】パラメータ入力手段１は、他の手段におけ
る処理で利用される種々のパラメータを入力するための
装置であり、多角形を定義するためのパラメータ、有皺
面を形成させるためのランダムな頂点移動に関するパラ
メータ、陰影計算を行うためのパラメータなどが入力さ
れる。乱数発生手段２は、たとえば、一様分布の乱数を
発生させる装置で、ここで発生させた乱数は有皺面を形
成させるためのランダムな頂点移動処理を行う際に利用
される。画像データ入力手段３は、テクスチャマッピン
グの対象となる絵柄をデジタルデータとして入力する装
置であり、前述したステップＳ１１，Ｓ２１，Ｓ３１で
用意される画像データは、この装置によって入力される
ことになる。たとえば、スキャナなどの画像入力装置を
用いれば、実際に紙面上に描かれた絵柄を画像データと
して取り込むことができる。あるいは、別なグラフィッ
ク画像処理システムで作成された画像データをそのまま
取り込むような装置（磁気や光記録媒体をアクセスする
ドライブや、ネットワークなどを介したデータ転送装置
など）を用いてもかまわない。

【００５１】多角形定義手段４は、パラメータ入力手段
１から入力された所定のパラメータに基づいて、所定の
基準平面上に多数の多角形を隙間が生じないように並べ
て定義する処理を行う。具体的には、個々の頂点座標値
データと、各点列の接続順序を示すデータとによって多
数の多角形配列が定義されることになる。多角形配列と
して正三角形の配列を定義する場合には、パラメータ入
力手段１において、正三角形の一辺の長さＤと、正三角
形を縦横に並べる個数とをパラメータとして入力してお
けばよい。なお、正三角形の縦横の配列数の比は、画像
データ入力手段３によって入力する絵柄の縦横寸法比に
適合させるように設定するのが、効率的な処理を行う上
では好ましい。すなわち、図７に示すように、画像平面
上に取り込んだ絵柄（テクスチャ）の縦横比と、参照三
角形配列の縦横比とが一致していれば、定義した三角形
がすべて有効に利用されることになる。

【００５２】一方、テクスチャ座標割当手段５は、画像
平面と基準平面とを対応づけ、基準平面上の多角形の各
頂点に対応する参照点を、画像平面上に取り込まれたテ
クスチャ画像上に定義し、この参照点を頂点とする参照
多角形を定義する処理を行う（図７参照）。この処理に
より、基準平面上に定義された正三角形の各頂点Ａｎ
と、ＵＶ画像平面上に取り込んだ絵柄（テクスチャ）の
各部とが対応づけられ、各頂点Ａｎには、ＸＹ二次元座
標系における座標値（ｘ，ｙ）とともにＵＶ二次元座標
系における座標値（ｕ，ｖ）とが割り当てられることに
なる。なお、この実施例では、ＵＶ二次元座標系の座標
値は０〜１の値となるような規格化が行われている。

【００５３】また、頂点変位手段６は、基準平面上に定
義された多角形の各頂点を、パラメータ入力手段１から
入力されたパラメータに基づいて、三次元空間内におい
てランダムに移動させることにより、各多角形をランダ
ムに変形させ、変形後の各多角形の内包面の集合として
有皺面を形成する処理を行う。ここで、各頂点のランダ
ム移動を行う際に、乱数発生手段２で発生させた乱数が
利用されることになる。たとえば、Ｘ軸方向への移動量
Δｘ，Ｙ軸方向への移動量Δｙ，Ｚ軸方向への移動量Δ
ｚをそれぞれ乱数に基づいてランダムに発生させるよう
にすればよい。ただ、前述したように、基準平面上に定
義する多角形として一辺がＤの正三角形を用いた場合
は、（Δｘ^２＋Δｙ^２＋Δｚ^２）^１／２＜Ｄ／２となる
ような条件（すなわち、移動距離がＤ／２未満になると
いう条件）を課すのが好ましい。

