專利名稱：計(jì)算機(jī)真三維漢字生成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)中真三維漢字的生成方法，確切地說，它是利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)將平面漢字變成真三維漢字的方法。
在機(jī)關(guān)、院校、企業(yè)、公司、商場(chǎng)門面上的名字，人們看到的通常都是采用人工的方法雕塑成型、鍛鑄成型或鐫刻成型，然后鍍上一層金屬材料，使得名字既有真實(shí)的立體感，又顯得十分華貴，極富廣告藝術(shù)的效果。在計(jì)算機(jī)廣泛普及的今天，人們會(huì)想把這種藝術(shù)漢字?jǐn)?shù)值化，一方面應(yīng)用于電視廣告、影視片頭、彩色印刷；另一方面應(yīng)用于自動(dòng)控制現(xiàn)實(shí)真三維漢字的制作中(包括各種銅字的加工和各種碑文、牌匾與印章等的鐫刻)。
經(jīng)檢索可知，目前還沒有一種計(jì)算機(jī)真三維漢字生成方法問世。
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種能夠自動(dòng)控制的計(jì)算機(jī)真三維漢字的生成方法。
本發(fā)明要在計(jì)算機(jī)中生成真三維漢字，其理論背景是建立真三維漢字表面的數(shù)學(xué)模型，即用二元函數(shù)Z＝h(p)p＝(x，y)∈Ω米描述真三維漢字的表面，讓它滿足(I)h(p)＝0，p ∈ЭΩ；(II)h(p)的等值線是Ω的等深線；(III)h(p)隨p在Ω中深度的增加而單調(diào)不減或單調(diào)不增。其中，Ω是平面漢字區(qū)域，oxy平面定在Ω所在的平面上，Z軸按右手法則確定。在幾何上，函數(shù)h(p)表示張?jiān)讧喀干系那?，ЭΩ是Ω的邊界。?duì)于任意的p∈Ω，h(p)表示漢字曲面在p處的高程。p點(diǎn)在平面漢字區(qū)域Ω中的深度d(p)定義為d(p)＝min p(p，q)，q∈ЭΩP(P，q)是oxy平面上任意兩點(diǎn)p和q的歐氏距離，平面漢字區(qū)域Ω中深度為t≥0的等深線是點(diǎn)集S(t)＝{ p | p∈Ω且d(p)＝t}，特別S(0)＝ЭΩ。
顯然，滿足上述條件的函數(shù)h(p)有無窮多個(gè)，因?yàn)閷?duì)于任意的t∈〔0，max d(p)〕，造型函數(shù)H(t)＝h(p)，p∈Ω其中，d(p)＝t，p∈Ω，有無窮多個(gè)。人們可以通過對(duì)造型函數(shù)H(t)作具體設(shè)計(jì)來模擬現(xiàn)實(shí)中的真三維漢字，也可以通過造型函數(shù)H(t)的具體設(shè)計(jì)來產(chǎn)生現(xiàn)實(shí)中想像不到的風(fēng)格奇特的真三維漢字。
本發(fā)明的計(jì)算機(jī)真三維漢字生成方法是這樣實(shí)現(xiàn)的，其具體步驟為1)讀入二維漢字輪廓數(shù)據(jù)，并規(guī)范化；2)求漢字區(qū)域的脊線，并按脊線對(duì)漢字區(qū)域進(jìn)行分劃；3)以脊線為基礎(chǔ)進(jìn)行三維漢字造型對(duì)漢字區(qū)域基于脊線分劃的每個(gè)子區(qū)域作三角剖分；對(duì)于三角剖分的每一個(gè)結(jié)點(diǎn)，求出它的深度，然后賦予一個(gè)高程；在漢字區(qū)域的三角剖分上作分片線性插值。
4)三維漢字造型結(jié)果輸出。
本發(fā)明可以十分逼真地模擬現(xiàn)實(shí)生活中的真三維漢字，也可以產(chǎn)生現(xiàn)實(shí)生活中想像不到的風(fēng)格奇特的真三維漢字。它可用于電視廣告、影視片頭、彩色印刷中藝術(shù)漢字的制作，產(chǎn)生與二維半和二維加渲染的藝術(shù)漢字不同的廣告藝術(shù)效果，也可用于現(xiàn)實(shí)生活中的真三維漢字(銅字)制作的自動(dòng)化和真三維漢字鐫刻的自動(dòng)化，既減輕制作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，又大大提高制作效率。本發(fā)明述的方法還具有通用性，適合于任何字體，任何字號(hào)。
以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述

圖1為本發(fā)明的工作框圖現(xiàn)對(duì)工作框圖1說明如下在讀入二維漢字輪廓數(shù)據(jù)框中，二維漢字輪廓數(shù)據(jù)可以是曲線數(shù)據(jù)，也可以是多邊形數(shù)據(jù)。對(duì)于前者，總可以用后者來近似，而且達(dá)到任意要求的精度。
在求漢字區(qū)域的脊線框中，所謂平面漢字區(qū)域Ω的脊線是Ω中這樣點(diǎn)的軌跡，它到邊界ЭΩ的距離至少在ЭΩ上的兩個(gè)點(diǎn)取到。因此，有時(shí)也叫脊線為中軸線。
在以脊線為基礎(chǔ)的三維漢字造型框中，要做四件事(1)選定造型函數(shù)H(t)，t∈〔0，max d(p)〕；p∈Ω(2)對(duì)由脊線確定的平面漢字區(qū)域Ω的分劃的每一個(gè)子區(qū)域進(jìn)行三角剖分，構(gòu)成整個(gè)平面漢字區(qū)域Ω上的三角剖分△；(3)按造型函數(shù)H(t)，給△的每一個(gè)頂點(diǎn)一個(gè)相應(yīng)的高程；(4)根據(jù)△和△上的高程，作分片線性插值。
在三維漢字造型輸出框中，以一種標(biāo)準(zhǔn)的文件格式，將三維漢字造型的數(shù)據(jù)輸出。
按照上述方法，就可以很容易地在任意一臺(tái)計(jì)算機(jī)上編程實(shí)現(xiàn)，達(dá)到在計(jì)算機(jī)上生成真三維漢字的目的。
權(quán)利要求
1.計(jì)算機(jī)真三維漢字生成方法，其特征在于它采用下列步驟1)讀入二維漢字輪廓數(shù)據(jù)，并規(guī)范化；2)求漢字區(qū)域的脊線，并按脊線對(duì)漢字區(qū)域進(jìn)行分劃；3)以脊線為基礎(chǔ)進(jìn)行三維漢字造型對(duì)漢字區(qū)域基于脊線分劃的每個(gè)子區(qū)域作三角剖分，對(duì)于三角剖分的每一個(gè)結(jié)點(diǎn)，求出它的深度，然后賦予一個(gè)高程，在漢字區(qū)域的三角剖分上作分片線性插值；4)三維漢字造型結(jié)果輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種計(jì)算機(jī)真三維漢字生成方法。它采用下列步驟首先讀入二維漢字輪廓數(shù)據(jù)，并規(guī)范化；其次求漢字區(qū)域的脊線，并按脊線對(duì)漢字區(qū)域進(jìn)行分劃；然后以脊線為基礎(chǔ)進(jìn)行三維漢字造型；最后，進(jìn)行三維漢字造型結(jié)果輸出。本發(fā)明可以十分逼真地模擬現(xiàn)實(shí)生活中的真三維漢字，也可以產(chǎn)生現(xiàn)實(shí)生活中想像不到的風(fēng)格奇特的真三維漢字。
文檔編號(hào)G06F17/20GK1163438SQ9710682
公開日1997年10月29日 申請(qǐng)日期1997年1月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月23日
發(fā)明者傅清祥 申請(qǐng)人:福州大學(xué)