図1~図5に、実施例のシミュレーション装� ��とシミュレーション方法とを示す。図にお� ��て、2はシミュレーション装置で、適宜のコ ンピュータにより実現され、4は汎用バス、6� ��画像バスで、画像データの専用バスである� ��8はニットデザイン部で、ユーザはニットデ ザイン部8を用いてニット製品のデザインを� �い、データ変換部10は、ニットデザイン部8� �得られたデザインデータを、横編機などの� �機での編成データに変換する。糸筋データ� �生部12は、編成データを糸筋データに変換す る。糸筋データはニット製品のループ形状や ループ間の接続関係、並びにループの位置を 、3D空間内の糸筋で表現したものである。1つ のニット製品に複数の糸を用いる場合、糸筋 データでどの糸がどのループに用いられてい るかも表現される。そして糸筋データでの糸 を、多角柱のセグメントを接続したものに変 換することにより、ニット製品のレンダリン グ前の3Dデータが得られる。汎用メモリ14は� �ニットデザイン部8~糸筋データ発生部12で発� ��させたデータを記憶する。

 16はユーザ入力で、スタイラスやマウス� �トラックボールなどの入力手段であり、18は カラーモニタで、デザインデータや糸筋デー タ、並びに3Dループシミュレーションデータ� ��表示し、19はビデオメモリで、カラーモニ� �18に直結している。20はカラープリンタで、� ��ザインデータや糸筋データ、3Dループシミ� �レーション画像などをカラープリントする� �汎用CPU22は糸筋データをポリゴンの頂点デー タに変換し、また視点変換や縮小、拡大、回 転、パニングなどに応じて処理範囲のループ を抽出し、他を処理範囲から除外するように クリッピングする。得られたポリゴンデータ はポリゴンメモリ24に記憶され、ポリゴンデ� ��タは、例えばポリゴンの頂点座標(3D座標)と ポリゴン頂点の不透明度、及び頂点のカラー 値からなり、以下では頂点データという。

 図2に、実施例でのループの配列 A)と、� �ープからセグメントへの分割 B)を示す。糸� ��データには、各ループの中心31の3D座標が含 まれ、また各ループに対して接続関係にある 周囲のループの番号が含まれている。なお以 下でループと編目は同義語で、中心はループ を代表する点であるが、ループの中心以外の 点でループを代表させても良い。例えば図2  A)の場合、小さな長方形で囲んだループの周� ��には、左右で接続されたループ32,33と上下� �接続されたループ34,35がある。1つのループ� �他のループとが重なって同じ位置にある場� �、これらのループは互いに接続されている� �のと見なす。また1つのループと重なってミ� ��の糸がある場合、これらも互いに接続され� ��いるものと見なす。以上の接続関係により� ��1つの編目の周囲にある編目を特定できる。

 図2 B)に示すように、1つのループは実線� ��区切った複数のセグメントに分割され、破� ��でマークしたセグメントに対して図2 B)の� �右に示すように、セグメントは多角柱の形� �をし、ループの断面が多角柱の底面や頂面� �なる。ループを構成する糸は断面が円形に� �いので、セグメントは6角柱あるいは8角柱が 好ましく、ここでは処理速度を向上するため 6角柱とする。但し画像を縮小し、個々のル� �プの重要性が低下する場合、処理速度を向� �させるため、セグメントを4角柱または3角柱 に単純化する。セグメントの側面は長方形で 、これを2分して2つの三角形とする。セグメ� ��トを6角柱とすると、1つのセグメント当た� �2×6の12ポリゴンが生成する。また1ループ当� ��り10~20程度のセグメントを設ける。従って� �ープ当たりのポリゴン数は100程度となる。� �点データの段階では、ポリゴンの各頂点の� �標(3D座標)、各頂点の不透明度、及び各頂点� ��カラー値が指定されており、このうちカラ� ��値は頂点データとは別に与えてもよい。

 グラフィックCPU26は、ポリゴンの頂点デ� �タを補間することにより、ポリゴン上の各� �置に対する画像データを発生させ、このデ� �タには3D座標と不透明度並びにカラー値など が含まれる。グラフィックCPU26は、各ポリゴ� ��に対する画像データを発生させると、視点� ��対する位置に基づいて複数のポリゴンの画� ��を奥行き方向に重ね合わせ、さらに光源に� ��るシェーディング等を施して、カラーモニ� ��18に表示するための3Dループシミュレーショ ン画像を発生させる。

