JP4629174B2

JP4629174B2 - 絹の布地調シート作成方法および装置

Info

Publication number: JP4629174B2
Application number: JP29427099A
Authority: JP
Inventors: 直樹河合
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1999-10-15
Filing date: 1999-10-15
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2019-10-15
Also published as: JP2001113891A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、見た目が絹に近い表面状態を有するシートを、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はウレタン樹脂で覆われており、このウレタン樹脂が革地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。特に、絹の布地を表現したウレタン樹脂は、高級感があり、需要も高い。
このような絹調のウレタン樹脂は、絹調を有するシートを表面が平らなウレタン樹脂に転写して、絹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。
この絹調ウレタン樹脂を作成する基になる絹調シートは、実際の絹の布地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。布地調シートの作成手法は、特公昭６２−４１７９４号公報にも剥離シートの作成手法として記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のような布地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、布地の型を取る必要があるため、実際の布地を用意しなければならない。すなわち、実際にない布地を自由にデザインして作成することができない。また、実際の布地を用意できたとしても、それから布地柄を複写することになるため、原布地の作成者の知的財産権を侵害する可能性がある。また、布地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、転写を繰り返すため、最終的に出来上がる布地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、かつ、皺やよれのない絹調シートを自由なデザインで作成可能な絹調シートの作成方法および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、基準領域のサイズ、角錐の個数、角錐の高さに関するパラメータを入力し、入力された角錐の個数にしたがって角錐の頂点となる母点を、ランダムに選択するか、または所定間隔で配置位置を仮決定した後、乱数により定まる分だけ移動して、前記基準領域上に配置し、２つの母点間から等距離となる直線を各母点間に引いていくことにより、基準領域を多数の多角形に分割し、各多角形の頂点と内部の母点を線分で結ぶことにより前記母点を頂点の一つとする多数の三角形を発生し、前記基準領域上の各座標点が、前記発生した三角形の内どの三角形に含まれるかを特定し、特定された三角形の母点と母点と対向する辺の高低差に基づいて当該座標点の高さを求め、前記基準領域内の全座標点に対して高さを求めた結果得られる多角錐形状を複数の閾値で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複数回刷版を行い、作成されたエンボスシリンダを用いて、エンボス加工を施したことを特徴とする。請求項１、３に記載の発明では、実際の絹が乱反射が多い点に着目し、同様に乱反射が多くなるように多角錐形状を発生して擬似的に絹の状態を表現するようにしており、発生した多角錐形状を、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刷版を行うようにしたので、擬似的に、皺やよれのない絹調を作成することができ、エッチング加工したエンボスシリンダにより絹の布地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、基準領域のサイズ、角錐の個数、角錐の高さに関するパラメータを入力し、入力された角錐の個数にしたがって角錐の頂点となる母点を、ランダムに選択するか、または所定間隔で配置位置を仮決定した後、乱数により定まる分だけ移動して、前記基準領域上に配置し、２つの母点間から等距離となる直線を各母点間に引いていくことにより、基準領域を多数の多角形に分割し、各多角形の頂点と内部の母点を線分で結ぶことにより前記母点を頂点の一つとする多数の三角形を発生し、前記基準領域上の各座標点が、前記発生した三角形の内どの三角形に含まれるかを特定し、特定された三角形の母点と母点と対向する辺の高低差に基づいて当該座標点の高さを求め、前記基準領域内の全座標点に対して高さを求めた結果得られる多角錐形状を前記高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リンダに対して彫刻を行い、作成されたエンボスシリンダを用いて、エンボス加工を施したことを特徴とする。請求項２、４に記載の発明では、実際の絹が乱反射が多い点に着目し、同様に乱反射が多くなるように多角錐形状を発生して擬似的に絹の状態を表現するようにしており、発生した多角錐形状を、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ようにしたので、擬似的に、皺やよれのない布地調を作成することができ、彫刻加工したエンボスシリンダにより絹の布地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、本発明により作成される絹調シートについて説明する。本発明では、見た目が絹に近い絹調シートを作成する。絹の特徴としては、その表面において光の乱反射が多いことが挙げられる。そのため、ここで、作成する絹調シートは、光の乱反射が多いシートとなる。
