JP3836185B2

JP3836185B2 - Leopard pattern creation method and creation apparatus

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Publication number: JP3836185B2
Application number: JP14372196A
Authority: JP
Inventors: 直樹河合; 健大嶋; 俊雄有吉; 太三木; 哲夫神力; 優岡本
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1996-05-14
Filing date: 1996-05-14
Publication date: 2006-10-18
Anticipated expiration: 2016-05-14
Also published as: JPH09305652A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、杢柄パターンの作成方法および作成装置に関し、特に、天然木の杢柄モチーフを利用することなしに、コンピュータによって疑似的に杢柄パターンを発生させる手法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
壁紙や化粧材といった建材などの表面には、天然木の木目に見られる種々のパターンをモチーフとした意匠が施されることが多い。これは、古くから木材を生活の道具として利用してきた慣習上、天然木のパターンが最も受け入れられ易いパターンとして定着してきたためと思われる。このような天然木に見られる自然のパターンの中でも、いわゆる「杢柄（もくがら）」と呼ばれているパターンは、特に意匠性の高いパターンとして好んで用いられている。この杢柄パターンは、樹木の中の繊維質の流れに局所的変化が生じるために現れるパターンであり、意匠性に富んだ特徴のある模様を呈する。最近は、特に、玉杢（たまもく）あるいはバーズアイと呼ばれている目玉をちりばめたようなパターンが、システムキッチンや高級家具の表面装飾に好んで用いられるようになってきている。
【０００３】
このような杢柄パターンは、もともと天然木の一部分に偶然に現れるパターンであるが、意匠性に優れたパターンが天然木に偶然に現れる確率は非常に低い。このため、人工的に杢柄パターンを作成する手法が古くから知られている。このように人工的に作成した杢柄パターンを有する建材は、一般に「人工化粧単板」と呼ばれており、通常は、次のような段階を経て作成される。まず、天然の木材を薄くスライスし、この薄いスライス層を何層にも重ねて積層材を作る。そして、この積層材に蒸気と熱を加えた状態で局所的に圧力を加え、積層材全体を波状に変形させ、天然木の繊維質の流れを局所的に変形させる。最後に、この変形した積層材を再びスライスすれば、このスライス面には、人為的に変形を受けた繊維質の流れが露呈し、杢柄パターンが現れることになる。このような手法で作成された人工化粧単板は、意匠性に富んだ杢柄パターンを有しており、様々な建材に利用されている。この人工化粧単板上の杢柄パターンを写真撮影してモチーフを抽出すれば、印刷の手法によって、壁紙などに大量に転写することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、人工的に杢柄パターンを作成する手法は、人工化粧単板の作成方法として従来から知られているが、その作成工程は非常に手間のかかるものであり、また、意匠性に優れた杢柄パターンを作成するためには、熟練した作業者が試行錯誤の繰り返しを行う必要がある。特に、玉杢あるいはバーズアイと呼ばれている杢柄パターンを、自然の風合いを損なわずに人為的に作成することは非常に困難である。
【０００５】
そこで本発明は、コンピュータを利用して容易に杢柄パターンを作成することができる新規な方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
(1) 本発明の第１の態様は、杢柄パターンを作成する方法において、
ｘｙ平面上に複数の突起点を配置する段階と、
この突起点およびその近傍がなだらかに盛り上がるようにｘｙ平面を変形させて隆起体を形成し、複数の隆起体を含んだ隆起体包含面を定義し、この隆起体包含面を構成する個々の点Ｑに三次元座標値（ｘ，ｙ，ｚ）を定義する段階と、
変数Ｅについて所定の基準区間を設定し、この基準区間内の変数Ｅの各値について、それぞれ所定の画素値Ｖを定義する段階と、
個々の点Ｑのもつ座標値ｚの最小値から最大値に至るまでの範囲が含まれるように、座標値ｚについて所定の考慮範囲を設定し、この考慮範囲を複数の区間に分割し、分割した各区間のそれぞれに変数Ｅについての基準区間を割り当てることにより、考慮範囲内の任意の座標値ｚに対して所定の画素値Ｖを対応づけた画素値対応情報を用意する段階と、
画素値対応情報を参照し、個々の点Ｑについて、その座標値ｚに対応する画素値Ｖを付与する段階と、
隆起体包含面を所定の投影面に投影し、この投影面上に投影された個々の点Ｑをそれぞれ付与された画素値で表現することにより、杢柄パターンを形成する段階と、
のすべての段階をコンピュータが実行するようにしたものである。
【０００７】
(2) 本発明の第２の態様は、上述の第１の態様に係る杢柄パターンの作成方法において、コンピュータが、
ｘｙ平面上に複数の突起点をランダムに配置し、個々の突起点ごとに、それぞれｘｙ平面に沿った方向に関する大きさを示す第１のパラメータｒと、ｚ軸に沿った方向に関する大きさを示す第２のパラメータｄと、をランダムに設定し、
個々の突起点について、第１のパラメータｒおよび第２のパラメータｄに基づいた大きさの隆起体を形成するようにしたものである。
【０００８】
(3) 本発明の第３の態様は、上述の第３の態様に係る杢柄パターンの作成方法において、コンピュータが、
Ｊ＝０〜１なる高さに関する区間について、Ｋ＝０のときにＪ＝１、Ｋ＝１のときにＪ＝０となり、Ｋの増加とともにＪの値が単調減少するような関数Ｊ（Ｋ）を定義し、この関数Ｊ（Ｋ）の逆関数を関数Ｋ（Ｊ）とし、
ｘｙ平面上において、突起点からの距離ｒおよび角度θを用いた極座標表示による関数ｒ（θ）で定義される閉曲線を輪郭とする底面を有し、ｚ＝０〜ｄの任意の高さ位置において、底面を逆関数Ｋ（ｚ／ｄ）の値に対応する倍率に縮小させた断面形状を有する隆起体を形成するようにしたものである。
【０００９】
(4) 本発明の第４の態様は、上述の第３の態様に係る杢柄パターンの作成方法において、コンピュータが、
関数ｒ（θ）の値として、θの値にかかわらない定数値ｒを定義し、回転対称形の隆起体を形成するようにしたものである。
【００１０】
(5) 本発明の第５の態様は、上述の第３の態様に係る杢柄パターンの作成方法において、コンピュータが、
関数ｒ（θ）として、周期πの成分を有する関数を定義し、回転対称形に偏平処理を施した形状の隆起体を形成するようにしたものである。
【００１１】
(6) 本発明の第６の態様は、上述の第３または第５の態様に係る杢柄パターンの作成方法において、コンピュータが、
関数ｒ（θ）として、πよりも十分小さな周期成分を有する関数を定義し、回転対称形に歪み処理を施した形状の隆起体を形成するようにしたものである。
【００１２】
(7) 本発明の第７の態様は、上述の第１〜第６の態様に係る杢柄パターンの作成方法において、コンピュータが、
ｘｙ平面上に複数の突起点を配置する際に、隣接する突起点の間隔が所定の最小間隔以上となるように、ランダムに配置するようにしたものである。
【００１３】
(8) 本発明の第８の態様は、上述の第１〜第６の態様に係る杢柄パターンの作成方法において、コンピュータが、
ｘｙ平面上に複数の突起点を配置する際に、所定方向に連続して複数の突起点が隣接配置されるように、ランダムに配置するようにしたものである。
【００１４】
(9) 本発明の第９の態様は、杢柄パターンの作成装置において、
ｘｙ平面上に複数の突起点を配置する突起点配置手段と、
この突起点およびその近傍がなだらかに盛り上がるようにｘｙ平面を変形させて隆起体を形成し、複数の隆起体を含んだ隆起体包含面を定義し、この隆起体包含面を構成する個々の点Ｑに三次元座標値（ｘ，ｙ，ｚ）を定義する隆起体定義手段と、
変数Ｅについて所定の基準区間を設定し、この基準区間内の変数Ｅの各値について、それぞれ所定の画素値Ｖを定義する画素値定義手段と、
個々の点Ｑのもつ座標値ｚの最小値から最大値に至るまでの範囲が含まれるように、座標値ｚについて所定の考慮範囲を設定し、この考慮範囲を複数の区間に分割し、分割した各区間のそれぞれに変数Ｅについての基準区間を割り当てることにより、考慮範囲内の任意の座標値ｚに対して所定の画素値Ｖを対応づけた画素値対応情報を用意する画素値対応情報定義手段と、
画素値対応情報を参照し、個々の点Ｑについて、その座標値ｚに対応する画素値Ｖを付与する画素値付与手段と、
隆起体包含面を所定の投影面に投影し、この投影面上に投影された個々の点Ｑをそれぞれ付与された画素値で表現することにより、杢柄パターンを形成する画像処理手段と、
を設けたものである。
【００１５】
【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説明する。本発明は、杢柄パターンの中でも、特に、玉杢（たまもく）あるいはバーズアイと呼ばれている目玉をちりばめたようなパターンを作成する方法に係るものである。この玉杢は、天然木にも偶然に現れる杢柄パターンであり、たとえば、図１に示す天然木板１０にも、玉杢１１〜１５が部分的に現れている。しかしながら、このような玉杢が多数含まれた意匠性に富んだ杢柄パターンを、天然木板から探すのは非常に困難である。本発明は、天然の木材を用いることなしに、コンピュータを利用して全く人工的に、意匠性に富んだ玉杢の杢柄パターンを作成する方法を提案するものである。
【００１６】
図２は、本発明に係る杢柄パターンの作成方法の基本手順を示す流れ図である。この手順は、実際には、コンピュータを利用した演算として行われるが、ここでは、便宜上、幾何学的および数学的なアルゴリズムの概念を具体例に即して説明する。まず、ｘｙｚ三次元座標系を定義し、ステップＳ１において、ｘｙ平面上に複数の突起点を配置する。たとえば、図３には、ｘｙ平面２０上に７個の突起点Ｐを定義した例が示されている。各突起点Ｐは、それぞれ所定のｘｙ座標値をもった点Ｐ（ｘ，ｙ）として表される。この突起点Ｐは、玉杢の中心点として機能するものであり、ｘｙ平面上にランダムに配置するのが好ましい。なお、この段階では、各突起点Ｐ（ｘ，ｙ）はいずれもｘｙ平面２０内の点であり、文字通りの「突起した」点にはなっていないが、続くステップＳ２の処理によって、各突起点Ｐ（ｘ，ｙ）はｘｙ平面２０から文字通り「突起」することになる。そこで、ここでは便宜上、ｘｙ平面２０に配置した時点から、この点Ｐ（ｘ，ｙ）を「突起点」と呼ぶことにする。
【００１７】