【００５４】このような条件を満たす移動を行うには、
ＸＹＺ三次元座標系を用いるよりも、ｒθφ極座標系を
用いるのが適している。すなわち、ｒ＜Ｄ／２、θ＜１
８０°、φ＜３６０°となるように、ｒ，θ，φの値を
ランダムに発生させ、もとの頂点位置を原点Ｏにとった
ときに極座標（ｒ，θ，φ）で示される位置に頂点を移
動させれば、前述の条件を満たす移動が可能になる。な
お、個々の頂点の移動量の平均値や分散をパラメータ入
力手段１によってパラメータとして設定しておき、この
パラメータに応じてランダムな移動量を決定するように
すれば、生成される有皺面の形態をある程度制御するこ
とが可能になる。

【００５５】陰影計算手段７は、三次元空間内の所定位
置に光源を仮定し、有皺面の各位置に、この光源に基づ
いて生じる陰影に応じた輝度を計算する陰影計算処理を
実行する装置である。この陰影計算のための条件となる
光源位置、光源の形態（点光源，線光源，面光源）、有
皺面の表面の拡散反射率・鏡面反射率・表面色などのパ
ラメータは、パラメータ入力手段１によって予め設定さ
れたものを用いることになる。また、この実施例では、
Ｚ軸上に視点位置を固定し、この視点位置から原点Ｏを
観察した状態での陰影計算を行うようにしている。この
ような陰影計算の技術としては、コンピュータグラフィ
ックスの分野において各種の反射モデルを用いたものが
知られている。

【００５６】テクスチャマッピング手段８は、有皺面を
形成する変形多角形と、画像データ入力手段３によって
ＵＶ画像平面上に取り込まれたテクスチャ画像上の参照
多角形とを対応づけ、この対応関係に基づいて、有皺面
上の各位置に、陰影計算で得られた輝度を考慮してテク
スチャ画像をマッピングし、マッピングしたテクスチャ
画像を所定の投影面に投影することにより二次元画像デ
ータを出力する処理を行う装置である。マッピングや投
影を行うための種々の条件は、パラメータ入力手段１に
よって設定されたパラメータに基づいて決定される。要
するに、図７に示す参照三角形Ｔｒ内のテクスチャが、
図８に示す変形三角形Ｔｄ内にマッピングされ、有皺面
Ｓ上にテクスチャを構成する画素が割り当てられること
になる。このとき、陰影計算で得られた輝度値Ｋｎが考
慮されるため、テクスチャを構成する画素Ｐｎのもつも
ともとの画素値Ｇｎは、この輝度値Ｋｎによって修正さ
れる。

【００５７】結局、修正後の画素値は、もとの画素値Ｇ
ｎと輝度値Ｋｎとをブレンドした値となる。輝度値Ｋｎ
をどの程度反映させるかは、画素値Ｇｎと輝度値Ｋｎと
のブレンド割合を予めパラメータとして決めておくこと
により設定できる。画素値Ｇｎのブレンド割合を高くす
れば、テクスチャ（もとの絵柄）の風合いが強調された
模様が生成されることになり、輝度値Ｋｎのブレンド割
合を高くすれば、陰影の風合いが強調された模様が生成
されることになる。こうして、有皺面Ｓ上に所定のブレ
ンド画素値をもった画素が定義されたら、これを投影面
上に投影することにより、二次元画像データが得られ
る。

【００５８】こうして、テクスチャマッピング手段８か
ら出力された二次元画像データに基づいて、刷版手段９
において刷版が行われ、この刷版に基づいて印刷装置１
０において印刷が行われる。かくして、疑似的に皺を表
現した模様をもった印刷物が得られる。

【００５９】＜具体的な模様生成手順＞続いて、上述の
装置を用いた具体的な模様生成手順を、図１１の流れ図
に基づいて説明する。まず、ステップＳ４１において、
パラメータ入力手段１によるパラメータ入力を行う。具
体的には、正三角形のサイズ、頂点の変位の平均値と分
散、有皺面の表面特性、光源設定などを示すパラメータ
が設定されることになる。

