JP4390943B2

JP4390943B2 - Leather tone sheet creation method and data generation apparatus

Info

Publication number: JP4390943B2
Application number: JP2000000677A
Authority: JP
Inventors: 直樹河合
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2000-01-06
Filing date: 2000-01-06
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2020-01-06
Also published as: JP2001192975A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、毛穴を有する動物の皮革に近い表面状態を有する皮革調シートを、コンピュータを用いて擬似的に作成するための方法および、そのようなシートを作成するためのデータ生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日では、靴、かばん、財布等の多くの製品において、表面に本革または布の代わりに合成皮革が用いられている。この合成皮革の表面にはポリウレタン樹脂で覆われており、このポリウレタン樹脂が皮革調または布地調であることにより、合成皮革である製品の意匠性を高めている。
このうち皮革調のポリウレタン樹脂は、皮革調を有するシートの凹凸をポリウレタン樹脂に転写して、皮革調を表現するための細かい凹凸を与えることにより作成される。皮革調シートのような凹凸を有するシートからポリウレタン樹脂に凹凸を与える手法の詳細については、特公昭６２−４１７９４号公報にも記載されている。
この布地調ポリウレタン樹脂を作成する基になる皮革調シートは、実際の皮革をシリコン樹脂で型取りした後、その型を基に金属に形状を転写し、さらにエンボスシリンダに反復転写することにより作成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のような皮革調シートの作成手法では、以下のような種々の問題がある。まず、皮革の型を取る必要があるため、実際の皮革を用意しなければならない。すなわち、実際にない皮革を自由にデザインして作成することができない。また、皮革に皺やよれがあると、それまでいっしょに複製されてしまう。また、作成工程において転写を繰り返す必要があるため、最終的に出来上がる皮革調の起伏が低減する。
【０００４】
上記のような点に鑑み、本発明はコンピュータを用いて擬似的に、充分な深さを持ち、皺やよれのない皮革調シートを自由なデザインで作成可能な皮革調シートの作成方法およびシート作成用のデータ生成装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１、３に記載の発明では、毛穴の窪みを表現することにより皮革立体形状の生成を行う皮革領域の大きさを示す画像サイズ、皮革表面に現れる毛穴の特徴を表す毛穴の個数、毛穴の深さ、毛穴サイズに関するパラメータをコンピュータに入力し、入力された毛穴の形状の特徴を表すパラメータに従って、中心または偏心を最も深い位置とし、外周を最も浅い位置とし、中心または偏心から外周に向かって徐々に浅くなるように変化する毛穴を発生し、各毛穴の配置位置を決定し、前記皮革領域の各画素（ｘ，ｙ）について、当該画素の位置と、前記発生された各毛穴の皮革領域上の位置関係に基づいて、当該画素がどの毛穴に属するかを特定し、さらに特定された毛穴の中心または偏心から当該画素との距離、毛穴の中心または偏心から毛穴の外周との距離の比に基づいて当該画素の値である深さＤ（ｘ，ｙ）を求め、前記皮革領域内の全画素に対して、その画素値である深さＤ（ｘ，ｙ）を求めた結果得られる皮革立体形状を前記深さ方向の複数の閾値でそれぞれ二値化することにより複数の二値データを得て、得られた複数の二値データに基づいてシートの作成を行うようにしたことを特徴とする。請求項１、３に記載の発明では、皮革領域上に多数の楕円状の毛穴を発生させ、皮革領域上の各画素が毛穴に属するかどうか、属する場合はどの毛穴に属し、かつその毛穴における相対的な位置関係を利用して当該画素の深さを算出し、このような処理を全画素に対して行った結果得られる皮革立体形状を複数の閾値で二値化して、得られる複数の二値データによりシートの作成を行うようにしたので、擬似的に、皺やよれのない皮革調シートの作成が可能になる。
【０００６】
請求項２、４に記載の発明では、毛穴の窪みを表現することにより皮革立体形状の生成を行う皮革領域の大きさを示す画像サイズ、皮革表面に現れる毛穴の特徴を表す毛穴の個数、毛穴の深さ、毛穴サイズに関するパラメータを入力し、前記入力された毛穴の形状の特徴を表すパラメータに従って、中心または偏心を最も深い位置とし、外周を最も浅い位置とし、中心または偏心から外周に向かって徐々に浅くなるように変化する毛穴を発生し、各毛穴の配置位置を決定し、前記皮革領域の各画素（ｘ，ｙ）について、当該画素の位置と、前記発生された各毛穴の皮革領域上の位置関係に基づいて、当該画素がどの毛穴に属するかを特定し、さらに特定された毛穴の中心または偏心から当該画素との距離、毛穴の中心または偏心から毛穴の外周との距離の比に基づいて当該画素の値である深さＤ（ｘ，ｙ）を求め、皮革領域内の全画素に対して、その画素値である深さＤ（ｘ，ｙ）を求めた結果得られる皮革立体形状を前記深さ方向の値で所定の段階に多値化することにより多値データを得て、得られた多値データに基づいてシートの作成を行うようにしたことを特徴とする。請求項２、４に記載の発明では、皮革領域上に多数の楕円状の毛穴を発生させ、皮革領域上の各画素が毛穴に属するかどうか、属する場合はどの毛穴に属し、かつその毛穴における相対的な位置関係を利用して当該画素の深さを算出し、このような処理を全画素に対して行った結果得られる皮革立体形状を高さ方向の値で所定の段階に多値化して、得られる複数の多値データによりシートの作成を行うようにしたので、擬似的に、皺やよれのない皮革調シートの作成が可能になる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
