JP6029515B2 - パターン作成装置及びパターン作成方法 - Google Patents

Description

この発明は、周期性を備える多様なパターンを、アパレル用等に自動的に作成するパターン作成装置とパターン作成方法とに関する。

複数色から成り、色の配置がある程度の規則性を持って繰り返すパターンを、自動的に作成する装置は知られていない。例えば自然画中に指定したエリアからカラーを抽出し、繰り返して配置することが、ボーダー柄の作成装置として知られている（特許文献１：WO2007/58124）。しかしこの方法で作成できるボーダー柄は、自然画中に含まれているカラーを用いたものに限られる。

また各ドットの色をランダムに変えると、全くランダムでパターンとは呼べないようなものが生成されることが多い。フラクタルやカオス等のルールに従いパターンを作成することも知られているが、チェック、ストライプ等の伝統的なパターンからかけ離れたものになることが多い。

WO2007/58124

この発明の課題は、周期性を備える多様なパターンを、自動的に作成できるようにすることにある。

この発明のパターン作成装置は、複数の色に関する色パラメータと、各色毎の線分の長さに関する長さパラメータとの設定を受け付ける設定画面を生成し、ユーザの入力を受け付ける設定部と、
色パラメータに従う色でかつ長さパラメータに従う長さの各色の線分を、互いに接続することにより、複数色から成るラインを作成すると共に、作成したラインを所定のエリア内に繰り返し複数ライン配列することにより、パターンを作成する、画像処理部とを備えている。

この発明のパターン作成方法は、設定画面を介して、複数の色に関する色パラメータと、各色毎の線分の長さに関する長さパラメータとの設定を受け付けるステップと、
画像処理部により、色パラメータに従う色でかつ長さパラメータに従う長さの各色の線分を、互いに接続することにより、複数色から成るラインを作成すると共に、作成したラインを所定のエリア内に繰り返し複数ライン配列することにより、パターンを作成するステップ、とを実行する。

この発明では、チェック柄、ストライプ柄に近いものから、波状等のもの、ランダムなもの等まで、多様なパターンを対話的にかつ容易に作成できる。また作成したパターンをカラーモニタ等に表示しながら、パラメータを変更することにより、多数のパターンを作成できる。対象は編地、布地、布帛、衣類、カーテン、カーシート等のアパレル製品、あるいはポスター等で、作成したパターンは例えばこれらの色彩のパターンとして用いる他に、糸の種類、編目の種類等を示すパターンとして解釈して用いることもできる。なおラインは例えばエリア内を埋め尽くすように配列する。

好ましくは、前記エリアは４角形等の多角形で、ラインをエリアの辺に平行に配置し、ラインがエリアの端部に達するかあるいは配置済みのラインに達すると、直前のラインとも配置済みのラインとも重ならないように次のラインの位置をシフトさせると共に、次のラインの向きあるいは次のラインの起点を変更し、さらに、向きあるいは起点を変更する直前の線分での残りの長さの部分を、前記次のラインの最初の線分として配置するように、前記画像処理部が構成されている。このようにすると、４角形等のエリア内に多様なパターンを作成することができる。

また好ましくはパターン作成装置は、作成したパターンからユーザが指定した領域を抽出し、アパレル製品等のデザイン上にコピーするコピー部を備えている。このようにすると、作成したパターン中の任意の領域を抽出して、アパレル製品等のデザインに反映させることができる。

特に好ましくはパターン作成装置は、作成したパターンに対して周波数解析を行う周波数解析部を備えている。フーリエ変換等の周波数解析により、周期性の強いパターンだけを抽出することもできる

実施例のパターン作成装置のブロック図 実施例でのパターン作成アルゴリズムを示す図 パターン作成に関する設定画面を示す図 色の使用順序を示す図 線分の長さ（描画長さ）の例を示す図 描画方向のルールの例を示す図 パターン作成装置の使用例を示す図 パターン例を示し、図８(a)は２色の増加繰り返しでのパターン例を示し、図８(b)は２色の増加繰り返しでのパターン例を示し、図８(c)は２色の増加繰り返しでのパターン例を示し、図８(d)は２色の増加減少繰り返しでのパターン例を示し、図８(e)は３色の増加減少繰り返しでのパターン例を示し、図８(f)は３色の増加減少繰り返しでのパターン例を示し、図８(g)は３色の増加減少繰り返しでのパターン例を示し、図８(h)は３色の増加減少繰り返しでのパターン例を示し、図８(i)は３色の増加減少繰り返しでのパターン例を示し、図８(j)は３色の増加減少繰り返しでのパターン例を示し、図８(k)は４色の増加減少繰り返しでのパターン例を示し、図８(l)は２色で線分長さをランダムに定めるパターン例を示す。

