JP4597586B2 - メランジ糸の糸画像作成装置と糸画像作成方法及びそのプログラム - Google Patents

Description

この発明はメランジ糸の糸画像の作成に関する。

メランジ糸は、色彩の異なる複数種の繊維を混合した糸である。そしてどのような色彩の繊維をどのような割合で混合すると、どのような色調や質感のメランジ糸となるかは、現在のところ、実際に繊維を混合してメランジ糸を作成して初めて判る試行錯誤の問題である。しかしながらこれでは、１つのメランジ糸を採用する前に、多数回メランジ糸を試作する必要がある。

またメランジ糸の糸画像は、メランジ糸のデザインや試作の他に、計画しているメランジ糸を用いた繊維製品のシミュレーションにも必要となる。例えばメランジ糸を用いたニット製品を、編成データを表現するためではなく、メランジ糸の色調やループ形状が表れるようにシミュレーションするには、メランジ糸の糸画像が必要である。ここで実際にメランジ糸が存在する場合、スキャナでその画像を読み取り、適当に縮小して、繊維製品のシミュレーション画像にコピーして用いればよい。しかしメランジ糸の試作前に、デザイン中のメランジ糸を用いた繊維製品をシミュレーションするには、メランジ糸の画像の作成が必要になる。なお特許文献１は糸画像のシミュレーションに付いて、開示している。
ＷＯ ０３／０３２２０３

この発明の基本的課題は、実際のメランジ糸を作成せずに、リアルにメランジ糸の画像を作成することにある。
この発明の追加の課題は、上下に重なった繊維間の色調の合成に必要な、透明度の処理を容易にすることにある。
この発明の追加の課題はまた、色彩の異なる繊維の混ざり具合を糸画像で表現できるようにすることにある。

この発明のメランジ糸の糸画像作成装置は、メランジ糸の糸画像を作成するための装置であって、色彩が異なり所定の透明度を有する複数種の繊維がランダムに配置された画像の層を、上下に重ねて、複数層設けるための手段と、各繊維の透明度に従い、上下に重ねた画像の層を画像合成して、メランジ糸の糸画像を作成するための手段、とを設けたものである。

好ましくは、前記各繊維の透明度を、各繊維の明度を用いてかつ明度の増加関数として定めるための手段を設ける。

また好ましくは、前記画像の層での、糸画像の解像度を相対的に増すことにより、前記各繊維が均一に混合された糸画像を作成し、糸画像の解像度を相対的に減らすことにより、前記各繊維の混合が不均一な糸画像を作成するように、糸画像の解像度を変更するための手段を設ける。

この発明のメランジ糸の糸画像作成方法は、メランジ糸の糸画像を作成するための方法であって、糸画像作成装置により、色彩が異なり所定の透明度を有する複数種の繊維がランダムに配置された画像の層を、上下に重ねて、複数層設け、各層の画像を糸画像作成装置の各層画像の記憶部に記憶し、糸画像作成装置の画像合成部により、各繊維の透明度に従い、上下に重ねた画像の層を画像合成して、メランジ糸の糸画像を作成することを特徴とする。

好ましくは、前記糸画像作成装置は、透明度算出部により、前記各繊維の透明度を、前記各繊維の明度を用いてかつ明度の増加関数として求める。

この発明のメランジ糸の糸画像作成プログラムは、メランジ糸の糸画像を作成するためのプログラムであって、糸画像作成装置を、色彩が異なり所定の透明度を有する複数種の繊維がランダムに配置された画像の層を、上下に重ねて、複数層設けるための手段と、
各繊維の透明度に従い、上下に重ねた画像の層を画像合成して、メランジ糸の糸画像を作成するための手段、として機能させる。