まず、本実施形態により作成される皮革調立体形状について説明する。本実施形態では、本皮に見られるような動物の皮膚の毛穴を表現することにより皮革調立体形状を生成する。本実施形態では、毛穴は表面形状が楕円形状で所定の深さを持つものとして表現される。
【０００８】
（第１の実施形態）
次に、本発明による皮革調シートの作成方法の第１の実施形態について、図１のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ１において、皮革立体形状の生成を行う。ここでは、皮革領域に対して、毛穴の窪みを表現することにより、三次元空間に皮革立体形状を生成する。次に、ステップＳ２において、生成された皮革立体形状の皮革領域と平行な平面を閾値として毛穴の窪みを二値化したデータを生成する。この二値データは複数の閾値を用いることにより複数生成される。続いて、ステップＳ３において、生成された複数の二値データを用いて多段エッチング、すなわち、複数回エッチングを行い複数の段を有するエンボスシリンダを作成する。さらに、ステップＳ４において、シートに対してエンボス加工を行うことにより皮革調シートを得る。
【０００９】
ここで、ステップＳ１の皮革立体形状の生成について、図２のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ１１において、パラメータの入力を行う。パラメータとしては、画像サイズｗｉｄｔｈ×ｈｅｉｇｈｔ、毛穴個数ｎｐ、毛穴最大深度ｈ、毛穴サイズｄ、偏平度Ｆ、偏心度Ｗ、向きθ、鋭さＡを入力する。画像サイズｗｉｄｔｈ×ｈｅｉｇｈｔは、皮革領域全体の大きさを示すものである。また、毛穴個数ｎｐは、皮革領域内に発生させる毛穴の個数を示すものであり、毛穴最大深度ｈは、毛穴の最も深い部分の深さを示すものであり、本実施形態では全ての毛穴について同一である。毛穴サイズｄは皮革平面における楕円形状の毛穴の長径を示すものであり、これも本実施形態では全ての毛穴について同一である。偏平度Ｆは、毛穴の表面形状の偏平度を示すものであり、これにより毛穴の短径はｄ／Ｆ（Ｆ＞１）で表される。偏心度Ｗは、毛穴で最も深い位置が楕円の中心からどれだけずれているかを示すものであり、各毛穴ごとに乱数によりランダムに決定される。向きθは楕円の長径とｘ軸との角度であり、各毛穴ごとに乱数によりランダムに決定される。鋭さＡは、毛穴の落ち込みの度合いを示すものである。
【００１０】
続いて、ステップＳ１２において、設定されたパラメータに従ってｎｐ個の毛穴を発生し、各毛穴について、その属性を決定する。各毛穴の発生される位置は、画像サイズ内に乱数で任意に決定しても良いし、所定の間隔で仮位置を決定し、その仮位置から乱数により定まる量だけ移動した位置を配置位置としても良い。各毛穴はこの配置位置にその楕円形状の中心が位置するように配置される。配置位置の決定により、ｎｐ個の各毛穴について、配置位置（ｃｘ，ｃｙ）、毛穴最大深度ｈ、毛穴サイズｄ、偏平度Ｆ、偏心度Ｗ、向きθ、鋭さＡの属性情報が定義されることになる。
【００１１】
ステップＳ１３では、ある注目点（ｘ，ｙ）がどの毛穴に含まれるかの判断を行う。この判断は、次のように行われる。ある毛穴の中心位置を（ｃｘ，ｃｙ）とすると、毛穴の中心を原点とした相対的な注目点の位置は（ｘ−ｃｘ，ｙ−ｃｙ）となる。このままだと、毛穴の楕円はθ方向に傾いているため、計算の便宜のためにθ＝０の場合の相対位置に補正する。これには、以下の（数式１）に示す回転の写像を用いる。
【００１２】
（数式１）
ｘ′＝（ｘ−ｃｘ）×ｃｏｓθ − （ｙ−ｃｙ）×ｓｉｎθ
ｙ′＝（ｘ−ｃｘ）×ｓｉｎθ ＋（ｙ−ｃｙ）×ｃｏｓθ
【００１３】
（数式１）により得られる相対的な注目点の位置（ｘ′，ｙ′）を用いて、以下の（数式２）により、毛穴の内外の判断が行われる。
【００１４】
（数式２）
ｘ′² ＋Ｆ²×ｙ′² ＜ｄ²／４
【００１５】
（数式２）において、Ｆ、ｄはそれぞれステップＳ１２において決定された毛穴の偏平度Ｆ、毛穴サイズｄを示す。（数式２）が成立する場合は、その注目点は、その毛穴の内部に含まれることになる。（数式２）が成立しない場合は、毛穴の外部の点と判断される。
【００１６】
続いて、ステップＳ１４では、注目点の深さの演算を行う。注目点の深さは、以下のようにして算出される。注目点が毛穴の外部であると判断された場合は、注目点は皮革の表面に位置することを意味するので深さＤ＝０となる。注目点が毛穴の内部であると判断された場合は、ステップＳ１３において、図３（ａ）に示すような中心位置（０，０）、傾きθ＝０に正規化された毛穴内における注目点Ｐの相対的な位置を利用して、深さＤを算出する。通常、毛は毛穴の最深部から生えており、ここでは、その最深部を毛穴の中心位置Ｃ（０，０）と仮定する。ここで、直線ＣＰの延長線が毛穴の外周と交わる点をＱとすると、注目点Ｐの深さＤは以下の（数式３）により算出される。
【００１７】
（数式３）
Ｄ＝ｈ×（１−ＣＰ／ＣＱ）^A
【００１８】