【００６０】次のステップＳ４２では、多角形定義手段
４を動作させて、平面を隙間なく埋め尽くすような正三
角形群の頂点座標値および点列の接続順序を発生する。
ここで定義された各頂点Ａｎは、ＸＹ二次元座標系での
座標値（ｘ，ｙ）を有するものになる。続くステップＳ
４３では、全頂点Ａｎに、テクスチャ座標として、正規
化した座標値（ｕ，ｖ）が割り当てられる。すなわち、
テクスチャ座標割当手段５によって、前述したように、
各頂点ＡｎにＵＶ二次元座標系における座標値（ｕ，
ｖ）が割り当てられることになり、個々の頂点Ａｎは、
座標値（ｘ，ｙ，ｕ，ｖ）を有することになる。この実
施例では、前述したように、ＵＶ二次元座標系の座標値
は０〜１の値となるような規格化が行われているので、
０≦ｕ，ｖ≦１である。

【００６１】続くステップＳ４４では、乱数発生手段２
で発生した乱数と、パラメータ入力手段１で設定したパ
ラメータとを用いて、１つの頂点Ａｎの空間座標値を三
次元的に変位させる処理が行われる。この処理は、頂点
変位手段６の処理として既に説明したとおりである。こ
のような頂点変位処理は、ステップＳ４５を経て、全頂
点について実施される。この処理により、各頂点Ａｎに
は、Ｚ座標値が割り当てられることになり、Ｘ座標値お
よびＹ座標値も変位により修正される。すなわち、基準
平面上に定義されたもともとの頂点Ａｎは、座標値
（ｘ，ｙ）を有していたが、テクスチャ座標割当処理お
よび変位処理後の頂点Ａｎは、座標値（ｘ´，ｙ´，
ｚ，ｕ，ｖ）を有することになる（ｘ´，ｙ´は変位後
のＸ座標値およびＹ座標値）。かくして、ＸＹＺ三次元
座標空間内に有皺面Ｓが形成される。

【００６２】ステップＳ４６では、この形成された有皺
面Ｓに対して、パラメータで指定された表面特性と光源
設定を用いた輝度計算が実施される。この処理は、陰影
計算手段７の処理として既に説明したとおりである。こ
れにより、有皺面Ｓの各部には所定の輝度値Ｋｎが定義
されることになる。続く、ステップＳ４７において、画
像データ入力手段３を用いて、テクスチャとして用いる
画像データが入力される。そして、ステップＳ４８で
は、有皺面Ｓ上の各頂点Ａｎのテクスチャ座標値（ｕ，
ｖ）を手掛かりに、輝度を考慮したテクスチャマッピン
グを実施する。この処理は、テクスチャマッピング手段
８の処理として既に説明したとおりである。すなわち、
テクスチャ座標値（ｕ，ｖ）を手掛かりに得られたＵＶ
画像平面上の特定の画素の画素値Ｇｎに、輝度計算で得
られた輝度値Ｋｎをブレンドし、ブレンドされた画素値
をもつ画素を有皺面Ｓ上に定義し、これをＸＹ平面上に
投影することにより、二次元画像データを得る。最後
に、このテクスチャマッピング手段８の出力する二次元
画像データに基づいて、ステップＳ４９において、刷版
・印刷工程が実行される。

【００６３】＜エンドレス絵柄への適用＞壁紙や床材な
どの建材用の印刷では、エンドレス絵柄を用いるのが一
般的である。たとえば、図１２に示す例では、図にハッ
チングを施した単位領域Ｗを４行４列に配置して１６倍
の面積をもった領域が定義されている。この場合、単位
領域Ｗ内の絵柄が空間的に繰り返して配置されることに
なるが、この単位領域Ｗの右辺と左辺とが模様として連
続し、上辺と下辺とが模様として連続するようなエンド
レス絵柄を用いるようにすれば、このような繰り返し配
置を行ったとしても、模様全体としての違和感は生じな
い。しかも、絵柄をデザインする場合は、単位領域Ｗの
部分に相当する絵柄だけをデザインすれば足りるので効
率的である。

