專利名稱：依據(jù)圖形文字中國漢字產(chǎn)生地標(biāo)建筑或雕塑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
此應(yīng)用是關(guān)于電腦的輔助設(shè)計，更明確的說是3D立體圖形文字的表現(xiàn)。
背景技術(shù)：
圖形文字如傳統(tǒng)中國文字已普遍被應(yīng)用于亞洲語言，如中文，日語，韓語等，不同于英文字母，圖形文字是由一系列筆劃形成的二度空間2D圖像。而中國文字有三千五百個常用的字和八萬個已知文字。中國文字的多樣化和復(fù)雜性，可用于設(shè)計軟件中的畫圖組件。一般而言，現(xiàn)有市面上建筑設(shè)計軟件在畫圖功能上明顯不足。中國文字一般指是平面的字體。書法在過去很盛行，在現(xiàn)代它也是被人當(dāng)成藝術(shù)的表現(xiàn)。圖Ia顯示擠壓的字體當(dāng)例子，它是一個表現(xiàn)立體的字形，常用在商業(yè)廣告或廣告招牌設(shè)計。陰影10和部分字劃一 前一后，讓人看起來有立體的感覺。一般而言被擠壓字體如平面文字加上它的厚度。中國漢字偶而在東方及西方文化被用于建筑的平立面圖，如圖Ib所示高雄85大樓是以高字來設(shè)計。由弗蘭克·勞埃德 賴特設(shè)計的教堂，其平面圖就像中國文字的“古”如2的圖2a所示。以上這兩棟建筑所設(shè)計的方式，就像被擠壓的文字一樣，是以平面的字體加上它的厚度。目前的軟件不是缺乏畫圖功能設(shè)計，就是有限的3D功能。傳統(tǒng)的電腦畫圖軟件也許有好的3D表現(xiàn)功能，然而直線，圓弧，圓環(huán)，矩形，多邊形等基本典型的繪圖工具的元件，使用者往往會被其引導(dǎo)至簡單的3D圖形設(shè)計。要設(shè)計一個有趣和復(fù)雜的圖形，使用者通常依賴素描和做模型，這是一個相當(dāng)耗費時間的過程。正因為如此，在設(shè)計過程仍有需要進一步改善的空間，可藉由電腦輔助環(huán)境，大量的設(shè)計構(gòu)造和圖形文字可有系統(tǒng)地探討和顯示在電腦屏幕上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是依圖形文字產(chǎn)生在多層上的3D圖形，它和傳統(tǒng)單層3D字體不同。本發(fā)明的目的是將中國漢字依據(jù)筆劃分開，而堆疊筆劃在立方體的多層內(nèi)。本發(fā)明的目的是利用電腦輔助依數(shù)學(xué)方式將3D字重疊，已重疊3D字可再利用手動，或是電腦程式加以操作修改。本發(fā)明的目的是篩選數(shù)百或上千的3D重疊文字，以作為地標(biāo)的設(shè)計。本發(fā)明的目的是以3D文字產(chǎn)生3D雕塑或建筑。本發(fā)明的具體應(yīng)用，包括應(yīng)用電腦輔助方法?？捎梢唤M圖形文字藉由電腦輔助產(chǎn)生不同組合的3D物件。其中有些3D物件可作為地標(biāo)設(shè)計方案來源。使用者只需修改這些物件用“功能”和“編制”，進一步達到其特定的設(shè)計目的。設(shè)計者篩選由一組圖形文字和操作規(guī)則藉由電腦輔助產(chǎn)生3D物件，該系統(tǒng)使設(shè)計者專注到選定有潛能的物件作為初步的設(shè)計步驟，而非依傳統(tǒng)設(shè)計方式從草圖設(shè)計開始。另一個可具體應(yīng)用是現(xiàn)有的二度空間中國漢字，可根據(jù)筆劃順序轉(zhuǎn)換成三度空間的字。每一筆劃可被放置在立方體的一層一層上面。