この発明のメランジ糸の糸画像作成装置や作成方法、作成プログラムでは、糸画像は複数の層を画像合成したものからなるので、糸の表層の繊維とその下層の繊維とが重なって生じる色調や質感を表現できる。このためリアルな糸画像が得られる。このような糸画像は、繊維の混合割合や色調を変えて容易に再作成できるので、メランジ糸のデザインにおいて、実際に原料繊維を混合してメランジ糸を作成しなくても、メランジ糸の評価を行うことができ、メランジ糸のデザインが容易になる。また作成した糸画像は、メランジ糸を用いた繊維製品のシミュレーションに用いることができるので、実際にメランジ糸を作成せずに、メランジ糸を用いた繊維製品のシミュレーションができる。

なお各請求項記載の発明や実施例の記載に関して、糸画像の作成装置に関する記載は、糸画像の作成方法や作成プログラムにも当てはまり、同様に作成方法に関する記載は、糸画像の作成装置や作成プログラムにも当てはまる。またこの明細書でランダムにとは、各種類の繊維が不規則に表れるという意味であり、同種の繊維がある程度まとまって存在することなどを排除するものではない。

繊維の透明度は、例えば繊維の種類毎にマニュアルなどで入力しても良いが、換算表などで繊維の明度を繊維の透明度に換算すると、透明度を入力する手間を省くことができる。実際の繊維の場合、白に近い色や明るい色は透明度が高く、また黒に近い色や明度の低い暗い色は透明度が低い場合が多い。そこで明度の増加関数として透明度を定めると、繊維が本来持っている画像データである明度から、透明度を自動的に求めることができる。なおこの明細書では、透明度が高いほど、下層の画像が強く現れるものとする。

メランジ糸では、複数種の原料繊維が充分に均一に混合されたものと、混合が進んでいないものとがあり、メランジ糸の色調や質感は、繊維が解きほぐされて充分に混合されているかどうかで異なってくる。繊維の混合が進んでいるかどうかを表現するには、各層での繊維の配置のランダムさを変えて、充分にランダムなもの(同じ種類の繊維のまとまりが少ないもの)を混合が進んだものとし、ランダムさの程度が低く、同種の繊維がまとまって含まれている部分を含むものを混合が進んでいないものとしても良い。しかし糸の周方向の論理的な画素数を変えて、混合が進んでいない場合に論理的な画素数を減らすと、同種の複数の繊維がまとまって存在することを表現でき、逆に混合が進んでいる場合に論理的な画素数を増すと、複数種の繊維が充分混合されて均一に存在することを表現できる。

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。

図１〜図１５に、実施例を示す。これらの図において、２は糸画像作成装置で、４は繊維データ記憶部であり、原料繊維に関するパラメータを記憶する。繊維データ記憶部４には、メランジ糸に用いる原料繊維の割合とそれらのカラーデータ並びに太さや長さ及び太さのむらや、原料繊維が十分に解されて均一に混合されているか混合が不均一であるかの、原料繊維の分布のむらの程度などを記憶する。なおこの明細書でカラーデータは例えば(Ｒ,Ｇ,Ｂ)で記憶するが、色相Ｈや明度Ｖ,飽和度Ｃなどで記憶しても良い。またこの明細書で透明度には記号αを用い、αが高いほど、その下層の画像が透けて見えるものとする。

この発明で透明度αを用いるのは、異なるカラーデータの繊維の上下に重なりを表現するためである。透明度は例えば繊維の種類毎に定めるのが好ましいが、繊維の種類毎に透明度を入力するのは面倒である。そこで繊維の明度が近似的に透明度αを表すものとし、透明度算出部６で(Ｒ,Ｇ,Ｂ)のデータから明度Ｖを求め、その単調増加関数として透明度αを算出する。８は入力インターフェースで、マニュアル入力により繊維の割合や太さ,長さ,太さむら,繊維の混合の程度などを入力し、また図示しないスキャナから糸の形状データなどを入力し、ファイル入力により糸画像の作成プログラム１０やその他のファイルを入力する。糸の形状データ記憶部１２には、例えばスキャナで読み取った糸の形状データを記憶するが、この形状データから毛羽を除いた糸本体の形状データを記憶しても良い。糸の形状データの読み取りでは、メランジ糸を読み取る必要がなく、通常の糸の画像をスキャナで読み取ればよい。スキャナで糸の形状データを読み取る代わりに、糸の番手や撚りの程度やその種類などを入力して、これらを糸の形状データに変換したものを記憶しても良い。