【００６４】本発明を、このようなエンドレス絵柄を用
いた印刷物に適用するには、まず、エンドレス絵柄の画
像データを用意する。すなわち、複数の同一絵柄を隣接
配置した場合にも全体的に連続調が得られるように、輪
郭上において特定の位置関係にある画素がほぼ同一の画
素値をもつような画像データを用意する。本発明の場
合、このようなエンドレス絵柄の画像データを用いただ
けでは不十分であり、有皺面もエンドレスなものを用い
る必要がある。すなわち、図２に示すＵＶ画像平面上に
エンドレス絵柄の画像データを取り込み、図３に示すＸ
Ｙ基準平面上に多角形配列を定義し、この多角形の各頂
点をランダムに変位させて、図４に示すような有皺面Ｓ
を形成する際に、この有皺面Ｓがエンドレス有皺面にな
るように配慮する必要がある。ここで、エンドレス有皺
面とは、「多数の有皺面を隣接配置したときに輪郭部分
が連続面になるような有皺面」というべきものである。
本発明によって最終的に得られる模様は、この有皺面に
基づいて絵柄が変形され、かつ、陰影情報が付加された
ものであるから、エンドレス絵柄を用いるとともに、エ
ンドレス有皺面を用いることにより、全体的に連続調を
もった模様を得ることができるようになる。

【００６５】このようなエンドレス有皺面を生成するに
は、基準平面上の頂点をランダムに移動させる際に、輪
郭上の頂点のうち特定の位置関係にある頂点について
は、ほぼ同一の態様（同一の移動方向および同一の移動
量）で移動させるようにすればよい。たとえば、基準平
面上に図１３に示すような多数の正三角形が定義されて
いる場合、四隅の頂点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４について
はそれぞれ同一の態様で移動させ、上辺に沿った頂点ｂ
１〜ｈ１については、下辺に沿った頂点ｂ２〜ｈ２とそ
れぞれ同一の態様で移動させ、左辺に沿った頂点ｉ１〜
ｏ１については、右辺に沿った頂点ｉ２〜ｏ２とそれぞ
れ同一の態様で移動させれば、エンドレス有皺面を生成
することが可能である。

【００６６】なお、図１４に示すように、単位領域Ｗを
半ピッチずつずらして空間的に繰り返し配置することに
より、連続模様が形成されるようなエンドレス絵柄を用
いる場合には、半ピッチずつずらして隣接配置したとき
に連続面が得られるようなエンドレス有皺面を生成する
ようにする。すなわち、図１５に示すように、四隅の頂
点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４と、上辺の中央部の頂点ａ５
と、下辺の中央部の頂点ａ６とについては、すべて同一
の態様で移動させ、上辺左半分の頂点ｂ１〜ｄ１につい
ては、下辺右半分の頂点ｂ２〜ｄ２とそれぞれ同一の態
様で移動させ、上辺右半分の頂点ｆ１〜ｈ１について
は、下辺左半分の頂点ｆ２〜ｈ２とそれぞれ同一の態様
で移動させ、左辺に沿った頂点ｉ１〜ｏ１については、
右辺に沿った頂点ｉ２〜ｏ２とそれぞれ同一の態様で移
動させれば、半分ピッチずれたエンドレス有皺面を生成
することが可能である。

【００６７】なお、このようなエンドレス有皺面を用い
た陰影計算を行う上では、対応する境界部分に同一の輝
度値が得られるように、光源として基準平面に平行な平
行光源を用い、基準平面に平行な投影面を用いるように
配慮するのが好ましい。

【００６８】

【発明の効果】以上のとおり本発明によれば、疑似的に
皺を表現した模様をコンピュータを利用して比較的簡単
に生成することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の手順を示す流れ図で
ある。