 以上のようにして発生させた3Dループシ� �ュレーション画像は、仮想的なニット製品� �表している。3Dループシミュレーション画像 からなる仮想的なニット製品を、人体モデル に着装させ、着装した人体モデルの姿勢を変 え、あるいはハンガーに吊し、また平坦に配 置して、ニット製品のデザインを評価できる ようにする。このようにして得られる仮想的 なサンプルをバーチャルサンプルと呼び、カ ラーモニタで表示あるいはカラープリンタで プリントする。ここで、3Dループシミュレー� ��ョン画像への視点を変更する、表示画像を� ��小/拡大する、3Dループシミュレーション画� ��を回転させる、表示画像をパニングする、� ��のことを行うと、画像を再処理する必要が� ��る。例えば視点変換によって、表示画像を� ��えば縮小/拡大すると共に、表示エリアを変 更すると、カラーモニタ18に表示される画像� ��変更される。そして視点変換等に伴う画像� ��変更を高速で行えないと、ユーザを待たせ� ��ことになる。なお縮小/拡大/回転は視点変� �の一部で、パニングは連続的な視点変換の� �である。またポリゴンの頂点データを変化� �せずに、表示画像を再発生させることは、� �点変換に限らず、光源の変更や糸のカラー� �の変更等の場合にも必要となる。

 グラフィックCPU26は、3Dループシミュレー ション画像を発生させるために、ポリゴンの 頂点データを必要とする。頂点データは、ポ リゴンメモリ24から画像バス6を介して、グラ フィックCPU26へ供給される。しかしながらバ� ��6の転送速度には制限があり、グラフィック CPU26に直結されたグラフィックメモリ28から� �点データを供給する方が高速である。そこ� �グラフィックメモリ28のディスプレイリスト に、頂点データの少なくとも一部を記憶する 。ディスプレイリストでの最小記憶単位はル ープである。なおグラフィックメモリ28は、� ��ィスプレイリストの他に、カラーモニタ18� �への2D表示画像等を記憶する。

 グラフィックメモリ28には一般に、全て� �頂点データを記憶するだけの容量がないの� �、ニット製品の一部、例えば1/2~1/4のループ� ��ついて、頂点データをディスプレイリスト� ��登録する。ここで好ましくは、ディスプレ� ��リストに登録するループをニット製品の全� ��に分散させる。これによって、ニット製品� ��どの部分を処理する場合でも、平均的に高� ��化できる。言い換えると、ニット製品の特� ��の箇所の頂点データをディスプレイリスト� ��集中的に登録すると、ディスプレイリスト� ��登録されていない部分を表示する際に、処� ��が極端に低速になる。これに対してディス� ��レイリストに登録するループをニット製品� ��体に分散させると、ニット製品のどの部分� ��処理する場合でも、ほぼ同等の速度が得ら� ��る。

 図3に、糸筋データ中の編目データ36から� ��カラーモニタ18への表示までの過程を示す� �編目データ36では編目毎に編目の種類(表目/� ��目,ニット/タック/ミス,振りの有無とそのピ ッチなど)を記載し、周囲の編目との接続関� �を記載する。接続関係は、上下左右などに� �字通りに接続されている編目の他に、2重目� ��どで重なった編目や、ミスと通常の編目と� ��重なりをいう。さらにどの糸を用いている� ��かを糸番号で記載する。なお編目番号は、� ��目データ36を記憶するテーブル内のアドレ� �等で表現される。汎用CPU22は編目データを頂 点データに変換し、頂点データには例えばポ リゴンの頂点座標と不透明度及びカラー値が 含まれる。頂点データはグラフィックCPU26へ� ��送され、汎用CPU22は編目データ36中のループ の中心座標と接続関係とを用いて、カラーモ ニタ18の表示範囲に含まれるループかどうか� ��判断する。例えば回転、縮小/拡大、パニン グなどの視点変換が行われると、表示範囲が 変化する。

 新たな視点に対する表示範囲内に中心座� ��が含まれるループは、表示範囲に含まれる� ��そして表示範囲内に含まれるループに対し� ��、接続関係にあるループも表示範囲に含ま� ��るものとして、処理対象とする。表示範囲� ��のループを完全にチェックするには、中心� ��標が表示範囲内に含まれるループからのチ� ��ック範囲を拡げれば良く、例えば上記の接� ��関係にあるループから、さらに外側に1段階 接続関係にあるループまでを処理範囲とする と良い。以上のようにして、処理範囲を制限 しながら、新たな表示範囲内にあるループを 処理対象から外さないようにする。新たな表 示範囲等に応じて処理範囲を制限することを 、クリッピングと呼ぶ。ポリゴンメモリ24か� ��グラフィックCPU26への転送範囲は、クリッ� �ングにより制限される。

 頂点データの少なくとも一部は、グラフ� ��ックメモリ28のディスプレイリストに記憶� �れている。汎用CPU22は、処理が必要なループ の範囲を、グラフィックCPU26へ通知し、グラ� ��ィックCPU26は、この内でディスプレイリス� �に登録済の頂点データを、グラフィックメ� �リ28から読み出す。頂点データを用いて、グ ラフィックCPUはポリゴンの3D画像を形成し、� ��点からの奥行き方向に対するポリゴンの重� ��りや、シェーディングなどの処理を施し、� ��ラーモニタ18に表示するための画像を生成� �る。

 図4にクリッピングの例を示し、3Dループ� ��ミュレーション画像40に対して、例えば表� �を拡大し、エリア41のみが新たな表示範囲に 含まれるものとする。この時、汎用CPUは、こ の表示範囲内に含まれるループか否かを、ル ープの中心座標と、表示範囲内に含まれるル ープと接続関係にあるループかなどから、判 別する。この結果、処理対象となるポリゴン の数を全体の例えば数分の1に減少させ、処� �を数倍高速にできる。また処理対象に含ま� �る頂点データの内で、ディスプレイリスト� �登録済みのものは、ポリゴンメモリからグ� �フィックCPUへの転送が不要で、処理速度が� �倍程度向上する。そこで例えば、新たな表� �範囲に含まれるポリゴンが全ポリゴンの数� �の1で、処理対象のループの1/2がディスプレ� ��リストに登録されているとすると、処理速� ��は10倍程度向上する。なお3Dループシミュレ ーションの着装などのように、3Dループシミ� ��レーション画像自体を立体変形させる場合� ��新たな頂点データは全ポリゴンに付いて求� ��、カラーモニタへの表示範囲から外れるル� ��プに対してはグラフィックCPUでの処理を省� ��する。

 図5に、6角柱のセグメント42を4角柱のセ� �メント43に変換し、セグメントを単純化する 例を示す。表示を縮小すると、セグメント43� ��ように、より単純なセグメントを用いても� ��視覚上の影響は小さくなる。そこで元のセ� ��メント42での頂点P1,P2,P4,P5,P7,P8等をそのまま 新たなセグメント43の頂点とし、頂点P3,P6,P9,P 12を削除する。セグメント43ではポリゴン数� �8で、ポリゴンの各頂点はセグメント42で存� �していた頂点である。このようにポリゴン� �データを単純化することにより、表示を縮� �した際に、ポリゴン数を例えば2/3~1/2程度に� ��て、処理を約1.5~2倍程度高速化する。

 実施例では以下の効果が得られる。
(1) クリッピングで処理範囲を制限すること� ��より、処理を高速化できる。
(2) ループの中心座標とループの接続関係と� ��用いることにより、処理対象となるループ� ��、そうでないループとを容易に判別できる� ��
(3) ディスプレイリストに頂点データの一部� ��登録することにより、処理を数倍程度高速� ��できる。
(4) ディスプレイリストに登録するループを� ��ニット製品全体に渡って分散させることに� ��り、ニット製品のどの部分を処理する場合� ��も、平均的に高速化できる。
(5) 表示を縮小する際に、セグメントの一部� ��頂点を削除して残る頂点のみを用い、セグ� ��ントを単純化することにより、処理速度を� ��えば約1.5倍高速化できる。
(6) 以上により、ニット製品に対する回転、� ��点変換、縮小、拡大、パニングなどの処理� ��行った際の待ち時間を短縮し、リアルタイ� ��に処理後の3Dループシミュレーション画像� �表示できる。