１４は毛羽モデル記憶部で、糸の形状データは糸本体とその周囲の毛羽とからなるものとし、毛羽モデル記憶部１４には毛羽の画像を記憶し、好ましくは毛羽の各繊維をベクトルとして、ベクトルデータで記憶する。ベクトルデータで毛羽モデルを記憶する代わりに、メランジ糸が例えば３種類の繊維でできている場合、毛羽モデルを３つに分割し、これらを合成したものが最終の毛羽モデルとなるように、繊維毎に分割した毛羽モデルを記憶しても良い。この場合、メランジ糸を構成する繊維の種類は２〜４程度であるので、毛羽モデルを３分割したものの他に、２分割したものや４分割したものなども記憶する。また毛羽モデルは、毛羽立ちの程度などに合わせて複数種記憶することが好ましい。

１６はカラープリンタで、作成した糸画像やループシミュレーション画像などを出力し、１８はカラー表示部で、同様に作成した糸画像やループシミュレーション画像を表示する。２０は出力インターフェースで、作成した糸画像の画像ファイルや繊維製品のデザインデータあるいはループシミュレーション画像などを出力する。

２２は各層画像の記憶部で、糸画像での糸本体を例えば３層あるいは４層などの多層に分割し、それぞれの層の画像を記憶する。画像の記憶形態は例えば(Ｒ,Ｇ,Ｂ)で、記憶する層の数は例えば２〜４とする。毛羽画像の記憶部２４には複数種の繊維からなるメランジ糸の毛羽画像を記憶し、例えば毛羽モデルをベクトルデータとすると、１つのベクトルが１本の繊維に対応し、各ベクトルに１の繊維のカラーデータを割り当てて記憶する。毛羽画像での毛羽と毛羽とが重なる部分は、例えば上下に重なった繊維のカラーデータの平均値を用いても良い。あるいは糸本体と同様に、繊維の明度に応じて透明度を定めて、上下の繊維のカラーデータの重なりを求めても良い。この場合毛羽での透明度は、同じ繊維でも、糸本体での透明度以上とすることが好ましい。また毛羽を繊維毎に分割してこれらの重ね合わせで毛羽モデルを構成する場合、毛羽の各層毎に透明度を割り当てても良い。

２６は画像処理部で、各層画像の記憶部２２に記憶した画像を画像合成するための画像合成部２７と、画像合成済みの糸画像に対して、糸画像の長手方向の中心部を明るく、上下両端を暗く影を付け、さらに平滑化を施すための影付け・平滑化処理部２８と、影付けや平滑化を施した糸画像に毛羽画像を合体させる毛羽付け部２９とを備えている。なお影付け・平滑化処理部２８は設けなくても良い。３２は糸画像記憶部で、作成したメランジ糸の糸画像を記憶する。３４は縮小処理部で、糸画像を縮小してループシミュレーションなどの繊維製品のシミュレーションに用いる際に、平滑化を実質的に行わずに糸画像を縮小する。

糸画像作成装置２は、ニット製品のデザイン機能やループシミュレーション機能を備えており、３６はニットデザイン部で、入力インターフェース８などからニット製品のデザインを入力し、これを編成データに変換する。ループシミュレーション部３８では、編成データに従って、糸のループが表れる画像を作成してループシミュレーションを行う。ループシミュレーションに用いる糸画像は、糸画像記憶部３２に記憶したものを縮小処理部３４で縮小したものである。

図２に糸画像の作成アルゴリズムを示し、図３に糸画像の作成プログラムを示す。図２のステップ１で糸の形状データを入力し、このための命令が糸の形状データ入力命令４０である。ステップ２でメランジ糸のデータを入力し、例えば繊維の種類とそのカラーデータ,割合や繊維の太さ,長さ,太さのむら,混合の度合いなどであり、これに対応する命令が繊維データ入力命令４２である。図２のステップ３では、メランジ糸の各層の画像を作成し、各繊維のカラーデータを繊維の方向に沿ってランダムに割り当てる。そしてこれに対応する命令が図３の各層画像作成命令４４である。図２のステップ４で、繊維の明度Ｖを透明度αに変換し、これに対応する命令が図３の透明度算出命令４６である。図２のステップ５で各層の画像を合成し、これに対応する命令が図３の画像合成命令４８である。

画像合成では例えば、上側の層をＡ,下側の層をＢとして、上側の層の透明度をαAとした場合に、 (１−αA)×(Ｒ,Ｇ,Ｂ)A＋αA×(Ｒ,Ｇ,Ｂ)B により合成画像のカラーデータを求める。また３層の画像Ａ，Ｂ，Ｃがある場合、合成画像を、
(１−αA)×(Ｒ,Ｇ,Ｂ)A＋αA×｛(１−αB)×(Ｒ,Ｇ,Ｂ)B＋αB×(Ｒ,Ｇ,Ｂ)C｝
とすればよい。同様にして４層以上の画像合成もできる。毛羽付け命令５０では、前記の毛羽モデルの各繊維に、所定の混合割合に従って、各繊維のカラーデータを割り当てる。これに対応するステップが図２のステップ６で、対応する命令が図３の毛羽付け命令５０である。なおこれ以外に、糸本体の部分に影を付けると共に、平滑化などを行うことが好ましい。そして得られた糸画像をメランジ糸の糸画像として出力する(ステップ７)。またループシミュレーションなどを行う場合、糸画像を平滑化せずに必要なサイズまで縮小する。この命令が図３の縮小命令５２である。

図４に得られた糸画像６０からループ画像６２への縮小を示す。ループ画像６２でハッチングを付した部分が、糸画像６０でのハッチングを付した部分に対応するものとする。図４の下側に示すように、この部分が２種類の繊維(ハッチングで繊維の種類を区別)から成るものとすると、これを平滑化すると、２種類の繊維の中間色で染色した１種類のようになってしまう。そこで平滑化せずに、例えば図４の下側の場合、ハッチングを付した画素のみ、もしくはハッチング付さなかった画素のみを用いて、これをコピーする。画像の縮小では平滑化を行い、例えば縮小後の１画素に対応する縮小前の複数画素を、縮小後の画素に対する寄与に応じて平均化するのが通常である。このような平滑化を行わずに、もしくは縮小後の画素に対する寄与の割合よりも、縮小前の特定の画素に偏って大きな寄与を与えることを、非平滑化による縮小という。

図５に、明度Ｖから透明度αへの換算を示す。明度Ｖから透明度αへの換算条件は例えば換算表に記憶し、透明度算出部６などで参照できるようにする。明度Ｖから透明度αへの換算は単調増加形で、実施例では透明度αは明度Ｖと直線関係にあり、純白の明度１００％でも、透明度αを１００％よりも小さくし、また明度Ｖが０でも、下側の繊維が僅かに透けて見えるように、透明度αを０よりも大きくしておくことが好ましい。

図６〜図１５に、糸画像やループシミュレーション画像の作成過程を示す。図６はスキャナで入力した糸の形状データを示し、中心に糸本体があり、その周辺に毛羽がある。スキャナで糸の形状データを入力する場合、メランジ糸を用いても良く、通常の糸を用いても良い。また糸の形状データをスキャナで入力する代わりに、糸の番手や撚りの程度や方向などにより、データベースなどから糸の形状データを呼び出しても良い。図７はメランジ糸に用いた３種類の原料繊維のカラーデータもしくは明度を示し、３０％などの数字は混合割合である。図８は糸本体に対する４層分の画像を示し、これは図６の糸の形状データのうち,糸本体の部分を用い、繊維が配置されている方向に沿って、混合割合に応じて各繊維に対しランダムに３つのカラーデータを割り当てて配置したものである。また繊維の長さや太さのむらなどに応じて、１つの繊維に対応するカラーデータが続く区間の長さを変え、また繊維の太さに途中でむらを与えても良い。さらに上記の４枚の各層画像は、例えば同じ画像をずらして用いても良い。また必要な各層画像の枚数は２〜４枚である。