以下に、発明を実施するための最適実施例を示す。

図１〜図８(l)に、実施例のパターン作成装置２と、パターン作成方法、及びパターンの例を示す。図１のパターン作成装置２において、４はバス、５はカラーモニタ、６はポインティングデバイスで、マウス、スタイラス、トラックボール等である。７はキーボード、８はカラープリンタ、９はLANインターフェース、１０は外部メモリでUSB、リムーバブルディスク等である。１２はプログラムメモリ、１３はCPU、１４はメモリで、パターン作成過程でのデータと作成したパターン、編成データ、糸のデザインデータ等を記憶する。

１６はパターン作成部で、パターン作成に関するパラメータの入力を受け付けるデザインインターフェース１８と、受け付けたパラメータに従ってパターンを作成する画像処理部２０とを備えている。FFT部２２は作成したパターンに対し、２次元FFT（２次元高速フーリエ変換）あるいは１次元FFT（１次元高速フーリエ変換）等により、周波数スペクトル等の、パターンの周期性に関するデータを求める。ユーザが線分長さをランダムに発生させる等の設定をした場合、生成されるパターンの多くは規則性あるいは周期性が低いものである。そこでこれらのパターンからFFT部２２により周期性の強いものを抽出する。FFTによる周波数分布はパターンの周期性の強弱を表している。またFFTの代わりに、離散コサイン変換等により周波数成分を求めても良い。周波数成分の逆数は周期性が現れる長さを表し、周波数成分が特定の範囲に集中していることは周期性が強いことを、周波数成分が広い範囲に分散していることは周期性が弱いことを表す。あるいはまた自己相関係数を求めて、周期性が現れる長さを求めても良く、周期性が現れる長さはパターンの繰り返し周期を、相関係数の大小は規則性の強弱を表す。FFT部２２、離散コサイン変換部、自己相関係数演算部等を、周波数解析部と呼ぶ。

なお図６のルール３４，３７では、図３の設定画面２８から入力した色の使用順序と線分長さとに従うラインが、横方向に平行に配列されている。パターンを横方向に沿ってフーリエ変換することにより得られるデータは重要性が低いので、横方向に沿ったフーリエ変換を省略し、縦方向に沿ったフーリエ変換のみを行っても良い。ルール３５の場合、縦方向に沿ったフーリエ変換を省略し、横方向に沿ったフーリエ変換のみを行っても良い。

図１に戻り、コピー部２４は、作成したパターンからユーザが指定した領域を切り取り、編地、布帛、衣類等のアパレルのデザインデータ上の、ユーザが指定した部分にコピーする。領域が指定された部分よりも大きいときは、指定された部分との共通範囲で領域を有効にする。領域が指定された部分よりも小さいときは、ユーザの指定に従い領域を繰り返して配置し、指定された部分を埋める。コピー後のパターンはコピー前のパターンからわずかに異なり、コピー部２４はコピー後のパターンも記憶する。作成したパターンをプリントによりアパレル製品に表現する場合、即ちパターンを染色のパターンとして用いる場合、コピー部２４は指定された領域を繰り返して配列するようにコピーし、プリントデータとする。

編地デザイン部２６は、横編機、丸編機、経編機等の編機で編地を編成するために、編地のデザインをサポートし、編地のデザインデータを編機の操作データである編成データへ変換する。編地デザイン部２６は設けなくても良い。

図２〜図６に、実施例でのパターン作成を示す。図２はパターン作成アルゴリズムでの各プロセスを示し、図３はパターン作成パラメータの設定画面２８を示す。プロセスp1ではパターンを作成するエリアをユーザが入力もしくは予め用意された候補群から選択し、デフォールトの場合、所定のエリアを使用する。エリアは閉じた平面図形で、例えば編地等のアパレル製品の全体あるいは一部、円の内部等でも良いが、４角形等の多角形が好ましく、エリアの内部を埋め尽くすようにラインを配置する。プロセスp2で使用色を入力し、図３では例えば８色までの使用色を認めて、色番号４，７が使用色として選択されている。