上記（数式３）において、ｈはステップＳ１１において設定された毛穴最大深度であり、ＣＰ、ＣＱはそれぞれ線分ＣＰ、線分ＣＱの長さを示す。ＡはステップＳ１１において設定された鋭さである。（数式３）からわかるように、注目点Ｐが中心Ｃに近い程、深さＤの値が大きくなり、注目点Ｐが毛穴外周Ｑに近い程、深さＤの値が小さくなる。また、毛穴内の最深部は中心Ｃで深さＤ＝ｈとなり、外周においては深さＤ＝０となる。毛穴の形状に対する深さＤの様子を図３（ｂ）に示す。図３（ｂ）に示す毛穴の深さＤの様子は、鋭さＡ＝１のときのものである。鋭さＡ＞１のときは、外周付近は緩やかに変化し、中心Ｃ付近で急に深くなる形状になる。Ａ＜１のときは、逆に外周付近で深く落ち込み、中心付近では緩やかに変化するようになるが、基本的にこのようなパラメータの設定は行わない。なぜなら、毛穴の形状としては、Ａ≧１のものがより本物の毛穴の状態に近いからである。
【００１９】
ステップＳ１４においては、毛穴の中心が最も深いものとして注目点の深さの演算を行ったが、本物の皮革における毛穴は実際には、毛穴の中心からずれた位置に毛が生えており、そこが最も深くなっている場合が多い。次に、より本物の皮革の表面状態に近付けるために、最深部を毛穴の中心からずらした場合の、注目点の深さの演算について説明する。まず、最深部を中心からずらした偏心位置Ｃ（Ｗ×ｄ／２，０）とする。ここで、ＷはステップＳ１２で定義される偏心度であり、−１≦Ｗ≦１の範囲の値を取る乱数として発生される。ここで算出される偏心位置Ｃは、毛穴内において毛が生えている位置を示す。すなわち、偏心位置Ｃが最も深く、毛穴の外周に向かって徐々に浅くなっていく。
【００２０】
毛穴形状と偏心位置Ｃとの関係を図４（ａ）に示す。ここで、図３の例と同様に深さを求めるべき注目点をＰとし、直線ＣＰの延長線が毛穴の外周と交わる点をＱとすると、注目点Ｐの深さＤは上記の（数式３）により算出されることになる。
【００２１】
また、毛穴の表面形状に対する毛穴の深さＤの様子を図４（ｂ）に示す。図４（ｂ）に示すように、偏心を考慮した場合は、偏心に近い側では深さが急激に変化し、偏心に遠い側では深さは緩やかに変化する。
【００２２】
以上のような、ステップＳ１３、ステップＳ１４の処理を、皮革領域内の全ての画素（ｘ，ｙ）、すなわち、１≦ｘ≦ｗｉｄｔｈ、１≦ｙ≦ｈｅｉｇｈｔを満たす全ての画素（ｘ，ｙ）に対して行い、各画素（ｘ，ｙ）における深さＤ（ｘ，ｙ）を算出する。
【００２３】
上記のステップＳ１の処理により、皮革立体形状が生成される。この皮革立体形状は、設定された皮革領域を単位として縦横に複数並べて繋ぎ合わせ処理が行われることにより、用いるエンボスシリンダのサイズまで拡大される。このとき、上記のように単純に各点の深さＤを求めただけでは、皮革領域の端の部分に掛かっている毛穴は欠けた状態で生成され、繋ぎ合わせ時につなぎ目が目立つことになる。そのため、皮革領域内の上下左右の所定の範囲内の画素（ｘ，ｙ）については、皮革領域の幅または高さ分移動した位置に毛穴が発生しているかどうかを調べる。これについて図５を用いて説明する。図５において、実線で示された矩形は皮革領域を示しており、ある毛穴が領域の端付近に発生され、領域内の半楕円Ｂと領域外の半楕円Ｂ′に分かれている。実際には、毛穴は皮革領域に対して非常に小さなものであるが、ここでは、説明の便宜上、毛穴を大きく図示して説明する。
【００２４】
このような状態において、ある点Ｒ（ｘ，ｙ）について着目する。図５に示すように点Ｒが皮革領域の下から所定の長さＭ以内である場合については、上記のステップＳ１４の処理により得られる深さＤ（ｘ，ｙ）が０であるかどうかを調べる。Ｄ（ｘ，ｙ）≠０の場合、点Ｒの位置には、毛穴が存在することになるので、その深さＤ（ｘ，ｙ）の値をそのまま点Ｒの深さとする。Ｄ（ｘ，ｙ）＝０の場合、点Ｒ（ｘ，ｙ）を皮革領域の高さｈｅｉｇｈｔ分移動した点Ｒ′（ｘ，ｙ−ｈｅｉｇｈｔ）の深さを調べる。点Ｒ′の深さは上記ステップＳ１４にて説明したのと同様に、半楕円Ｂ′内の相対的な位置関係を用いて算出される。そして、この点Ｒ′の深さＤ（ｘ，ｙ−ｈｅｉｇｈｔ）を点Ｒの深さＤ（ｘ，ｙ）とする。同様にして、皮革領域の上から所定の範囲にある点については（ｘ，ｙ＋ｈｅｉｇｈｔ）、左から所定の範囲にある点については（ｘ＋ｗｉｄｔｈ，ｙ）、右から所定の範囲にある点については（ｘ−ｗｉｄｔｈ，ｙ）の点の深さをそれぞれ点（ｘ，ｙ）の深さとする。このような処理を行うことにより、エンドレス化された皮革立体形状が得られる。
【００２５】
続いて、図１のフローチャートに戻って、ステップＳ２について説明する。ステップＳ１の処理において、皮革領域を画像サイズとし、各画素（ｘ，ｙ）における深さがＤ（ｘ，ｙ）の皮革立体形状が生成されるので、ここでは、皮革立体形状の繋ぎ合わせ処理を行い、エンボスシリンダのサイズにまで拡大した後、その深さ方向を閾値として皮革領域を画像サイズとする二値データを作成する。例えば、深さ方向をｚ軸としたとき、ｚの値を所定の間隔で取り、それぞれに対する二値データを作成する。
【００２６】
ステップＳ３では、作成された二値データを用いてエッチング等の手法で刷版を行いエンボスシリンダを作成する。ここでは、ステップＳ２により得られた二値データ分だけ、エッチングを行うため、複数の段を有するエンボスシリンダが作成されることになる。
【００２７】
ステップＳ４では、得られたエンボスシリンダによりシートに対してエンボス加工を行う。これにより皮革調のエンボスシートができあがる。
【００２８】
ここで、第１の実施形態における皮革調シート作成装置の装置構成について説明する。図６に皮革調シート作成装置の機能ブロック図を示す。本装置は、パラメータ入力手段１、皮革立体形状作成手段２、二値化手段３、多段エッチング手段４により構成され、皮革立体形状作成手段２は、毛穴属性決定部５、毛穴特定部６、画素深さ算出部７を有する。
【００２９】