続くステップＳ２において、ステップＳ１で配置した個々の突起点Ｐ（ｘ，ｙ）およびその近傍がなだらかに盛り上がるように、ｘｙ平面を部分的に変形させて隆起体２１を形成する。図４は、このようにして形成された隆起体２１の一例を示す断面図である。要するに、ｘｙ平面上の突起点Ｐ（ｘ，ｙ）を、図に矢印で示すようにｚ軸に沿って移動させ、ｚ座標値をもった点Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）までもってゆくとともに、その近傍の領域も点Ｐとともに移動させ、結果的に、ｘｙ平面２０の一部がなだらかに盛り上がるように変形させればよい。点Ｐは必ずしもｚ軸方向に移動させる必要はなく、任意の方向に移動させてかまわないが、演算処理を単純化するためには、ｚ軸方向に移動させるのが好ましい。こうして、ｘｙ平面２０上から盛り上がるように変形した部分は、隆起体２１を構成することになる。このような変形を、すべての突起点Ｐ（ｘ，ｙ）について行えば、図５に示すように、複数の隆起体２１を含んだ隆起体包含面２５を定義することができる。ここで、この隆起体包含面２５を構成する個々の点Ｑは、いずれも三次元座標値をもった点Ｑ（ｘ，ｙ，ｚ）となる（隆起体２１以外の部分に位置する点Ｑの場合、ｚ＝０である）。なお、個々の隆起体２１の高さや大きさは、それぞれランダムになるように設定するのが好ましい。また、突起点Ｐ（ｘ，ｙ）をｚ軸の負方向に移動させ、隆起体２１をｘｙ平面の下面側に形成させることも可能である。
【００１８】
なお、図６の断面図に示すように、隣接する複数の突起点Ｐ１，Ｐ２について、それぞれ独立して隆起体を形成すると、互いに隆起体が重なり合うようになる場合には、それぞれの隆起体を融合させる処理を行えばよい。たとえば、図６に示す例では、区間Ｗにおいて、突起点Ｐ１についての隆起体と突起点Ｐ２についての隆起体とが重なり合っている。そこで、たとえば、両隆起体のｚ軸座標成分を単純に加算して融合させれば、図７の断面図に示すように、区間Ｗにおいて部分的に融合した隆起体が得られる。
【００１９】
次に、ステップＳ３において、変数Ｅについて所定の基準区間Ｅ１〜Ｅ２を設定し、この基準区間内の変数Ｅの各値について、それぞれ所定の画素値Ｖを定義する。図８は、このようにして定義した変数Ｅと画素値Ｖとの関係を示すグラフである。この例では、変数Ｅ＝Ｅ１において画素値Ｖ＝Ｖ１をとり、変数Ｅ＝Ｅ２において画素値Ｖ＝Ｖ２をとり、基準区間Ｅ１〜Ｅ２内の任意の値Ｅに対して何らかの画素値Ｖが定義されている。変数Ｅに対してどのような画素値Ｖを定義するかは任意であり、要するに、この基準区間内の変数Ｅに対して、画素値Ｖが一義的に定義されていれば足る。もっとも、最終的に得られる杢柄パターンのイメージは、変数Ｅと画素値Ｖとの間にどのような関数Ｖ（Ｅ）を定義するかによって大きく左右されることになる。
【００２０】
続くステップＳ４で、次のような方法で画素値対応情報を用意する。まず、ステップＳ２において定義した隆起体包含面２５上の個々の点Ｑのもつ座標値ｚの最小値から最大値に至るまでの範囲が含まれるように、座標値ｚについて所定の考慮範囲を設定する。図５に示すように、隆起体包含面２５は、もともとｘｙ平面２０を部分的に隆起変形させて構成した曲面であり、ｘｙ平面２０の上面側にすべての隆起体２１を形成した場合には、この隆起体包含面２５上の個々の点Ｑのもつ座標値ｚの最小値はｚ＝０となり、最大値はｚ＝ｚmax （ただし、ｚmax は、最も高い隆起体２１の高さ）となる。そこで、考慮範囲としては、たとえば、ｚ＝０〜ｚmax の範囲を設定すればよい。続いて、この考慮範囲を複数の区間に分割する。図９は、座標値ｚと画素値Ｖとの対応関係を示すグラフの横軸について、考慮範囲ｚ＝０〜ｚmax を定義し、この考慮範囲を４つの区間１〜４に分割した一例を示す。この例では、各区間１〜４の幅はそれぞれランダムであるが、実用上は、等分割にしてもかまわない。
【００２１】
次に、分割した各区間のそれぞれに、ステップＳ３で定義した変数Ｅについての基準区間を割り当て、考慮範囲内の任意の座標値ｚに対して所定の画素値Ｖを対応づけた画素値対応情報を用意する。図９に示す各区間１〜４のそれぞれに、図８に示す基準区間Ｅ１〜Ｅ２を割り当てて作成した画素値対応情報を、図１０にグラフとして示す。たとえば、ｚ軸上で０〜ｚ１を占める区間１に、基準区間Ｅ１〜Ｅ２を割り当てれば、ｚ＝０の位置がＥ＝Ｅ１の位置に対応し、ｚ＝ｚ１の位置がＥ＝Ｅ２の位置に対応することになる。したがって、ｚ＝０において画素値Ｖ＝Ｖ１となり、ｚ＝ｚ１において画素値Ｖ＝Ｖ２となる。ｚ＝０〜ｚ１の中間部分については、たとえば、図８に示す関数Ｖ（Ｅ）を線形対応させればよい。他の区間２〜４についても同様である。幾何学的に説明すれば、図８に示す関数Ｖ（Ｅ）のグラフを横軸方向にそれぞれ所定の圧縮率で線形圧縮して、図９に示す各区間１〜４に割り当てれば、図１０に示すグラフが得られることになる。
【００２２】
こうして得られた図１０のグラフは、ｚ＝０〜ｚmax の任意の座標値ｚに対して、所定の画素値Ｖを対応づける関数Ｖ（ｚ）で表現された画素値対応情報となる。ここで重要な点は、この関数Ｖ（ｚ）を示すグラフが、ｚ軸について複数の区間に分割され、各区間のそれぞれに、図８に示す関数Ｖ（Ｅ）という共通のグラフが割り当てられている点である。別言すれば、この図１０に示すグラフには、基準区間について定義された関数Ｖ（Ｅ）の特徴が繰り返し（この例では合計４回）現れることになる。このように、画素値Ｖについての共通した特徴が、ｚ軸に沿って繰り返し現れるような画素値対応情報を用意する点が、本発明の本質的な特徴である。なお、上述の例では、考慮範囲内の各区間１〜４のそれぞれに、基準区間Ｅ１〜Ｅ２を線形対応させているが、必ずしも線形対応させる必要はない。また、図１０に示すグラフでは、ｚ＝ｚ１，ｚ２，ｚ３，ｚmax の各位置における画素値Ｖとして、Ｖ＝Ｖ１とＶ＝Ｖ２との２つの値が示されているが、実用上は、ｚ＝ｚ１，ｚ２，ｚ３，ｚmax の各位置における画素値を、たとえばＶ＝Ｖ２と定義し、ｚ＝ｚ１＋δ，ｚ２＋δ，ｚ３＋δ（ただし、δは微小量）における画素値をＶ＝Ｖ１と定義するようにすればよい。
【００２３】
こうして、ステップＳ４において、画素値対応情報が用意できたら、続くステップＳ５において、この画素値対応情報を参照し、隆起体包含面２５上の各点Ｑについて、その座標値ｚに対応する画素値Ｖを付与する。前述したように、隆起体包含面２５上の各点Ｑ（ｘ，ｙ，ｚ）は、いずれもｚ＝０〜ｚmax の範囲内のｚ座標値を有している。したがって、図１０に示すように、座標値ｚと画素値Ｖとを対応づける画素値対応情報（関数Ｖ（ｚ））が用意されれば、すべての点Ｑについて、特定の画素値Ｖを付与することができる。
【００２４】
最後に、ステップＳ６において、この隆起体包含面２５を所定の投影面に投影し、この投影面上に投影された個々の点Ｑをそれぞれ付与された画素値で表現することにより、杢柄パターンを形成する。たとえば、それぞれ固有の画素値Ｖが付与された多数の点Ｑからなる隆起体包含面２５を、ｘｙ平面上に投影し、各投影点をそれぞれの画素値で表現すれば、二次元平面上に配置された画素の集合からなるパターンが得られる。こうして得られるパターンは、いわゆる玉杢と呼ばれている杢柄パターンになる。
【００２５】
図１１のグラフで示される画素値対応情報を用いて、本発明に係る方法で作成した具体的な杢柄パターンを図１２に示す。図１１のグラフは、画素値Ｖとして１または０の二値をとるグラフであり、図１２の杢柄パターンは、画素値Ｖ＝０を白、Ｖ＝１を黒で表現したモノクロパターンである。図１１に示すように、関数Ｖ（ｚ）として不連続関数を用いると、得られる杢柄パターンは濃淡変化が鮮明に表現されたパターンになる。濃淡変化が緩やかな杢柄パターンを作成する場合には、関数Ｖ（ｚ）として連続関数を用いるようにすればよい。たとえば、図８に示す関数Ｖ（Ｅ）として、基準区間の左右両端における画素値Ｖ１とＶ２とが等しくなるような連続関数を設定すれば、最終的に得られる関数Ｖ（ｚ）も全考慮範囲について連続した関数になる。
【００２６】
また、最終的にカラーの杢柄パターンを得たい場合には、基準区間内の変数Ｅに対して、図１３に示すように、三原色Ｒ，Ｇ，Ｂ（あるいは、Ｃ，Ｍ，Ｙ）のそれぞれについての画素値を定義した関数Ｒ（Ｅ），Ｇ（Ｅ），Ｂ（Ｅ）を用意し、これを各区間に割り当てることにより、図１４に示すように、三原色Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれについて、関数Ｒ（ｚ），Ｇ（ｚ），Ｂ（ｚ）を用意しておけばよい。隆起体包含面２５上の各点Ｑ（ｘ，ｙ，ｚ）には、それぞれ三原色の画素値Ｒ，Ｇ，Ｂが付与されることになる。
【００２７】
たとえば、各関数Ｒ（Ｅ），Ｇ（Ｅ），Ｂ（Ｅ）を、係数ｋ１，ｋ２，ｋ３を用いて次のような線形一次式で表し、
Ｒ（Ｅ）＝ｋ１・ｚ
Ｇ（Ｅ）＝ｋ２・ｚ
Ｂ（Ｅ）＝ｋ３・ｚ
座標値ｚについての考慮範囲を等分割した単純なモデルでは、関数Ｒ（ｚ），Ｇ（ｚ），Ｂ（ｚ）は、各分割区間の幅をＴ（０〜ｚ１，ｚ１〜ｚ２，ｚ２〜ｚ３，ｚ３〜ｚmax の各幅）とすれば、
Ｒ（ｚ）＝ｋ１・（ｚｍｏｄＴ）
Ｇ（ｚ）＝ｋ２・（ｚｍｏｄＴ）
Ｂ（ｚ）＝ｋ３・（ｚｍｏｄＴ）
なる簡単な式で表すことができる（ここで、（ｚｍｏｄＴ）は、ｚをＴで除した余りを示す）。
【００２８】
図１５は、本発明を利用した杢柄パターンの作成および印刷装置の基本構成を示すブロック図である。この装置の基本構成要素のうち、突起点配置手段１、隆起体定義手段２、画素値定義手段３、画素値対応情報定義手段４、画素値付与手段５、画像処理手段６は、これまで述べた方法に基づいて杢柄パターンを作成するための要素である。すなわち、突起点配置手段１は、ｘｙ平面上に複数の突起点を配置する機能を有し、隆起体定義手段２は、この突起点およびその近傍がなだらかに盛り上がるようにｘｙ平面を変形させて隆起体を形成し、複数の隆起体を含んだ隆起体包含面を定義し、この隆起体包含面を構成する個々の点Ｑに三次元座標値（ｘ，ｙ，ｚ）を定義する機能を有する。一方、画素値定義手段３は、変数Ｅについて所定の基準区間を設定し、この基準区間内の変数Ｅの各値について、それぞれ所定の画素値Ｖを定義する機能を有し、画素値対応情報定義手段４は、隆起体包含面を構成する個々の点Ｑのもつ座標値ｚの最小値から最大値に至るまでの範囲が含まれるように、座標値ｚについて所定の考慮範囲を設定し、この考慮範囲を複数の区間に分割し、分割した各区間のそれぞれに変数Ｅについての基準区間を割り当てることにより、考慮範囲内の任意の座標値ｚに対して所定の画素値Ｖを対応づけた画素値対応情報を定義する機能を有する。また、画素値付与手段５は、画素値対応情報定義手段４において定義された画素値対応情報を参照し、隆起体定義手段２で定義された個々の点Ｑについて、その座標値ｚに対応する画素値Ｖを付与する機能を有し、画像処理手段６は、隆起体包含面を所定の投影面に投影し、この投影面上に投影された個々の点Ｑをそれぞれ付与された画素値で表現することにより、杢柄パターンを形成する機能を有する。
【００２９】
もっとも、上述の各構成要素は、実際にはコンピュータを用いて構成され、上述の各ブロックは、ハードウエア上は単一のコンピュータによって実現可能である。こうして、画像処理手段６において、デジタル画像データとしての杢柄パターンが作成されると、刷版装置７によって、この画像データに基づく版が作成される。そして、印刷装置８により、この版を用いて壁紙などへの印刷が行われる。
【００３０】
なお、画像処理手段６において、杢柄パターンに別なパターンを重ねる画像合成処理を行うようにしてもよい。たとえば、樹木の質感を表現するための別なパターンを画像データとして用意し、杢柄パターンの画像データに合成する処理を行えば、より天然木に近いパターンをもった印刷物を作成することができる。
【００３１】
【実施例】
続いて、上述した本発明に係る杢柄パターンの作成方法の個々の処理の具体的な実施例を説明する。
【００３２】
§１．突起点配置および隆起体包含面の定義
まず、図２に示す流れ図におけるステップＳ１の突起点配置処理およびステップＳ２の隆起体包含面２５の定義処理について、具体的な実施例を述べる。図１６は、この具体的な実施例の処理手順を示す流れ図である。はじめに、ステップＳ１１において、種々のパラメータ入力を行う。この実施例では、画像サイズ（幅width ，高さheitht）と、隆起体総数Ｎと、隆起体半径（平均値ａｒ，標準偏差σｒ）と、隆起体高さ（平均値ａｄ，標準偏差σｄ）と、をパラメータとして入力している。
【００３３】
続くステップＳ１２では、隆起体情報を格納するための配列が確保される。この実施例では、隆起体位置（ｘ，ｙ）と、隆起体半径ｒと、隆起体高さｄと、を格納するために、それぞれ配列を確保している。隆起体位置は、隆起体の底面（ｘｙ平面に含まれる面）の中心点位置を示す座標値（ｘ，ｙ）で示される。また、隆起体半径ｒは、隆起体のｘｙ平面に沿った方向に関する大きさを示す第１のパラメータとして機能し、隆起体高さｄは、隆起体のｚ軸に沿った方向に関する大きさを示す第２のパラメータとして機能する。このステップＳ１２で確保される各配列の要素数はＮ（隆起体総数）である。次に、ステップＳ１３において、定義中の隆起体の番号を示すパラメータｉを初期値１に設定する。続くステップＳ１４，Ｓ１５は、ｉ番目の隆起体を定義するための手順である。
【００３４】
まず、ステップＳ１４において、隆起体の位置を決定する。隆起体の位置はｘｙ平面上での座標値（ｘ，ｙ）で表される。すなわち、このステップＳ１４の手順は、図３に示した突起点Ｐ（ｘ，ｙ）を定義する処理に他ならない。ステップＳ１１においてパラメータとして入力した画像サイズは、図３に示すｘｙ平面のサイズを示すものであり、横方向の幅がパラメータwidth 、縦方向の高さがパラメータheightで与えられていることになる。ステップＳ１４では、ｉ番目の突起点Ｐの位置座標（ｘ（ｉ），ｙ（ｉ））を、
ｘ（ｉ）＝ width × ｒｎｄ
ｙ（ｉ）＝ height× ｒｎｄ
但し、ｒｎｄは０＜ｒｎｄ＜１の一様分布乱数
なる演算によってランダムに求めている（なお、流れ図では、プログラムの一般的な記述に従い、変数値の代入処理については、等号“＝”の代わりに代入記号“：＝”を用い、乗算処理については、乗算記号“×”の代わりにアスタリスク“＊”を用いている）。
【００３５】
次に、ステップＳ１５において、隆起体のサイズが決定される。図４に示したように、隆起体２１は、突起点Ｐおよびその近傍がなだらかに盛り上がるようにｘｙ平面を変形させたものである。この実施例では、隆起体２１は、突起点Ｐを通りｚ軸に平行な軸を中心軸とした回転対称体としている。したがって、上述したように、隆起体のｘｙ平面に沿った方向に関する大きさを示す第１のパラメータとしては、隆起体半径ｒ（隆起体の底面を構成する円の半径）を用いており、隆起体のｚ軸に沿った方向に関する大きさを示す第２のパラメータとしては、隆起体高さｄ（隆起体の頂点のｘｙ平面からの高さ、すなわち、突起点Ｐのｚ座標値）を用いている。ここで、ｉ番目の隆起体の半径ｒ（ｉ）と高さｄ（ｉ）とは、
ｒ（ｉ）＝ＲＮＤ（ａｒ，σｒ）
ｄ（ｉ）＝ＲＮＤ（ａｄ，σｄ）
但し、ＲＮＤ（ａ，σ）は平均ａ、標準偏差σの正規分布乱数
なる演算によって、ステップＳ１１において設定した隆起体半径および高さの平均値ならびに標準偏差が得られるように、ランダムに求めている。
【００３６】
こうして、ｉ番目の隆起体についての位置（ｘ，ｙ）がステップＳ１４において決定され、大きさ（半径ｒと高さｄ）がステップＳ１５において決定されると、ステップＳ１６において、パラメータｉが１だけ増加され、ステップＳ１７を経てステップＳ１４へと戻り、次の隆起体についても同様の処理が実行される。こうして、Ｎ個の隆起体すべてについて、位置と大きさとが決定されると、ステップＳ１７からステップＳ１８へと進み、隆起体情報を記録した配列ｘ（１〜Ｎ），ｙ（１〜Ｎ），ｒ（１〜Ｎ），ｄ（１〜Ｎ）に基づいて、個々の隆起体が定義されることになる。
【００３７】
定義すべき隆起体の具体的な形状としては、たとえば、図１７に示すような関数Ｊ（Ｋ）を用意しておき、この関数Ｊ（Ｋ）をＪ軸について回転させて得られる回転対称体を用いる。この関数Ｊ（Ｋ）は、Ｊ＝０〜１なる高さに関する区間について、Ｋ＝０のときにＪ＝１、Ｋ＝１のときにＪ＝０となり、Ｋの増加とともにＪの値が単調減少するような関数であり、この実施例では、
Ｊ＝２Ｋ^３−３Ｋ^２＋１
なる式で表現される関数を用いている。上述の式によれば、Ｋ＝０およびＫ＝１における関数Ｊ（Ｋ）の微分係数は０となり、ｘｙ平面からなだらかに盛り上がり、頂点（突起点Ｐ）付近もなだらかな隆起体を得るために適した関数となる。
【００３８】
図１６のステップＳ１１〜Ｓ１７までの手順により、ｉ番目（ｉ＝１〜Ｎ）の隆起体の位置および大きさとして、ｘ（ｉ），ｙ（ｉ），ｒ（ｉ），ｄ（ｉ）なる具体的数値が得られるので、これらの具体的数値と上記関数Ｊ（Ｋ）とに基づいて、ｉ番目の隆起体を定義することになる。すなわち、図１７に示す関数Ｊ（Ｋ）に基づく回転対称体の代わりに、これを半径方向にｒ（ｉ）倍、高さ方向にｄ（ｉ）倍した回転対称体を、ｘｙ平面上の座標（ｘ（ｉ），ｙ（ｉ））を中心とした位置に、ｉ番目の隆起体として定義することになる。別言すれば、半径方向にＲ軸、高さ方向にｚ軸をとれば、図１８に示すような関数ｚ（Ｒ）をｚ軸について回転させて得られる回転対称体が定義されることになる。ここで、関数ｚ（Ｒ）は、
ｚ＝ｄ（ｉ）×（２（Ｒ／ｒ（ｉ））^３
−３（Ｒ／ｒ（ｉ））^２＋１）
なる式で表現される関数である。
【００３９】
§２．突起点配置に制限を加える変形例
図１６に示す手順では、突起点の配置処理（ステップＳ１４における隆起体位置の決定処理）は、所定のｘ座標値およびｙ座標値を乱数を用いて決定し、全くランダムな配置を行うようにしていたが、このランダムな配置処理に制限を加えることも可能である。
【００４０】
たとえば、全くランダムに複数の突起点を配置した場合、複数の突起点が非常に近接して配置される可能性がある。もちろん、天然の杢柄パターンにおいても、非常に近接した複数の玉杢が現れることもあるが、意匠上、複数の突起点をある程度以上は近接して配置しない方が好ましい場合もある。この場合は、図１６に示す手順の代わりに、図１９に示す手順を実行すればよい。図１６の手順と図１９の手順との相違は、前者のステップＳ１１が後者ではステップＳ１１ａに置き換わっている点と、前者のステップＳ１４とステップＳ１５との間に、後者では新たなステップＳ２１〜Ｓ２５が挿入されている点である。以下、この相違点のみについて説明する。
【００４１】
図１９のステップＳ１１ａは、図１６のステップＳ１１において入力されるパラメータに、更に、隆起体最小間隔disminを、入力すべき新たなパラメータとして付加したものである。この最小間隔disminは、複数の隆起体の相互の中心位置間隔の最小値を示すものであり、別言すれば、複数の突起点を配置する上での最小許容間隔を示すものである。この図１９の手順の特徴は、ステップＳ２１〜Ｓ２５において、突起点間隔がこの最小間隔dismin以下になっていないかをチェックする点にある。すなわち、ステップＳ１４において、新たにｉ番目の突起点位置が決定されたら、続くステップＳ２１において、チェック用パラメータｊを初期値１に設定し、ステップＳ２２において、ｊがｉに到達したと判断されるまで、ステップＳ２３の距離計算を実行する。このステップＳ２３では、ｉ番目の隆起体（チェックの対象となっている隆起体）とｊ番目の隆起体（これまで位置決定を行ってきた１番目〜（ｉ−１）番目までの隆起体）との距離distが、
dist＝（（ｘ（ｉ）−ｘ（ｊ））^２＋（ｙ（ｉ）−ｙ（ｊ））^２）^１／２
なる式で計算され、続くステップＳ２４において、dist≧disminなる条件が満足されているか否かが判断される。条件が満足されていれば、ステップＳ２５において、ｊの値を更新してステップＳ２２へと戻る。こうして、ｉ番目の隆起体と、ｊ番目（ｊ＝１〜（ｉ−１））の隆起体との位置関係が順次チェックされ、両者の距離が最小間隔dismin未満になっていないかを判断する。もし、ステップＳ２４の条件が満足されていなければ、両者の距離は最小間隔dismin未満であるから、このｉ番目の隆起体位置は不合格となり、再びステップＳ１４に戻り、このｉ番目の隆起体についての新たな位置がランダムに決定される。
【００４２】
このように、取り敢えずステップＳ１４においてランダムな位置を決定した上で、ステップＳ２１〜Ｓ２５でこの位置に対するチェックを行うようにし、不合格となった場合（すなわち、既に最小間隔dismin以内に近接配置された隆起体が存在する場合）は、ステップＳ１４のランダムな位置決定をやり直すようにしたため、最終的には、Ｎ個の隆起体はいずれも最小間隔dismin以上の間隔をもって配置されることになる。
【００４３】
逆に、玉杢が所定方向に連続して複数配置される傾向の杢柄パターンが意匠上好ましい場合もある。このように、意図的に複数の玉杢が連続して現れるようにするには、図１６に示す手順の代わりに、図２０に示す手順を実行すればよい。図１６の手順と図２０の手順との相違は、前者のステップＳ１１が後者ではステップＳ１１ｂに置き換わっている点と、前者のステップＳ１６が後者ではステップＳ３１〜Ｓ３７に置き換わっている点とである。以下、この相違点のみについて説明する。
【００４４】
図２０のステップＳ１１ｂは、図１６のステップＳ１１において入力されるパラメータに、更に、最大連続数maxcont と、連続時ｘ変位量Δｘの平均値ａΔｘと標準偏差σΔｘと、連続時ｙ変位量Δｙの平均値ａΔｙと標準偏差σΔｙとを、入力すべき新たなパラメータとして付加したものである。最大連続数maxcont は、玉杢が連続して現れる最大個数を示すパラメータであり、たとえば、maxcont ＝３に設定すれば、１個、２個または３個の玉杢が連続して現れるパターンが得られることになる。また、連続時ｘ変位量Δｘおよびｙ変位量Δｙは、複数の玉杢が連続して並ぶ方向を示すパラメータであり、第１の玉杢に対して、第２の玉杢の位置的隔たりのｘ軸方向成分とｙ軸方向成分とを示している。たとえば、Δｘ＝Δｙ＝１０ｍｍに設定すると、ｘ軸に対して４５°の方向に距離約１４ｍｍだけ離れて２つの玉杢が連続することになる。もっとも、このステップＳ１１ｂで設定するパラメータは、連続時ｘ変位量Δｘやｙ変位量Δｙそのものではなく、平均値ａΔｘ，ａΔｙや、標準偏差σΔｘ，σΔｙであり、実際のΔｘ，Δｙは、後のステップにおいて乱数を利用して決定される。
【００４５】
この図２０の手順の特徴は、ステップＳ１４においてｉ番目の隆起体位置（突起点位置）が決定され、ステップＳ１５においてそのサイズが決定されると、続くステップＳ３１〜Ｓ３７において、このｉ番目の隆起体に連続して配置される１つもしくは複数の隆起体の位置が決定される点にある（連続配置される隆起体のサイズは、この実施例ではいずれも同一としている）。すなわち、ｉ番目の隆起体の位置およびサイズが決定されると、続くステップＳ３１において、次のようにして連続配置数contが決定される。まず、
cont ＝ maxcont × ｒｎｄ
但し、ｒｎｄは０＜ｒｎｄ＜１の一様分布乱数
なる式により、変数contを求めた上、小数点以下を切り捨てて整数値contを求める。上述したように、たとえば、maxcont ＝３に設定していれば、cont＝０，１，２のいずれかになり、１個、２個または３個の玉杢が連続して現れるパターンが得られることになる。
【００４６】
続いて、ステップＳ３２において、連続配置を行った数をカウントするためのパラメータｊを初期値１に設定し、ステップＳ３３を経て、ｊがcontに到達するまで、ステップＳ３４以下の処理を繰り返し実行する。ステップＳ３４の処理は、連続配置位置を決定する処理である。すなわち、
Δｘ＝ＲＮＤ（ａΔｘ，σΔｘ）
Δｙ＝ＲＮＤ（ａΔｙ，σΔｙ）
但し、ＲＮＤ（ａ，σ）は平均ａ、標準偏差σの正規分布乱数
なる式に基づいて、連続時ｘ変位量Δｘおよび連続時ｙ変位量Δｙを決定する。すなわち、ステップＳ１１ｂにおいて設定した平均値ａΔｘ，ａΔｙおよび標準偏差σΔｘ，σΔｙが得られるという条件の下で、Δｘ，Δｙがランダムに決定されることになる。次のステップＳ３５では、（ｉ＋ｊ）番目の隆起体の位置を示す座標値ｘ（ｉ＋ｊ），ｙ（ｉ＋ｊ）と、サイズを示すｒ（ｉ＋ｊ），ｄ（ｉ＋ｊ）とが、
ｘ（ｉ＋ｊ）＝ｘ（ｉ＋ｊ−１）＋Δｘ
ｙ（ｉ＋ｊ）＝ｙ（ｉ＋ｊ−１）＋Δｙ
ｒ（ｉ＋ｊ）＝ｒ（ｉ＋ｊ−１）
ｄ（ｉ＋ｊ）＝ｄ（ｉ＋ｊ−１）
なる演算により決定される。すなわち、（ｉ＋ｊ）番目の隆起体の位置は、１つ前の隆起体の位置をｘ軸方向にΔｘ，ｙ軸方向にΔｙだけ変位させたものとなり、サイズは１つ前の隆起体のサイズと全く同じものになる（この実施例では、連続配置される複数の隆起体のサイズは同一にしているが、もちろん、サイズをランダムに変えるようにしてもよい）。
【００４７】
次に、ステップＳ３６において、パラメータｊを１だけ増加させ、ｊがcontに到達するまで、ステップＳ３４からの処理を繰り返し実行する。こうして、連続配置数cont＋１個だけ隆起体が連続配置されることになる。ｊがcontに到達したら、ステップＳ３３からステップＳ３７へと進み、パラメータｉに連続配置数cont＋１が加算される。すなわち、これまでの処理により、（ｉ＋cont）番目の隆起体の配置までが完了したことになる。こうして、合計Ｎ個の隆起体が配置されるまで、ステップＳ１４へと戻り、同様の処理が繰り返し実行される。
【００４８】
§３．隆起体に歪みや偏平を加える変形例
これまで述べてきた実施例では、隆起体の形状としてｘｙ平面に垂直な軸を回転軸とした回転体（回転対称体）を用いてきた。このように、隆起体として完全な回転体を用いると、たとえば、図１２に示す杢柄パターンのように、個々の玉杢がいわゆる同心円状のパターンが得られる。もちろん、このような同心円状の杢柄パターンも、十分な利用分野が考えられるが、より天然木の玉杢に近い意匠パターンが必要な場合には、個々の同心円状パターンに歪みや偏平を加えるのが好ましい。たとえば、図１の天然木板１０に見られる玉杢１１〜１５は、いずれも完全な同心円状パターンではなく、歪みや偏平の要素を含んでいる。
【００４９】
前述した実施例では、回転体の隆起体を形成するために、図１８に示すような関数ｚ（Ｒ）を定義し、この関数曲線をｚ軸を中心軸として回転させていた。このような回転体に歪みや偏平を加えるには、半径値ｒの値を回転角θによって変えるようにすればよい。すなわち、図１８のグラフにおいて、半径値ｒ（ｉ）は、ｉ番目の隆起体の底面を形成する円の半径値を示すものであり、１つの隆起体については定数であるが、この半径値ｒ（以下、パラメータｉは省略する）を回転角θの関数ｒ（θ）とすれば、関数の設定により、歪みや偏平を加えることが可能になる。
【００５０】
図２１は、これまで述べてきた回転体の隆起体を上方（ｘｙ平面を上から見下ろす方向）から観察したものである。半径値ｒは定数であり、底面は突起点Ｐを中心とした半径ｒの円になっている。この回転体を歪ませるために、図２２に示すような関数ｒ（θ）を定義する。この関数ｒ（θ）は、回転角θの０〜２πの値に対して、何らかの半径値ｒ（θ）を定義したものである。これまで述べてきた実施例は、ここで、ｒ（θ）＝定数（図２２に破線で示す関数）に設定した特殊なケースということができる。このような関数ｒ（θ）のもつ周期πの成分は偏平処理に関連し、πよりも十分に小さな周期成分は歪み処理に関連する。
【００５１】
たとえば、関数ｒ（θ）として、半径値が周期πごとに大きくなるような関数を定義すれば、上方から観察したときに、図２３に示すような隆起体が形成され、回転体に偏平処理が施された隆起体が形成されることになる。また、たとえば、関数ｒ（θ）として、半径値がπよりも十分小さな周期で大きくなったり小さくなったりするような関数を定義すれば、上方から観察したときに、図２４に示すような隆起体が形成され、回転体に歪み処理が施された隆起体が形成されることになる。
【００５２】
別言すれば、この図２３あるいは図２４に示されている隆起体は、ｘｙ平面上において、突起点Ｐからの距離ｒおよび角度θを用いた極座標表示による関数ｒ（θ）で定義される閉曲線を輪郭とする底面を有する非回転対称体となる。そして、ｚ＝０〜ｄの任意の高さ位置における断面形状は、いずれもこの底面を所定の倍率で縮小させた相似形となる。縮小倍率は、図１７に示す関数Ｊ（Ｋ）の逆関数Ｋ（Ｊ）を用いることにより、Ｋ（ｚ／ｄ）で表される。
【００５３】
図１２に示す杢柄パターン（関数ｒ（θ）の値として、θの値にかかわらない定数値ｒを用いたもの）に対して、偏平処理を加えた杢柄パターン（関数ｒ（θ）として、周期πの成分を有する関数を用いたもの）を図２５に、歪み処理を加えた杢柄パターン（関数ｒ（θ）として、πよりも十分小さな周期成分を有する関数を用いたもの）を図２６に、それぞれ示す。また、偏平処理と歪み処理との双方を加えた杢柄パターンを図２７に示す。このように、偏平処理あるいは歪み処理を加えることにより、自然な風合いをもった杢柄パターンを作成することが可能になる。
【００５４】
【発明の効果】
以上のとおり本発明によれば、コンピュータを利用して容易に杢柄パターンを作成することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】杢柄パターンを有する天然木板１０の一例を示す図である。
【図２】本発明に係る杢柄パターンの作成方法の基本手順を示す流れ図である。
【図３】図１に示す手順のステップＳ１においてｘｙ平面上に定義された突起点Ｐの一例を示す概念図である。
【図４】本発明においてｘｙ平面上に形成する隆起体２１の一例を示す断面図である。
【図５】図１に示す手順のステップＳ２において定義された隆起体包含面２５の概念図である。
【図６】隣接する複数の突起点Ｐ１，Ｐ２について、それぞれ独立して隆起体を形成する際の隆起体融合処理を示す断面図である。
【図７】図６に示す処理により融合した２つの隆起体を示す断面図である。
【図８】図１に示す手順のステップＳ３において定義された変数Ｅと画素値Ｖとの関係を示す関数のグラフである。
【図９】座標値ｚと画素値Ｖとの対応関係を示すグラフの横軸について、考慮範囲を４つの区間１〜４に分割した一例を示す図である。
【図１０】図９に示す各区間１〜４のそれぞれに、図８に示す基準区間Ｅ１〜Ｅ２を割り当てて作成した画素値対応情報を構成するグラフである。
【図１１】画素値Ｖとして１または０の二値をとる画素値対応情報を構成するグラフである。
【図１２】図１１のグラフで示される画素値対応情報を用いて、本発明に係る方法で作成した具体的な杢柄パターンを示す図である。
【図１３】カラーの杢柄パターンを得るための変数Ｅと画素値Ｒ，Ｇ，Ｂとの関係を示す関数のグラフである。
【図１４】図９に示す各区間１〜４のそれぞれに、図１３に示す基準区間Ｅ１〜Ｅ２を割り当てて作成した画素値対応情報を構成するグラフである。
【図１５】本発明を利用した杢柄パターンの作成および印刷装置の基本構成を示すブロック図である。
【図１６】図２に示す流れ図におけるステップＳ１の突起点配置処理およびステップＳ２の隆起体包含面２５の定義処理についての具体的な実施例の処理手順を示す流れ図である。
【図１７】隆起体の具体的な形状を決定するために用いる関数Ｊ（Ｋ）を示すグラフである。
【図１８】図１７に示すグラフＪ（Ｋ）をスケーリングすることにより作成した関数ｚ（Ｒ）を示すグラフである。
【図１９】図１６の手順に、玉杢の近接配置を回避するための処理を加えた手順を示す流れ図である。
【図２０】図１６の手順に、玉杢の連続配置を実行するための処理を加えた手順を示す流れ図である。
【図２１】回転対称体からなる隆起体の上面図である。
【図２２】非回転対称体からなる隆起体を定義するために用いる関数ｒ（θ）を示すグラフである。
【図２３】回転対称体に偏平処理を加えた形状の隆起体の上面図である。
【図２４】回転対称体に歪み処理を加えた形状の隆起体の上面図である。
【図２５】図１２に示す杢柄パターンに偏平処理を加えた杢柄パターンを示す図である。
【図２６】図１２に示す杢柄パターンに歪み処理を加えた杢柄パターンを示す図である。
【図２７】図１２に示す杢柄パターンに偏平処理と歪み処理との双方を加えた杢柄パターンを示す図である。
【符号の説明】
１…突起点配置手段
２…隆起体定義手段
３…画素値定義手段
４…画素値対応情報定義手段
５…画素値付与手段
６…画像処理手段
７…刷版装置
８…印刷装置
１０…天然木板
１１〜１５…玉杢
２０…ｘｙ平面
２１…隆起体
２５…隆起体包含面
Ｐ（ｘ，ｙ）…突起点（突起のための変位前）
Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）…突起点（突起のための変位後）
Ｐ１，Ｐ２…突起点（突起のための変位後）
Ｑ（ｘ，ｙ，ｚ）…隆起体包含面上の任意の点
Ｖ，Ｖ１，Ｖ２…画素値
Ｗ…重複区間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for creating a leopard pattern, and more particularly to a method for generating a leopard pattern artificially by a computer without using a leopard motif of natural wood.
[0002]
[Prior art]
On the surface of building materials such as wallpaper and decorative materials, designs with motifs of various patterns found in the grain of natural wood are often applied. This seems to be because the pattern of natural wood has become established as the most acceptable pattern in the custom of using wood as a tool of life for a long time. Among the natural patterns found in such natural wood, a so-called “mokugara” pattern is particularly favorably used as a pattern with high design. This leopard pattern is a pattern that appears due to local changes in the flow of fibers in the tree, and presents a pattern with a feature rich in design. Recently, in particular, patterns such as eyeballs or bird's eye studded patterns have come to be favorably used for surface decoration of system kitchens and high-quality furniture.
[0003]
Such a leopard pattern is originally a pattern that appears by chance in a part of natural wood, but the probability that a pattern with excellent design characteristics appears by chance in natural wood is very low. For this reason, a technique for artificially creating a leopard pattern has been known for a long time. Such a building material having a leopard pattern that is artificially created is generally called an “artificial decorative veneer” and is usually produced through the following steps. First of all, natural wood is sliced thinly, and this thin sliced layer is layered to make a laminate. Then, pressure is locally applied to the laminated material in a state where steam and heat are applied, the entire laminated material is deformed in a wave shape, and the fibrous flow of natural wood is locally deformed. Finally, if the deformed laminated material is sliced again, an artificially deformed fiber flow is exposed on the slice surface, and a leopard pattern appears. The artificial veneer veneer produced by such a method has a leopard pattern rich in design and is used for various building materials. If the motif pattern is extracted by taking a photograph of the leopard pattern on the artificial veneer veneer, it can be transferred in large quantities to wallpaper or the like by a printing method.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the method of artificially creating a leopard pattern has been conventionally known as a method for producing an artificial veneer veneer, but the production process is very time-consuming and has a design property. In order to create an excellent pattern, it is necessary for a skilled worker to repeat trial and error. In particular, it is very difficult to artificially create a leopard pattern called onion or bird's eye without impairing the natural texture.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide a novel method capable of easily creating a leopard pattern using a computer.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  (1) A first aspect of the present invention is a method for creating a leopard pattern,
  arranging a plurality of protrusion points on the xy plane;
  The xy plane is deformed so that the protruding points and the vicinity thereof swell gently to form a raised body, a raised body containing surface including a plurality of raised bodies is defined, and individual points constituting the raised body containing surface Defining a three-dimensional coordinate value (x, y, z) in Q;
  Setting a predetermined reference interval for the variable E and defining a predetermined pixel value V for each value of the variable E in the reference interval;
  A predetermined consideration range is set for the coordinate value z so that the range from the minimum value to the maximum value of the coordinate value z of each point Q is included, and this consideration range is divided into a plurality of sections. Assigning a reference section for the variable E to each of the sections, and preparing pixel value correspondence information in which a predetermined pixel value V is associated with an arbitrary coordinate value z within the considered range;
  Referring to the pixel value correspondence information and assigning a pixel value V corresponding to the coordinate value z for each point Q;
  Forming a leopard pattern by projecting a ridge inclusion surface onto a predetermined projection plane and expressing each point Q projected on the projection plane with a given pixel value;
  The computer performs all stages ofIt is what I did.
[0007]
  (2) According to a second aspect of the present invention, in the method for creating a leopard pattern according to the first aspect described above,Computer
  A plurality of projection points are randomly arranged on the xy plane, and for each projection point, a first parameter r indicating a size in the direction along the xy plane and a size in the direction along the z axis are set. The second parameter d shown is set randomly,
  A raised body having a size based on the first parameter r and the second parameter d is formed for each protrusion point.
[0008]
  (3) A third aspect of the present invention is a method for creating a leopard pattern according to the third aspect described above,Computer
  For a section relating to a height of J = 0 to 1, J = 1 when K = 0, J = 0 when K = 1, and a function J (K in which the value of J monotonously decreases as K increases. ) And the inverse function of this function J (K) is defined as function K (J),
  On the xy plane, it has a bottom surface with a closed curve defined by a function r (θ) expressed by polar coordinates using a distance r and an angle θ from the projection point, and an arbitrary height position of z = 0 to d In FIG. 5, a raised body having a cross-sectional shape in which the bottom surface is reduced to a magnification corresponding to the value of the inverse function K (z / d) is formed.
[0009]
  (4) According to a fourth aspect of the present invention, in the method for creating a leopard pattern according to the third aspect described above,Computer
  As a value of the function r (θ), a constant value r which is not related to the value of θ is defined to form a rotationally symmetric raised body.
[0010]
  (5) According to a fifth aspect of the present invention, in the method for creating a leopard pattern according to the third aspect described above,Computer
  A function having a component of period π is defined as the function r (θ), and a raised body having a shape obtained by performing a flattening process on a rotationally symmetric shape is formed.
[0011]
  (6) According to a sixth aspect of the present invention, in the method for creating the leopard pattern according to the third or fifth aspect described above,Computer
  A function having a periodic component sufficiently smaller than π is defined as the function r (θ), and a raised body having a shape obtained by performing distortion processing on a rotationally symmetric shape is formed.
[0012]
  (7) According to a seventh aspect of the present invention, in the method for creating the leopard pattern according to the first to sixth aspects described above,Computer
  When a plurality of protrusion points are arranged on the xy plane, the protrusion points are arranged randomly so that the interval between adjacent protrusion points is equal to or greater than a predetermined minimum distance.
[0013]
  (8) According to an eighth aspect of the present invention, in the method for creating a leopard pattern according to the first to sixth aspects described above,Computer
  When a plurality of projection points are arranged on the xy plane, the plurality of projection points are arranged randomly so that the plurality of projection points are arranged adjacent to each other in a predetermined direction.
[0014]
(9) A ninth aspect of the present invention is an apparatus for creating a leopard pattern,
projection point arrangement means for arranging a plurality of projection points on the xy plane;
The xy plane is deformed so that the protruding points and the vicinity thereof swell gently to form a raised body, a raised body containing surface including a plurality of raised bodies is defined, and individual points constituting the raised body containing surface A raised body defining means for defining a three-dimensional coordinate value (x, y, z) in Q;
A pixel value defining means for setting a predetermined reference interval for the variable E and defining a predetermined pixel value V for each value of the variable E in the reference interval;
A predetermined consideration range is set for the coordinate value z so that the range from the minimum value to the maximum value of the coordinate value z of each point Q is included, and this consideration range is divided into a plurality of sections. A pixel value correspondence information definition that prepares pixel value correspondence information in which a predetermined pixel value V is associated with an arbitrary coordinate value z within the considered range by assigning a reference interval for the variable E to each of the sections. Means,
A pixel value providing unit that refers to the pixel value correspondence information and assigns a pixel value V corresponding to the coordinate value z for each point Q;
Image processing means for forming a leopard pattern by projecting a raised body-containing surface onto a predetermined projection surface and expressing each point Q projected on the projection surface with a given pixel value;
Is provided.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments. The present invention relates to a method for creating a pattern in which eyeballs, particularly called eyeballs or bird's eyes, are interspersed among leopard patterns. This onion is a leopard pattern that appears by chance on natural wood. For example, onions 11 to 15 partially appear on the natural wood board 10 shown in FIG. However, it is very difficult to search a natural wood board for a leopard pattern rich in design and containing many such onions. The present invention proposes a method of creating an onion pattern having a high design quality, artificially using a computer without using natural wood.
[0016]
FIG. 2 is a flowchart showing the basic procedure of the method for creating a leopard pattern according to the present invention. This procedure is actually performed as an operation using a computer. Here, for the sake of convenience, the concept of a geometrical and mathematical algorithm will be described based on a specific example. First, an xyz three-dimensional coordinate system is defined, and a plurality of protrusion points are arranged on the xy plane in step S1. For example, FIG. 3 shows an example in which seven protrusion points P are defined on the xy plane 20. Each protrusion point P is represented as a point P (x, y) having a predetermined xy coordinate value. The projection point P functions as a center point of the onion, and is preferably arranged at random on the xy plane. At this stage, each of the projection points P (x, y) is a point in the xy plane 20 and is not a literal “projected” point. The point P (x, y) literally “projects” from the xy plane 20. Therefore, for the sake of convenience, this point P (x, y) will be referred to as a “projection point” from the time when it is arranged on the xy plane 20.
[0017]
In the following step S2, the raised body 21 is formed by partially deforming the xy plane so that the individual protrusion points P (x, y) arranged in step S1 and the vicinity thereof rise gently. FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the raised body 21 formed as described above. In short, the projection point P (x, y) on the xy plane is moved along the z-axis as shown by the arrow in the figure, and is moved to the point P (x, y, z) having the z coordinate value. The neighboring region is also moved along with the point P, and as a result, a part of the xy plane 20 may be deformed so as to rise gently. The point P is not necessarily moved in the z-axis direction, and may be moved in an arbitrary direction, but is preferably moved in the z-axis direction in order to simplify the arithmetic processing. Thus, the portion deformed so as to rise from the xy plane 20 constitutes the raised body 21. If such deformation is performed for all the projecting points P (x, y), as shown in FIG. 5, a raised body containing surface 25 including a plurality of raised bodies 21 can be defined. Here, each of the individual points Q constituting the raised body inclusion surface 25 is a point Q (x, y, z) having a three-dimensional coordinate value (point Q located in a portion other than the raised body 21). In this case, z = 0). In addition, it is preferable to set the height and size of each raised body 21 to be random. It is also possible to move the protruding point P (x, y) in the negative direction of the z axis and form the raised body 21 on the lower surface side of the xy plane.
[0018]
In addition, as shown in sectional drawing of FIG. 6, when a protruding body is formed independently about each of several adjacent protrusion points P1 and P2, when a protruding body will mutually overlap, each protruding body will be shown. What is necessary is just to perform the process to unite. For example, in the example shown in FIG. 6, in the section W, the protruding body about the protruding point P1 and the protruding body about the protruding point P2 overlap. Therefore, for example, if the z-axis coordinate components of both ridges are simply added and merged, a bulge partially fused in the section W is obtained as shown in the cross-sectional view of FIG.
[0019]
Next, in step S3, predetermined reference sections E1 to E2 are set for the variable E, and a predetermined pixel value V is defined for each value of the variable E in the reference section. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the variable E and the pixel value V defined in this way. In this example, a pixel value V = V1 is taken at a variable E = E1, a pixel value V = V2 is taken at a variable E = E2, and some pixel value V is defined for an arbitrary value E within the reference intervals E1 to E2. Has been. What kind of pixel value V is defined for the variable E is arbitrary. In short, it is sufficient that the pixel value V is uniquely defined for the variable E in the reference section. However, the image of the leopard pattern finally obtained greatly depends on what function V (E) is defined between the variable E and the pixel value V.
[0020]
In subsequent step S4, pixel value correspondence information is prepared by the following method. First, a predetermined consideration range is set for the coordinate value z so that the range from the minimum value to the maximum value of the coordinate value z of each point Q on the raised body inclusion surface 25 defined in step S2 is included. To do. As shown in FIG. 5, the raised body containing surface 25 is a curved surface formed by partially raising and deforming the xy plane 20, and when all the raised bodies 21 are formed on the upper surface side of the xy plane 20. The minimum value of the coordinate value z of each point Q on the raised body containing surface 25 is z = 0, and the maximum value is z = zmax (where zmax is the height of the highest raised body 21). . Therefore, for example, a range of z = 0 to zmax may be set as the consideration range. Subsequently, this consideration range is divided into a plurality of sections. FIG. 9 shows an example in which a consideration range z = 0 to zmax is defined on the horizontal axis of the graph showing the correspondence between the coordinate value z and the pixel value V, and this consideration range is divided into four sections 1 to 4. . In this example, the widths of the sections 1 to 4 are random, but may be equally divided for practical use.
[0021]
Next, pixel value correspondence information in which a reference section for the variable E defined in step S3 is assigned to each of the divided sections, and a predetermined pixel value V is associated with an arbitrary coordinate value z within the considered range. Prepare. Pixel value correspondence information created by assigning the reference sections E1 to E2 shown in FIG. 8 to the sections 1 to 4 shown in FIG. 9 is shown as a graph in FIG. For example, if the reference sections E1 to E2 are assigned to the section 1 occupying 0 to z1 on the z axis, the position of z = 0 corresponds to the position of E = E1, and the position of z = z1 is E = E2. Will correspond to the position. Therefore, the pixel value V = V1 when z = 0, and the pixel value V = V2 when z = z1. For the intermediate portion of z = 0 to z1, for example, the function V (E) shown in FIG. The same applies to the other sections 2 to 4. Explaining geometrically, if the graph of the function V (E) shown in FIG. 8 is linearly compressed at a predetermined compression rate in the horizontal axis direction and assigned to each section 1 to 4 shown in FIG. The graph shown in FIG. 10 is obtained.
[0022]
The graph of FIG. 10 obtained in this way is pixel value correspondence information expressed by a function V (z) that associates a predetermined pixel value V with an arbitrary coordinate value z of z = 0 to zmax. The important point here is that the graph showing the function V (z) is divided into a plurality of sections about the z axis, and a common graph called the function V (E) shown in FIG. 8 is assigned to each section. It is a point. In other words, the characteristics of the function V (E) defined for the reference interval appear repeatedly (four times in this example) in the graph shown in FIG. Thus, the essential feature of the present invention is that pixel value correspondence information is prepared such that a common feature of the pixel value V repeatedly appears along the z-axis. In the above example, the reference sections E1 to E2 are linearly associated with the sections 1 to 4 within the considered range, but it is not always necessary to correspond linearly. In the graph shown in FIG. 10, two values of V = V1 and V = V2 are shown as the pixel value V at each position of z = z1, z2, z3, and zmax. The pixel value at each position of z = z1, z2, z3, zmax is defined as V = V2, for example, and the pixel value at z = z1 + δ, z2 + δ, z3 + δ (where δ is a minute amount) is defined as V = V1. What should I do?
[0023]
Thus, when the pixel value correspondence information is prepared in step S4, in the subsequent step S5, the pixel value correspondence information is referred to, and the pixel value corresponding to the coordinate value z for each point Q on the raised body inclusion surface 25 is referred to. V is given. As described above, each point Q (x, y, z) on the raised body containing surface 25 has a z coordinate value in the range of z = 0 to zmax. Therefore, as shown in FIG. 10, if pixel value correspondence information (function V (z)) for associating the coordinate value z with the pixel value V is prepared, a specific pixel value V is assigned to all points Q. can do.
[0024]
Finally, in step S6, the raised object inclusion surface 25 is projected onto a predetermined projection surface, and the individual points Q projected on the projection surface are expressed by the assigned pixel values, respectively. Form. For example, if a raised body containing surface 25 made up of a large number of points Q each having a unique pixel value V is projected onto the xy plane and each projection point is expressed by a respective pixel value, it is projected onto the two-dimensional plane. A pattern composed of a set of arranged pixels is obtained. The pattern obtained in this way is a so-called leopard pattern called an onion.
[0025]
A specific leopard pattern created by the method according to the present invention using the pixel value correspondence information shown in the graph of FIG. 11 is shown in FIG. The graph of FIG. 11 is a graph that takes a binary value of 1 or 0 as the pixel value V, and the leopard pattern of FIG. 12 is a monochrome pattern in which the pixel value V = 0 is expressed in white and V = 1 is expressed in black. . As shown in FIG. 11, when a discontinuous function is used as the function V (z), the obtained leopard pattern becomes a pattern in which the shading change is clearly expressed. When creating a leopard pattern with a gradual change in shading, a continuous function may be used as the function V (z). For example, if a continuous function is set as the function V (E) shown in FIG. 8 so that the pixel values V1 and V2 at the left and right ends of the reference section are equal, the function V (z) finally obtained is also fully considered. It is a continuous function over the range.
[0026]
When it is desired to finally obtain a color leopard pattern, the three primary colors R, G, and B (or C, M, and Y) as shown in FIG. By preparing functions R (E), G (E), and B (E) that define pixel values for each, and assigning these to each section, as shown in FIG. 14, the three primary colors R, G, and B For each, functions R (z), G (z), and B (z) may be prepared. The pixel values R, G, and B of the three primary colors are given to the respective points Q (x, y, z) on the raised body containing surface 25.
[0027]
For example, each function R (E), G (E), B (E) is expressed by the following linear linear expression using coefficients k1, k2, and k3.
R (E) = k1 · z
G (E) = k2 · z
B (E) = k3 · z
In a simple model in which the consideration range for the coordinate value z is equally divided, the functions R (z), G (z), and B (z) have the width of each divided section T (0 to z1, z1 to z2, z2). ~ Z3, z3 ~ zmax width)
R (z) = k1 · (z mod T)
G (z) = k2 · (z mod T)
B (z) = k3 · (z mod T)
(Where (z mod T) indicates the remainder obtained by dividing z by T).
[0028]
FIG. 15 is a block diagram showing the basic configuration of a pattern design creation and printing apparatus using the present invention. Among the basic components of this apparatus, the protrusion point arrangement means 1, the raised body definition means 2, the pixel value definition means 3, the pixel value correspondence information definition means 4, the pixel value provision means 5, and the image processing means 6 have been described so far. This is an element for creating a leopard pattern based on the method. That is, the protrusion point arrangement means 1 has a function of arranging a plurality of protrusion points on the xy plane, and the raised body defining means 2 deforms the xy plane so that the protrusion points and the vicinity thereof rise gently. A function of forming a ridge, defining a ridge inclusion surface including a plurality of ridges, and defining a three-dimensional coordinate value (x, y, z) for each point Q constituting the ridge inclusion surface. Have. On the other hand, the pixel value defining means 3 has a function of setting a predetermined reference interval for the variable E and defining a predetermined pixel value V for each value of the variable E in the reference interval. The defining means 4 sets a predetermined consideration range for the coordinate value z so that the range from the minimum value to the maximum value of the coordinate value z of each point Q constituting the ridge inclusion surface is included, The consideration range is divided into a plurality of sections, and a reference section for the variable E is assigned to each of the divided sections, thereby associating a predetermined pixel value V with an arbitrary coordinate value z within the consideration range. It has a function of defining pixel value correspondence information. Further, the pixel value giving means 5 refers to the pixel value correspondence information defined by the pixel value correspondence information defining means 4 and corresponds to the coordinate value z for each point Q defined by the raised body defining means 2. The image processing means 6 has a function of assigning a pixel value V, and projects the raised body-containing surface onto a predetermined projection surface, and the individual points Q projected on the projection surface are respectively assigned pixel values. By expressing it, it has a function of forming a leopard pattern.
[0029]
However, each component described above is actually configured using a computer, and each block described above can be realized by a single computer in hardware. In this way, when a pattern pattern as digital image data is created in the image processing means 6, a plate based on this image data is created by the printing plate device 7. Then, the printing device 8 performs printing on wallpaper or the like using this plate.
[0030]
Note that the image processing means 6 may perform image composition processing in which another pattern is superimposed on the leopard pattern. For example, if another pattern for expressing the texture of a tree is prepared as image data, and processing is performed to synthesize it with the image data of the leopard pattern pattern, a printed matter having a pattern closer to natural wood can be created. .
[0031]
【Example】
Next, specific examples of the individual processes of the above-described pattern pattern creation method according to the present invention will be described.
[0032]
§1. Protrusion point arrangement and definition of raised body inclusion surface
First, specific examples will be described with respect to the protrusion point arrangement process in step S1 and the definition process of the raised body inclusion surface 25 in step S2 in the flowchart shown in FIG. FIG. 16 is a flowchart showing the processing procedure of this specific embodiment. First, in step S11, various parameters are input. In this embodiment, the image size (width width, height heitht), the total number N of ridges, the radius of the ridges (average value ar, standard deviation σr), and the height of the ridges (average value ad, standard deviation σd) , Are entered as parameters.
[0033]
In the subsequent step S12, an array for storing the raised body information is secured. In this embodiment, in order to store the raised body position (x, y), the raised body radius r, and the raised body height d, an array is secured. The raised body position is indicated by coordinate values (x, y) indicating the position of the center point of the bottom surface of the raised body (the surface included in the xy plane). The ridge radius r functions as a first parameter indicating the size of the ridge along the xy plane, and the ridge height d indicates the size of the ridge along the z-axis. It functions as the second parameter. The number of elements of each array secured in this step S12 is N (the total number of raised bodies). Next, in step S13, a parameter i indicating the number of the protruding body being defined is set to an initial value 1. Subsequent steps S14 and S15 are procedures for defining the i-th raised body.
[0034]
First, in step S14, the position of the raised body is determined. The position of the raised body is represented by coordinate values (x, y) on the xy plane. That is, the procedure of step S14 is nothing but the process of defining the protrusion point P (x, y) shown in FIG. The image size input as a parameter in step S11 indicates the size of the xy plane shown in FIG. 3, and the width in the horizontal direction is given by the parameter width and the height in the vertical direction is given by the parameter height. In step S14, the position coordinates (x (i), y (i)) of the i-th protruding point P are
x (i) = width × rnd
y (i) = height × rnd
Where rnd is a uniformly distributed random number of 0 <rnd <1
(In the flowchart, according to the general description of the program, the substitution value “: =” is used instead of the equal sign “=” for the variable value substitution processing, and the multiplication processing is performed. Is an asterisk “*” instead of the multiplication symbol “x”).
[0035]
Next, in step S15, the size of the raised body is determined. As shown in FIG. 4, the raised body 21 is obtained by deforming the xy plane so that the protruding point P and the vicinity thereof rise gently. In this embodiment, the raised body 21 is a rotationally symmetric body with the axis passing through the projection point P and parallel to the z axis as the central axis. Therefore, as described above, the bulge radius r (the radius of the circle constituting the bottom surface of the bulge) is used as the first parameter indicating the size of the bulge in the direction along the xy plane. As the second parameter indicating the size of the body in the direction along the z-axis, the height d of the raised body (the height of the apex of the raised body from the xy plane, that is, the z coordinate value of the protrusion P) is used. Yes. Here, the radius r (i) and height d (i) of the i-th raised body are:
r (i) = RND (ar, σr)
d (i) = RND (ad, σd)
However, RND (a, σ) is a normally distributed random number having an average a and a standard deviation σ.
By the following calculation, the average value and the standard deviation of the raised body radius and height set in step S11 are obtained at random.
[0036]
Thus, when the position (x, y) for the i-th raised body is determined in step S14 and the size (radius r and height d) is determined in step S15, the parameter i is only 1 in step S16. The number is increased, the process returns to step S14 via step S17, and the same process is executed for the next raised body. Thus, when the positions and sizes of all the N ridges are determined, the process proceeds from step S17 to step S18, and the arrays x (1-N), y (1-N), Based on r (1 to N) and d (1 to N), individual ridges are defined.
[0037]
As a specific shape of the raised body to be defined, for example, a function J (K) as shown in FIG. 17 is prepared, and a rotationally symmetric body obtained by rotating the function J (K) about the J axis. Is used. This function J (K) is for a section relating to the height where J = 0 to 1, J = 1 when K = 0, J = 0 when K = 1, and the value of J increases monotonically as K increases. A function that decreases, and in this example,
J = 2K³-3K²+1
A function expressed by the following formula is used. According to the above equation, the differential coefficient of the function J (K) at K = 0 and K = 1 is 0, so that it rises gently from the xy plane, and the ridge (protrusion point P) and the vicinity thereof are obtained in order to obtain a gently raised body. It is a suitable function.
[0038]
As the position and size of the i-th (i = 1 to N) raised body, x (i), y (i), r (i), d (i) are obtained by the procedure from steps S11 to S17 in FIG. Therefore, the i-th raised body is defined based on these specific values and the function J (K). That is, instead of the rotational symmetric body based on the function J (K) shown in FIG. 17, a rotational symmetric body obtained by multiplying this by r (i) times in the radial direction and d (i) times in the height direction is displayed The i-th raised body is defined at a position centered on the coordinates (x (i), y (i)). In other words, if the R axis is taken in the radial direction and the z axis is taken in the height direction, a rotationally symmetric body obtained by rotating a function z (R) about the z axis as shown in FIG. 18 is defined. Become. Here, the function z (R) is
z = d (i) × (2 (R / r (i))³
-3 (R / r (i))²+1)
Is a function expressed by the following expression.
[0039]
§2. Modification to limit the protrusion point arrangement
In the procedure shown in FIG. 16, in the protrusion point arrangement process (the raised body position determination process in step S14), predetermined x-coordinate values and y-coordinate values are determined using random numbers, and a completely random arrangement is performed. However, it is possible to limit the random arrangement process.
[0040]
For example, when a plurality of projection points are arranged at random, there is a possibility that the plurality of projection points are arranged very close to each other. Of course, even in a natural leopard pattern, a plurality of very close balls may appear, but it may be preferable not to arrange a plurality of protruding points close to each other to some extent in design. In this case, the procedure shown in FIG. 19 may be executed instead of the procedure shown in FIG. The difference between the procedure in FIG. 16 and the procedure in FIG. 19 is that the former step S11 is replaced with step S11a in the latter, and between the former steps S14 and S15, and in the latter, new steps S21 to S25. The point is inserted. Only this difference will be described below.
[0041]
Step S11a in FIG. 19 is obtained by adding the ridge minimum distance dismin as a new parameter to be input to the parameters input in step S11 in FIG. The minimum interval dismin indicates the minimum value of the center position interval between the plurality of raised bodies, and in other words, indicates the minimum allowable interval for arranging the plurality of protrusion points. The feature of the procedure of FIG. 19 is that in steps S21 to S25, it is checked whether or not the protrusion point interval is equal to or smaller than the minimum interval dismin. That is, when the i-th protrusion point position is newly determined in step S14, the check parameter j is set to the initial value 1 in the subsequent step S21, and it is determined that j has reached i in step S22. Until then, the distance calculation in step S23 is executed. In this step S23, the i-th raised body (the raised body to be checked) and the j-th raised body (the 1st to (i-1) th raised bodies that have been determined so far). And the distance dist
dist = ((x (i) −x (j))²+ (Y (i) -y (j))²)^1/2
In the subsequent step S24, it is determined whether or not the condition of dist ≧ dismin is satisfied. If the condition is satisfied, the value of j is updated in step S25, and the process returns to step S22. Thus, the positional relationship between the i-th raised body and the j-th (j = 1 to (i-1)) raised body is sequentially checked to determine whether the distance between them is less than the minimum distance dismin. . If the condition of step S24 is not satisfied, the distance between the two is less than the minimum distance dismin, so the position of the i-th ridge is rejected, and the process returns to step S14 again. The new position of is determined randomly.
[0042]
As described above, after determining a random position in step S14 for the time being, a check is made for this position in steps S21 to S25, and in the case of failure (that is, already placed within the minimum interval dismin). Since the random position determination in step S14 is performed again in the case where the protruding body exists, finally, all the N protruding bodies are arranged with an interval equal to or larger than the minimum interval dismin.
[0043]
Conversely, a leopard pattern having a tendency that a plurality of onions are continuously arranged in a predetermined direction may be preferable in design. In this way, in order to intentionally cause a plurality of onions to appear continuously, the procedure shown in FIG. 20 may be executed instead of the procedure shown in FIG. The difference between the procedure in FIG. 16 and the procedure in FIG. 20 is that the former step S11 is replaced with step S11b in the latter, and the former step S16 is replaced with steps S31 to S37 in the latter. Only this difference will be described below.
[0044]
In step S11b of FIG. 20, the parameters input in step S11 of FIG. 16 further include the maximum continuous number maxcont, the average value aΔx of the continuous x displacement amount Δx, the standard deviation σΔx, and the continuous y displacement amount Δy. The average value aΔy and the standard deviation σΔy are added as new parameters to be input. The maximum continuous number maxcont is a parameter indicating the maximum number of onions appearing continuously. For example, if maxcont = 3 is set, a pattern in which one, two or three onions appear continuously is obtained. Will be. Further, the continuous x displacement amount Δx and the y displacement amount Δy are parameters indicating the direction in which a plurality of onions are continuously arranged, and the positional separation of the second onion with respect to the first onion. The x-axis direction component and the y-axis direction component are shown. For example, if Δx = Δy = 10 mm is set, two onions will be continuous at a distance of about 14 mm in the direction of 45 ° with respect to the x-axis. However, the parameters set in this step S11b are not the continuous x displacement amount Δx or the y displacement amount Δy itself but the average values aΔx, aΔy and standard deviations σΔx, σΔy, and the actual Δx, Δy It is determined using a random number in the step.
[0045]
20 is characterized in that the i-th raised body position (projection point position) is determined in step S14, and when the size is determined in step S15, the i-th raised body is determined in subsequent steps S31 to S37. The position of one or a plurality of ridges continuously arranged on the body is determined (the sizes of the ridges arranged continuously are all the same in this embodiment). That is, when the position and size of the i-th raised body are determined, in the subsequent step S31, the continuous arrangement number cont is determined as follows. First,
cont = maxcont x rnd
Where rnd is a uniformly distributed random number of 0 <rnd <1
The variable cont is obtained by the following expression, and the integer value cont is obtained by truncating the decimal part. As described above, for example, if maxcont = 3 is set, cont = 0, 1, or 2 is obtained, and a pattern in which one, two, or three onions appear continuously is obtained. It will be.
[0046]
Subsequently, in step S32, a parameter j for counting the number of continuous arrangements is set to an initial value 1, and after step S33, the processes in and after step S34 are repeatedly executed until j reaches cont. . The process of step S34 is a process for determining a continuous arrangement position. That is,
Δx = RND (aΔx, σΔx)
Δy = RND (aΔy, σΔy)
However, RND (a, σ) is a normally distributed random number having an average a and a standard deviation σ.
Based on the following equation, the continuous x displacement amount Δx and the continuous y displacement amount Δy are determined. That is, Δx and Δy are randomly determined under the condition that the average values aΔx and aΔy and the standard deviations σΔx and σΔy set in step S11b are obtained. In the next step S35, coordinate values x (i + j), y (i + j) indicating the position of the (i + j) -th raised body, and r (i + j), d (i + j) indicating the size are
x (i + j) = x (i + j−1) + Δx
y (i + j) = y (i + j−1) + Δy
r (i + j) = r (i + j-1)
d (i + j) = d (i + j-1)
Is determined by the following calculation. That is, the position of the (i + j) -th raised body is obtained by displacing the position of the previous raised body by Δx in the x-axis direction and Δy in the y-axis direction, and the size is the size of the previous raised body. (In this embodiment, the size of the plurality of ridges arranged continuously is the same, but of course, the size may be changed randomly).
[0047]
Next, in step S36, the parameter j is incremented by 1, and the processing from step S34 is repeatedly executed until j reaches cont. In this way, the protruding bodies are continuously arranged by the continuous arrangement number cont + 1. When j reaches cont, the process proceeds from step S33 to step S37, and the continuous arrangement number cont + 1 is added to the parameter i. That is, by the processing so far, the arrangement of the (i + cont) -th raised body is completed. Thus, the process returns to step S14 and the same process is repeatedly performed until a total of N raised bodies are arranged.
[0048]
§3. Modifications that add strain and flatness to the raised body
In the embodiments described so far, a rotating body (rotationally symmetric body) having an axis perpendicular to the xy plane as a rotation axis has been used as the shape of the raised body. Thus, when a complete rotating body is used as the raised body, for example, a so-called concentric pattern of individual onions can be obtained like a leopard pattern shown in FIG. Of course, such a concentric leopard pattern can be used in a wide range of applications, but when a design pattern closer to a natural wood onion is needed, distortion and flattening are added to each concentric pattern. Is preferred. For example, the onions 11 to 15 found on the natural wood board 10 in FIG. 1 are not completely concentric patterns, but include elements of distortion and flatness.
[0049]
In the embodiment described above, in order to form a bulging body of a rotating body, a function z (R) as shown in FIG. 18 is defined, and this function curve is rotated about the z axis as a central axis. In order to add distortion or flatness to such a rotating body, the value of the radius value r may be changed according to the rotation angle θ. That is, in the graph of FIG. 18, the radius value r (i) indicates the radius value of the circle forming the bottom surface of the i-th raised body, and is constant for one raised body. If r (hereinafter, parameter i is omitted) is a function r (θ) of the rotation angle θ, distortion and flattening can be added by setting the function.
[0050]
FIG. 21 is an observation of the bulging body of the rotating body described so far from above (direction in which the xy plane is looked down from above). The radius value r is a constant, and the bottom surface is a circle having a radius r with the protrusion point P as the center. In order to distort this rotating body, a function r (θ) as shown in FIG. 22 is defined. This function r (θ) defines some radius value r (θ) with respect to the rotation angle θ of 0 to 2π. The embodiment described so far can be said to be a special case where r (θ) = constant (function indicated by a broken line in FIG. 22). Such a component of period π of the function r (θ) is related to flattening processing, and a periodic component sufficiently smaller than π is related to distortion processing.
[0051]
For example, if a function whose radius value increases with a period π is defined as the function r (θ), a ridge as shown in FIG. 23 is formed when viewed from above, and the rotating body is flattened. A raised body to which is applied will be formed. Further, for example, if a function whose radius value becomes larger or smaller with a period sufficiently smaller than π is defined as the function r (θ), a ridge as shown in FIG. 24 is observed when observed from above. A body is formed, and a raised body in which a distortion process is applied to the rotating body is formed.
[0052]
In other words, the protuberance shown in FIG. 23 or FIG. 24 is defined by a function r (θ) by polar coordinate display using the distance r and the angle θ from the projection point P on the xy plane. A non-rotationally symmetric body having a bottom surface with a closed curve as an outline is obtained. The cross-sectional shape at an arbitrary height position of z = 0 to d is a similar shape obtained by reducing the bottom surface at a predetermined magnification. The reduction ratio is represented by K (z / d) by using an inverse function K (J) of the function J (K) shown in FIG.
[0053]
As a leopard pattern (function r (θ) obtained by applying a flattening process to the leopard pattern shown in FIG. 12 (which uses a constant value r not related to the value of θ as the value of the function r (θ)). 25 using a function having a component of period π) and FIG. 25 shows a leopard pattern (using a function having a periodic component sufficiently smaller than π as function r (θ)) after distortion processing. Each is shown in FIG. Moreover, the leopard pattern which added both the flattening process and the distortion process is shown in FIG. As described above, by applying flattening processing or distortion processing, it becomes possible to create a leopard pattern having a natural texture.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to easily create a leopard pattern using a computer.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a natural wood board 10 having a leopard pattern.
FIG. 2 is a flowchart showing a basic procedure of a pattern pattern creating method according to the present invention.
3 is a conceptual diagram showing an example of a protrusion point P defined on the xy plane in step S1 of the procedure shown in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a raised body 21 formed on an xy plane in the present invention.
FIG. 5 is a conceptual diagram of a raised body containing surface 25 defined in step S2 of the procedure shown in FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a raised body fusion process when forming raised bodies independently for a plurality of adjacent protrusion points P1, P2.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing two raised bodies fused by the process shown in FIG. 6;
8 is a graph of a function showing the relationship between a variable E and a pixel value V defined in step S3 of the procedure shown in FIG.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which the consideration range is divided into four sections 1 to 4 on the horizontal axis of the graph indicating the correspondence between the coordinate value z and the pixel value V;
10 is a graph constituting pixel value correspondence information created by assigning reference sections E1 to E2 shown in FIG. 8 to each of sections 1 to 4 shown in FIG. 9;
FIG. 11 is a graph constituting pixel value correspondence information that takes a binary value of 1 or 0 as the pixel value V;
12 is a diagram showing a specific pattern pattern created by the method according to the present invention using the pixel value correspondence information shown in the graph of FIG.
FIG. 13 is a graph of a function showing the relationship between a variable E and pixel values R, G, and B for obtaining a color leopard pattern.
14 is a graph constituting pixel value correspondence information created by assigning reference sections E1 to E2 shown in FIG. 13 to each of sections 1 to 4 shown in FIG. 9;
FIG. 15 is a block diagram illustrating a basic configuration of a pattern design creation and printing apparatus using the present invention.
FIG. 16 is a flowchart showing a processing procedure of a specific example of a protrusion point arrangement process in step S1 and a definition process of a raised body-containing surface 25 in step S2 in the flowchart shown in FIG. 2;
FIG. 17 is a graph showing a function J (K) used for determining a specific shape of a raised body.
18 is a graph showing a function z (R) created by scaling the graph J (K) shown in FIG.
FIG. 19 is a flowchart showing a procedure in which processing for avoiding the close placement of onions is added to the procedure of FIG. 16;
20 is a flowchart showing a procedure in which processing for executing continuous arrangement of onions is added to the procedure of FIG.
FIG. 21 is a top view of a raised body made of a rotationally symmetric body.
FIG. 22 is a graph showing a function r (θ) used to define a raised body composed of a non-rotationally symmetric body.
FIG. 23 is a top view of a raised body having a shape obtained by applying a flattening process to a rotationally symmetric body.
FIG. 24 is a top view of a raised body having a shape obtained by applying a distortion process to a rotationally symmetric body.
25 is a diagram showing a leopard pattern obtained by applying a flattening process to the leopard pattern shown in FIG. 12;
26 is a diagram showing a leopard pattern obtained by adding distortion processing to the leopard pattern shown in FIG. 12;
27 is a diagram showing a leopard pattern obtained by adding both flattening processing and distortion processing to the leopard pattern shown in FIG. 12;
[Explanation of symbols]
1 ... Projection point arrangement means
2 ... Means for defining ridges
3 ... Pixel value definition means
4 ... Pixel value correspondence information defining means
5 ... Pixel value giving means
6 Image processing means
7 ... press plate equipment
8 ... Printing device
10 ... Natural wood board
11-15 ... Onion
20 ... xy plane
21 ... Uplift
25 ... Raised body inclusion surface
P (x, y) ... Projection point (before displacement due to projection)
P (x, y, z) ... Projection point (after displacement for the projection)
P1, P2 ... Projection point (after displacement for projection)
Q (x, y, z) ... Arbitrary point on the ridge inclusion surface
V, V1, V2 ... Pixel values
W ... Overlapping section

Claims

arranging a plurality of protrusion points on the xy plane;
The xy plane is deformed so that the protruding points and the vicinity thereof swell gently to form a raised body, a raised body containing surface including a plurality of raised bodies is defined, and each of the raised body containing surfaces is formed. Defining a three-dimensional coordinate value (x, y, z) at point Q;
Setting a predetermined reference interval for the variable E and defining a predetermined pixel value V for each value of the variable E in the reference interval;
A predetermined consideration range is set for the coordinate value z so that the range from the minimum value to the maximum value of the coordinate value z of each individual point Q is included, and this consideration range is divided into a plurality of sections. Providing pixel value correspondence information in which a predetermined pixel value V is associated with an arbitrary coordinate value z within the consideration range by assigning a reference interval for the variable E to each of the divided sections; ,
Referring to the pixel value correspondence information, and assigning a pixel value V corresponding to the coordinate value z for each individual point Q;
Forming a leopard pattern by projecting the raised body-containing surface onto a predetermined projection surface and expressing the individual points Q projected on the projection surface with pixel values assigned thereto;
A method for creating a leopard pattern, characterized in that a computer executes all the steps of .

The method of claim 1, wherein the computer is
A plurality of projection points are randomly arranged on the xy plane, and for each projection point, a first parameter r indicating a size in the direction along the xy plane and a size in the direction along the z axis are set. The second parameter d shown is set randomly,
A method of creating a leopard pattern, wherein a raised body having a size based on the first parameter r and the second parameter d is formed for each protrusion point.

3. The method of claim 2, wherein the computer is
For a section relating to a height of J = 0 to 1, J = 1 when K = 0, J = 0 when K = 1, and a function J (K in which the value of J monotonously decreases as K increases. ) And the inverse function of this function J (K) is defined as function K (J),
On the xy plane, it has a bottom surface with a closed curve defined by a function r (θ) expressed by polar coordinates using a distance r and an angle θ from the projection point, and an arbitrary height position of z = 0 to d And forming a raised pattern having a cross-sectional shape obtained by reducing the bottom surface to a magnification corresponding to the value of the inverse function K (z / d).

4. The method of claim 3, wherein the computer is
A method for creating a leopard pattern, wherein a constant value r independent of the value of θ is defined as a value of the function r (θ) to form a rotationally symmetrical raised body.

4. The method of claim 3, wherein the computer is
A method for creating a leopard pattern, wherein a function having a component of period π is defined as a function r (θ), and a raised body having a shape obtained by performing a flattening process on a rotationally symmetric shape is formed.

6. The method according to claim 3 or 5, wherein the computer is
A method for creating a leopard pattern, wherein a function having a periodic component sufficiently smaller than π is defined as a function r (θ), and a bulging body having a shape obtained by performing distortion processing on a rotationally symmetric shape is formed.

The method according to any of claims 1 to 6, wherein the computer is
A pattern pattern creating method, wherein when arranging a plurality of protrusion points on an xy plane, the protrusion patterns are randomly arranged such that an interval between adjacent protrusion points is equal to or greater than a predetermined minimum interval.

The method according to any of claims 1 to 6, wherein the computer is
A method for creating a leopard pattern, comprising: arranging a plurality of projecting points on an xy plane so that the plurality of projecting points are arranged adjacent to each other continuously in a predetermined direction.

projection point arrangement means for arranging a plurality of projection points on the xy plane;
The xy plane is deformed so that the protruding points and the vicinity thereof swell gently to form a raised body, a raised body containing surface including a plurality of raised bodies is defined, and each of the raised body containing surfaces is formed. A raised body defining means for defining a three-dimensional coordinate value (x, y, z) at the point Q;
A pixel value defining means for setting a predetermined reference interval for the variable E and defining a predetermined pixel value V for each value of the variable E in the reference interval;
A predetermined consideration range is set for the coordinate value z so that the range from the minimum value to the maximum value of the coordinate value z of each individual point Q is included, and this consideration range is divided into a plurality of sections. A pixel value for preparing pixel value correspondence information in which a predetermined pixel value V is associated with an arbitrary coordinate value z within the consideration range by assigning a reference interval for the variable E to each of the divided sections. Correspondence information definition means,
A pixel value giving means for referring to the pixel value correspondence information and giving a pixel value V corresponding to the coordinate value z for each individual point Q;
Image processing means for forming a leopard pattern by projecting the raised body inclusion surface onto a predetermined projection surface and expressing the individual points Q projected on the projection surface with pixel values assigned thereto; ,
An apparatus for creating a leopard pattern, comprising: