專利名稱：實時手繪圖像的圖形生成方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種手繪圖形的生成方法及其系統(tǒng)。特別涉及一種用實時手繪圖像輸入的平面坐標數(shù)據(jù)及輔助數(shù)據(jù)來控制的圖形生成方法及其系統(tǒng)。
電子信息時代，人們需要用現(xiàn)代書寫和繪畫工具，即電子手繪圖像系統(tǒng)，來進行文字書寫和圖形繪畫。電子手繪圖像系統(tǒng)主要由硬體和軟體二大部分組成，其硬體中的手繪圖像輸入裝置的功能及性能決定著手繪圖像的控制能力，對圖形生成效果有一定的影晌，而軟體部分即手繪圖像的圖形生成方法，對手繪圖像的圖形生成效果起著決定的作用。目前，國際上已有的電子手繪圖像設備，其硬件中的手繪圖像輸入裝置，通常采用只具有能輸出平面坐標的輸入裝置，現(xiàn)有技術對其輸出數(shù)據(jù)的處理方法比較簡單，在手繪前須先對圖像軌跡的粗細、顏色進行設定，實施中所輸入的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)處理后，生成的圖形為等寬同色的圖像軌跡，圖形生硬無表現(xiàn)力。近年來，具有能輸出捕助控制數(shù)據(jù)的平面坐標輸入裝置開始得到應用，現(xiàn)有的方法是通過控制輸入其裝置中電子壓敏感應值的變化或壓力開關通斷的變化來改變圖像軌跡的粗細和顏色的變化，使所生成的圖形效果有了一定改善，如CN87103231專利。該專利就是用手繪圖像中檢出的壓力數(shù)據(jù)來控制圖像軌跡粗細變化開關的通斷，來改變圖像軌跡的粗細變化。因壓力的變化是隨意的，不易掌握，加之控制方法單一，故有較大的局限性，還不能滿足手繪操縱者的要求生成出具有預想控制效果的圖形。
本發(fā)明的目的是提供一種實時手繪圖像的圖形生成方法及其系統(tǒng)，以克服上述的不足之處，并使圖形表現(xiàn)力更加豐富生動。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實時手繪圖像的圖形生成方法包括下列步驟首先運行主控制處理裝置，使系統(tǒng)進入實時手繪圖像的控制狀態(tài)；通過定標輸入裝置或輔助輸入裝置，經(jīng)主控制處理裝置進行控制選擇以便施行圖形生成控制參數(shù)設定或施行手繪圖像輸入；在施行圖形生成控制參數(shù)設定過程中，通過定標輸入裝置或輔助輸入裝置，經(jīng)主控制處理裝置對圖形生成控制裝置進行控制，以施行圖形生成控制參數(shù)的設定，然后返回實時手繪圖像控制狀態(tài)；在施行手繪圖像輸入過程中，通過定標輸入裝置及輔助置，經(jīng)主控制處理裝置，進行手繪圖像的實時輸入，并經(jīng)圖制裝置將所輸入的手繪圖像的各原始圖像數(shù)據(jù)中的圖像軌跡數(shù)據(jù)進行分項處理，以獲得手繪圖像軌跡點移動變化的各項將其與所輸入的手繪圖像各原始圖像數(shù)據(jù)中的手繪圖像輔助作為圖形生成控制對象的變化依據(jù)；將設定的圖形生成的控制參數(shù)與圖形生成控制對象的變化依據(jù)經(jīng)圖形生成控制裝置進行分項判斷和處理，以獲得新的圖形生成的控制對象；依據(jù)圖形生成的控制對象，經(jīng)由主控制處理裝置及圖形生成控制裝置，來生成圖形，并通過顯示裝置進行圖形的存貯顯示，然后返回實時手繪圖像控制狀態(tài)。
