使用预先定义的设计覆盖层的自动随机图案生成.pdf

本发明提供了一种用于自动生成电子地定义的图案的随机次序系列的系统，在所述系列内的每个电子地定义的图案被形成为包括至少第一虚拟层和第二虚拟层的虚拟合成图案，所述第一虚拟层被称作基层并且所述第二虚拟层被称作覆盖层，所述第一虚拟层与图案相关并且所述第二虚拟层与从预先确定的图案库中随机地选择的图案相关。

1.  一种用于自动生成电子地定义的图案的随机次序系列的系统，在所述系列内的每个电子地定义的图案被形成为包括至少第一虚拟层和第二虚拟层的虚拟合成图案，所述第一虚拟层被称作基层并且所述第二虚拟层被称作覆盖层，所述第一虚拟层与图案相关并且所述第二虚拟层与从预先确定的图案库中随机地选择的图案相关。

2.  如权利要求1所述的系统，其中与所述第一虚拟层相关的所述图案由被定位在虚拟主图案上的虚拟模板的边界限定。

3.  如权利要求2所述的系统，其中从所述虚拟主图案随机地选择与所述第一虚拟层相关的所述图案。

4.  如权利要求3所述的系统，其中与所述第一虚拟层相关的图案在形成所述虚拟合成图案之前受到电子操纵。

5.  如权利要求1所述的系统，其中对于在所述系列内的所有合成图案而言，与所述第一虚拟层相关的所述图案是共同的。

6.  如权利要求1所述的系统，其中所述第二虚拟层受到电子操纵，所述电子操纵使用选自转动、镜像、转动且镜像、以及重新定位的至少一种技术。

7.  一种小方地毯系列，其中每个小方地毯带有合成图案，所述合成图案包括至少下层图案和覆盖图案，对于所有小方地毯而言所述下层图案是共同的，所述覆盖图案随机地选自于预先确定的这种覆盖图案的库，其中每个覆盖图案被选为合成图案的一部分以形成一完整的系列。

8.  如权利要求7所述的系列，其中单个覆盖图案和单个下层图案被用来形成所述合成图案。

9.  一种产生一系列随机次序的虚拟合成图案的方法，所述虚拟合成图案用于在一系列纺织品基底上形成图案，每个所述虚拟合成图案旨在被用于一系列单独的纺织品基底，使得在所述系列中没有单独的纺织品基底带有与在所述系列内的任何其它纺织品基底的图案重合的图案，所述处理包括：
(a)形成第一虚拟层和第二虚拟层，所述第一层被称作基层并且所述第二层被称作覆盖层，每个所述层储存图案数据；
(b)建立预定的覆盖层的覆盖图案库，每个所述预定的覆盖层具有与所述库内的任何其它覆盖层的图案不重合的图案；和
(c)形成一系列合成图案，每个包括基图案和至少一个覆盖图案，所述系列通过从所述库中随机地选择覆盖层直到每个覆盖层都被选择过而形成。

10.  如权利要求9所述的方法，其中与所述第一虚拟层相关的所述图案由被定位在虚拟主图案上的虚拟模板的边界限定。

11.  如权利要求9所述的方法，其中所述第一虚拟层在形成所述虚拟合成图案之前受到电子操纵。

12.  如权利要求9所述的方法，其中所述第二虚拟层在形成所述虚拟合成图案之前受到电子操纵，所述电子操纵使用选自转动、镜像、转动且镜像、以及重新定位的至少一种技术。

使用预先定义的设计覆盖层的自动随机图案生成
技术领域
本发明涉及一种用于产生大量数字-定义的图案的自动化系统，所述数字-定义的图案适于印刷在纺织品上，其中每个图案与所有其它图案共有一个或多个一致的设计图形。通常情况下，每个图案是由至少两个分离的、电子定义的图案“层”形式的组成部分(component)组成的合成图，所述图案“层”被数字叠合。如果一系列这种图案共有至少一个图案层，在该系列内的所有图案看起来是与该系列中的所有其它图案在视觉上相关的。在一个实施方式中，这种用来形成图案的系统可以被用来产生用于在单个的地毯砖(floor tile)或小方地毯(carpet title)(其被总称作小方地毯)上使用的一系列相关图案，其中在一系列中没有两个小方地毯带有完全相同的合成图案，但是，其中所有小方地毯带有一背景图案或图形，或者一系列背景图案或图形，当这种小方地毯被安装在一起时其用来使全部图案外观统一。在一些优选实施方式中，当被安装时所述小方地毯产生一看起来随机的图案排列。根据这里的教导，这种图案的产生能在很大程度上是自动化的，并且能通过与图案形成机器控制系统相关的一组算法来执行。
背景技术
地毯包括重要的内部设计元素，通常依靠所述内部设计元素来统一和增强特定的内部设计概念。在过去的十年中，模块化地毯-也就是，小方地毯(carpet title)或面板(panel)的使用已经受到室内设计师的喜爱，尤其是在商业空间，因为它能模仿传统的阔幅地毯的外观，而且同时提供一种实用的方式，通过该方式所述地毯的局部部分能被容易地去除以触及地下配线(under-floor wiring)或者在被损坏、过渡磨损、玷污等时能被容易地替换。这里所披露的技术的一种特定应用是使大量的单个小方地毯的形成自动化，当被安装时，所述大量的单个小方地毯产生不重复的、多小方地毯图案，该图案足以引起高视觉兴趣，并且在很大程度上掩饰以其它方式会在视觉上不受欢迎的任何形成图案的人为因素，但是提供一个或多个共同的设计元素，所述共同的设计元素在视觉上使所述多小方地毯图案统一起来。
成功的模块化小方地毯安装和可以帮助获得阔幅地毯的外观的其中一个通常公认的重要标志是相邻小方地毯之间的接缝不显眼。如果单个小方地毯内的设计元素与相邻小方地毯内的相同，和/或延伸到相邻小方地毯内，并且那些设计元素在每个小方地毯之内不完全一样，由于相邻小方地毯之间的图案的不连续性，围绕所述接缝的区域能在视觉上很显眼，并且能让人注意到颜色不匹配或设计元素未对准的形式的任何瑕疵。这种情况下，当有设计元素-例如，单颜色带-横过分离的相邻小方地毯的边界延伸并且倾向于强调从一个小方地毯到一邻接小方地毯的过渡时，被称作“接缝中断”的情况经常发生。稍微反向直觉地，一种使得这种过渡尽可能不显眼的方法是将图案应用到单独的小方地毯，这些单独的小方地毯在所述安装中提供这样视觉变化，使得总体上单独的相邻小方地毯之间的过渡变得相对不重要。对于观察者来说，由多个小方地毯形成的整个图案的不规则特性在视觉上淹没了所述边界处的不连续性，其中一系列(但是不必须在集合，或安装)中的每个小方地毯具有独特的图案，但是在所述安装内的一个小方地毯与所述安装内的所有其它小方地毯在美学上(在颜色和单独的图案元素方面)是一致的。
在这一点上，成功的模块化地毯安装，或任何地毯安装的另一重要标志是选择的图案为整个内部设计提供不醒目的补充(complement)的能力。地毯图案通常基于相对小的图案，也就是说，至少一个完整图案在其内重复的图案可以被完全定义在单个小方地毯的区域之内。然而，这种图案会带来显著的潜在缺点。在许多情况下，当沿着相对浅的视角观察时，以其它方式被较好地放置的设计元素看起来是成行地对准的，导致大规模的图案异常，所述图案异常包括多个小方地毯并且在安装好的地毯的很大区域之上延伸。这种图案异常(其有时被称作“设计线(design line)”)可以是十分严重的，从而在视觉上变得突出的并且淹没期望的整个图案。