如果從一特定角度看3D中國漢字，這字仍可被分辨，每一個3D中國漢字可用來當(dāng)建筑組合方塊，它可以利用電腦軟件補助方式和其它3D中國漢字相重疊而產(chǎn)生數(shù)組不同3D物件，使用者可篩選及分析這些所產(chǎn)生的3D物件以作為不同的應(yīng)用。另一個可具體應(yīng)用是電腦屏幕的保護程序，電腦屏幕保護程序可借所輸入的圖形文字產(chǎn)生，它可在電腦屏幕上顯現(xiàn)由2D文字變成3D圖形或者由3D圖形變回2D文字。根據(jù)所選擇的操作規(guī)則，這所輸入文字可堆疊、演變、重疊而進一步產(chǎn)生多個3D圖形。詳細(xì)說明本發(fā)明中國漢字將用來當(dāng)作例子，圖Ia顯示一個過去已有的藝術(shù)立體表現(xiàn)的中中國漢字。它其實是依照傳統(tǒng)2D字形在另一空間加上厚度。圖Ib顯示一個2D文書字體它的每一筆劃都在同一層上。圖2a和圖2b顯不同一個字體在一個正方形內(nèi)。正方形是字體的框，特意讓它顯示出作解說之用。圖2b更進一不依一般書寫順序標(biāo)示字體的筆劃。每一個中國漢字可以在不同圖形內(nèi)轉(zhuǎn)化成3D字形，它接著可用當(dāng)作3D建筑組合方塊，依據(jù)某種操作規(guī)則，作為進階設(shè)計如圖例3 -12會在下面文章作更進一步的說明。a建造一個字在立方體內(nèi)每一個人都知道圖形文字是由順序筆劃組成，圖3顯示圖2a的字可分解成每一筆劃，筆劃7，8，9，10，和11各別代表I飛每一筆劃，每一筆劃可以當(dāng)作3D基本構(gòu)造可依照不同筆劃順序從上到下或從下到上置入立方體或是其它可放大縮小3D圖
形的層內(nèi)。圖4內(nèi)每一筆劃的長寬高以三度空間座標(biāo)XYZ來各別表示，每一筆劃的高度或厚度，可用一個字最多的相連筆劃數(shù)除以立方體的一邊來決定。例如筆劃9 10和11在圖形4的中國漢字3形成最多連接的部分，筆劃的厚度等于三分之一立方體的邊，當(dāng)然本發(fā)明不限于在如決定筆劃的厚度，例如有某種藝術(shù)理由，可事先指定一個筆劃的厚度和儲存在數(shù)據(jù)庫內(nèi)當(dāng)作這個字體的數(shù)位值。同樣的，有很多不同的方法去安置筆劃的順序在立方體內(nèi)。圖4所舉的例子每一筆劃置于另一筆劃之上且相連結(jié)，但是放置的規(guī)則可設(shè)定允許不同筆劃放置方法。像有間距的漂浮筆劃可移動到一個不同連接點，旋轉(zhuǎn)依所預(yù)設(shè)方向，放大縮小到一尺寸不同于預(yù)設(shè)的值等等，值得一題，飄浮的筆劃在設(shè)計上是允許的，它或許需要靠隔壁的筆劃來支撐。在實施階段，可利用小支撐的元件像鋼柱，或是透明的玻璃纖維來支撐。b兩個字重疊在立方體內(nèi)圖5顯示一個重疊3D的字形，中國漢字3和中國漢字4的筆劃重疊在一起，這個例子顯示兩個字如何合并在一起而形成新的3D結(jié)構(gòu)，圖4的中國漢字4是由二個沒連接的部首所組成，它的筆劃個別標(biāo)示7-9和10-11，字的部首如圖5所示，可各別處理，中國漢字4的筆劃7-9可放置中國漢字3的上面，而中國漢字4的筆劃10-11可放置中國漢字3的前二層，或在其下方，因為二度空間圖形在Xy座標(biāo)沒有改變，中國漢字3和4如由上看，它們一樣是兩個字重疊在一起，以實用的理由和母指定律，這數(shù)字的部首可以視為進階的建筑方塊用于放置數(shù)個部首(中國漢字)于立方體內(nèi)，當(dāng)然本發(fā)明并不限于上述的方法去說明數(shù)個中國漢字的部首如何排放在多重層內(nèi)，很明顯有很多不同，但很好的放置方法，但是它們都屬于本發(fā)明的精隨髓，例如為某種藝術(shù)理由，在放置部首之前，部首可依據(jù)之前經(jīng)驗操作，像用旋轉(zhuǎn)，移動，放大縮小，和演變，且部首的各種理想的形，可以存在數(shù)據(jù)庫里，在電腦輔助時可取出使用。