パラメータ入力手段１は、図２のステップＳ１１で説明したようなパラメータを入力するためのものであり、現実にはキーボードやマウス等の入力機器により実現される。皮革立体形状作成手段２は、図２のステップＳ１２〜ステップＳ１４の処理を行うものであり、皮革立体形状作成手段２内の毛穴属性決定部５、毛穴特定部６、画素深さ算出部７は、それぞれ図２のステップＳ１２、ステップＳ１３、ステップＳ１４の処理を行う機能を有する。皮革立体形状作成手段２は、コンピュータにより実現され、毛穴属性決定部５、毛穴特定部６、画素深さ算出部７は、それぞれコンピュータに専用のプログラムを搭載することにより実現される。二値化手段３は、図１のステップＳ２の処理を行うものであり、コンピュータに専用のプログラムを搭載することにより実現される。多段エッチング手段４は、図１のステップＳ３の処理を実行するものであり、通常のエッチング工程を見当を合わせながら複数回実行することで実現される。
【００３０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の皮革調シートの作成方法の第２の実施形態について、図７のフローチャートを用いて説明する。図１のフローチャートと図７のフローチャートを比較するとわかるように、第２の実施形態は、第１の実施形態とステップＳ１、ステップＳ４は同一であり、ステップＳ２、ステップＳ３の代わりにステップＳ５、ステップＳ６の処理が行われている。そのため、ここでは、ステップＳ５とステップＳ６の処理についてのみ説明する。
【００３１】
ステップＳ１により皮革立体形状が作成されたら、ステップＳ５において、ステップＳ２と同様にｚの値を複数定める。しかし、ここではｚを閾値として用いるのではなく、複数のｚの値を用いて皮革領域を画像サイズとする多値データを作成する。例えば、ｎ個のｚの値を用いて多値データを作成すると、０からｎまでの値を有する多値データが得られる。
【００３２】
続いて、ステップＳ６において、作成された多値データに基づいて、ＮＣ工作機械等の彫刻装置によりシリンダに対して彫刻を行い、複数の段を有するエンボスシリンダを作成する。
【００３３】
ステップＳ４では、第１の実施形態と同様、得られたエンボスシリンダによりシートに対してエンボス加工を行う。
【００３４】
次に、第２の実施形態における皮革調シート作成装置の装置構成について説明する。図８に第２の実施形態の皮革調シート作成装置の機能ブロック図を示す。本装置は、パラメータ入力手段１、皮革立体形状作成手段２、多値化手段８、彫刻手段９により構成されている。この内、図６と同一の番号が付されたものは、第１の実施形態と同一の機能を有するものであるので説明は省略する。
【００３５】
多値化手段８は、図７のステップＳ５の処理を行うものであり、コンピュータに専用のプログラムを搭載することにより実現される。彫刻手段９は、図７のステップＳ６の処理を実行するものであり、市販のＮＣ工作機械等の彫刻装置を適用することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、皮革領域上に多数の楕円状の毛穴を発生させ、皮革領域上の各画素が毛穴に属するかどうか、属する場合はどの毛穴に属し、かつその毛穴における相対的な位置関係を利用して当該画素の深さを算出し、このような処理を全画素に対して行った結果得られる皮革立体形状を複数の閾値で二値化して、得られる複数の二値データにより多段エッチングを行うか、または、皮革立体形状を高さ方向の値で所定の段階に多値化して、得られる複数の多値データによりシリンダに対して彫刻を行うことによりエンボスシリンダを作成するようにしたので、エッチング加工、または、彫刻加工したエンボスシリンダにより擬似的に、皺やよれのない皮革調シートの作成が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の皮革調シートの作成方法の第１の実施形態のフローチャートである。
【図２】図１のステップＳ１の詳細を示すフローチャートである。
【図３】毛穴と注目点の関係を示す図である。
【図４】偏心処理を行った場合の毛穴と注目点の関係を示す図である。
【図５】シームレス化処理の説明のための図である。
【図６】本発明の皮革調シートの作成装置の第１の実施形態の機能ブロック図である。
【図７】本発明の皮革調シートの作成方法の第２の実施形態のフローチャートである。
【図８】本発明の皮革調シートの作成装置の第２の実施形態の機能ブロック図である。
【符号の説明】
１・・・パラメータ入力手段
２・・・皮革立体形状作成手段
３・・・二値化手段
４・・・多段エッチング手段
５・・・毛穴属性決定部
６・・・毛穴特定部
７・・・画素深さ算出部
８・・・多値化手段
９・・・彫刻手段[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a method for artificially creating a leather-like sheet having a surface state close to that of animal skin having pores using a computer, and a data generation apparatus for creating such a sheet.
[0002]
[Prior art]
Nowadays, in many products such as shoes, bags, and wallets, synthetic leather is used on the surface instead of genuine leather or cloth. The surface of the synthetic leather is covered with a polyurethane resin, and the design of the product that is the synthetic leather is enhanced by the polyurethane resin being leather-like or cloth-like.