这种固有的基于设计的另外的问题是，形成图案的处理能偶尔使得轻微的周期性不一致发生在所述图案之内，例如，在图案元素或背景区域之内的染料的不均匀的应用，导致局部的条痕或带。当作为单独的小方地毯被观察时，这种周期性的不一致可能不醒目，但是当带有相同不一致的一系列这种小方地毯被安装在较大的区域之上时，这种不一致能变得是对准的，因此加重这些制造的人为因素(artifact)并形成视觉上显眼的条痕或带，所述条痕或带在多个小方地毯之上延伸。这里，这些图案异常，设计线，以及制造的人为因素将被总称为“形成图案的人为因素”。
人们相信，重复的图案的尺寸的不正确选择能加重接缝不连续性和形成图案的人为因素，所述接缝不连续性和形成图案的人为因素与通过观察所有都具有相同的图案的相对大区域的小方地毯而产生的一致性或对称性的潜意识的期望有关。因此，为了使得这种不连续性和人为因素最小化或者为了消除这种不连续性和人为因素，已经发现使用不重复的设计，但是其在相邻小方地毯之间共享共同的颜色和设计元素，对于消除对一致性或对称性的潜意识的期望是有效的，因此使得形成图案的人为因素以及接缝不连续性的视觉影响最小化。
实现这种技术的一个难题是开发系统，通过所述系统在制造的同时能产生和印刷一系列这种合成图案。一个可能的方案是，在单独的小方地毯上使用相对小量的不同设计元素以获得伪随机外观，并且然后在安装期间转动所述小方地毯以产生更随机呈现的整体图案。然而，因为这包括在安装期间转动所述小方地毯以将它们定位在不同的方向上，所以所述单独的小方地毯的绒头方位(pile lay)也被转动，这可能导致多种问题，包括水印(watermarking)或光泽(小方地毯之间的光反射率的差异)以及接缝问题(绒头行列在边界处变化很大)。因此，这里所披露的技术被认为是较好的，因为大体上能避免这些问题。
这里所描述的至少一种技术提供一系列小方地毯，每个所述小方地毯带有预定的独特的图案，使用优选为与基层并且与该系列中的其它图案协调的设计元素。任选地，在印刷在小方地毯上之前也可以改变覆盖图案的方位，因此产生更大量的独特的合成图案，同时允许将绒头方位保持在单一方向的安装(也就是，“单向”安装)。此外，如果需要的话，这种技术允许在所述图案上执行某些几何操纵以增强图案随机的外观。
这里所披露的图案产生系统的额外的好处在于，在至少一个实施方式中，至少一个共同的设计元素或图形(例如，背景)被结合到合成图案中，以用作安装内的所有小方地毯的视觉统一元素。因此，当被安装时，根据这里的示教产生的并且由小方地毯携带的所述合成图案显示出独特的“随机的”或“伪随机的”外观，尽管这些图案具有至少一个整体性的设计图形，所述设计图形在所有产生的图案中都是一致的，这样给予小方地毯安装一基础的视觉一致性。作为额外的益处，被结合到所述设计中的所述随机的或伪随机的元素趋于掩饰由于设计或制造处理的无意的人为因素、以及在单独的小方地毯边界处的图案或颜色的任何无意的不匹配所能出现的任何视觉上醒目的、大范围的设计线。
通过使用这里所描述的设计系统，具有操纵自动化技术的设计师，用最小的设计师输入，能产生一系列图案，所述图案共享一共同的艺术主题或图形并且适于在将图案形成在小方地毯或其它地毯，以及其它纺织品产品上中使用。特别地，这里所披露的系统尤其适用于在使用可中断的染料流和电子控制的染料敷料机(applicator)将图案形成在小方地毯或其它纺织品上中使用，所述染料敷料机根据数字定义的图案驱动。在这种应用中，作为形成图案的处理的一部分，访问并操纵电子定义的图案，这里所披露的系统有效地将设计过程的一部分重新定位到制造过程的真实的形成图案步骤，其中它能在没有设计师干预的情况下进行。
尽管这里所描述的技术和系统尤其是较好地适用于印刷或印染小方地毯，可以预期使用预先染好的纱在图形簇绒机上利用计算机产生类似的设计。
定义
为了便于下面的讨论，这里的说明基于以下假定：被形成有图案的基底(substrate)是具有相同尺寸的小方地毯，但是不必需具有相同的绒头高度。然而，应当理解，这些概念可以被应用到其它基底的图案形成，并且尤其是通过相应于所期望的基底的尺寸和特性和图案效果的适当的修改可以被应用到其它纺织品基底(包括阔幅地毯)的图案形成。此外，应当理解，下文的术语具有在下文中所述的含义，除非在文中以其它方式明确指出。这些定义将用作将在下面更详细地解释的一些概念的介绍。
术语“层”指分离地构造的虚拟数字空间，所述虚拟数字空间存储图案或设计，所述图案或设计用来被叠合(superimpose)在(或者被其它图案或设计叠合)其它图案或设计(每个所述其它图案或设计将构成分离的层)上以形成合成图案。用于每个层的图案能被独立地选择，并且任选地，能被独立地定向(也就是说，被转动或镜像)。例如，第一层能由一组间隔开的垂直平行线组成，并且第二层能由几何形状的图案组成。作为在设计软件内存在的分离数据文件，所述第一层，例如可以作为背景层，同时所述第二层的几何形状能作为被叠合的层而被定位在背景带上以形成新的合成图案。任选地，所述被叠合的图案可以被转动(例如，90度)、被镜像，被转动且被镜像，或者被重新定位(也就是说，“被平移”)，以形成另外的合成图案。也任选地，所述背景层同样可以被几何地改变(例如，通过转动、镜像，等等)。
如同这里所使用的那样，一个层-所述背景层-将被称作“基”层(其由基图案组成，如同下面所定义的那样)，并且所有的其它层-所述被叠合的层-将被称作“覆盖”层(由一个或多个覆盖图案组成，如同下面所定义的那样)，尽管这个术语不必意味着任何特定数量的层或所述层被放置在所述基底上的任何次序。事实上，如同这里所希望的那样，这些术语仅仅被用来描述图案产生处理，而不是所述图案通过其而被真实地应用到所述基底的处理或次序。这种区别在某些印刷操作中可能是重要的，例如，将黄色和蓝色以这种次序应用在所述基底的相同的区域内，由于“涂掩”、染料饱和度以及其它因素，与相应的蓝色和黄色的应用相比，产生不同的绿色色调。典型地，人们相信，设计师将选择这样的层作为基层，即所述层是这样的层，为了使得所述基层在视觉上的一致性方面最大化，其几乎全部覆盖将被形成图案的所述基底的表面并且一个或多个覆盖层将被应用到其上，但是这里所描述的处理不是必须这样。
术语“主图案”指主要的图案，尤其是虚拟形式的并且尤其是特性不重复的，通过其可以定义小的、模板尺寸的图案子集或样本。如果被应用到地毯背景中，在一个实施方式中，所述主图案能被认为是在虚拟的大基底(比如说，例如，二十平方英尺尺寸的虚拟基底)上不重复的图案，可以在随机地(或非随机地)在所述大虚拟基底之内的不同位置处将小方地毯尺寸的虚拟模板(例如，十八或三十六平方英寸)叠合到其上。在每个位置处，所述模板定义所述主要的主图案的小方地毯尺寸的图案“样本”。如果所述主图案是不重复的并且足够大的，并且所述主图案之内的每个模板位置是独特的(也就是说，在给定的小方地毯系列之内所述模板位置不被完全重复)，那么由给定的小方地毯系列的模板所定义的每个主图案样本也将是独特的。相反，如果所述主图案之内的所述模板的位置是重复的，那么所产生的主图案样本也将是重复的。在一个实施方式中，主图案可以被用来定义无限多个独特的基图案。可选地，可以重复所述主图案之内的模板的位置以产生具有用于所述系列内的所有小方地毯的相同的基图案的合成图案。在再一实施方式中，可以重复主图案之内的模板的位置，但是随后可以在被结合到所述合成图案内之前操纵(举例来说，通过转动，镜像，伸展，收缩和重复等)所述主图案样本，因而限定独特的，但是相关的基图案层。