色の使用順序を選択する（プロセスp3）。図４は、使用色を色番号で４，７，８の３色とし、描画長さ（１色の線分の長さ）を一定にした際の、色が繰り返す順序（色の使用順序）の設定２９〜３２を示している。図４上部の「増加繰り返し」２９では、色番号が増す方向への順序で、使用色は「…４→７→８→４→７→８…」の順となる。中段の「減少繰り返し」３０では、色番号が減る方向への順序で、使用色は「…８→７→４→８→７→４…」の順となる。下段の「増加減少繰り返し」３１では、使用色の範囲で色番号が増加した後に減少することを繰り返し、例えば使用色は「…４→７→８→８→７→４→４→７→８…」の順となる。なお色番号が減少した後に増加する減少増加繰り返しとしてもよい。「…４→７→８→８→７→４→４→７→８…」では、色番号４と８が２回続くことがある。増加減少繰り返しで「同じ色を連続させない」設定３２とすると、使用色は「…４→７→８→７→４→７→８…」の順となる。使用順序の設定２９〜３２を選択することにより、線分を接続したラインに使用色がどの順序で現れるかを指定できる。なおランダムでは、色の使用順序をランダムに決定する。

描画長さとして１色の線分の長さを選択（プロセスp4）し、図４ではこの長さを一定に固定している。描画長さの設定で「増加繰り返し」「減少繰り返し」「増加減少繰り返し」では、長さを変化させる範囲と、長さを変化させる単位である増減値を指定する。またランダムでは長さを変化させる範囲を指定する。描画長さを「増加繰り返し」「減少繰り返し」「増加減少繰り返し」に設定すると、１色毎に線分の長さが増減値ずつ増加あるいは減少し、線分の長さは「範囲指定」で指定した下限から上限までの範囲で変化する。図５の設定３３では、描画長さは増加繰り返しで、範囲は１以上５以下、増減値は１、使用色の順序は増加繰り返しである。色番号を前半にドット数を後半に示すように線分の構成を示すと、図５では以下のようになる。なお（４，１）は色番号が４で、長さが１の線分を表す。また線分の長さと幅の単位は１ドットと解釈しても、それ以外のものと解釈しても良い。
…（４，１）→（７，２）→（８，３）→（４，４）→（７，５）→（８，１）→
（４，２）→（７，３）→（８，４）→（４，５）→（７，１）→（８，２）…

例えば図６のようにして、描画方向のルールを選択する（プロセスp5）。ルール３４では横方向に一筆書きし、エリアの左右の端部に達するとラインは反転して逆方向に進み、次ぎに左右の端部に達した際にラインは再度反転する。ここでラインの向きを反転する位置は一般に線分の切れ目ではない。線分の途中で反転する場合、線分の残りを次のラインの最初に配置することにより、１ライン毎に線分の配置が変化する。このためエリア内には、使用色の数と使用順序、及び描画長さに関するルールに従って定まり、ある程度の周期性とある程度の不規則性とを兼ね備えたパターンが作成される。

ルール３５では縦方向の一筆書きを行い、ルール３６では螺旋状に一筆書きする。この場合、配置済みのラインに達すると、ラインは向きを９０°変える。ルール３７では、エリアの右端に達すると、左端に戻って次のラインを配置する。この場合も、右端での線分の残りは次のラインの左端に配置する。エリアは４角形に限らず、ルール３８のように３角形、６角形等でも良い。また円形のエリア内に螺旋状に一筆書きしても良い。

図２に戻り、描画の実行プロセスp6,p7を説明する。プロセスp1〜p5の設定に従い、選択された順序でかつ選択された線分長さで、使用色をライン上に配列する（プロセスp6）。エリア内の１ラインの長さは一般に線分が繰り返す周期とは一致しないので、ラインの終わりは一般に線分の途中となる。そこで線分の残り（未描画の部分）を次のラインに持ち越す。次のラインは、エリアの端部で反射して逆方向に進む、各ラインが平行に同じ方向に進むように、エリアの反対側の基端に戻る、等のように定める（プロセスp7）。

図７にパターン作成装置２の使用例を示す。５０は横編機等の編機で、４０は複数の糸源４２からの糸を繋ぎ変えるスプライサであるが、染色機でも良い。パターン作成装置２で作成した編成データに基づき編機５０を駆動し、編目単位で色が切り換わるようにスプライサ４０により複数の糸を繋ぎ変えながら編成する。作成したパターンのデータでは、使用色の数と、使用順序、描画長さが指定されている。

パターンを編地上でユーザが指定した部分にコピーすると、ユーザが指定した部分のサイズとの兼ね合いにより、色の使用順序と描画長さが微妙に変化する。コピー後の色の使用順序と描画長さはコピー部２４が記憶しており、このデータに従って、スプライサ４０を制御し、コピー後の色の使用順序と描画長さとに対応するように、糸を繋ぎ変えながらで編成する。このため、インターシャ、ジャカード等を用いずに、編機５０により配色を施した編地が編成される。なおスプライサ４０等を省略し、インターシャ、ジャカード等により編地に配色を施しても良い。

図８(a)〜図８(k)に作成したパターンの例を示す。なお増減値は例えば１，使用順と描画長さは例えば増加減少繰り返しで、使用色は２色〜４色である。描画長さの範囲を変えると、多様なパターンを作成できる。図８(a)，図８(e)ではストライプ状のパターンが、図８(b)，図８(d)，図８(f)ではチェック状のパターンが、図８(g)，図８(j)では波状のパターンが作成されている。また図８(c)では周期性が弱いパターンが作成されている。図８(l)は描画長さをランダムに指定した例である。なお周期性の強いパターンを必要とする場合、FFT部２２により周波数解析を行い、周波数スペクトルが狭い範囲に集中しているパターンのみを抽出して、カラーモニタ５等に出力することもできる。

実施例では以下の効果が得られる。
1) 多様なパターンを対話的にかつ容易に作成できる。
2) 作成したパターンをカラーモニタ５に表示しながら、パラメータを変更することにより、多数のパターンを作成できる。
3) パターンは、チェック柄、ストライプ柄に近いものから、波状等のもの、ランダムなものまで、多様なものを作成できる。
4) フーリエ変換等の周波数解析により、周期性の強いものだけを抽出することもできる。

なお使用色は、文字通りに色を表すだけでなく、例えば編目の種類を表すカラーコード等と解釈しても良い。このようにすると、表目、裏目、ミス等を組み合わせた組織柄を編地に表現することができる。なお所定のエリアは、矩形などの外形により指定されるエリアには限定されない。ラインを所定長で折り返すように指定すると、定まったエリア内に柄が得られ、このエリアも所定のエリアに含まれる。

２ パターン作成装置
４ バス
５ カラーモニタ
６ ポインティングデバイス
７ キーボード
８ カラープリンタ
９ LANインターフェース
１０ 外部メモリ
１２ プログラムメモリ
１３ CPU
１４ メモリ
１６ パターン作成部
１８ デザインインターフェース
２０ 画像処理部
２２ FFT部
２４ コピー部
２６ 編地デザイン部
２８ 設定画面
２９〜３３ 設定
３４〜３８ ルール
４０ スプライサ
４２ 糸源
４４ リリヤン編機
５０ 編機

Claims (5)

1. 複数の色に関する色パラメータと、各色毎の線分の長さに関する長さパラメータとの設定を受け付ける設定画面を生成し、ユーザの入力を受け付ける設定部と、
   色パラメータに従う色でかつ長さパラメータに従う長さの各色の線分を、互いに接続することにより、複数色から成るラインを作成すると共に、作成したラインを所定のエリア内に繰り返し複数ライン配列することにより、パターンを作成する、画像処理部とを備えている、パターン作成装置。
2. 前記エリアは多角形で、
   ラインをエリアの辺に平行に配置し、ラインがエリアの端部に達するかあるいは配置済みのラインに達すると、直前のラインとも配置済みのラインとも重ならないように次のラインの位置をシフトさせると共に、次のラインの向きあるいは次のラインの起点を変更し、さらに、向きあるいは起点を変更する直前の線分での残りの長さの部分を、前記次のラインの最初の線分として配置するように、前記画像処理部が構成されていることを特徴とする、請求項１のパターン作成装置。
3. 作成したパターンからユーザが指定した領域を抽出し、製品のデザイン上にコピーするコピー部を備えていることを特徴とする、請求項１または２のパターン作成装置。
4. 各色毎の線分の長さをパターン作成装置が定めるように、長さパラメータが設定された際に、作成したパターンに対して周波数解析を行う周波数解析部を備えていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかのパターン作成装置。
5. 設定画面を介して、複数の色に関する色パラメータと、各色毎の線分の長さに関する長さパラメータとの設定を受け付けるステップと、
   画像処理部により、色パラメータに従う色でかつ長さパラメータに従う長さの各色の線分を、互いに接続することにより、複数色から成るラインを作成すると共に、作成したラインを所定のエリア内に繰り返し複数ライン配列することにより、パターンを作成するステップ、とを実行するパターン作成方法。