図９は図８の４層の糸画像を、透明度を用いて合成した画像を示す。透明度は各繊維毎に定め、繊維の明度を透明度に換算する。これらによって、繊維が上下に重なって生じる質感を表現する。図１０は、図９の糸画像に対して影付けを行い、その長手方向中心部を明るくし、上下の両端を暗くし、かつ画像の平滑化を行った画像を示す。なお画像の平滑化は必ずしも行わなくても良い。図１１は図１０の画像に毛羽を合成した画像を示す。

図１２の上部にこのようにして得られた糸画像のうちの糸本体の部分を示し、下部に、この糸画像を用いてシミュレーションしたループシミュレーション画像を示す。図１３は同じ原料繊維を用いたメランジ糸に対して、１層のみの画像から成るものとして糸画像を作成した際のシミュレーション結果を示す。図１３では上下の繊維の重なりが考慮されていないため、現物に比べて白っぽく、また色調の変化が著しい、やや不自然な画像となっているが、図１２ではメランジ糸の質感を反映したリアルなシミュレーション画像が得られている。

図１４は、図１２に対応する画像を、解像度を変えてシミュレーションしたものである。図１４の右下では、メランジ糸の糸画像は解像度２００dpiで作成され、左上では糸画像を１２００dpiで作成してある。また各画像で、原料繊維はランダムに配置され、同種の繊維が解れずに固まっているような部分が生じないようにしてシミュレーションを行った。解像度２００dpiでは１画素は約１２０μｍ幅で、繊維１本の幅は２０〜３０μｍ程度が多いので、解像度２００dpiは同種の繊維があまり解れずていない画像に対応する。

解像度１２００dpiでは、解像度と繊維の幅とがほぼ等しいので、各繊維が完全に均一に混合されているような状態に対応する。そして解像度１２００dpiでは各繊維の混合が完全なため、ループシミュレーション画像ではメランジ糸特有の質感が弱まっている。これに対して解像度４００dpi程度でメランジ糸らしい質感が最も良く表れ、経験的に、メランジ糸の糸画像は３００〜８００dpi程度の解像度で作成することが好ましいことが判った。そして図１４の結果から、糸画像の解像度を変えることにより、メランジ糸での原料繊維の混合の程度もシミュレーションできることが判る。即ち、糸画像の解像度を高めると、メランジ糸の原料繊維が均一に混合された画像が得られ、解像度を下げると原料繊維の混合は不均一な糸画像が得られる。

図１５は、メランジ糸の単糸を２本もしくは３本撚り合わせた糸画像を示し、単糸の糸画像のみでなく、単糸を撚り合わせたメランジ糸もシミュレーションできる。

実施例では、実際のメランジ糸を作成せずに糸画像やループシミュレーション画像などが得られるので、メランジ糸の設計やこれを用いた繊維製品の評価などが容易になる。また糸画像の作成装置上で、原料繊維の割合や原料繊維のカラーデータなどを変更するのが容易なので、最適なメランジ糸を簡単に設計できる。実施例では、複数の層を重ね合わせてメランジ糸の糸画像とするので、半透明な繊維間の重なりによるメランジ糸の質感をリアルに表現できる。

さらに透明度を繊維の明度から求めると、透明度を別個に求めたり、マニュアルで入力したりする手間が省ける。毛羽をベクトルデータとし、各ベクトルに対して１種類の原料繊維を割り当てると、毛羽をリアルに表現できる。また糸画像の解像度を変えることにより、原料繊維間の混合の程度をリアルに表現できる。さらに糸画像からループシミュレーション画像への変換の過程で、非平滑化による縮小を行うと、糸画像でのメランジ糸固有の質感を保ったまま、ループシミュレーションなどを行うことができる。