术语“模板”指限定从主图案提取的用来形成基图案的图案样本的边界的封闭式几何形状。取决于所期望的设计效果，所述模板可以具有任何的形状或尺寸，尽管这里通常希望模板具有将被印刷的小方地毯的尺寸。可以想象(但不是必需的)，可以定义分离的模板以用作基层。
术语“基层图案”或“基图案”指图案层，所述图案层担当设计覆盖层被叠合到其上的背景。在这里所描述的一个实施方式中，对于给定集合内的所述小方地毯而言，所述基图案保持一致。可选地，可以操纵所述基图案，之后所述基图案与覆盖图案数字化地结合在一起以形成合成图案。可以想象，在一个实施方式中，基层主图案的尺寸将被设定成匹配，或者近似匹配，要被形成有图案的基底的尺寸(举例来说，对于在36英寸的小方地毯上形成图案而言，是36平方英寸)，并且所述基图案模板将与所述基层主图案具有相同的尺寸。这意味着，在这个实施方式中，每个基图案将是一样的-相同的图案元素被显示在相同的位置处-对于每个合成图案而言，并且因此每个合成图案在相同的位置处将具有相同的一致的设计元素，但是对于该设计系列之内的每个合成图案而言，覆盖图案是不同的。
在这里所预期的再一实施方式中，使用模板(所述的“基图案模板”)从主图案中选择各个基图案，使得小方地毯集合的基图案都是独特的但是通过相同的设计图形和元素是相关的。在这种情况下，独特的基图案被单独地印刷到单个基底(举例来说，单个小方地毯)上，产生一系列被独特地形成有图案的印刷基底(尽管在进行了任何图案操纵之后，所有基底将共享存在于所使用的所述主图案之内的任何形式的设计类似点)。
如同上面所解释的那样，这里所披露的处理的一个目的是自动地产生一系列被随机地置于各自的一系列小方地毯之上的一系列图案，并且当被安装时所产生的小方地毯展示随机的或伪随机的图案，但是也展示一个或多个一致的图案元素(典型地，来自所述基图案主图案)，所述图案元素在视觉上使所述多个小方地毯整体化并且提供与地毯安装相一致的完整图案。为了便于下面的讨论，假定所述合成图案的随机的或伪随机的组成部分归属于一个或多个覆盖图案，但是所述一致的图案元素归属于所述基图案层，在被结合成合成图案之前它们中的任一个可以被操纵。
所述基图案的主要目的是提供由所有小方地毯共享的共同的图案元素或颜色(或者至少一些这种元素或颜色)，因此提供在多个小方地毯上的一致的图案图形，所述多个小方地毯可以携带有明显不同的覆盖图案，并且因此形成在视觉上整体化的或一致性的内空间，尽管当被安装时整个图案呈“随机的”外观。在一个实施方式中，所述基图案主图案大于所述基图案模板，并且能通过改变所述模板在所述主图案之内的不同放置位置和/或对所产生的主图案“样本”进行几何操纵(举例来说，转动，镜像等)，产生本身独特的基图案。也可以想象，如果所述基图案模板不大于所述基图案主图案，所述模板能被定位在所述主图案内的相同位置处，因此产生能被放置在所述合成图案之内的不同位置处的重复图案。
术语“覆盖图案”指图案层，其与所述基图案层相分离，选自于预定义的覆盖图案的集合(“覆盖图案集合”)。所述覆盖图案集合是一组预定义的图案，所述预定义的图案在视觉上与特定的基图案相协调并且与该组之内的其它覆盖图案相协调。在一个实施方式中，在一小方地毯系列内的每个覆盖图案结合有所述基图案的设计元素和颜色，其中在一系列内没有两个覆盖图案是相同的。在这里所描述的实施方式中，假定(作为简化的、非限定性的例子)，以随机的次序印刷来自特定覆盖图案集合的所有覆盖图案(包括对所述覆盖图案的所期望的操纵)以形成第一小方地毯系列，之后所述覆盖图案(以及它们的所期望的操纵)的随机的印刷再次开始以形成后继的小方地毯系列。尽管可以想象多个覆盖层可以被应用在单个小方地毯上，其中每个层代表来自所述系列的不同的图案，但是可以预见，在许多情况下，如果作用覆盖层的相应的图案系列是足够多样化的，那么单个覆盖层将是足够的。
可以想象到的用作覆盖图案成分的设计元素是字母、文字、商标、标识图(logo)(例如，商业或学校标识图)等，其可以是这种形成有图案的小方地毯的使用者所专有的。在使用这种所专有(proprietary)的设计元素的情况下，这里所描述的操纵算法能被修改以防止设计元素(举例来说，标识图)被镜像、或者以其它方式被扭曲，或者防止由于放置的太靠近小方地毯边缘而被截去。因此，能保存所专有的设计元素的完整性。
术语“合成图案”指基图案和至少一个覆盖图案的叠合，其是在任何实际形成图案的步骤之前所形成的。
术语“小方地毯系列”指多个小方地毯，每个所述小方地毯已经被印刷有基图案和来自所述覆盖图案集合的其中一个预先定义的覆盖图案。所述小方地毯系列至少包括与覆盖图案的数量相同的小方地毯(也就是说，如果有十二个独特的覆盖图案，那么所述小方地毯系列具有至少十二个小方地毯)。如果操纵所述十二个独特的覆盖图案中的每一个，例如，以八种方式中的一种方式，如同将在这里进一步讨论的那样，那么所述小方地毯系列可以包括96个小方地毯。使用计算机算法，在小方地毯系列之内的小方地毯以其被印刷的次序从一个小方地毯系列到下一个小方地毯系列是变化的，形成印刷和安装的随机次序。应当理解，如果从更大的基图案主图案随机地选择基图案，因此产生独特的基图案层，那么所述小方地毯系列可以是无限大的(作为一实用方式)，尤其是如果所述基图案在印刷之前进行了几何操纵。
术语“小方地毯集合”指共享统一的基图案，但是具有用于与那个基图案一起使用的从给定的小方地毯系列中得到的覆盖层的小方地毯组。因为使用随机地顺序的覆盖图案生产每个小方地毯系列中的小方地毯，所以所述小方地毯集合将类似地包括这样的小方地毯，所述小方地毯的图案的顺序是随机的。在至少一个实施方式中，潜在优选地，小方地毯集合被安装使得没有两个相同的小方地毯被定位为彼此邻接，彼此在同一行，彼此在同一列，彼此在同一对角线上，或者类似方式，以维持所述安装的随机的外观。
术语“几何地操纵的”或“几何操纵”指通过技术例如转动、镜像(沿着边缘或一些选定的轴线)、转动且镜像、重定比例(也就是说，图案的全部或部分的扩展或收缩)、移位或平移(也就是说，将设计元素从一个位置移动到另一位置)以及更复杂的、多步技术的使用，以改变图案的外观的处理。在覆盖图案的情况下，优选的操纵步骤是转动(优选为以90度的增量)，沿着边缘的镜像，转动且镜像，以及平移。对于多步技术，其尤其更适用于与基图案一起使用，可以从初始提取的图案或与从主图案提取的一个或多个其它图案的组合提取、或者以其它方式产生多个图案。在后一种情况下，如果使用多个图案，各个图案可以被电子地“缝合”、拼贴或者以其它方式被结合在一起以形成用于在小方地毯的表面上使用的美观的图案。
发明内容