c根據(jù)部首操作每一個中國漢字部首可以進一步區(qū)分成數(shù)個部首，每一個部首代表簡短的筆劃順序，或局部的筆劃，它們之所以被稱部首，因他們會用于其它的中國漢字，例如圖形6顯示復(fù)合字5，是由部首40及50組成，每一個部首其實是一個中國漢字，整個部首40可以進一步區(qū)分出另外部首像30，31和32。因為每一部首是依局部筆劃順序，它可以簡化設(shè)計過程，由應(yīng)用同樣的操作規(guī)則在相同的部首上，例如圖6的3D結(jié)構(gòu)筆劃順序22-23，24-26，27-29等組成不同部首，可視為不同方案是以部首的順序而非筆劃順序去代表所選的字和以有限的部首去建立一些3D結(jié)構(gòu)要件事有它的好處，這設(shè)計的過程由數(shù)個部首(字)產(chǎn)生的3D圖形和由一個單字所產(chǎn)生的3D圖形是類似，不同是前者是由部首而后者是依筆劃順序。d.設(shè)計用縮小指示立方體在電腦輔助的環(huán)境，標(biāo)示一個立方體的方位是恰當(dāng)?shù)囊詰?yīng)用操作規(guī)則用于操作數(shù)個立方體。每一個立方體可容納一或多個中國漢字，以圖形7a-7b為使用縮小指示立方體設(shè)計實例，在這縮小立方體內(nèi)有6個指定面，例如為了區(qū)分圖4的2個不同的立方體，一個縮小立方體標(biāo)示廣6面，另外一則是用A>代表個別6個面(如圖7b)。當(dāng)縮小指示立方體旋轉(zhuǎn)90度，面5則旋轉(zhuǎn)到上面如圖7C所示。圖7a所顯示的結(jié)果是由圖4的一組中國漢字所產(chǎn)生。在重疊前先以縮小指示圖顯示圖4的中國漢字旋轉(zhuǎn)90度再和另一個字重疊?？s小指示圖變成很實用，用于指示設(shè)計工具，從復(fù)制立方體結(jié)構(gòu)成完全一樣的另一個，或是鏡面影像對稱形和數(shù)個立方體相連接，或堆疊在一起去創(chuàng)造另一高層設(shè)計。圖8顯示復(fù)制一組和圖7a—模一樣的3D結(jié)構(gòu)。這設(shè)計更進一步到另一階段的設(shè)計如圖10所示所復(fù)制的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成鏡面對稱圖形然后與另一組在a與b點相連接。圖12所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)看似藝術(shù)上復(fù)雜，但它是從圖4很簡單字產(chǎn)生的。這是很明顯的，如采用不同建造組合或不同放置規(guī)則所產(chǎn)生的立體圖形將有很大不同。因此做一比喻一組圖形 文字的形有如在儲存庫內(nèi)的基因，復(fù)制與合并和生物演化過程類似。為使適合的物種演化出來，設(shè)計者采主動和選擇者的角色，只需調(diào)整電腦輔助設(shè)計規(guī)則與電腦互動方式，從產(chǎn)生多數(shù)3D圖形中決定他或她的選擇。這種設(shè)計過程很適合像一般專業(yè)人員如建筑師或雕塑家他們可以此設(shè)計過程尋找新奇和藝術(shù)的想法。