依据图形文字中国汉字产生地标建筑或雕塑

摘要

藉由电脑的补助，可将一组图形文字转变成不同组合的三维3D物件，其中组合3D物件可当地标的设计方案。使用者可以很容易修改这些立体物件以实际的功能，编制和预算去达成特殊设计的目的。藉由将中国汉字输入电脑产生的3D物件，设计者可专注在筛选一些有潜力的立体物件，而不是依传统设计方式从草图步骤逐一开始。

说明书

技术领域

此应用是关于电脑的辅助设计，更明确的说是3D立体图形文字的表现。

 

背景技术

图形文字如传统中国文字已普遍被应用于亚洲语言，如中文，日语，韩语等，不同于英文字母，图形文字是由一系列笔划形成的二度空间2D图像。而中国文字有三千五百个常用的字和八万个已知文字。中国文字的多样化和复杂性，可用于设计软件中的画图组件。一般而言，现有市面上建筑设计软件在画图功能上明显不足。中国文字一般指是平面的字体。书法在过去很盛行，在现代它也是被人当成艺术的表现。图1a显示挤压的字体当例子，它是一个表现立体的字形，常用在商业广告或广告招牌设计。阴影10和部分字划一前一后，让人看起来有立体的感觉。一般而言被挤压字体如平面文字加上它的厚度。中国汉字偶而在东方及西方文化被用于建筑的平立面图，如图1b所示高雄85大楼是以高字来设计。由弗兰克·劳埃德·赖特设计的教堂，其平面图就像中国文字的“古” 如2的图2a所示。以上这两栋建筑所设计的方式，就像被挤压的文字一样，是以平面的字体加上它的厚度。目前的软件不是缺乏画图功能设计，就是有限的3D功能。传统的电脑画图软件也许有好的3D表现功能，然而直线，圆弧，圆环，矩形，多边形等基本典型的绘图工具的元件，使用者往往会被其引导至简单的3D图形设计。要设计一个有趣和复杂的图形，使用者通常依赖素描和做模型，这是一个相当耗费时间的过程。正因为如此，在设计过程仍有需要进一步改善的空间，可藉由电脑辅助环境，大量的设计构造和图形文字可有系统地探讨和显示在电脑屏幕上。

发明内容

本发明的目的是依图形文字产生在多层上的3D图形，它和传统单层3D字体不同。 本发明的目的是将中国汉字依据笔划分开，而堆叠笔划在立方体的多层内。 本发明的目的是利用电脑辅助依数学方式将3D字重叠，已重叠3D字可再利用手动，或是电脑程式加以操作修改。 本发明的目的是筛选数百或上千的3D重叠文字，以作为地标的设计。 本发明的目的是以3D文字产生3D雕塑或建筑。

本发明的具体应用，包括应用电脑辅助方法。可由一组图形文字藉由电脑辅助产生不同组合的3D物件。其中有些3D物件可作为地标设计方案来源。使用者只需修改这些物件用“功能”和“编制”，进一步达到其特定的设计目的。设计者筛选由一组图形文字和操作规则藉由电脑辅助产生3D物件，该系统使设计者专注到选定有潜能的物件作为初步的设计步骤，而非依传统设计方式从草图设计开始。另一个可具体应用是现有的二度空间中国汉字,可根据笔划顺序转换成三度空间的字。每一笔划可被放置在立方体的一层一层上面。如果从一特定角度看3D中国汉字,这字仍可被分辨，每一个3D中国汉字可用来当建筑组合方块，它可以利用电脑软件补助方式和其它3D中国汉字相重叠而产生数组不同3D物件，使用者可筛选及分析这些所产生的3D物件以作为不同的应用。另一个可具体应用是电脑屏幕的保护程序，电脑屏幕保护程序可借所输入的图形文字产生，它可在电脑屏幕上显现??由2D文字变成3D图形或者由3D图形变回2D文字。根据所选择的操作规则，这所输入文字可堆叠、演变、重叠而进一步产生多个3D图形。