这里提供的是一种用于在纺织品基底，或者多个纺织品基底-例如，小方地毯-上随机地形成图案的方法，其中，每个小方地毯具有包括至少基图案和覆盖图案的合成图案。当被安装时，形成图案的随机次序导致随机的小方地毯布置以及整个随机的外观。从图案库随机地选择所述覆盖图案直到每个独特的图案都已经被用来形成一小方地毯系列。可以通过转动、镜像、转动且镜像、和/或改变它们在小方地毯上的位置(通过平移模板的位置)而操纵所述覆盖图案，以产生额外的变形并增加所述系列中的在所述系列开始重复之前能被选择的小方地毯的数量。任选地，在被结合到合成图案中之前可以操纵所述基图案。也描述了一种包括这种随机顺序的图案的小方地毯集合。
在第一实施方式中，所述基图案主图案与所述基图案模板具有相同的尺寸，因此确保用于集合内的所有小方地毯的基图案是相同的。可选地，在结合到所述合成图案中之前可以操纵所述基图案层，增加可以产生的不同合成图案的数量。在这两种情况下，从一系列不同的预先设计的并且相协调的覆盖图案中随机地，优选使用计算机算法，选择美学上合适的覆盖图案。在制造过程中，通过随机地选择用于与基图案结合的其中一个覆盖图案、将所选择的覆盖图案叠合到所述基图案上以形成合成图案、并且然后将所述合成图案应用到顺序的小方地毯上而产生该系列中的每个图案。这个处理，包括以随机的次序选择覆盖图案，根据需要是可重复的，直到形成具有各个覆盖图案的合成图案。如果需要，重复随机地选择用于结合到合成图案中的覆盖图案的过程直到形成具有所期望的数量的小方地毯的集合。
在第二实施方式中，基图案主图案与所述基图案模板具有相同的尺寸，因此确保集合内的所有小方地毯的基图案是相同的。从一系列不同的预先设计的并且相协调的覆盖图案中随机地，优选使用计算机算法，选择美观的覆盖图案。在这个实施方式中，通过改变所述图案的几何方位(举例来说，通过转动它，镜像它，转动并镜像它)或者改变它在小方地毯上的位置(举例来说，几何平移)而操纵所选择的覆盖图案，因此增加可以被用在该系列内的覆盖图案的潜在数量。而且，在制造过程中，通过随机地选择用于与基图案结合的其中一个覆盖图案(或者其中一个它的经操纵的版本)、将所选择的覆盖图案或它的经操纵的版本叠合到所述基图案上以形成合成图案、并且然后将所述合成图案应用到顺序的小方地毯上而产生该系列中的每个图案。这个处理，包括以随机的次序选择覆盖图案(以及它们的经操纵的版本)，当需要的时候是可重复的，直到形成具有每个覆盖图案(以及它们的经操纵的版本)的合成图案。如果需要，重复随机地选择用于结合到合成图案中的覆盖层的过程直到形成具有所期望的数量的小方地毯的集合。
在第三实施方式中，基图案主图案大于基图案模板，因此实质上确保集合内的所有小方地毯的基图案是不同的。因为所述基图案主图案显著大于所述基图案模板，所以可以形成相当大数量的基图案，尤其是如果在被结合到合成图案中之前几何地操纵所述基图案。从一系列不同的预先设计的并且相协调的覆盖图案中随机地，优选使用计算机算法，选择覆盖图案。在这个实施方式中，任选地，通过改变所述图案的方位或者通过改变它在小方地毯上的位置可以几何地操纵所述覆盖图案，因此增加在该系列中可以使用的覆盖图案的数量，所述图案的方位可以通过转动它、镜像它、转动且镜像它而改变。在制造过程中，通过随机地选择用于与基图案(从所述基图案主图案中随机地选择的)结合的其中一个覆盖图案(或者其中一个它的经操纵的版本)、将所选择的覆盖图案叠合到所选择的基图案上以形成合成图案、并且然后将所述合成图案应用到顺序的小方地毯上而产生该系列中的每个图案。这个过程，包括以随机的次序选择覆盖图案(以及它们的经操纵的版本)，当需要的时候是可重复的，直到形成具有覆盖图案(以及它们的操纵版本)中的每一个的合成图案。如果需要，重复随机地选择用于结合到合成图案中的覆盖层(以及它们的操纵版本)的处理，直到形成具有所期望的数量的小方地毯的集合。
当结合在下面简要地描述的附图阅读时，能更好地理解本发明。
附图说明
图1是流程图，其以在产生这里所描述的合成图案中有用的高程度处理步骤的形式示出这里所描述的处理的概要，包括在图3和6中更详细地描述的图案形成步骤。
图2示意性地示出了基层主图案100，其以数字形式被存储并且其可以被用为在图3中示出的处理的一部分。在一个实施方式中，基层主图案的所期望的特征是，其实际上是虚拟的，沿着所述主图案之内的任何视线它是不重复的。这在图2中通过字母表的单独的字母(代表图案之内的单独的图案元素)而被示意性地示出了，所述字母表在所述主图案的宽度上的行中呈现有不断减小的尺寸(从左到右)，并且在沿着所述主图案的长度的列中排列字母表的升序的字母(也代表单独的图案元素)。因为没有图案重复，所述主图案的可辨认的部分与在所述主图案的任何其它类似尺寸的部分不重合(superimposable)。
图3是流程图，以概括的方式描述了在产生基图案中有用的代表性的子处理，其中任选的图案操纵下面将被详细描述。
图4示意性地示出了放置在图2的所述基层主图案100之内的四个任意的位置处的基图案模板(参见虚线)。所述虚线定义了要从这个主图案中提取的四个基图案15、25、35和45。因为在所述主图案之内没有包含图案重复，放置在所述主图案之内的独特位置处的每个模版将产生独特的基图案。在另一实施方式中，定位在所述基主图案之内的单个位置处的基图案模板可以被用于一小方地毯系列或集合之内的所有小方地毯的基图案。
图5A示出了从图4的基主图案中提取的四个基图案15、25、35和45，之后其进行任何任选的图案操纵(举例来说，重定比例、镜像、横向或竖直“移动”，转动所述设计等)，用以进一步扩大使用这里所披露的处理能产生的图案的范围。这些基图案能“原样”被顺序地用来形成基层，或者，任选地能首先进行一个或多个图案操纵步骤。
图5B示出了代表性的图案操纵之后的图5A的所述四个基图案。主图案15已经被裁剪并被水平地伸展了，主图案25已经被缩小了尺寸、且图案线被重复以填满模板空间，主图案35已经被转动了45度并且被叠合在它自身之上，且主图案45已经被镜像并被转动了90度。如同在15A、25A、35A和45A处示出的那样，所产生的图案被示为它们将作为在基层中使用的图案。
图6是类似于图1的流程图，以概括的方式描述了在用任选的图案操纵产生覆盖图案中使用的代表性的子处理。
图7示意性地示出了以数字形式存储的并且被用作图6中的处理的一部分的覆盖图案。如同在图7中所示的那样，可以人工地或优选地使用计算机算法几何地操纵虚拟的覆盖图案，例如，通过转动(如同在图的左侧从上到下所示的那样)，或通过对初始的图像或转动过的图像的镜像(如同在图的右侧从上到下所示的那样)。同时，其它操纵处理，如同这里将要讨论的那样，可以可选地被使用，转动90度的角度和镜像可以是用于修改大多数小方地毯安装的覆盖图案的优选的技术。
图8A示意性地示出了用于与单个基图案80一起使用的3×4阵列200的预先定义的覆盖图案，任选地，在被结合以形成合成图案之前其可以被操纵。