【図２】図１の流れ図のステップＳ１１においてＵＶ画
像平面上に用意される画像データを示す図である。

【図３】図１の流れ図のステップＳ１２においてＸＹ基
準平面上に多数の正三角形を定義した状態を示す図であ
る。

【図４】図１の流れ図のステップＳ１３において形成し
た有皺面Ｓを示す図である。

【図５】図１の流れ図のステップＳ１５における投影処
理によって投影平面上に得られる投影点ＱＱｎを示す図
である。

【図６】本発明の第２の実施形態の手順を示す流れ図で
ある。

【図７】図６の流れ図のステップＳ２３においてＵＶ画
像平面上に定義される参照多角形Ｔｒを示す図である。

【図８】図６の流れ図のステップＳ２５における有皺面
上への画素対応づけ処理を示す図である。

【図９】本発明の第３の実施形態の手順を示す流れ図で
ある。

【図１０】本発明に係る模様生成装置の基本構成を示す
ブロック図である。

【図１１】図１０に示す装置を用いた具体的な模様生成
手順を示す流れ図である。

【図１２】単位領域Ｗ内のエンドレス絵柄を空間的に繰
り返し配置して模様を形成した状態を示す図である。

【図１３】図１２に示す模様に本発明を適用するための
エンドレス有皺面の生成方法を示す図である。

【図１４】単位領域Ｗ内のエンドレス絵柄を半ピッチず
らしながら空間的に繰り返し配置して模様を形成した状
態を示す図である。

【図１５】図１４に示す模様に本発明を適用するための
エンドレス有皺面の生成方法を示す図である。

【符号の説明】

１…パラメータ入力手段 ２…乱数発生手段 ３…画像データ入力手段 ４…多角形定義手段 ５…テクスチャ座標割当手段 ６…頂点変位手段 ７…陰影計算手段 ８…テクスチャマッピング手段 ９…刷版手段 １０…印刷手段 Ａｎ…多角形の頂点 Ｇｎ…画素値 Ｋｎ…輝度値 Ｌ…光源 Ｐｎ…画素 Ｑｎ…有皺面上の任意の点 ＱＱｎ…投影面上の投影点 Ｒｎ…参照点 Ｓ…有皺面 Ｔｄ…変形三角形 Ｔｒ…参照三角形 Ｕ，Ｖ…画像平面が定義された二次元座標系の座標軸 Ｗ…単位領域 Ｘ，Ｙ…基準平面が定義された二次元座標系の座標軸 Ｘ，Ｙ，Ｚ…有皺面が定義された三次元座標系の座標軸