详细说明本发明 中国汉字将用来当作例子，图1a显示一个过去已有的艺术立体表现的中中国汉字。它其实是依照传统2D字形在另一空间加上厚度。图1b显示一个2D文书字体它的每一笔划都在同一层上。图2a和图2b显示同一个字体在一个正方形内。正方形是字体的框，特意让它显示出作解说之用。图2b更进一不依一般书写顺序标示字体的笔划。每一个中国汉字可以在不同图形内转化成3D字形，它接着可用当作3D建筑组合方块，依据某种操作规则，作为进阶设计如图例3 -12 会在下面文章作更进一步的说明。 a建造一个字在立方体内 每一个人都知道图形文字是由顺序笔划组成，图3显示图2a的字可分解成每一笔划， 笔划7，8，9，10，和11 各别代表1~5每一笔划，每一笔划可以当作3D基本构造可依照不同笔划顺序从上到下或从下到上置入立方体或是其它可放大缩小3D图形的层内。图4内每一笔划的长宽高以三度空间座标XYZ来各别表示，每一笔划的高度或厚度，可用一个字最多的相连笔划数除以立方体的一边来决定。例如笔划9 10和11在图形4的中国汉字3形成最多连接的部分，笔划的厚度等于三分之一立方体的边， 当然本发明不限于在如决定笔划的厚度，例如有某种艺术理由，可事先指定一个笔划的厚度和储存在数据库内当作这个字体的数位值。同样的，有很多不同的方法去安置笔划的顺序在立方体内。图4所举的例子每一笔划置于另一笔划之上且相连结，但是放置的规则可设定允许不同笔划放置方法。像有间距的漂浮笔划可移动到一个不同连接点， 旋转依所预设方向，放大缩小到一尺寸不同于预设的值等等，值得一题， 飘浮的笔划在设计上是允许的，它或许需要靠隔壁的笔划来支撑。在实施阶段，可利用小支撑的元件像钢柱，或是透明的玻璃纤维来支撑。 b 两个字重叠在立方体内 图5显示一个重叠3D的字形，中国汉字3和中国汉字4的笔划重叠在一起，这个例子显示两个字如何合并在一起而形成新的3D结构，图4的中国汉字4是由二个没连接的部首所组成，它的笔划个别标示7-9和10-11，字的部首如图5所示，可各别处理， 中国汉字4的笔划7-9可放置中国汉字3的上面， 而中国汉字4的笔划10-11可放置中国汉字3的前二层，或在其下方，因为二度空间图形在xy座标没有改变，中国汉字3和4如由上看，它们一样是两个字重叠在一起，以实用的理由和母指定律，这数字的部首可以视为进阶的建筑方块用于放置数个部首(中国汉字)于立方体内，当然本发明并不限于上述的方法去说明数个中国汉字的部首如何排放在多重层内，很明显有很多不同，但很好的放置方法，但是它们都属于本发明的精随髓， 例如为某种艺术理由，在放置部首之前，部首可依据之前经验操作，像用旋转，移动，放大缩小，和演变，且部首的各种理想的形，可以存在数据库里，在电脑辅助时可取出使用。 c 根据部首操作 每一个中国汉字部首可以进一步区分成数个部首，每一个部首代表简短的笔划顺序，或局部的笔划，它们之所以被称部首，因他们会用于其它的中国汉字，例如图形6显示复合字5，是由部首40及50组成，每一个部首其实是一个中国汉字，整个部首40可以进一步区分出另外部首像30， 31 和32。因为每一部首是依局部笔划顺序，它可以简化设计过程，由应用同样的操作规则在相同的部首上，例如图6的3D结构笔划顺序22-23， 24-26， 27-29等组成不同部首，可视为不同方案是以部首的顺序而??非笔划顺序去代表所选的字和以有限的部首去建立一些3D结构要件事有它的好处，这设计的过程由数个部首(字)产生的3D图形和由一个单字所产生的3D图形是类似，不同是前者是由部首而后者是依笔划顺序。

d.设计用缩小指示立方体 在电脑辅助的环境，标示一个立方体的方位是恰当的以应用操作规则用于操作数个立方体。每一个立方体可容纳一或多个中国汉字，以图形7a-7b为使用缩小指示立方体设计实例，在这缩小立方体内有6个指定面，例如为了区分图4的2个不同的立方体，一个缩小立方体标示1~6面， 另外一则是用A~F代表个别6个面(如图7b) 。当缩小指示立方体旋转90度， 面5则旋转到上面如图7C所示。图7a所显示的结果是由图4的一组中国汉字所产生。在重叠前先以缩小指示图显示图4的中国汉字旋转90度再和另一个字重叠。缩小指示图变成很实用，用于指示设计工具， 从复制立方体结构成完全一样的另一个，或是镜面影像对称形和数个立方体相连接，或堆叠在一起去创造另一高层设计。图8显示复制一组和图7a一模一样的3D结构。这设计更进一步到另一阶段的设计如图10所示所复制的结构转变成镜面对称图形然后与另一组在a与b点相连接。图12所产生的结构看似艺术上复杂，但它是从图4很简单字产生的。这是很明显的， 如采用不同建造组合或不同放置规则所产生的立体图形将有很大不同。因此做一比喻一组图形文字的形有如在储存库内的基因，复制与合并和生物演化过程类似。为使适合的物种演化出来，设计者采主动和选择者的角色，只需调整电脑辅助设计规则与电脑互动方式，从产生多数3D图形中决定他或她的选择。这种设计过程很适合像一般专业人员如建筑师或雕塑家他们可以此设计过程寻找新奇和艺术的想法。另一方面是一个完全自动的设计环境，可以为一般大众建立。他们参与的过程是简单的从数据库选择一组预设规则和选择指定字所能产生的复杂程度值。应用于此简单环境可以指引到以下方面但不限于此所列，如语言教育，模版建立，电脑的屏幕的保护程序。使用者输入数个字和字体重叠的复杂值，接着不同组合3D的构造显现在电脑屏幕，其中的过程图形可以或是可不用显现出来。本发明的目的是依图形文字产生在多层上的3D图形，它和传统单层3D字体不同。 本发明的目的是将中国汉字依据笔划分开，而堆叠笔划在立方体的多层内。 本发明的目的是利用电脑辅助依数学方式将3D字重叠，已重叠3D字可再利用手动，或是电脑程式加以操作修改。 本发明的目的是筛选数百或上千的3D重叠文字，以作为地标的设计。 本发明的目的是以3D文字产生3D雕塑或建筑。