图8B示意性地示出了从图8A的所述基图案80和所述覆盖图案产生的一小方地毯系列。在阵列200内被示出的每个所述独特的覆盖图案被叠合到所述基图案80上以形成具有12个独特的合成图案的小方地毯系列。应当理解，为了示出方便，仅仅示出了12个覆盖图案，并且所述12个覆盖图案被排列成3×4的栅格，尽管可以使用其它数量的覆盖图案并且这些图案可以被排列成任何可使用的结构，取决于所使用的计算机软件。为了讨论的目的起见，也提供被编号为1到12的3×4阵列。
图9A示意性地示出了用于与单个基图案80(来自图8A)一起使用的4×6阵列300的预先定义的覆盖图案，任选地，在被结合以形成合成图案之前其可以被操纵。在这个实施方式中，所述基图案80被定位在所述4×6阵列的方格1内。应当理解，为了示出方便，仅仅示出了23个覆盖图案，并且所述23个覆盖图案与所述基图案一起被排列成4×6的栅格，尽管可以使用其它数量的覆盖图案并且这些图案可以被排列成任何可使用的结构，取决于所使用的计算机软件。为了讨论的目的，也提供被编号为1到24的4×6阵列。在被叠合到所述基图案80上之前，可以操纵在阵列300中示出的每个独特的覆盖图案，如同在图7中代表的那样。所产生的小方地毯系列包括具有最少184个独特的覆盖图案的其中一个的小方地毯(23个覆盖图案乘以8个不同的方位)。为了增加安装的随机外观，可以使用其它的操纵，可以增加覆盖图案的数量，和/或可以增加所使用的覆盖图案的数量。
图9B示意性地示出了来自由图9A的所述基图案80和覆盖图案产生的一小方地毯系列的代表性的小方地毯，其中一些覆盖图案已经被几何地操纵。
图10A示意性地示出了用于与多个基图案15、25、35、45(来自图5A)一起使用的4×6阵列320的预先定义的覆盖图案，其任何一个可以被结合在一起以形成多个合成图案。在被叠合到所述基图案80上之前，可以操纵在阵列320内示出的每个独特的覆盖图案，如同在图7中所示的那样。进一步地，也可以操纵任何一个所述基图案，或者代替为操纵任何一个所述基图案。所产生的小方地毯系列包括具有至少192个独特的覆盖图案中的其中一个的小方地毯，尽管如果分别操纵所述基层和所述覆盖层，不同的合成图案的数量可以是相当大的。结果，在相同集合之内的两个小方地毯系列可以各自具有对它来说是独特的合成图案。应当理解，为了示出方便，仅仅示出了24个覆盖图案，并且所述24个覆盖图案与所述基图案一起被排列成4×6的栅格，尽管可以使用其它数量的覆盖图案并且这些覆盖图案可以被排列成任何可使用的结构，取决于所使用的计算机软件。
图10B示意性地示出了来自由图10A的基图案15、25、35和45(来自图5A)和所述覆盖图案产生的一小方地毯系列的代表性的小方地毯，其中一些覆盖图案已经被几何地操纵了。
图11示意性地示出了一系列覆盖图案，其中，在与所述基图案结合在一起以形成合成图案之前，所述覆盖图案的设计元素被平移或移位。应当理解，可以通过所述设计元素的尺寸和期望将所述设计元素包含在所述小方地毯的边界之内而限制移位的程度。进一步地，也应当理解，可以人工地(例如，通过提供小方地毯系列之内的多个覆盖层)或者通过计算机算法自动地实现这种移位，所述计算机算法防止所述设计元素与所述小方地毯的边缘重叠。
图12示意性地示出了图案形成机器，适于与这里所描述的图案产生系统结合使用，其中，电子地定义的图案能被产生并被印刷到这里所能想象的类型的活动纺织品基底的表面上。
具体实施方式
概述
图1呈现了所选择的子处理之间的交互作用的简化的概述，其中一些子处理在下面被更详细地描述，包括所披露的设计处理，在所述设计处理内一系列基图案和一个或多个覆盖图案被组合在一起以形成一系列合成图案，所述合成图案是不重复的，还带有一个或多个共同的设计元素。预先指定的图案被用来形成基层主图案库(方框24)，和独立的覆盖图案库(方框50)，从所述基层主图案库和覆盖图案库选择和/或操纵各自的基图案和覆盖图案。优选地，选择一系列或一组覆盖图案以与特定的基图案相搭配(方框14)。来自设计师的指令(方框10)被用作在图3和6中示出的处理的输入，图3和6中示出的处理分别用于形成所述基图案和用于选择所述覆盖图案。这些指令例如指定，在所述图案被用作组成部分以形成各自的合成图案之前被执行在所述图案上的操纵动作，以及与特定的基图案一起使用的覆盖图案，如果有的话。产生所述基图案和选择所述覆盖图案之后，这些各自的图案，已经被设定尺寸并被指定至合适的层，被组合在一起(方框16)以形成合适尺度的合成图案(举例来说，尺寸被设定成适合于小方地毯的表面)，接着，所述合成图案被转变成用于形成所期望的图案的机器的图案形成指令(方框18和20)。在Cox等人的公开号为2005/0206925的共同转让的美国专利公开中可以找到合适的转换处理的例子，其内容以引用的方式被结合到这里。通过改变覆盖图案的选择次序，并且任选地通过改变基层的外观(通过选择和/或操纵)，可以产生一完整系列的不重复的图案，尽管在所述系列之内在外观上是独特的，但是所述完整系列的不重复的图案包括一个或多个共同的设计元素或颜色。
基主图案和基图案的产生
在图2中示出了基层主图案100的示意图。预期虚拟基层主图案通过人工或通过自动装置预先产生，并且被置于虚拟主图案库内(图3的方框24)，用于由自动化的形成图案软件在合适的时间访问。
主图案的概念是易懂的-它是相对大的虚拟图案，在其内能定位较小的虚拟模板(举例来说，概念上类似于“饼切(cookie cutter)”)以定义所述主图案的子集或样本。其中，如同这里一样，所述主图案优选为由特征不重复的图案组成，在所述模板的边界之内定义的图案的合成完全是随所述主图案之内的模板的位置(以及转动方位)而变化。只要所述主图案的位置和方位是很少完全重复的，被定义在所述模板之内的所产生的图案将很少完全相同。
对将在这里讨论的第一和第二实施方式来说，所述基主图案与所述基图案将被印刷到其上的基底具有相同的尺寸和形状(也就是说，所述主图案和所述小方地毯具有相同的尺寸)。在第一实施方式中，在被覆盖图案叠合之前可以任选地操纵所述基图案。在第二实施方式中，在该系列中的小方地毯共有相同的下层基，或背景，图案，其用来使所述小方地毯系列统一。在再另一变化中，希望所述基图案模板可以具有与小方地毯相同的尺寸或者可以大于或小于小方地毯(这由设计师确定)，并且进行适当的调节以处理被定义在这种模板之内的提取图案，使得所产生的图案，当被放置在层中时，相对于所述小方地毯的尺寸将具有所期望的尺度(scale)。例如，如果所述模板小于所述小方地毯，那么该图案可以与边框(border)的或类似的美学装置结合使用以填满所述小方地毯的表面。可选地，理想的图案可以用电子学方法放大以适应图案将形成在其上的所述小方地毯表面，或者可以从初始提取的图案或者结合一个或多个从所述主图案提取的其它图案来提取或以其它方式产生多个图案。在后一种情况下，如果使用多个图案，各个图案可以用电子学方法“缝合”、拼贴、或者以其它方式结合，以形成在所述小方地毯上使用的美观的图案。