【０００８】
（第１の実施形態）
次に、本発明による絹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、多角錐形状の作成を行う。高さの基準となる平面（以下、基準平面という。）に対して所定の高さを持つ多角錐を多数発生させることにより、多数の斜面ができるため、乱反射を起こし易い形状となる。次に、ステップＳ２において、作成された多角錐形状の基準平面と平行な平面を閾値として多角錐の盛り上がりを二値化したデータを作成する。この二値データは複数の閾値を用いることにより複数作成される。続いて、ステップＳ３において、作成された複数の二値データを用いて多段刷版、すなわち、複数回刷版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絹調シートを得る。
【０００９】
ここで、ステップＳ１の多角錐形状の作成について、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、基準領域サイズｗｉｄｔｈ×ｈｅｉｇｈｔ、角錐個数ｎｐ、角錐高さｈｐを入力する。基準領域サイズｗｉｄｔｈ×ｈｅｉｇｈｔとは、絹調作成のための基本単位であり、基準平面上において多角錐を発生させる領域のサイズである。また、基準領域は、設定されたサイズと同数、すなわちｗｉｄｔｈ×ｈｅｉｇｈｔ個の座標点を有することになる。角錐個数ｎｐは、基準平面サイズに対して発生させる角錐の個数を示すものである。角錐高さｈｐは、発生させる角錐の頂点の基準平面からの高さを示すものであり、後に、エンボス加工を行うときの最大の深さとなるものである。ここでは、発生させる全角錐の高さは同一とする。
【００１０】
続いて、設定されたパラメータに基づいて、基準領域上に母点を配置していく（ステップＳ１２）。母点とは、後に角錐の頂点となる点のことである。そのため、ステップＳ１１で設定した角錐個数と同数のｎｐ個の母点が配置されることになる。母点は、基準領域上に所定のルールにしたがって配置される。ある点を所定の領域に配置する手法については、周知の多数の手法を適宜利用することができる。例えば、基準領域上の座標点の中からランダムにｎｐ個選択して配置することもできるし、所定間隔で配置位置を仮決定した後、乱数により定まる値分だけ仮決定位置から移動した位置を配置位置として決定することもできる。ある程度等間隔を保って角錐を発生するには、後者が好ましい。
【００１１】
続いて、２つの母点間から等距離となる直線を、各母点間に引いていくことにより、基準領域を多数の多角形に分割する（ステップＳ１３）。この分割手法は、一般にボロノイ分割と呼ばれ、周知の手法であるので詳細な説明は省略する。
【００１２】
次に、基準領域を分割することにより生成された全ての多角形を三角形に分割する（ステップＳ１４）。この分割は、多角形の頂点とその多角形の内部の母点を線分で結ぶことにより行われる。例えば、多角形が六角形である場合は、６個の三角形に分割されることになる。作成された三角形は、各線分のベクターデータとして保持されることになる。
【００１３】
続いて、基準領域上の各座標点が、基準領域上に作成された三角形の内、どの三角形に含まれるかを特定する（ステップＳ１５）。三角形の特定は、以下のようにして行われる。まず、頂点ａ、ｂ、ｃにより構成されるある三角形ａｂｃに着目する。このとき、図３（ａ）に示すように注目座標点ｗが三角形ａｂｃの内部にある場合は、ベクトルの外積（ベクトルａｂ）×（ベクトルａｗ）、（ベクトルｂｃ）×（ベクトルｂｗ）、（ベクトルｃａ）×（ベクトルｃｗ）の符号が全て一致する。この条件を満たす三角形は、ある注目座標点に対して１つだけであるので、注目座標点が属する三角形が特定されることになる。
【００１４】
続いて、注目座標点の高さを、その注目座標点が属する三角形を用いて算出する（ステップＳ１６）。基準領域上の三角形は、上述のように分割により生成された多角形の各頂点と母点を結ぶことによりできたものであるので、その内の１つの頂点は、角錐の頂点となり、基準平面に対して高さｈｐを有する。また、角錐の頂点となる頂点以外の２頂点の高さは基準平面上にあるものとする。すなわち、各三角形は母点を頂点とした角錐の斜面となる。例えば、図３（ａ）に示す三角形ａｂｃにおいて、頂点ａが母点、すなわち角錐の頂点であるとすると、頂点ａの高さはｈｐとなり、線分ｂｃは基準平面上にあって高さは０となり、頂点ａと辺ｂｃの間は線形に高さが変化する。
【００１５】
このような三角形ａｂｃにおいて、頂点ａと注目画素を結ぶ直線が辺ｂｃと交わる点をｐとする。このときの各点の関係を図３（ｂ）に示す。点ｐは辺ｂｃ上にあるため、高さは０であり、頂点ａは高さｈｐであるため、頂点ｗの高さｈ（ｗ）は線分ａｐ、ｗｐの長さの比を用いて算出することができる。
【００１６】
ステップＳ１５、ステップＳ１６の処理を、基準領域上の全座標点（ｘ，ｙ）、すなわち、１≦ｘ≦ｗｉｄｔｈ、１≦ｙ≦ｈｅｉｇｈｔを満たす全ての座標点（ｘ，ｙ）に対して行い、各座標点（ｘ，ｙ）における高さｈ（ｘ，ｙ）を算出する。以上の処理により基準領域上に多角錐形状が生成されることになる。