 

附图说明 图1a  被挤压(extruded) 2D文字，它是已有艺品。 图1b  已存在艺术的2D字体。 图2a  显示中国汉字在一正方型内。 图2b  显示中国汉字可以依笔划将其拆开。 图3   显示一中国汉字依笔划拆开而依顺序排开如图2b所示。 图4   显示两个3D中国汉字在透视立方体内。 图5   显示两个中国汉字如图4所示重叠在一起。 图6   显示一个比较复杂多笔划3D中国汉字，其中中国汉字可以部首来表示。 图7a  显示二个重叠中国汉字而是以其中一个转90度和另一个重叠。 图7b  显示两个缩小指示立方体(key cube)个别标示有1~6面及AF面。 图7c  显示一个缩小指示立方体代表溶合二个缩小立方体，其中一个面5和其中一个面A相对重叠在一起。 图8  显示复制(cloning)和移动(translation)的功能如图7a所示，去复制一组重叠的3D文字。 图9  显示一个合并一组重叠3D字体如图7a所示，被重叠3D文字是镜面影像(mirror-reflecting )与另一组对称。 图10  显示复制和移动如图9所示重叠3D图形。 图11  显示翻转镜面影像(mirror-flipping )如图10所示一组重叠图形。 图12  显示将一组重叠3D图形转变(morphing )与另一组3D图形连接在特定的点。 图13  显示依据本发明具体产生3D图形的一个方块流程图(block diagram ) 【主要元件符號說明】

1-“高”字 2-“古”字 3- 三维”古”字 4- 三维”外”字 7至29- 笔划 30至35- 部首 40-“鱼”字或部首 50-“京”字或部首 100- 使用者 101- 语言翻译 102- 二维字体输入 103- 规则引擎 104- 数据库 105- 3??D图形或是3D字体输出 106- 筛选3D图形 107- 地标设计输出 a-连接点 b-连接点 c-字体的框

具体实施方式 图13所示是本发明的具体产生3D图形流程图。使用者100可以输入一个或数个图形文字。输入方式有键盘，鼠标或声控输入等。如中文字基本输入有“汉语拼音”，“部首”和“两种混合式”，或采用现有的手写识别工具。其他使用者如不熟悉现有方式可依靠语言翻译101输入字体102。在整批作业环境，使用者也许不需亲自输入所有理想能字体，但可以从字典选择一组??字体，或输入一组预先归类的字。选定的字在规则引擎103经过部首符分辨及笔划分析，这规则引擎103然后从数据库颉取相对应的3D部首和或是笔划，而数据库104已储存预处理的部首和笔划，相对应的于一立方体内产生3D图形或是3D 字体105。它可以根据所选的操作规则或是预先设定值进一步合并（或称融合，合并，或重叠）。系统将产生多重可选的3D结构，使用者可以从中选择最佳的一个。藉由互动方式筛选106并以电脑屏幕或印表机等不同方式显示出来。操作规则如复制，翻转，旋转，平移，缩放，重叠和演变，能够被预先设定，或是根据使用者的选择。值得注意是设计的结果，可能无法具体应用。例如，从系统中产生的一个地标的雕塑107，可能需进一步通过传统的“功能”，“结构”，“编制”和“预算”检验修正，以符合成建筑物要件。 上述透露具体实行的例子所用的图例和说明的目的非用于很详细的描述或是局限于展现很精确图形。当然还有许多可修改的可能性或不同的方法可根据上述产生。这具体实行例子的选择和描述是为解释所透露的原理与其实际的应用，而能够使一般人在艺术上可利用所透露的以不同实用方式和不同修改方法去符合他们所预想的使用。对这群普通人在艺术上将有更明显不同实用方式。但对本发明而言是属相关的而无法偏离跳出本发明的范围和精随。本透露的范围定义在专利范围部分，而非上述的描述和其中具体实例的说明。