在第三实施方式中，所述主图案可以明显大于单独的小方地毯的尺寸，这样能选择大量不同的、但是协调的小方地毯，如同下面将讨论的那样。仅仅作为示例，图2的所述基层主图案100被示为由字母表的不同尺寸的字母组成，其中单独字母代表不重复的图案元素并且单独字母中没有是完全重合或一致的。这种排列定义主图案，所述主图案的任何地方都是独特的并且没有图案重复。所述基主图案的尺寸相对于所述基图案模板可以变化，只要所述主图案是至少稍微大于所述模板的。所述主图案相对于所述基图案模板的尺寸越大，所提取的图案与从该主图案提取的任何其它图案没有部分图案重复的机会就越大。因此，优选地，所述主图案的大小至少足以包括至少两个完全不同的小方地毯图案，也就是，在所述主图案内所述模板能具有至少两个不同的非交迭的放置。理想地，所述主图案在任何地方都是独特的，并且足够大到可以放置许多非交迭的模板。这种情形将使得从单个主图案可以产生的小方地毯尺寸和形状的不同的图案的数量最大化。然而，可以想象，如果需要的话，也可以使用这样的主图案，即其中所述图案仅仅在主图案设计的大部分上是不重复的。
假定基层主图案已经被产生并被存储在基层主图案库内(图3的方框24)，图3的剩余部分示出了可以被用来根据这里的教导产生用于单个小方地毯的基图案的代表性的步骤。方框22需要从所述基层主图案库24(或者从几个这种主图案的集合)选择、读取、和装入特定的预定虚拟基层主图案(通常根据来自设计师的指令而被执行)。在方框26中，定义所述基图案模板。为了讨论方便，可以假定侧边为36英寸的正方形模板36，以匹配商业上的小方地毯的形状和尺寸。预期这个步骤也通过设计师的输入而完成，尽管，与所述基层主图案的产生一样，可以预知这个步骤通过图案产生软件算法以及随机或伪随机数字产生器的使用能被自动化。
在这点上，可以通过几种方式中的一种实现所述基图案的设计。在第一种方法中，所述基层主图案和所述基层模板与被印刷的基底(也就是说，所述小方地毯)具有相同的尺寸。这样，通过共同的基层或背景，对于给定的系列而言所产生的所有的小方地毯是统一的。为了产生所有的小方地毯都具有相同的基层的小方地毯系列，在图3中示出的所述处理从方框26执行到方框48。可选地，在设计师更喜欢使用类似的、但是不同的基层的情况下，可以通过从方框26直接移动到方框34的处理操纵所述基层。
最后，在希望有独特的基层的实施方式中，所述处理基本如同下面所描述的那样地继续下去。方框28代表用于通过软件完全自动化的活动的主要机会。假设与所述模板相关的某一点已经被指定为所述模板的“位置”(举例来说，中心点或特定角)，那么该点然后能被分配到所述主设计之内的任何地方，从而为所述(预先定义的，虚拟的)基层模板指定在所述主图案内的建议的放置位置。优选通过使用软件算法而产生该虚拟模板的放置位置，所述软件算法使用随机的或伪随机的数字，但是也能通过其它更确定的手段(举例来说，使用设计师指定的位置坐标的预定列表)产生这个虚拟模板的放置位置。然而，任何选定的位置必须受到某些约束，所述约束防止所述模板的任何部分(如果被定位在所选定的位置处)落到所述主图案的边界的外侧。这能通过合适的软件测试(test)和子程序而被实现，所述软件测试和子程序被包括在方框30内并且用于所述模板的重新定位和再测试，或者所述模板“包覆(wrap)”到所述主图案的相对边缘。可选地，所述软件能在所述图案的在所述主图案边界之内的部分上执行预定的几何操纵(举例来说，用所述图案的最接近所述主图案边界的部分的镜像来填满在所述主图案边界外侧的区域)，以防止所述模板之内的所述图案的任何部分是空白的。
一旦所述模板位置已经满足上面的测试，所述基图案模板能被放置在所述虚拟主图案之内(方框30)，并且能定义或“提取”所述主图案的落在所述模板的边界之内的部分，因此形成所述基图案(方框32)。图4示出了基主图案，在其上的四个位置处(在虚线处)已经设置了小方地毯尺寸的模板，产生被示为15、25、35和45的候选基图案。应当指出，尽管所示的是用来与小方地毯的印刷表面相一致的正方形模板，所述模板的尺寸和形状是稍微任意的。
在图5A中，所述图案15、25、35和45代表从图4中所示的基层图案主图案100中提取的基图案，每个所述基图案能被用来在分离的各自的小方地毯上形成合成图案(举例来说，用于四个不同的小方地毯的四个不同的图案)。如同能看到的那样，这些基图案中的每一个是彼此明显不同的，因此使得进一步的图案操纵不是重要的。
在这点上，所述软件检验以确定设计师(或者作为使用随机的或伪随机的数字产生器的软件算法的结果)是否已经请求对所提取的基图案进行任何操纵。在图3的方框36到方框42(用于所述基层)和图6的方框56到方框62(用于覆盖层)中示出了用于所述操纵处理的基本操作，并且在两种情况下所述基本操作是类似的。可以想象的操纵处理包括但不限于：转动、重定比例(也就是，所提取的图案的全部或部分的伸展或缩小)、镜像(沿着边缘或沿着某一选定的轴线)，或者更复杂的、多步处理的使用(举例来说，在所提取的图案上产生和叠合方格板(checkerboard)图案，其中所述方格板本身由所提取的图案的一些几何平移组成)。在覆盖图案的情况下，优选的操纵步骤是转动(优选为90度的增量)，沿着边缘的镜像，以及转动和镜像的组合。除了前述的操作外，可以想象所期望的图案操纵可以包括几个所提取的图案的拼贴形成，其中，随机因素可以是要被使用的所提取的图案的选择，或者可以是所选择的所提取的图案的定位，或者它们的组合(也就是，随机地选择的所提取的图案的随机放置)。
在执行这种操纵时，可以预知，必然呈现操纵处理的某些人为因素的情形会出现。下文中列出这样的情况，其仅仅作为例子被呈现，并且不是用来排他的、全面的或以任何方式限制的。
1.被用来从所述主图案提取样本图案的模板产生图案，当被转动时，其不再能将所述小方地毯覆盖到所期望的程度。例如，如果所述样本图案被转动45度，36平方英寸的小方地毯不能被36平方英寸的样本图案完全覆盖，因此沿着所述36英寸的小方地毯的大致51英寸的对角线放置所述样本图案的36英寸的宽度。类似地，相同的样本图案，当被置于36小方地毯的表面的中心上时，将产生“菱形在正方形上”的结构，使得所述小方地毯的所有四个角未被形成图案。这能以几种方式进行处理，包括总是使用足够尺寸或形状的模板，所述样本图案的最短尺寸等于或超过所述样本图案被应用到的所述小方地毯的最长尺寸。可选地，可以想象所述软件能以试验为基础，将所提取的图案转动并叠合到所述小方地毯的虚拟模型上，确定未覆盖的区域(假定期望全部覆盖)，并且充分地伸展或复制所述样本图案的一些部分以提供所期望的覆盖。
也应当注意，当由离散的正方形或长方形象素形成的数字图案转动时，所述转动使得单独的象素共同改变它们的方位，其中，限定各个象素的边界从具有相应于观察者的水平/垂直方位改变到具有相应于观察者的倾斜或对角方位。这种改变的影响之一是产生沿着所述图案的对角线延伸的线的“梯级”效果。
2.所提取的图案没有将所述小方地毯的表面完全覆盖到所期望的程度(举例来说，被用来提取那个图案的所述模板面积较小，或者是无法接触或重叠所述小方地毯的所有边缘的形状)。这能通过简单地重定比例所述样本图案或通过充分地复制所述图案(或者它的一些部分)以提供所述小方地毯的所期望的覆盖。类似地，可能对于所选择的小方地毯而言，所提取的图案是太大的，在那种情况下，所提取的图案能被向下重定比例到合适的尺寸。