【００１７】
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Ｓ２では、ステップＳ１において生成された多角錐形状を元に複数の二値データを作成する。まず、二値データ作成の前処理として、多角錐形状を、前記基準領域を単位として繋ぎ合わせ処理を行うことにより、作成するエンボスシリンダの大きさまで拡大する。このとき、基準領域同士の繋ぎ目が目立たなくなるように、繋ぎ目付近において値が滑らかに変化するエンドレス化処理を行うことが好ましい。このように所定の大きさの画像を繰り返し並べて繋ぎ合わせることにより拡大する繋ぎ合わせ処理、また、その繋ぎ目が目立たなくなるようにするエンドレス化処理については周知の技術であるので、ここでは詳細な説明は省略する。続いて、エンボスシリンダと同サイズとなった多角錐形状に対して、その高さ方向を閾値として同サイズの二値データを作成する。例えば、高さ方向をｚ軸としたとき、ｚの値を所定の間隔で取り、それぞれの閾値に対する二値データを作成する。４つの閾値で二値化した場合の二値データの一例を図７に示す。図７において、左上の図が閾値が最小のものであり、右上、左下、右下の順に閾値を大きくしていったものを示している。また、白い領域は閾値より大、黒い領域は閾値より小であることを示している。
【００１８】
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。
【００１９】
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。これにより絹調のエンボスシートができあがる。
【００２０】
ここで、第１の実施形態における絹調シート作成装置の装置構成について説明する。図４に絹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、多角錐形状生成手段２、二値化手段３、多段刷版手段４により構成され、多角錐形状生成手段２は、母点配置部５、三角形発生部６、三角形特定部７、高さ算出部８を有する。
【００２１】
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。多角錐形状生成手段２は、図２のステップＳ１２〜ステップＳ１６の処理を行うものであり、詳細には、多角錐形状生成手段２内の母点配置部５はステップＳ１２、三角形発生部６はステップＳ１３およびステップＳ１４、三角形特定部７はステップＳ１５、高さ算出部８はステップＳ１６の処理を行う機能を有する。多角錐形状生成手段２は、コンピュータにより実現され、母点配置部５、三角形発生部６、三角形特定部７、高さ算出部８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。多段刷版手段４は、図１のステップＳ３の処理を実行するものであり、複数回エッチングを行うことにより多段刷版が可能な刷版装置を適用することができる。
【００２２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の布地調シートの作成方法の第２の実施形態について、図５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５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。
【００２３】
ステップＳ１により多角錐形状が生成されたら、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の値を用いて絹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。
【００２４】
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、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。
【００２５】
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。
【００２６】
次に、第２の実施形態における布地調シート作成装置の装置構成について説明する。図６に第２の実施形態の絹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、多角錐形状生成手段２、多値化手段９、彫刻手段１０により構成されている。この内、図４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。
【００２７】
多値化手段９は、図５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１０は、図５のステップＳ６の処理を実行するものであり、市販の彫刻装置を適用することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、実際の絹が乱反射が多い点に着目し、同様に乱反射が多くなるように多角錐形状を発生して擬似的に絹の状態を表現するようにしており、発生した多角錐形状を、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刷版を行うようにしたので、擬似的に、皺やよれのない絹調を作成することができ、エッチング加工したエンボスシリンダにより絹調シートの作成が可能になる。