Of these, the leather-like polyurethane resin is produced by transferring the unevenness of the leather-like sheet to the polyurethane resin to give fine unevenness for expressing the leather-like appearance. The details of the method of giving irregularities to the polyurethane resin from a sheet having irregularities such as a leather-like sheet are also described in JP-B-62-41794.
The leather-like sheet that is the basis for creating this fabric-like polyurethane resin is made by casting the actual leather with a silicone resin, then transferring the shape to the metal based on the mold and then repeatedly transferring it to the embossing cylinder. Has been.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The above-described conventional technique for producing a leather-like sheet has the following various problems. First, since it is necessary to take a leather mold, actual leather must be prepared. In other words, it is not possible to freely design and create leather that does not actually exist. Also, if there are wrinkles or kinks in the leather, it will be replicated together. In addition, since it is necessary to repeat the transfer in the production process, the final leather-like undulation is reduced.
[0004]
In view of the above-described points, the present invention is a method and sheet for creating a leather-like sheet that can create a leather-like sheet that has a sufficient depth and is free of wrinkles and warpage using a computer. An object is to provide a data generation device for creation.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, in the inventions according to claims 1 and 3, the image size indicating the size of the leather region for generating the three-dimensional leather shape by expressing the depression of the pores , the feature of the pores appearing on the leather surface The number of pores representing the pores, the depth of the pores, and the pore size parameters are input to the computer, and the center or eccentricity is set to the deepest position and the outer periphery is set to the shallowest position according to the parameters representing the input pore shape characteristics. Generate pores that gradually decrease from the center or eccentricity toward the outer periphery, determine the location of each pore, and for each pixel (x, y) in the leather region , based on the positional relationship on the leather area of each pore generated, distance between the pixels from the center or eccentric pores and determine whether the pixel belongs to which pores have been further identified It obtains a value at which the depth of the pixel based on the ratio of the distance between the outer circumference of the pores D (x, y) from the center or eccentric pores, for all pixels of the leather in the region, is the pixel value A plurality of binary data obtained by binarizing the leather three-dimensional shape obtained as a result of obtaining the depth D (x, y) with a plurality of threshold values in the depth direction, respectively, The sheet is created based on the data. In the first and third aspects of the invention, a number of elliptical pores are generated on the leather region, and whether or not each pixel on the leather region belongs to the pore, if so, to which pore, and in the pore The depth of the pixel is calculated using the relative positional relationship, and the leather three-dimensional shape obtained as a result of performing such processing on all the pixels is binarized with a plurality of threshold values, and a plurality of obtained Since the sheet is created based on the binary data, it is possible to create a leather-like sheet free from wrinkles and kinks.
[0006]
In the second and fourth aspects of the present invention, the image size indicating the size of the leather region for generating the three-dimensional leather shape by expressing the depression of the pores, the number of pores representing the characteristics of the pores appearing on the leather surface , the pores The parameters relating to the depth and pore size are input , and the center or eccentricity is set to the deepest position, the outer periphery is set to the shallowest position, and the center or eccentricity is directed from the center or eccentricity toward the outer periphery in accordance with the input parameters representing the pore shape characteristics. Generate pores that gradually become shallower, determine the position of each pore, and for each pixel (x, y) of the leather region , the position of the pixel and the leather region of each generated pore based on the positional relationship of the upper, outer pores from the center or eccentric pores and determine whether the pixel belongs to which pores have been further identified distance between the pixels, from the center or eccentric pores Based on the ratio of the distance between the calculated value and is the depth D of the pixel (x, y), for all the pixels in the leather areas, Searching for the a pixel value depth D (x, y) Obtained multi-value data by multi-valued the leather three-dimensional shape obtained as a result of the value in the depth direction at a predetermined stage, and made a sheet based on the obtained multi-value data It is characterized by. In the invention described in claims 2 and 4, a number of elliptical pores are generated on the leather region, and if each pixel on the leather region belongs to the pore, if it belongs to which pore, and in the pore The depth of the pixel is calculated using the relative positional relationship, and the leather three-dimensional shape obtained as a result of performing such processing on all the pixels is multi-valued in a predetermined stage with values in the height direction. Thus, since the sheet is created from a plurality of obtained multi-value data, it is possible to create a leather-like sheet free from wrinkles and kinks.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, the leather-like three-dimensional shape created according to this embodiment will be described. In this embodiment, a leather-like three-dimensional shape is generated by expressing the pores of the animal's skin as seen in the main skin. In the present embodiment, the pores are expressed as having an elliptical surface shape and a predetermined depth.
[0008]
(First embodiment)
Next, a first embodiment of a method for creating a leather-like sheet according to the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step S1, a leather three-dimensional shape is generated. Here, the three-dimensional leather shape is generated in the three-dimensional space by expressing the depression of the pores in the leather region. Next, in step S2, data obtained by binarizing the pores of the pores with a plane parallel to the generated leather region having the three-dimensional shape as a threshold is generated. A plurality of binary data is generated by using a plurality of threshold values. Subsequently, in step S3, using a plurality of generated binary data, multistage etching, that is, etching is performed a plurality of times to create an emboss cylinder having a plurality of stages. Furthermore, in step S4, a leather-like sheet is obtained by embossing the sheet.
[0009]
Here, the generation of the three-dimensional leather shape in step S1 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step S11, parameters are input. As parameters, the image size width × height, the number of pores np, the maximum pore depth h, the pore size d, the flatness F, the eccentricity W, the direction θ, and the sharpness A are input. The image size width × height indicates the size of the entire leather area. Further, the number of pores np indicates the number of pores generated in the leather region, and the maximum pore depth h indicates the depth of the deepest part of the pores. Are the same. The pore size d indicates the major axis of an elliptical pore in the leather plane, and this is the same for all pores in this embodiment. The flatness F indicates the flatness of the surface shape of the pores, whereby the minor axis of the pores is expressed by d / F (F> 1). The eccentricity W indicates how much the deepest position of the pore is displaced from the center of the ellipse, and is randomly determined by a random number for each pore. The direction θ is an angle between the major axis of the ellipse and the x axis, and is randomly determined by a random number for each pore. The sharpness A indicates the degree of the pores falling.