実施例の糸画像作成装置のブロック図 実施例の糸画像作成方法を示すフローチャート 実施例の糸画像作成プログラムを示すブロック図 作成した糸画像をループシミュレーション用に縮小する際の非平滑化縮小を示す図 実施例での明度から透明度への変換を示す特性図 スキャナから入力された糸の形状データを示す図 メランジ糸の原料繊維とその混合割合を示す図 メランジ糸の糸画像の各層を示す図で、繊維の方向に沿って原料繊維のカラーを割り当て、撚って作成する。 図８の４つの層を合成した画像を示す図 図９の画像に影付けとスムージングとを行った画像を示す図 図１０の画像に毛羽を付けた図 実施例で作成した糸画像(上部)とこれを用いた平編のループシミュレーション画像とを示す図 従来例で作成した糸画像(上部)とこれを用いた平編のループシミュレーション画像とを示す図 糸画像の解像度を変更した際の、糸画像とループシミュレーション画像との変化を示す図 実施例で作成した、２本撚りや３本撚りのメランジ糸の糸画像を示す図

符号の説明

２ 糸画像作成装置
４ 繊維データ記憶部
６ 透明度算出部
８ 入力インターフェース
１０ 糸画像の作成プログラム
１２ 糸の形状データ記憶部
１４ 毛羽モデル記憶部
１６ カラープリンタ
１８ カラー表示部
２０ 出力インターフェース
２２ 各層画像の記憶部
２４ 毛羽画像の記憶部
２６ 画像処理部
２７ 画像合成部
２８ 影付け・平滑化処理部
２９ 毛羽付け部
３２ 糸画像記憶部
３４ 縮小処理部
３６ ニットデザイン部
３８ ループシミュレーション部
４０ 糸の形状データ入力命令
４２ 繊維データ入力命令
４４ 各層画像作成命令
４６ 透明度算出命令
４８ 画像合成命令
５０ 毛羽付け命令
５２ 縮小命令
６０ 糸画像
６２ ループ画像

Claims (6)

1. メランジ糸の糸画像を作成するための装置であって、
   色彩が異なり所定の透明度を有する複数種の繊維がランダムに配置された画像の層を、上下に重ねて、複数層設けるための手段と、
   各繊維の透明度に従い、上下に重ねた画像の層を画像合成して、メランジ糸の糸画像を作成するための手段、とを設けたことを特徴とする、メランジ糸の糸画像作成装置。
2. 前記各繊維の透明度を、各繊維の明度を用いてかつ明度の増加関数として定めるための手段を設けたことを特徴とする、請求項１のメランジ糸の糸画像作成装置。
3. 前記画像の層での、糸画像の解像度を相対的に増すことにより、前記各繊維が均一に混合された糸画像を作成し、糸画像の解像度を相対的に減らすことにより、前記各繊維の混合が不均一な糸画像を作成するように、糸画像の解像度を変更するための手段を設けたことを特徴とする、請求項１または２のメランジ糸の糸画像作成装置。
4. メランジ糸の糸画像を作成するための方法であって、
   糸画像作成装置により、色彩が異なり所定の透明度を有する複数種の繊維がランダムに配置された画像の層を、上下に重ねて、複数層設け、各層の画像を糸画像作成装置の各層画像の記憶部に記憶し、
   糸画像作成装置の画像合成部により、各繊維の透明度に従い、上下に重ねた画像の層を画像合成して、メランジ糸の糸画像を作成することを特徴とする、メランジ糸の糸画像作成方法。
5. 前記糸画像作成装置は、透明度算出部により、前記各繊維の透明度を、前記各繊維の明度を用いてかつ明度の増加関数として求めることを特徴とする、請求項４のメランジ糸の糸画像作成方法。
6. メランジ糸の糸画像を作成するためのプログラムであって、
   糸画像作成装置を、
   色彩が異なり所定の透明度を有する複数種の繊維がランダムに配置された画像の層を、上下に重ねて、複数層設けるための手段と、
   各繊維の透明度に従い、上下に重ねた画像の層を画像合成して、メランジ糸の糸画像を作成するための手段、として機能させる、メランジ糸の糸画像作成プログラム。