また、発生した多角錐形状を、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ようにした場合も、擬似的に、皺やよれのない布地調を作成することができ、彫刻加工したエンボスシリンダにより布地調シートの作成が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の絹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】図２のステップＳ１４で発生された三角形を用いて、座標点における高さを求めるための説明図である。
【図４】本発明の絹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５】本発明の絹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６】本発明の絹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。
【図７】４つの閾値を用いて多角錐形状を二値化した状態を示す図である。
【符号の説明】
１・・・パラメータ入力手段
２・・・多角錐形状生成手段
３・・・二値化手段
４・・・多段刷版手段
５・・・母点配置部
６・・・三角形発生部
７・・・三角形特定部
８・・・高さ算出部
９・・・多値化手段
１０・・・彫刻手段

Claims

基準領域のサイズ、角錐の個数、角錐の高さに関するパラメータを入力する段階と、入力された角錐の個数にしたがって角錐の頂点となる母点を、ランダムに選択するか、または所定間隔で配置位置を仮決定した後、乱数により定まる分だけ移動して、前記基準領域上に配置する段階と、２つの母点間から等距離となる直線を各母点間に引いていくことにより、基準領域を多数の多角形に分割し、各多角形の頂点と内部の母点を線分で結ぶことにより前記母点を頂点の一つとする多数の三角形を発生する段階と、前記基準領域上の各座標点が、前記発生した三角形の内どの三角形に含まれるかを特定する段階と、
特定された三角形の母点と母点と対向する辺の高低差に基づいて当該座標点の高さを求める段階と、前記基準領域内の全座標点に対して高さを求めた結果得られる多角錐形状を複数の閾値で二値化することにより複数の二値データを得る段階と、得られた複数の二値データに基づいて複数回刷版を行う段階を経て作成されたエンボスシリンダを用いて、エンボス加工を施したことを特徴とする絹の布地調シート作成方法。
基準領域のサイズ、角錐の個数、角錐の高さに関するパラメータを入力する段階と、入力された角錐の個数にしたがって角錐の頂点となる母点を、ランダムに選択するか、または所定間隔で配置位置を仮決定した後、乱数により定まる分だけ移動して、前記基準領域上に配置する段階と、２つの母点間から等距離となる直線を各母点間に引いていくことにより、基準領域を多数の多角形に分割し、各多角形の頂点と内部の母点を線分で結ぶことにより前記母点を頂点の一つとする多数の三角形を発生する段階と、前記基準領域上の各座標点が、前記発生した三角形の内どの三角形に含まれるかを特定する段階と、
特定された三角形の母点と母点と対向する辺の高低差に基づいて当該座標点の高さを求める段階と、前記基準領域内の全座標点に対して高さを求めた結果得られる多角錐形状を前記高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る段階と、得られた多値データに基づいてシリンダに対して彫刻を行う段階を経て作成されたエンボスシリンダを用いて、エンボス加工を施したことを特徴とする絹の布地調シート作成方法。
基準領域のサイズ、角錐の個数、角錐の高さに関するパラメータを入力する入力手段と、入力された角錐の個数にしたがって角錐の頂点となる母点を、ランダムに選択するか、または所定間隔で配置位置を仮決定した後、乱数により定まる分だけ移動して、前記基準領域上に配置する機能と、２つの母点間から等距離となる直線を各母点間に引いていくことにより、基準領域を多数の多角形に分割し、各多角形の頂点と内部の母点を線分で結ぶことにより前記母点を頂点の一つとする多数の三角形を発生する機能と、前記基準領域上の各座標点が、前記発生した三角形の内どの三角形に含まれるかを特定する機能と、特定された三角形の母点と母点と対向する辺の高低差に基づいて当該座標点の高さを求める機能を有し、前記基準領域内の全座標点に対して高さを有する多角錐形状を生成する多角錐形状生成手段と、前記多角錐形状を複数の閾値で二値化することにより複数の二値データを得る二値化手段と、得られた複数の二値データに基づいて複数回刷版を行う多段刷版手段を経て作成されたエンボスシリンダを用いて、エンボス加工を施したことを特徴とする絹の布地調シート作成装置。
基準領域のサイズ、角錐の個数、角錐の高さに関するパラメータを入力する入力手段と、入力された角錐の個数にしたがって角錐の頂点となる母点を、ランダムに選択するか、または所定間隔で配置位置を仮決定した後、乱数により定まる分だけ移動して、前記基準領域上に配置する機能と、２つの母点間から等距離となる直線を各母点間に引いていくことにより、基準領域を多数の多角形に分割し、各多角形の頂点と内部の母点を線分で結ぶことにより前記母点を頂点の一つとする多数の三角形を発生する機能と、前記基準領域上の各座標点が、前記発生した三角形の内どの三角形に含まれるかを特定する機能と、特定された三角形の母点と母点と対向する辺の高低差に基づいて当該座標点の高さを求める機能を有し、前記基準領域内の全座標点に対して高さを有する多角錐形状を生成する多角錐形状生成手段と、前記多角錐形状を前記高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る多値化手段と、得られた多値データに基づいてシリンダに対して彫刻を行う彫刻手段を経て作成されたエンボスシリンダを用いて、エンボス加工を施したことを特徴とする絹の布地調シート作成装置。