フロントページの続き (72)発明者 林 靖浩 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 有吉 俊雄 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 岡本 優 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 助川 佳夫 埼玉県入間郡三芳町竹間沢311 株式会社 大日本トータルプロセス建材内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 疑似的に皺を表現した模様を生成する方
   法であって、 それぞれ固有の画素値をもった画素を画像平面上に配列
   することにより絵柄を表現した画像データを用意する段
   階と、 所定の基準平面上に多数の多角形を隙間が生じないよう
   に並べて定義する段階と、 前記基準平面上の多角形の各頂点を三次元空間内におい
   てランダムに移動させることにより、各多角形をランダ
   ムに変形させ、変形後の各多角形の内包面の集合として
   有皺面を形成する段階と、 三次元空間内の所定位置に光源を仮定し、前記有皺面の
   各位置に、前記光源に基づいて生じる陰影に応じた輝度
   値を定義する段階と、 前記有皺面を所定の投影面に投影することにより、この
   投影面上の各位置にそれぞれ有皺面上の対応部分に応じ
   た輝度値を定義する段階と、 前記画像平面上の画素と前記投影面上の各位置とを対応
   づけることにより、前記画像平面上の個々の画素にそれ
   ぞれ輝度値を対応づける段階と、 前記画像平面上の画素のもつ画素値を、それぞれ対応づ
   けられた輝度値に基づいて修正する段階と、 修正後の画素値をもった画素の集合により模様を生成す
   る段階と、 を有することを特徴とする疑似的に皺を表現した模様を
   生成する方法。
2. 【請求項２】 疑似的に皺を表現した模様を生成する方
   法であって、 それぞれ固有の画素値をもった画素を画像平面上に配列
   することにより絵柄を表現した画像データを用意する段
   階と、 所定の基準平面上に多数の多角形を隙間が生じないよう
   に並べて定義する段階と、 前記画像平面と前記基準平面とを対応づけ、前記基準平
   面上の多角形の各頂点に対応する参照点を前記画像平面
   上に定義し、この参照点を頂点とする参照多角形を定義
   する段階と、 前記基準平面上の多角形の各頂点を三次元空間内におい
   てランダムに移動させることにより、各多角形をランダ
   ムに変形させ、変形後の各多角形の内包面の集合として
   有皺面を形成する段階と、 前記有皺面を形成する変形多角形と前記画像平面上の参
   照多角形とを対応づけ、この対応関係に基づいて、前記
   有皺面上の各位置に前記画像平面上の画素を対応づける
   段階と、 前記有皺面を所定の投影面に投影することにより、この
   投影面上の各位置にそれぞれ前記画像平面上の画素を対
   応づける段階と、 前記投影面上に対応づけられた画素の集合により模様を
   生成する段階と、 を有することを特徴とする疑似的に皺を表現した模様を
   生成する方法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の方法において、 三次元空間内の所定位置に光源を仮定し、有皺面の各位
   置に、前記光源に基づいて生じる陰影に応じた輝度値を
   定義する段階と、 画像平面上の個々の画素にそれぞれ位置的に対応する輝
   度値を関連づける段階と、 前記画像平面上の画素のもつ画素値を、それぞれ関連づ
   けられた輝度値に基づいて修正する段階と、 を更に付加し、修正後の画素値をもった画素の集合によ
   り模様を生成するようにしたことを特徴とする疑似的に
   皺を表現した模様を生成する方法。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の方法に
   おいて、 基準平面上に定義する多角形として一辺が寸法Ｄの正三
   角形を用い、頂点をランダムに移動させる際に、移動量
   の最大値がＤ／２となるように設定することを特徴とす
   る疑似的に皺を表現した模様を生成する方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の方法に
   おいて、 同一の絵柄を複数用意して隣接配置した場合にも全体的
   に連続調が得られるように、輪郭上において特定の位置
   関係にある画素がほぼ同一の画素値をもつような画像デ
   ータを用意し、 基準平面上の頂点をランダムに移動させる際に、輪郭上
   の頂点のうち前記特定の位置関係にある頂点について
   は、ほぼ同一の態様で移動させ、 前記絵柄に基づいて生成される模様を空間的に繰り返し
   配置するようにしたことを特徴とする疑似的に皺を表現
   した模様を生成する方法。
6. 【請求項６】 疑似的に皺を表現した模様を生成する装
   置であって、 所定のパラメータを入力するパラメータ入力手段と、 乱数を発生させる乱数発生手段と、 所定のテクスチャ画像を示す画像データを所定の画像平
   面上に入力する画像データ入力手段と、 前記パラメータに基づいて、所定の基準平面上に多数の
   多角形を隙間が生じないように並べて定義する多角形定
   義手段と、 前記画像平面と前記基準平面とを対応づけ、前記基準平
   面上の多角形の各頂点に対応する参照点を前記テクスチ
   ャ画像上に定義し、この参照点を頂点とする参照多角形
   を定義するテクスチャ座標割当手段と、 前記基準平面上の多角形の各頂点を、前記パラメータに
   基づいて三次元空間内においてランダムに移動させるこ
   とにより、各多角形をランダムに変形させ、変形後の各
   多角形の内包面の集合として有皺面を形成する頂点変位
   手段と、 三次元空間内の所定位置に光源を仮定し、前記有皺面の
   各位置に、前記光源に基づいて生じる陰影に応じた輝度
   を計算する陰影計算手段と、 前記有皺面を形成する変形多角形と前記テクスチャ画像
   上の参照多角形とを対応づけ、この対応関係に基づい
   て、前記有皺面上の各位置に前記輝度を考慮して前記テ
   クスチャ画像をマッピングし、マッピングしたテクスチ
   ャ画像を所定の投影面に投影することにより二次元画像
   データを出力するテクスチャマッピング手段と、 を備えることを特徴とする疑似的に皺を表現した模様を
   生成する装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜５のいずれかに記載の方法に
   より生成された模様を有する印刷物。
8. 【請求項８】 所定の絵柄に基づく模様が印刷された印
   刷物であって、 印刷面上に隙間が生じないように並べられた多数の多角
   形を定義し、各多角形にそれぞれランダムな輝度値を定
   義し、個々の多角形内に、この多角形の位置に対応する
   前記絵柄の一部をそれぞれの輝度値に応じた態様で表現
   したことを特徴とする疑似的に皺を表現した模様を有す
   る印刷物。
9. 【請求項９】 所定の絵柄に基づく模様が印刷された印
   刷物であって、 印刷面上に隙間が生じないように並べられた多数の多角
   形を定義し、個々の多角形内に、この多角形の位置に対
   応する前記絵柄の一部をそれぞれ固有の変形態様で表現
   したことを特徴とする疑似的に皺を表現した模様を有す
   る印刷物。