[0010]
Subsequently, in step S12, np pores are generated according to the set parameters, and the attributes of each pore are determined. The position where each pore is generated may be arbitrarily determined with a random number within the image size, or the temporary position is determined at a predetermined interval, and the position moved from the temporary position by an amount determined by the random number is set as the arrangement position. Also good. Each pore is arranged such that the center of the elliptical shape is located at this arrangement position. By determining the arrangement position, attribute information on the arrangement position (cx, cy), maximum pore depth h, pore size d, flatness F, eccentricity W, orientation θ, and sharpness A is defined for each of np pores. It will be.
[0011]
In step S13, a determination is made as to which pore contains a certain point of interest (x, y). This determination is made as follows. If the center position of a certain pore is (cx, cy), the relative position of the point of interest with the center of the pore as the origin is (x-cx, y-cy). If this is left as it is, the ellipse of the pore is inclined in the θ direction, so that it is corrected to the relative position in the case of θ = 0 for convenience of calculation. For this, a rotation map shown in the following (Formula 1) is used.
[0012]
(Formula 1)
x ′ = (x−cx) × cos θ− (y−cy) × sin θ
y ′ = (x−cx) × sin θ + (y−cy) × cos θ
[0013]
Using the relative position (x ′, y ′) of the target point of interest obtained from (Equation 1), the inside / outside of the pores is determined according to (Equation 2) below.
[0014]
(Formula 2)
^{^{x '2 + F 2 × y}} ' 2 <d 2/4
[0015]
In (Formula 2), F and d indicate the flatness F and pore size d of the pores determined in step S12, respectively. When (Formula 2) holds, the attention point is included in the pores. When (Formula 2) is not satisfied, it is determined that the point is outside the pore.
[0016]
Subsequently, in step S14, the depth of the attention point is calculated. The depth of the attention point is calculated as follows. If it is determined that the point of interest is outside the pores, it means that the point of interest is located on the surface of the leather, and therefore the depth D = 0. When it is determined that the attention point is inside the pore, in step S13, the attention point in the pore normalized to the center position (0, 0) and the inclination θ = 0 as shown in FIG. The depth D is calculated using the relative position of P. Usually, the hair grows from the deepest part of the pore, and here, the deepest part is assumed to be the center position C (0, 0) of the pore. Here, when the point where the extended line of the straight line CP intersects the outer periphery of the pore is Q, the depth D of the attention point P is calculated by the following (Formula 3).
[0017]
(Formula 3)
D = h × (1-CP / CQ) ^A
[0018]
In the above (Expression 3), h is the maximum pore depth set in step S11, and CP and CQ indicate the lengths of the line segment CP and the line segment CQ, respectively. A is the sharpness set in step S11. As can be seen from (Formula 3), the closer the attention point P is to the center C, the greater the value of the depth D, and the closer the attention point P is to the pore outer periphery Q, the smaller the value of the depth D. Further, the deepest part in the pore is the depth D = h at the center C, and the depth D = 0 at the outer periphery. The state of the depth D with respect to the pore shape is shown in FIG. The state of the pore depth D shown in FIG. 3B is that when the sharpness A = 1. When the sharpness A> 1, the vicinity of the outer periphery changes gently and becomes a shape that becomes deeper in the vicinity of the center C. When A <1, conversely, it falls deep near the outer periphery and gradually changes near the center, but basically no such parameters are set. This is because the pore shape of A ≧ 1 is closer to the state of a genuine pore.
[0019]
In step S14, the depth of the attention point was calculated assuming that the center of the pore is the deepest, but the pore in the genuine leather actually has a hair that is shifted from the center of the pore. Is often the deepest. Next, calculation of the depth of the attention point when the deepest part is shifted from the center of the pores in order to make it closer to the surface state of genuine leather will be described. First, an eccentric position C (W × d / 2, 0) in which the deepest portion is shifted from the center is set. Here, W is the eccentricity defined in step S12, and is generated as a random number that takes a value in the range of −1 ≦ W ≦ 1. The eccentric position C calculated here indicates a position where the hair grows in the pore. That is, the eccentric position C is deepest and gradually becomes shallower toward the outer periphery of the pore.
[0020]
The relationship between the pore shape and the eccentric position C is shown in FIG. Here, as in the example of FIG. 3, if the point of interest for which the depth is to be obtained is P and the point where the extended line of the straight line CP intersects the outer periphery of the pore is Q, the depth D of the point of interest P is expressed by 3).
[0021]
Moreover, the mode of the pore depth D with respect to the surface shape of the pore is shown in FIG. As shown in FIG. 4B, when the eccentricity is considered, the depth changes abruptly on the side near the eccentricity, and the depth changes gently on the side far from the eccentricity.
[0022]
The processing in step S13 and step S14 as described above is performed for all pixels (x, y) in the leather region, that is, all pixels (x, y) satisfying 1 ≦ x ≦ width and 1 ≦ y ≦ height. The depth D (x, y) at each pixel (x, y) is calculated.