在上面的情形1和2中，执行这些操作所必要的软件是众所周知的并且能构造成在没有设计师干预的情况下执行这些步骤。
如果没有请求操纵，对于单独的小方地毯而言，已经完成了所述基图案的生成，并且所述基图案可以被存储在图1的方框16中以供使用。如果已经请求操纵，则使用图3的方框36到方框44以从操纵算法库(方框36和38)选择、访问和载入操纵算法，选择并设定合适的算法参数(举例来说，指定图案的转动量，调整尺寸的程度等)(方框40)，执行所选择的算法(方框42)，并且确定是否要执行额外的操纵步骤(方框44)。这些步骤可以通过设计师的输入被执行或者可以是留给其它算法(举例来说，使用随机的数字)的决定并且通过方框44可以被如同所期望的那样地经常地重复。
在图5B中以15A、25A、35A和45A示出了这种操纵之后的基图案的例子。图案15A已经被放大并压扁，图案25A已经被缩小尺寸，且增加了用于填充所述基图案内的那些区域的图案元素，若不填充那些区域会是空白；图案35A已经被转动，且增加了未被转动的图案元素，该未被转动的图案元素出现在角落处以填满否则是空白的区域；并且图案45A已经被镜像并且被转动90度。如同所示的那样，所有图案的尺寸都被设定为适于在小方地毯基层中使用。
当已经运行了所有所期望的操纵算法时，可能需要通过合适的软件调节经操纵的图案，以去除例如上面所讨论的那些形成图案的人为因素，以及在对角线段中的过渡的“梯级”等，如同在方框46中所示的那样。经调节的基图案，用图3的方框48表现，然后作为要产生的合成图案的组成部分被发送到图1的方框16。
覆盖主图案和覆盖图案的生成
在图6中示出了用于形成单独的小方地毯的覆盖图案的代表性的步骤。然而，取决于所期望的小方地毯系列中的最终的形成图案的效果，这些步骤和被用来形成基图案的那些步骤之间可能出现几个显著的不同之处。一个不同之处与以下事实有关：覆盖图案优选为预先定义的并且被存储在覆盖图案库内用以与特定的基层相结合。第二个不同之处源于以下事实：总的来说，所述基图案将被构造成适合所述单独的小方地毯的尺寸和形状，而某些覆盖图案可能被有意地设置成显著小于所述小方地毯，使得所述覆盖图案被全部包含在小方地毯的尺寸之内。第三个不同源于以下事实：在所述基图案主图案的相对尺寸明显大于典型的基图案模板的尺寸的那些实施方式中，对所述基图案进行操纵以产生大量的独特的基图案的需求减小。用于覆盖层的图案并不是必须都是这样，并且从而，使用操纵软件以重新构造所述覆盖图案在产生多种独特的、但是相关的合成图案中可能具有更大的价值。
如同在图6中阐明的那样，设计师优选使用任何已知的产生图案的技术，开发一系列覆盖图案(方框8)。从覆盖图案库(方框50)中选择预先定义的覆盖图案(方框52)。可以人工地(也就是说，通过特定的设计师输入)，或可以优选为通过使用计算机算法，实现从覆盖图案系列中选择特定的覆盖图案，所述计算机算法被编程为在重复选择之前随机地选择该系列中的每个覆盖图案。这种处理采用随机的次序以产生一系列内的小方地毯，因此当被安装时产生所述小方地毯集合的随机的外观，而无需作为安装处理的一部分的打乱或重新排列小方地毯。
任选地，所述覆盖图案在被叠合到所述基图案上之前可以被操纵(方框54)。为了简化，所述操纵处理库(方框56)可以仅仅包括少数被执行的操纵操作。例如，在所述覆盖图案上执行的操纵操作能被限定为转动(最优选地，90度的增量)，镜像(最优选地，沿着边缘)，以及转动与镜像的组合。使用这些简单的操纵技术(与那些任选地用来操纵所述基图案的技术相比)，可以形成给定覆盖图案的八个变形，如同在图7中所示的那样，其中，仅仅为了示例，已经使用了简单化的几何图案。尽管这八种操纵对于大多数小方地毯安装来说可能是足够的，但是可以使用任何数量的不同的操纵处理，单独使用或者结合使用。任选地，所述操纵处理库可以包括将设计元素重新定位在所述小方地毯上，优选为防止所述设计元素重叠在所述小方地毯的边缘上(也就是说，所述元素未被切掉)，或者平移，伸展，或压缩各种设计元素。
如果希望进行操纵，则使用图6的方框54到62以从操纵算法库中选择、访问和载入操纵算法(方框56和58)，选择并设定合适的算法参数(举例来说，指定图案的转动量和/或沿着给定边缘进行镜像)(方框60)，并且执行所选择的算法(方框62)。这些步骤可以通过设计师的输入被执行或者可以是留给另一算法决定(举例来说，使用随机的数字)。
与所述基图案一样，可能需要通过合适的软件调节经操纵的覆盖图案，以去除形成图案的人为因素，例如上面所讨论的那些，以及在对角线段中的过多的“梯级”等，如同在方框64中所示的那样。经调节的覆盖图案，用图6的方框66表现，然后作为所产生的合成图案的组成部分被发送到图1的方框16。
现在转向图7，示出了八个独特的覆盖图案，所述覆盖图案通过操纵(也就是说，转动和镜像)在左上角处示出的单个覆盖图案而产生。使用这种方法，如果所有小方地毯都具有相同的基层并且如果有“N”个覆盖图案，在该系列中的独特的小方地毯的个数是8N个。显而易见地，在从基层图案主图案随机地选择所述基图案或所述基层是预先定义，然后被操纵，然后与一预先定义的覆盖层结合的图案的实施方式中，在一系列内的独特的小方地毯的数量可以是相当大的。然而，为了讨论方便，所述“系列”将仍然被认为具有相同数量的小方地毯，因为有覆盖图案和操纵过的覆盖图案(也就是说，该系列将共享一共同的、固定的基图案)。
图8A示出了本处理的一个实施方式，其中，预先定义的基图案80和覆盖图案栅格(grid)200被用来形成一系列小方地毯。优选地，在所述栅格内的每个覆盖图案都是独特的，并且，更优选地，通过颜色、设计元素等而彼此相关，使得所产生的合成图案具有设计连续性，所述设计连续性增强由所述基图案给予的连续性。仅仅为了讨论方便，所述3×4栅格从左到右和从上到下可以被编号为1到12，如同在相应编号的栅格里所示的那样。应当注意，尽管示出了十二个覆盖图案，但是可以使用任何数量的覆盖图案。类似地，尽管所述覆盖图案在图8A中被布置成在栅格结构内，但是可以使用所述覆盖图案的其它结构(例如，直线，2×6的栅格，单个图案的“堆”层，间断的单独的单元等)。如同前面所描述的那样，通过所述阵列之内的覆盖图案的随机的选择能获得每个系列的小方地毯的产生，下面示出了其代表性的例子：
系列1：4，9，1，8，11，10，2，3，7，12，5，6(如同在图8B中所示)
系列2：10，6，9，2，3，11，5，4，1，8，12，7
系列3：其它。
以随机地选择的次序使用覆盖图案，将类似地产生随后的系列。
图9A示出了用于与基图案80(参见图8A)相结合的4×6的栅格的覆盖图案300。在这个例子中，所述基图案和覆盖图案可以被认为被编号为1到24，其中所述基图案80被定位在方格1中。优选地，在栅格的剩余部分(也就是说，方格2-24)内的每个覆盖图案是独特的，并且优选地，通过颜色、设计元素等彼此相关，使得所产生的合成图案具有设计连续性，所述设计连续性增强由所述基图案给予的连续性。仅仅为了讨论方便，所述4×6的栅格从左到右和从上到下可以被编号为1到24，如同在相应的编号的栅格内里所示的那样。应当注意，尽管示出了23个覆盖图案，但是可以使用任何数量的覆盖图案。类似地，尽管所述覆盖图案在图9A中被排列成在栅格结构内，但是可以使用用于所述覆盖图案的其它结构(例如，直线，2×12的栅格，3×8的栅格，单个图案的“堆”层(stacked layers)，间断的单独的单元，等等)。为了增加可能的覆盖图案的数量，可以以八种方式中的每一种操纵每个图案，如同前面所描述的那样，结果产生184个小方地毯的系列。使用计算机算法，在所述系列开始重复之前选择184个覆盖层变形中的每一个。
图9B示出了使用来自阵列300的多个覆盖层(其中一些已经被操纵了)与基层80形成的代表性的合成图案。所示出的编号为2，7，19，23，18，8和5的覆盖图案在未操纵的情况下被结合到它们各自的合成图案中。编号为11和13的覆盖层在被结合到它们各自的合成图案之前已经被顺时针转动了90度。所示出的覆盖层7具有两种变形：初始形成的(顶行)和已经被镜像后的(中间行)，这可以通过随机的计算机算法发生。覆盖层4在被结合到合成图案内之前已经被从它的初始方位顺时针地转动了270度。最后，覆盖层24已经被顺时针地转动了90度并且然后被镜像。
图10A示出了用于与基图案15、25、35和45中的一个相结合的4×6栅格的覆盖图案300。在这个例子中，所述覆盖图案可以被认为被编号为1到24。优选地，在所述栅格内的每个覆盖图案是独特的，并且，更优选地，所述覆盖图案通过颜色、设计元素等而彼此相关，使得所产生的合成图案具有设计连续性，所述设计连续性增加了由所述基图案给予的连续性。仅仅为了讨论方便，所述4×6的栅格从左到右和从上到下可以被编号为1到24，如同在相应于图9A的编号的栅格内所示的那样。应当注意，尽管示出了24个覆盖图案，但是可以使用任何数量的覆盖图案。类似地，尽管所述覆盖图案在图中被排列成在栅格结构内，但是可以使用用于所述覆盖图案的其它结构(例如，直线，2×12的栅格，3×8的栅格，单个图案的“堆”层，间断的单独的单元，等等)。
在一个实施方式中，为了增加可能的覆盖图案的数量，可以以八种方式中的一种操纵每个图案，如同前面所描述的那样，结果产生192个小方地毯的系列。使用计算机算法，在所述系列开始重复之前选择192个覆盖层变形中的每一个。
可选地，例如，可以使用多种操纵技术选择和/或操纵所述基层15、25、35和45，以形成大量的可能的基层。这些基图案中的每一个，其从基层图案主图案中随机地选择并且其可以被操纵或者不被操纵，然后可以被与前面所描述的覆盖图案中的每一个相结合。在图10B中示出了所产生的合成图案的例子，下面提供其细节。分配给图10A的覆盖图案的识别数字相应于在图9A中所使用的编号的栅格(也就是说，1在左上方格内，4在右上方格内，24在右下方格内等)。
行1，图案1：基图案25；覆盖图案6
行1，图案2：基图案15A(参见图5A)；覆盖图案8
行1，图案3：基图案45；覆盖图案14
行1，图案4：基图案25A(参见图5A)；覆盖图案17(被转动180度)
行2，图案1：基图案35；覆盖图案1(被镜像)
行2，图案2：基图案45A(参见图5A)；覆盖图案20
行2，图案3：基图案15；覆盖图案7(被转动90度)
行2，图案4：基图案35(被镜像)；覆盖图案15
行3，图案1：基图案15(被转动90度)；覆盖图案9(被转动270度)
行3，图案2；基图案45(被转动90度)；覆盖图案22
行3，图案3：基图案25(被镜像)；覆盖图案3
行3，图案4：基图案15A(参见图5A)(被转动270度)；覆盖图案11
(被转动90度)
通过这些代表性的例子，显然地，基图案和覆盖图案(它们两个都可以被操纵)的可能组合是大量的，因此确保安装的外观的随机性，即使在可能包括数千个小方地毯的地方。如同上面所示的那样，基图案和/或覆盖图案可以被分离地操纵。可选地，可以都不被操纵。在再其它实施方式中，可以在单个层上使用两种操纵，如同行3的第四个合成图案那样，其中基图案已经被操纵了两次。
在图11中示出了用于操纵所述覆盖图案的再一种可能，其中相同的设计元素(三角形)被平移或重新定位到多个代表性的小方地毯的多个位置。显而易见地，设计元素的尺寸将确定特定元素可以在小方地毯上被重新定位的范围，优选为在不重叠所述小方地毯的边缘。这种重新定位可以例如通过设计师人工地进行，所述设计师用重新定位的设计元素形成多个覆盖图案。可选地，计算机算法可以被用来随机地重新定位所述设计元素。在所述设计元素是所有权(proprietary)的设计，例如商标、标识图、或其它徽章等的情况下，优选地，重新定位是仅有的所能使用的操纵处理。作为一个例子，大家相信，镜像一标识图，因此改变它的外观不是所期望的。
现在转向图1，在形成所期望的基图案并且选择和/或操纵所述覆盖图案之后，使用本领域技术人员已知的技术将所述结果电子地叠合在一起(方框16)以形成合成图案，为了便于图案形成机器的处理方便，所述合成图案与传统地得到的图案是基本上同样的，并且因此不需要特定的操纵以将图案数据转换成用于所使用的特定的图案形成机器的触发指令。在图12中示出了一种这样的机器，其是由南卡罗莱纳州(South Carolina)斯巴达堡(Spartanburg)的美利肯公司(Milliken&Company)的制造的纺织品图案形成机器。在图12中示出的计算机和电子控制系统被用来执行在图1中所示的一些步骤，例如通过将图案数据转换成染料敷料器的启动命令(方框18)，并将合适的命令，在合适的时间，发送到单独的燃料敷料器(方框20)而处理合成图案数据。在几个已经公布的美国专利中能找到这种机器的细节，包括专利号为6,181,816的美国专利和申请号为7,072,733的美国专利申请，它们的内容以引用的方式被结合到这里。人们相信，通过对普通技术人员而言是显而易见的那些修改，方框16的合成图案也将与其它纺织品图案形成机器相一致，例如可从南卡罗莱纳州(South Carolina)斯巴达堡(Spartanburg)的齐默机器有限公司(Zimmer Machinery Corporation)购得的地毯印刷机。
可以想象例如通过纺织品图案形成机器能将图案形成到其的小方地毯空白，可以是任何合适的结构(举例来说，硬皮(hardback)、衬垫毡(cushion back)，等等)。假定，表面可以由适于染色或形成图案的纱或绒头形式的任何合适的纺织品材料构成，并且可以具有一致的或不一致的表面高度或绒头高度(举例来说，可以是织构的(textured)，如同在多层起圈绒头中发现的那样)，通过使用簇绒、针缝、植绒、粘结等等，或者纺织的或非纺织的基底而形成。
应当理解，尽管附图以及上面的讨论涉及单独的小方地毯的图案形成，但是上面所披露的技术不必限定到小方地毯，而是通过对本领域技术人员而言是显而易见的修改也可以被用来在阔幅地毯或其它基底上形成图案。