本發(fā)明的實時手繪圖像的圖形生成系統(tǒng)包括負責整個系統(tǒng)的控制及信息處理的主控制處理裝置；用于輸入手繪圖像的各原始圖像數(shù)據(jù)中圖像軌跡平面坐標數(shù)據(jù)及進行圖形控制設定的定標輸入裝置；用于輸入手繪圖像的輔助控制數(shù)據(jù)及進行圖形控制設定的輔助輸入裝置；用于控制圖形生成控制參數(shù)的設定和將設定的圖形生成的控制參數(shù)與實時手繪圖像輸入的各原始圖像數(shù)據(jù)進行控制處理，以生成圖形的圖形生成控制裝置；以及，將生成的圖形進行存貯顯示的顯示裝置。
本發(fā)明的方法及其系統(tǒng)，當人們使用它來進行手繪圖像輸入時，能生成出具有操縱者手繪筆體軌跡的、符合操縱者所設定的控制變化效果的圖形。


圖1是本發(fā)明實時手繪圖像的圖形生成系統(tǒng)構成框圖；圖2是本發(fā)明實時手繪圖像的圖形生成方法步驟框圖；下面將參照附圖，說明本發(fā)明的方法及其系統(tǒng)。
本發(fā)明的實時手繪圖像的圖形生成系統(tǒng)，如圖1所示，它包括下列裝置負責整個系統(tǒng)的控制及信息處理的主控制處理裝置(1)；用于輸入手繪圖像的各原始圖像數(shù)據(jù)中圖像軌跡平面坐標數(shù)據(jù)及進行圖形控制設定的定標輸入裝置(2)；用于輸入手繪圖像的輔助控制數(shù)據(jù)及進行圖形控制設定的輔助輸入裝置(5)；用于控制圖形生成控制參數(shù)的設定和將設定的圖形生成的控制參數(shù)與實時手繪圖像輸入的各原始圖像數(shù)據(jù)進行控制處理，以生成圖形的圖形生成控制裝置(4)；以及，將生成的圖形進行存貯顯示的顯示裝置(3)。
上述的主控制處理裝置(1)是指裝有CPU中央處理器的系統(tǒng)控制單元。上述的圖形生成控制裝置(4)可以是用本發(fā)明方法來設計制成的控制電路板卡或集成芯片等。上述的定標輸入裝置(2)是指具有能輸出平面坐標數(shù)據(jù)的裝置，其裝置中可含有能輸出輔助控制數(shù)據(jù)功能的分裝置，例如觸摸屏、數(shù)字化儀、磁定位儀、光定位儀、光筆、鼠標等裝置。上述的輔助輸入裝置(5)是指具有能輸出除平面坐標數(shù)據(jù)外的圖像控制信息的裝置，可以是鍵控裝置，如鍵盤、開關；也可以是感應裝置，如壓敏、磁敏、光敏、聲控等各類傳感裝置。上述的顯示裝置(3)是指具有圖形顯示能力的裝置。
本發(fā)明的實時手繪圖像的圖形生成方法，如圖2所示，它包括下列步驟首先在啟動部分，運行主控制處理裝置(1)，使系統(tǒng)進入實時手繪圖像的控制狀態(tài)，并至實時手繪圖像控制部分；在實時手繪圖像控制部分，通過定標輸入裝置(2)或輔助輸入裝置，經(jīng)主控制處理裝置(1)進行控制選擇，以進入施行圖形生成控制參數(shù)設定部分或進入施行手繪圖像輸入部分；在施行圖形生成控制參數(shù)設定部分，通過定標輸入裝置(2)或輔助輸入裝置(5)，經(jīng)主控制處理裝置(1)和圖形生成控制裝置(4)，施行圖形生成控制參數(shù)的設定，設定的項目是根據(jù)定標輸入裝置(2)及輔助輸入裝置(3)所能輸出的各項控制數(shù)據(jù)的內容來確定的，施行設定時可根據(jù)需要對其進行全項設定或選項設定，對未進行設定的項，取默認值或原設定值，設定的項目可包括，生成圖形的線條粗細和顏色及形狀的變化范圍、圖像軌跡點移動變化的各項數(shù)據(jù)所對應的圖形生成控制對象的變化控制參數(shù)、輔助控制的各項數(shù)據(jù)所對應的圖形生成控制對象的變化控制參數(shù)、及軌跡點移動變化的各項數(shù)據(jù)和輔助控制的各項數(shù)據(jù)在圖形生成控制對象中各所占的控制比率，結束設定時，將所確定的各項設定值傳送至依據(jù)分項判斷處理部分，然后返回手繪圖像的控制狀態(tài)，并至實時手繪圖像控制部分；在施行手繪圖像輸入部分，通過定標輸入裝置(2)及輔助輸入裝置(5)，經(jīng)主控制處理裝置(1)，進行手繪圖像的實時輸入，并將所輸入的手繪圖像的各原始圖像數(shù)據(jù)中的手繪圖像軌跡平面坐標數(shù)據(jù)送至圖像坐標數(shù)據(jù)分項處理部分，經(jīng)圖形生成控制裝置(4)將其進行分項處理，根據(jù)圖像軌跡現(xiàn)位置點與前一位置點的時間差與位置差，獲得圖像軌跡點的移動速率，根據(jù)軌跡前一位置點與現(xiàn)位置點的坐標，獲得圖像軌跡點的移動方向角，根據(jù)前一軌跡點的移動方向角與現(xiàn)軌跡點的移動方向角，以及軌跡現(xiàn)位置點與前一位置點的時間差，獲得圖像軌跡移動方向角變化率，根據(jù)前一軌跡點的移動速率與現(xiàn)軌跡點的移動速率，以及軌跡現(xiàn)位置點與前一位置點的時間差，獲得圖像軌跡移動速度變化率，將從上獲得手繪圖像軌跡點移動變化的各項數(shù)據(jù)與所輸入的手繪圖像各原始圖像數(shù)據(jù)中的輔助控制的各項數(shù)據(jù)作為圖形生成控制對象的變化依據(jù)，并送至依據(jù)分項判斷處理部分；在依據(jù)分項判斷處理部分，經(jīng)圖形生成控制裝置(4)將設定的圖形生成的控制參數(shù)與圖形生成控制對象的變化依據(jù)進行分項判斷和處理，根據(jù)手繪圖像軌跡點移動變化的各項數(shù)據(jù)和所輸入的手繪圖像各原始圖像數(shù)據(jù)中的輔助控制的各項數(shù)據(jù)與各所相對應的圖形生成控制對象的變化控制參數(shù)設定值，分別得出手繪圖像軌跡點移動變化的各項控制依據(jù)和所輸入的手繪圖像各原始圖像數(shù)據(jù)中的輔助控制的各項控制依據(jù)在圖形生成控制對象中各所獨立對應的圖形生成控制值，再根據(jù)其各項控制依據(jù)在圖形生成控制對象中各所占的控制比率及生成圖形軌跡粗細、顏色和形狀的變化范圍的設定值，進行綜合判斷處理，以獲得隨圖形生成控制對象的變化依據(jù)而變化的圖形控制對象，即圖形軌跡各點的粗細、顏色和形狀的對應值或其變化量，并至手繪圖像的生成圖形部分；在生成圖形部分，以圖形生成的控制對象為依據(jù)，參考前一軌跡點所對應的圖形生成控制對象值，經(jīng)由主控制處理裝置(1)及圖形生成控制裝置(4)，采用以手繪圖像輸入所對應的軌跡坐標點為中心，從前一軌跡點向現(xiàn)軌跡點，以連續(xù)的、控制對象值漸近變化的畫圖方式來生成圖形，并將其送至手繪圖形的顯示部分，通過顯示裝置(3)經(jīng)主控制處理裝置(1)來進行圖形的存貯顯示，然后返回實時手繪圖像的控制狀態(tài)，并至實時手繪圖像控制部分。
上述的手繪圖像各項原始圖像數(shù)據(jù)是指手繪圖像時從定標輸入裝置及輔助輸入裝置直接輸出的各項原始控制數(shù)據(jù)。上述的手繪圖像軌跡點移動的各項數(shù)據(jù)是指把手繪圖像的各原始圖像數(shù)據(jù)中圖像軌跡平面坐標數(shù)據(jù)經(jīng)處理而得到的各項數(shù)據(jù)，如軌跡點的移動速率、移動方向角、移動方向角變化率、移動速度變化率。上述的圖形生成的控制對象是指生成圖形線條的粗細、顏色和形狀的對應值或其變化量。
權利要求
1.一種實時手繪圖像的圖形生成方法，它包括下列步驟首先在啟動部分，運行主控制處理裝置(1)，使系統(tǒng)進入實時手繪圖像的控制狀態(tài)，并至實時手繪圖像控制部分；在實時手繪圖像控制部分，通過定標輸入裝置(2)，經(jīng)主控制處理裝置(1)進行控制選擇，以進入施行圖形生成控制參數(shù)設定部分或進入施行手繪圖像輸入部分；在施行圖形生成控制參數(shù)設定部分，通過定標輸入裝置(2)，經(jīng)主控制處理裝置(1)和圖形生成控制裝置(4)，施行圖形生成控制參數(shù)的設定，設定項目依據(jù)手繪圖像輸入時從定標輸入裝置(2)所輸出控制數(shù)據(jù)項的內容來確定，結束設定時，將所確定的各項設定值傳送至依據(jù)分項判斷處理部分，然后返回手繪圖像的控制狀態(tài)，并至實時手繪圖像控制部分；在施行手繪圖像輸入部分，通過定標輸入裝置(2)，經(jīng)主控制處理裝置(1)，施行實時手繪圖像的輸入，并將所輸入的手繪圖像的各原始圖像數(shù)據(jù)中的圖像軌跡點平面坐標數(shù)據(jù)送至圖像坐標數(shù)據(jù)分項處理部分，經(jīng)圖形生成控制裝置(4)進行分項處理，以獲得手繪圖像軌跡點移動變化的數(shù)據(jù)，并將其作為圖形生成控制對象的變化依據(jù)送至依據(jù)分項判斷處理部分；在依據(jù)分項判斷處理部分，將設定的圖形生成的控制參數(shù)與圖形生成控制對象的變化依據(jù)進行分項判斷和處理，依據(jù)手繪圖像軌跡點移動變化的數(shù)據(jù)與各所相對應的圖形生成控制對象的變化控制參數(shù)設定值，分別得出控制依據(jù)在圖形生成控制對象中各所獨立對應的圖形生成控制參數(shù)值；再根據(jù)其控制依據(jù)在圖形生成控制對象中各所占的控制比率及圖形生成控制設定參數(shù)值，進行綜合判斷處理，以獲得隨圖形生成控制對象的變化依據(jù)而變化的圖形生成的控制對象，并至手繪圖像的生成圖形部分；在生成圖形部分，用上述獲得的圖形生成的控制對象為依據(jù)，經(jīng)主控制處理裝置(1)和圖形生成控制裝置(4)，采用以手繪圖像輸入所對應的軌跡坐標點為中心，從前一軌跡點向現(xiàn)軌跡點，以連續(xù)的、控制對象漸近變化的畫圖方式來生成圖形，并將其送至手繪圖形的顯示部分；在顯示部分，將生成的圖形送至顯示裝置(3)進行圖形的存貯顯示，然后返回實時手繪圖像控制狀態(tài)，并至實時手繪圖像控制部分。
2.根據(jù)權利要求1的圖形生成方法，其特征在于確定圖形生成控制參數(shù)的設定項目的依據(jù)還包含輔助輸入裝置(5)所輸出的控制數(shù)據(jù)項；實時手繪圖像的輸入控制中，還同時包括通過輔助輸入裝置(5)，經(jīng)主控制處理裝置(1)，施行實時手繪圖像輔助控制數(shù)據(jù)的輸入，并將所輸入的各項數(shù)據(jù)作為實時手繪圖像各原始圖像數(shù)據(jù)中的輔助控制的數(shù)據(jù)；圖形生成控制對象的變化依據(jù)，除手繪圖像軌跡點移動變化的數(shù)據(jù)外，還包含實時手繪圖像各原始圖像數(shù)據(jù)中的輔助控制的數(shù)據(jù)；將設定的圖形生成的控制參數(shù)與圖形生成控制對象的變化依據(jù)進行分項判斷和處理時，其所依據(jù)的數(shù)據(jù)項中還包含所輸入的手繪圖像各原始圖像數(shù)據(jù)中的輔助控制的數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權利要求1、2的圖形生成方法，其特征在于，圖形生成的控制對象是指圖形軌跡點粗細的對應值或其變化量。
4.根據(jù)權利要求1和3的圖形生成方法，其特征在于，圖形生成的控制對象還包含圖形軌跡點顏色的對應值或其變化量。
5.根據(jù)權利要求1、3和4的圖形生成方法，其特征在于，圖形生成的控制對象還包含圖形軌跡點形狀的對應值。
6.根據(jù)權利要求1和3的圖形生成方法，其特征在于，圖形生成的控制對象還包含圖形軌跡點形狀的對應值。
7.根據(jù)權利要求1的圖形生成方法，其特征在于，圖形生成控制參數(shù)設定的項目包括，圖形生成控制對象的變化范圍、圖像軌跡點移動變化的數(shù)據(jù)各所對應的圖形生成控制對象的變化控制參數(shù)及軌跡點移動變化的數(shù)據(jù)在圖形生成控制對象中各所占的控制比率。
8.根據(jù)權利要求1和7的圖形生成方法，其特征在于，圖形生成控制參數(shù)設定的項目還包括，輔助控制的數(shù)據(jù)所對應的圖形生成控制對象的變化控制參數(shù)、輔助控制的數(shù)據(jù)在圖形生成控制對象中各所占的控制比率。
9.根據(jù)權利要求1的圖形生成方法，其特征在于，在施行圖形生成控制參數(shù)的設定中，還包括通過輔助輸入裝置(5)，經(jīng)主控制處理裝置(1)和圖形生成控制裝置(4)來進行設定的控制；
10.根據(jù)權利要求1的圖形生成方法，其特征在于，手繪圖像軌跡點移動變化的數(shù)據(jù)是指圖像軌跡點移動的速率。
11.根據(jù)權利要求1的圖形生成方法，其特征在于，手繪圖像軌跡點移動變化的數(shù)據(jù)是指圖像軌跡點移動的方向角。
12.根據(jù)權利要求1和10的圖形生成方法，其特征在于，手繪圖像軌跡點移動變化的數(shù)據(jù)還包含圖像軌跡點移動的方向角和方向角變化率。
13.根據(jù)權利要求1和11的圖形生成方法，其特征在于，手繪圖像軌跡點移動變化的數(shù)據(jù)還包含圖像軌跡點移動的速率。
14.一種實時手繪圖像的圖形生成系統(tǒng)，它包括下列裝置負責整個系統(tǒng)的控制及信息處理的主控制處理裝置(1)；用于輸入手繪圖像的各原始圖像數(shù)據(jù)中圖像軌跡平面坐標數(shù)據(jù)及進行圖形控制設定的定標輸入裝置(2)；用于控制圖形生成控制參數(shù)的設定和將設定的圖形生成的控制參數(shù)與實時手繪圖像輸入的各原始圖像數(shù)據(jù)進行控制處理，以生成圖形的圖形生成控制裝置(4)；用于將生成的圖形進行存貯顯示的顯示裝置(3)。
15.根據(jù)權利要求14的圖形生成系統(tǒng)，其特征在于，其系統(tǒng)中還包括用于輸入手繪圖像的輔助控制數(shù)據(jù)及進行圖形控制設定的輔助輸入裝置(5)。
全文摘要
實時手繪圖象的圖形生成系統(tǒng)包括有主控制處理裝置(1)、定標輸入裝置(2)、顯示裝置(3)、圖形生成控制裝置(4)、輔助輸入裝置(5)。各裝置作用和生成方法是在主控制處理裝置(1)控制下，將定標輸入裝置(2)和輔助輸入裝置(5)采集的軌跡坐標和輔助控制數(shù)據(jù)送入圖形生成控制裝置(4)處理，根據(jù)得出的圖形生成控制對象的變化值來控制生成圖形，并送至顯示裝置(3)顯示。其控制生成的圖形具有形和色的豐富表現(xiàn)力，用于電腦藝術繪畫、手跡輸入等。
文檔編號G06T1/00GK1150281SQ96106580
公開日1997年5月21日 申請日期1996年6月28日 優(yōu)先權日1996年6月28日
發(fā)明者王軍鑄 申請人:王軍鑄