[0023]
A leather three-dimensional shape is generated by the processing in step S1 described above. This leather three-dimensional shape is expanded to the size of the embossing cylinder to be used by performing a joining process by arranging a plurality of leather regions vertically and horizontally with a set leather region as a unit. At this time, if the depth D of each point is simply obtained as described above, the pores that are applied to the end portions of the leather region are generated in a chipped state, and the joints are conspicuous at the time of joining. Therefore, for the pixel (x, y) within a predetermined range of the upper, lower, left, and right within the leather region, it is examined whether a pore has occurred at a position moved by the width or height of the leather region. This will be described with reference to FIG. In FIG. 5, a rectangle indicated by a solid line indicates a leather region, and a pore is generated near the end of the region, and is divided into a semi-ellipse B within the region and a semi-ellipse B ′ outside the region. Actually, the pores are very small with respect to the leather region, but here, for the convenience of explanation, the pores are illustrated in large figures.
[0024]
In such a state, attention is paid to a certain point R (x, y). As shown in FIG. 5, in the case where the point R is within a predetermined length M from the bottom of the leather region, it is determined whether or not the depth D (x, y) obtained by the process of step S14 is 0. Investigate. When D (x, y) ≠ 0, a pore exists at the position of the point R, and the value of the depth D (x, y) is set as the depth of the point R as it is. When D (x, y) = 0, the depth of the point R ′ (x, y−height) obtained by moving the point R (x, y) by the height of the leather region is examined. The depth of the point R ′ is calculated using the relative positional relationship within the semi-ellipse B ′ as described in step S14. The depth D (x, y-height) of the point R ′ is set as the depth D (x, y) of the point R. Similarly, (x, y + height) for points within a predetermined range from the top of the leather region, (x + width, y) for points within a predetermined range from the left, and (x + width, y) for points within a predetermined range from the left ( Let x-width, y) be the depth of point (x, y). By performing such a treatment, an endless leather three-dimensional shape can be obtained.
[0025]
Next, returning to the flowchart of FIG. 1, step S2 will be described. In the processing of step S1, the leather region is set as the image size, and the leather solid shape having the depth D (x, y) at each pixel (x, y) is generated. Therefore, here, the leather solid shape joining process is performed. After the image is enlarged to the size of the embossing cylinder, binary data having the leather region as the image size with the depth direction as a threshold value is created. For example, when the depth direction is the z-axis, z values are taken at predetermined intervals, and binary data for each is created.
[0026]
In step S3, an embossing cylinder is created by performing printing using a technique such as etching using the created binary data. Here, since the etching is performed by the binary data obtained in step S2, an emboss cylinder having a plurality of stages is created.
[0027]
In step S4, the sheet is embossed by the obtained embossing cylinder. This creates a leather-like embossed sheet.
[0028]
Here, the apparatus structure of the leather-tone sheet preparation apparatus in 1st Embodiment is demonstrated. FIG. 6 shows a functional block diagram of the leather-like sheet creation device. This apparatus comprises a parameter input means 1, a leather three-dimensional shape creating means 2, a binarizing means 3, and a multi-stage etching means 4. The leather three-dimensional shape creating means 2 comprises a pore attribute determining unit 5, a pore specifying unit 6, a pixel. A depth calculation unit 7 is included.
[0029]
The parameter input means 1 is for inputting parameters as described in step S11 of FIG. 2, and is actually realized by an input device such as a keyboard or a mouse. The leather three-dimensional shape creating means 2 performs the processing of Steps S12 to S14 in FIG. 2, and the pore attribute determining unit 5, the pore identifying unit 6, and the pixel depth calculating unit 7 in the leather three-dimensional shape creating unit 2 are as follows. 2 have a function of performing the processes of step S12, step S13, and step S14 of FIG. The leather three-dimensional shape creating means 2 is realized by a computer, and the pore attribute determining unit 5, the pore specifying unit 6, and the pixel depth calculating unit 7 are each realized by installing a dedicated program on the computer. The binarization means 3 performs the process of step S2 in FIG. 1, and is realized by mounting a dedicated program on the computer. The multi-stage etching means 4 executes the process of step S3 in FIG. 1, and is realized by executing a plurality of times while adjusting the normal etching process.
[0030]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the leather-like sheet creation method of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. As can be seen by comparing the flowchart of FIG. 1 and the flowchart of FIG. 7, the second embodiment is the same as the first embodiment in steps S1 and S4, and instead of steps S2 and S3, step S5, The process of step S6 is performed. For this reason, only the processes in steps S5 and S6 will be described here.
[0031]
When the leather three-dimensional shape is created in step S1, a plurality of z values are determined in step S5 as in step S2. However, in this case, z is not used as a threshold value, but multi-value data having a leather region as an image size is created using a plurality of z values. For example, when multi-value data is created using n z values, multi-value data having values from 0 to n is obtained.
[0032]
Subsequently, in step S6, the cylinder is engraved by an engraving apparatus such as an NC machine tool based on the created multi-value data, thereby creating an embossed cylinder having a plurality of steps.
[0033]
In step S4, as in the first embodiment, the sheet is embossed by the obtained emboss cylinder.
[0034]
Next, the apparatus structure of the leather-tone sheet creation apparatus in 2nd Embodiment is demonstrated. FIG. 8 shows a functional block diagram of the leather-like sheet creation device of the second embodiment. This apparatus is composed of parameter input means 1, leather three-dimensional shape creation means 2, multi-value quantization means 8, and engraving means 9. Among these, the components denoted by the same reference numerals as those in FIG. 6 have the same functions as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
[0035]
The multi-value conversion means 8 performs the process of step S5 in FIG. 7, and is realized by mounting a dedicated program on the computer. The engraving means 9 executes the process of step S6 in FIG. 7, and a commercially available engraving apparatus such as an NC machine tool can be applied.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a large number of elliptical pores are generated on the leather region, and whether or not each pixel on the leather region belongs to the pore. The depth of the pixel is calculated using the relative positional relationship in the image, and the three-dimensional leather solid shape obtained as a result of performing such processing on all the pixels is binarized with a plurality of threshold values. Emboss by performing multi-stage etching with binary data of the above or by engraving the cylinder with multiple multi-value data obtained by multi-leveling the leather three-dimensional shape to a predetermined stage with values in the height direction Since the cylinder is created, it is possible to create a leather-like sheet free from wrinkles and kinks by using an embossed cylinder that has been etched or engraved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart of a first embodiment of a method for creating a leather-like sheet of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing details of step S1 in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between pores and points of interest.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between pores and points of interest when an eccentric process is performed.