另一方面是一個完全自動的設(shè)計環(huán)境，可以為一般大眾建立。他們參與的過程是簡單的從數(shù)據(jù)庫選擇一組預(yù)設(shè)規(guī)則和選擇指定字所能產(chǎn)生的復(fù)雜程度值。應(yīng)用于此簡單環(huán)境可以指引到以下方面但不限于此所列，如語言教育，模版建立，電腦的屏幕的保護程序。使用者輸入數(shù)個字和字體重疊的復(fù)雜值，接著不同組合3D的構(gòu)造顯現(xiàn)在電腦屏幕，其中的過程圖形可以或是可不用顯現(xiàn)出來。本發(fā)明的目的是依圖形文字產(chǎn)生在多層上的3D圖形，它和傳統(tǒng)單層3D字體不同。本發(fā)明的目的是將中國漢字依據(jù)筆劃分開，而堆疊筆劃在立方體的多層內(nèi)。本發(fā)明的目的是利用電腦輔助依數(shù)學(xué)方式將3D字重疊，已重疊3D字可再利用手動，或是電腦程式加以操作修改。本發(fā)明的目的是篩選數(shù)百或上千的3D重疊文字，以作為地標(biāo)的設(shè)計。本發(fā)明的目的是以3D文字產(chǎn)生3D雕塑或建筑。


圖Ia被擠壓(extruded) 2D文字,它是已有藝品。圖Ib已存在藝術(shù)的2D字體。圖2a顯示中國漢字在一正方型內(nèi)。圖2b顯示中國漢字可以依筆劃將其拆開。圖3 顯示一中國漢字依筆劃拆開而依順序排開如圖2b所示。圖4 顯示兩個3D中國漢子在透視立方體內(nèi)。圖5 顯不兩個中國漢子如圖4所不重置在一起。圖
6顯示一個比較復(fù)雜多筆劃3D中國漢字，其中中國漢字可以部首來表示。圖7a顯示二個重疊中國漢字而是以其中一個轉(zhuǎn)90度和另一個重疊。圖7b顯示兩個縮小指示立方體(key cube)個別標(biāo)示有I 6面及AF面。圖7c顯示一個縮小指示立方體代表溶合二個縮小立方體，其中一個面5和其中一個面A相對重疊在一起。圖8顯示復(fù)制(cloning)和移動(translation)的功能如圖7a所示,去復(fù)制一組重疊的3D文字。圖9顯示一個合并一組重疊3D字體如圖7a所示,被重疊3D文字是鏡面影像(mirror-reflecting )與另一組對稱。圖10顯不復(fù)制和移動如圖9所不重置3D圖形。圖11顯不翻轉(zhuǎn)鏡面影像(mirror-flipping )如圖10所示一組重疊圖形。圖12顯示將一組重疊3D圖形轉(zhuǎn)變(morphing )與另一組3D圖形連接在特定的點。圖13顯示依據(jù)本發(fā)明具體產(chǎn)生3D圖形的一個方塊流程圖(block diagram )主要元件符號說明
I- “高”字2- “古”字3-三維”古”字4-三維”外”字7至29-筆劃30至35-部首40- “魚”字或部首50- “京”字或部首100-使用者101-語言翻譯102- 二維字體輸入103-規(guī)則引擎104-數(shù)據(jù)庫105- 3D圖形或是3D字體輸出106-篩選3D圖形107-地標(biāo)設(shè)計輸出a-連接點b-連接點C-字體的框
具體實施方式
圖13所示是本發(fā)明的具體產(chǎn)生3D圖形流程圖。使用者100可以輸入一個或數(shù)個圖形文字。輸入方式有鍵盤，鼠標(biāo)或聲控輸入等。如中文字基本輸入有“漢語拼音”，“部首”和“兩種混合式”，或采用現(xiàn)有的手寫識別工具。其他使用者如不熟悉現(xiàn)有方式可依靠語言翻譯101輸入字體102。在整批作業(yè)環(huán)境，使用者也許不需親自輸入所有理想能字體，但可以從字典選擇一組字體，或輸入一組預(yù)先歸類的字。選定的字在規(guī)則引擎103經(jīng)過部首符分辨及筆劃分析，這規(guī)則引擎103然后從數(shù)據(jù)庫頡取相對應(yīng)的3D部首和或是筆劃，而數(shù)據(jù)庫104已儲存預(yù)處理的部首和筆劃，相對應(yīng)的于一立方體內(nèi)產(chǎn)生3D圖形或是3D字體105。它可以根據(jù)所選的操作規(guī)則或是預(yù)先設(shè)定值進一步合并(或稱融合，合并，或重 疊)。系統(tǒng)將產(chǎn)生多重可選的3D結(jié)構(gòu)，使用者可以從中選擇最佳的一個。藉由互動方式篩選106并以電腦屏幕或印表機等不同方式顯示出來。操作規(guī)則如復(fù)制，翻轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)，平移，縮放，重疊和演變，能夠被預(yù)先設(shè)定，或是根據(jù)使用者的選擇。值得注意是設(shè)計的結(jié)果，可能無法具體應(yīng)用。例如，從系統(tǒng)中產(chǎn)生的一個地標(biāo)的雕塑107，可能需進一步通過傳統(tǒng)的“功能”，“結(jié)構(gòu)”，“編制”和“預(yù)算”檢驗修正，以符合成建筑物要件。上述透露具體實行的例子所用的圖例和說明的目的非用于很詳細(xì)的描述或是局限于展現(xiàn)很精確圖形。當(dāng)然還有許多可修改的可能性或不同的方法可根據(jù)上述產(chǎn)生。這具體實行例子的選擇和描述是為解釋所透露的原理與其實際的應(yīng)用，而能夠使一般人在藝術(shù)上可利用所透露的以不同實用方式和不同修改方法去符合他們所預(yù)想的使用。對這群普通人在藝術(shù)上將有更明顯不同實用方式。但對本發(fā)明而言是屬相關(guān)的而無法偏離跳出本發(fā)明的范圍和精隨。本透露的范圍定義在專利范圍部分，而非上述的描述和其中具體實例的說明。
權(quán)利要求
1..一電腦輔助設(shè)計方法，用于在電腦屏幕顯示三維(3D)圖形文字，這方法包括使用者選擇至少一個圖形文字；其中每一個字由一系列筆劃所組合，每一筆劃則是一個3D元件可從一組預(yù)先設(shè)計好3D筆劃元件選出；依照第一組安置規(guī)則將所選圖形文字筆劃建造成一或多個3D的物件，在電腦屏幕顯示出具有多層次3D的圖形。
2..按照權(quán)利要求I的電腦輔助設(shè)計方法，其特征在于其中第一組的安置規(guī)則包括移動、復(fù)制、放大縮小、翻轉(zhuǎn)、演變、和重疊，在安置3D元件時允許改變所預(yù)設(shè)的值,而每一 3D元件則由所選數(shù)個圖形文字的筆劃所組成。
3.按照權(quán)利要求I的電腦輔助設(shè)計方法，其特征在于其中所選數(shù)個圖形文字進一步依據(jù)第二組安置規(guī)則重疊或?qū)映梢粋€3D結(jié)構(gòu)，這二組安置規(guī)則系以所選圖形文字的連續(xù)筆劃(部首)作為運作單元。
4.按照權(quán)利要求3的電腦輔助設(shè)計方法，其特征在于其中第二組的安置規(guī)則包括移動、復(fù)制、放大縮小、翻轉(zhuǎn)、演變、和重疊，在安置3D元件時允許改變所預(yù)設(shè)的值,而每一 3D元件則由所選數(shù)個圖形文字的部份連續(xù)筆劃所組成。
5..一個可在電腦屏幕表現(xiàn)3D圖形文字的系統(tǒng)，其特征在于這系統(tǒng)包括使用者可選擇至少一個圖形文字的輸入方法，其中每一個字由一系列筆劃所組合，每一筆劃則是一個3D元件可從一組預(yù)先設(shè)計好3D筆劃元件選出；一個數(shù)據(jù)庫(da用于儲存表現(xiàn)3D圖形文字的資料；一組設(shè)計軟件程式依照第一組安置規(guī)則將所選圖形文字筆劃建造成一或多個3D的物件；在電腦屏幕顯示出具有多層次3D的圖形。
6.按照權(quán)利要求5—個可在電腦屏幕表現(xiàn)3D圖形文字的系統(tǒng)，其特征在于其中第一組的安置規(guī)則，包括移動、復(fù)制、放大縮小、翻轉(zhuǎn)、演變、和重疊，在安置3D元件時允許改變所預(yù)設(shè)的值，而每一 3D元件則由所選數(shù)個圖形文字的筆劃所組成。
7.按照權(quán)利要求5—個可在電腦屏幕表現(xiàn)3D圖形文字的系統(tǒng)，其特征在于其中所選數(shù)個圖形文字進一步依據(jù)第二組安置規(guī)則重疊或?qū)映梢粋€3D結(jié)構(gòu)，這二組安置規(guī)則系以所選圖形文字的部份連續(xù)(部首)作為運作單元。
8.按照權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其特征在于其中第二組的安置規(guī)則包括移動、復(fù)制、放大縮小、翻轉(zhuǎn)、演變、和重疊，在安置3D元件時允許改變所預(yù)設(shè)的值，而每一 3D元件則由所選數(shù)個圖形文字的部份連續(xù)筆劃所組成。
9..一個電腦可讀取的記憶裝置儲存一組軟件程式，其特征在于此軟件程式可藉由一電腦系統(tǒng)執(zhí)行輔助設(shè)計，其方法包括使用者選擇至少一個圖形文字，其中每一個字由一系列筆劃所組合，每一筆劃則是一個3D元件可從一組預(yù)先設(shè)計好3D筆劃元件選出；依照第一組安置規(guī)則將所選圖形文字筆劃建造成一或多個3D的物件；在電腦屏幕顯示出具有多層次3D的圖形。
10.按照權(quán)利要求9的記憶裝置，其特征在于其中第一組的安置規(guī)則，包括移動、復(fù)制、放大縮小、翻轉(zhuǎn)、演變、和重疊，在安置3D元件時允許改變所預(yù)設(shè)的值,而每一 3D元件則由所選數(shù)個圖形文字的筆劃所組成。
11.按照權(quán)利要求9的記憶裝置，其特征在于其中所選數(shù)個圖形文字進一步依據(jù)第二組安置規(guī)則重疊或?qū)映梢粋€3D結(jié)構(gòu)，這二組安置規(guī)則系以所選圖形文字的連續(xù)筆劃(部首)作為運作單元。
12.按照權(quán)利要求11的記憶裝置，其特征在于其中第二組的安置規(guī)則包括移動、復(fù)制、放大縮小、翻轉(zhuǎn)、演變、和重疊，在安置3D元件時允許改變所預(yù)設(shè)的值,而每一 3D元件則由所選數(shù)個 圖形文字的部份連續(xù)筆劃所組成。
全文摘要
藉由電腦的補助，可將一組圖形文字轉(zhuǎn)變成不同組合的三維3D物件，其中組合3D物件可當(dāng)?shù)貥?biāo)的設(shè)計方案。使用者可以很容易修改這些立體物件以實際的功能，編制和預(yù)算去達成特殊設(shè)計的目的。藉由將中國漢字輸入電腦產(chǎn)生的3D物件，設(shè)計者可專注在篩選一些有潛力的立體物件，而不是依傳統(tǒng)設(shè)計方式從草圖步驟逐一開始。
文檔編號G06T19/20GK102945572SQ20121036602
公開日2013年2月27日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者吳秋泳 申請人:吳秋泳