FIG. 5 is a diagram for explaining a seamless process.
FIG. 6 is a functional block diagram of the first embodiment of the leather-like sheet creation device of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart of a second embodiment of the method for creating a leather-like sheet of the present invention.
FIG. 8 is a functional block diagram of a second embodiment of a leather-like sheet creation device of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Parameter input means 2 ... Leather solid shape creation means 3 ... Binarization means 4 ... Multistage etching means 5 ... Pore attribute determination part 6 ... Pore identification part 7 ... Pixel depth calculation unit 8... Multi-valued means 9.

Claims

A method of creating a leather-like sheet representing the surface of leather using a computer ,
The image size indicating the size of the leather region that generates the three-dimensional shape of the leather by expressing the pores of the pores, the number of pores representing the characteristics of the pores appearing on the leather surface, the depth of the pores, and the parameters related to the pore size are stored in the computer. Input stage,
According to the input parameters representing the pore shape characteristics, the center or eccentricity is the deepest position, the outer periphery is the shallowest position, and pores that change gradually from the center or eccentricity toward the outer periphery are generated. Determining the placement position of each pore;
Wherein each pixel in the leather areas (x, y), the position of the pixel, based on the positional relationship on the leather area of each pore of the generated, and determine whether the pixel belongs to which pores, more particularly Obtaining a depth D (x, y) that is a value of the pixel based on a ratio of a distance from the center or eccentricity of the pores to the pixel and a ratio of a distance from the center or eccentricity of the pores to the outer periphery of the pores ;
By binarizing the leather three-dimensional shape obtained as a result of obtaining the depth D (x, y), which is the pixel value, for all the pixels in the leather region with a plurality of threshold values in the depth direction, respectively. Obtaining a plurality of binary data;
Creating a sheet based on a plurality of binary data obtained;
A method for producing a leather-like sheet, comprising:

A method of creating a leather-like sheet representing the surface of leather using a computer ,
Enter the parameters for the image size indicating the size of the leather area that generates the three-dimensional leather shape by expressing the pore depression, the number of pores that characterize the pores appearing on the leather surface, the depth of the pores, and the pore size Stages,
According to the input parameters representing the pore shape characteristics, the center or eccentricity is the deepest position, the outer periphery is the shallowest position, and pores that change gradually from the center or eccentricity toward the outer periphery are generated. Determining the placement position of each pore;
Wherein each pixel in the leather areas (x, y), the position of the pixel, based on the positional relationship on the leather area of each pore of the generated, and determine whether the pixel belongs to which pores, more particularly Obtaining a depth D (x, y) that is a value of the pixel based on a ratio of a distance from the center or eccentricity of the pores to the pixel and a ratio of a distance from the center or eccentricity of the pores to the outer periphery of the pores ;
For all pixels in the leather region, the leather three-dimensional shape obtained as a result of obtaining the depth D (x, y) as the pixel value is multi-valued in a predetermined stage with the value in the depth direction. To obtain multi-value data by
Creating a sheet based on the obtained multi-value data,
A method for producing a leather-like sheet, comprising:

Enter the parameters for the image size indicating the size of the leather area that generates the three-dimensional leather shape by expressing the pore depression, the number of pores that characterize the pores appearing on the leather surface, the depth of the pores, and the pore size Input means;
According to the input parameters representing the pore shape characteristics, the center or eccentricity is the deepest position, the outer periphery is the shallowest position, and pores that change gradually from the center or eccentricity toward the outer periphery are generated. A function for determining the position of each pore;
Wherein each pixel in the leather areas (x, y), the position of the pixel, based on the positional relationship on the leather area of each pore of the generated, and determine whether the pixel belongs to which pores, more particularly A function of obtaining a depth D (x, y) which is a value of the pixel based on a ratio of a distance from the center or eccentricity of the pores to the pixel and a ratio of a distance from the center or eccentricity of the pores to the outer periphery of the pores. Have
For all pixels of the leather in the region, and leather three-dimensional shape generation means for generating a leather three-dimensional shape having a depth that is the pixel value D (x, y),
Binarization means for obtaining a plurality of binary data by binarizing the leather three-dimensional shape with a plurality of threshold values, respectively ;
A data generation apparatus for creating a leather-like sheet, comprising:

Enter the parameters for the image size indicating the size of the leather area that generates the three-dimensional leather shape by expressing the pore depression, the number of pores that characterize the pores appearing on the leather surface, the depth of the pores, and the pore size Input means;
According to the input parameters representing the pore shape characteristics, the center or eccentricity is the deepest position, the outer periphery is the shallowest position, and pores that change gradually from the center or eccentricity toward the outer periphery are generated. A function for determining the position of each pore;
Wherein each pixel in the leather areas (x, y), the position of the pixel, based on the positional relationship on the leather area of each pore of the generated, and determine whether the pixel belongs to which pores, more particularly A function of obtaining a depth D (x, y) which is a value of the pixel based on a ratio of a distance from the center or eccentricity of the pores to the pixel and a ratio of a distance from the center or eccentricity of the pores to the outer periphery of the pores. Have
For all pixels of the leather in the region, and leather three-dimensional shape generation means for generating a leather three-dimensional shape having a depth that is the pixel value D (x, y),
Multi-value conversion means for obtaining multi-value data by multi-value the leather three-dimensional shape in a predetermined stage with the value in the depth direction;
A data generation apparatus for creating a leather-like sheet, comprising: