CN1692376A - 图像处理装置、图像处理程序、记录该程序的记录介质、图像处理方法、阴影信息获取装置及数据结构 - Google Patents

Abstract

本发明包括，用于拍摄实物试样的阴影信息获取装置1；利用阴影信息获取装置1所获取的图像计算阴影信息，并将计算得出的阴影信息与包含拍摄图像时的拍摄条件在内的参数对应起来进行存储到阴影信息存储单元101的阴影信息计算单元201；计算在虚拟三维模型的指定位置的参数的参数计算单元203；将对应于计算得出的参数的阴影信息由阴影信息存储单元101读出的阴影信息读取单元204以及利用所读出的阴影信息及纹理存储单元103所存储的纹理，计算在虚拟三维模型的注目位置HP的亮度值的阴影处理单元206。

Description

图像处理装置、图像处理程序、记录该程序的记录介质、图像处理方法、 阴影信息获取装置及数据结构

                                技术领域

本发明涉及一种对在电脑上虚拟制作的虚拟三维模型进行描写(rendering)的技术。

                                背景技术

在电脑上设定的虚拟三维空间内制作的虚拟三维模型，考虑到三维空间内设定的虚拟相机及光源的位置、由光源虚拟照射的光线在虚拟三维空间内的反射或折射等影响，被描写(rendering)在虚拟三维空间内的在指定位置所设定的虚拟屏幕上，该描写在虚拟屏幕上的图像被显示在显示器上。在描写虚拟三维模型时，虽然是将虚拟光源照射的光线的影响和虚拟三维模型的材质等考虑在内来进行阴影处理，但是，现有的图像处理装置是通过让操作人员设定参数来进行阴影处理的。

然而，上述的现有装置存在着，为了进行逼真的阴影处理，操作人员就不得不准确地设定参数，由于要求熟练的技能，因此对初学者来说非常困难，而且即使是熟练者也要付出大量的时间和劳力的问题。

特别是象布料等纤维状结构体，由于具有因光线照射的角度不同其光线反射率及扩散也相应地改变的光学异向性，要对由这样的结构体而构成的虚拟三维模型进行逼真的阴影处理，需要对虚拟三维空间内的环境光(ambient)、发散光(diffuse)、反射光(specula)等各种参数进行准确地设定，不但对初学者来说困难，而且对熟练者来说，要想进行逼真的阴影处理也不得不付出大量的时间和劳力。

本发明针对现有技术中所存在的上述问题，目的在于提供一种图像处理装置、数据结构、阴影信息获取装置、图像处理程序、记录该程序的记录介质及图像处理方法，不需要进行各种参数的设定这一烦杂作业，通过简便的操作即可对虚拟三维模型进行逼真的阴影处理。

                                发明内容

本发明所涉及的图像处理装置，是对在虚拟三维空间内予以制作的虚拟三维模型进行描写的图像处理装置，它包括，以对实物试样的至少包括摄影方向及光线照射方向的摄影条件作为参数，根据使该参数改变而拍摄的所述实物试样的图像，获取按每项参数计算的阴影信息的阴影信息获取单元，将所获取的阴影信息与所述参数对应起来进行存储的阴影信息存储单元，根据在所述虚拟三维空间内设定的虚拟相机的位置、虚拟光源的位置及所述虚拟三维模型的任意部位的形状，计算对应于该部位的所述规定参数的参数计算单元，将对应于所获取的参数的阴影信息从所述阴影信息存储单元读出来，根据读出的阴影信息计算在所述虚拟三维模型上的相对应的部位的亮度值的阴影处理单元。

根据本发明的上述结构，可以获取，以通过使包含摄影条件的参数发生改变而拍摄实物试样所得到的图像为根据的、阴影信息，所获取的阴影信息可以与实物试样的至少包含摄影条件的参数对应起来被存储在阴影信息存储单元。然后，计算得出与虚拟三维模型的任意部位相对应的指定的参数，并将与计算得出的参数相对应的阴影信息从阴影信息存储单元读出，根据该读出来的阴影信息，计算出指定部位的亮度，从而进行阴影处理。

所以，不需要经过烦杂的参数设定作业，只需简便的操作即可以进行阴影处理。而且，由于是利用在各种不同摄影条件下分别拍摄实物试样所得到的图像所获取的阴影信息进行阴影处理，因此可以表现出由相干光等的影响所产生的素材质感和布料的光学异向性等，可对虚拟三维模型进行更为逼真的阴影处理。

                                附图说明

图1是表示本发明的图像处理装置的整体结构的方框结构图；

图2是图像获取机构的侧面图；

图3是在图2从箭头K1方向所视的光源臂的放大图；

图4是图像获取机构的俯视图；

图5是说明图像获取机构的结构的斜视图；

图6是本发明的图像处理装置的功能方框图；

图7是将阴影信息存储单元的数据结构概念化后的示意图；

图8是将阴影信息存储单元的数据结构概念化后的示意图；

图9是说明几何信息获取单元及参数计算单元执行的处理的模式图；

图10是说明几何信息获取单元及参数计算单元执行的处理的模式图；

图11是表示图像处理装置使用拍摄摆放在试样台的实物试样的图像计算阴影信息的处理的流程图；

图12是表示图像处理装置执行的阴影处理的流程图；

图13是说明阴影处理单元所执行的处理的示意图，(a)是表示亮度值C与纹理亮度值T之间的关系的示意图，(b)是表示纹理存储单元所存储的纹理的概念示意图；

图14是说明本发明的图像处理装置的图像处理效果的示意图，(a)表示使用现有的图像处理装置进行阴影处理后的图像，(b)表示使用本发明的图像处理装置进行阴影处理后的图像。

                              具体实施方式

下面对本发明的图像处理装置的最佳实施方式进行说明。图1是表示根据本实施方式的图像处理装置的整体结构的方框结构图。该图像处理装置具备，获取用于描写虚拟三维模型的阴影信息的阴影信息获取装置1及利用阴影信息获取装置1所获取的阴影信息进行描写等图像处理的个人电脑2。

阴影信息获取装置1包括，照射光线并拍摄实物试样的图像获取机构3及控制图像获取机构3工作的控制部4。

图2表示图像获取机构3的侧面图，图3表示在图2中从箭头K1方向所视的光源臂142的放大图，图4表示图像获取机构3的俯视图。图像获取机构3包括，底座部11、垂直设置于底座部11上的轴12、在轴12上端转动支撑的试样台13、对摆放在试样台13上的实物试样进行照射的发光部14、对摆放在试样台13上的试样进行拍摄的摄影部15及盖上装置整体的会子16。

底座部11具有圆盘状的凹部111及从凹部111呈放射状圆接的四支腿，在凹部111形成有内嵌固定轴12的支架112。而且在底座部11的外侧边缘附近的适当的地方安装有用于移动底座部11的车轮113及用于将底座部11相对地表予以固定的挡块114。

试样台13是直径尺寸小于底座部11的圆盘状部件，在其中心部位向底座部11侧形成有圆柱状的凸部(省略图示)，该凸部相对于轴12转动自如地被内嵌。另外，在试样台13的凸部安装有电动机131以使试样台13在水平面上转动。在此，凸部与电动机131被安装成使安装于凸部的外周部的齿轮与电动机轴的齿轮相卡住。试样台13，在收到电动机的驱动力时按规定角度转动并被定位。

发光部14包括，向外侧安装以与轴12的轴方向垂直的臂状的连接臂141、在连接臂141的外侧的一端相对于连接臂141可转动自如地安装有光源臂142及在光源臂142的一端连接的光源143。

在连接臂141的轴12侧的一端安装有内部具备轴承144的筒状的轴承座145，轴12通过轴承144内插于轴承座145内。在轴承座145，使连接臂141在水平面上转动的电动机146，通过电动机轴所具备的齿轮及轴承座145所具备的齿轮而被安装。

光源臂142，在连接臂141的外侧一端，通过与轴方向相平行地垂直设置的连接构件147，以同连接臂141长度方向相平行的方向作为转动轴RL1而转动自如地予以安装。如图3所示，在由与转动轴RL1垂直的标准线KL和光源臂142所形成的角度为α并以逆时针方向为正方向的条件下，该光源臂142可在α为-90度至+90度的范围内转动。在光源臂142，安装有可使光源臂142相对于连接臂141转动的电动机148，光源臂142收到电动机148的驱动而转动规定的角度并被定位。

光源臂142呈圆弧状，在角度α为0度被定位时，摄影装置153的摄影方向指向试样台13的中心位置O。

光源143，具有作为光的发生源的金属卤化物光源，及安装在金属卤化物光源的射出侧并将射出的光转换为平行光的，例如，柱面透镜等部件(均省略图示)，被连接在光源臂142的一端，使照射光的方向指向试样台的中心位置O。

摄影部15的结构与发光部14大致相同，主要包括连接臂151、以方向与连接臂151的长度方向相平行的转动轴RL2为轴，并相对于连接臂151可转动自如地安装有摄影臂152及连接在摄影臂的一端的摄影装置153。

连接臂151的长度方向尺寸比连接臂141的长度方向尺寸短。被连接在连接臂151的外侧一端的摄影臂152与发光部14相同，在以标准线KL和摄影臂152所形成的角度为β并以逆时针方向为正方向的条件下，可在该β处于-90度至+90度的范围内转动。摄影臂152呈圆弧状，在角度β为0度被定位时，摄影装置153的拍摄方向指向试样台13的中心位置O。

此外，摄影臂152，通过在连接臂151的外侧一端垂直设置的连接构件154，安装有电动机155，摄影臂152收到电动机155的驱动力按规定角度旋转并予以定位。

在连接臂151的轴12侧的一端安装有筒状的夹持器156，轴12被内插于该夹持器156内，而且夹持器156介于键157被固定在轴12上。

摄影装置153，包括CCD相机、变焦镜头及特写镜头等(均省略图示)，被连接在摄影臂152的一端，其拍摄方向指向试样台的中心位置O。

套子16具有无底面长方体形状，套子161的底侧截面的适当的地方安装有用于搬运套子16的车轮162，在各车轮162的附近安装有用于使套子16固定在地面上的挡块163。套子16的形状不局限于长方体形状，也可以是圆顶形状等，只要能盖上装置整体的形状，任何形状均可。

图5是说明图像获取机构3的结构的斜视图。在图5，为说明方便，以试样台13的中心位置O作为原点，虚拟设定N、U及V互相垂直的座标轴。U轴被设定在连接臂151的长度方向上。试样台13的转动角度δ，以U轴为基准。此外，U轴与连接臂141之间的角度γ为发光部14的水平方向的转动角度。在本实施例中，作为实物试样在试样台13上摆放布料S，在δ＝0度时，因布料S的纤维方向FL被摆放成与U轴是互相平行的，因此相对U轴的试样台13的角度δ与相对U轴的布料S的纤维方向FL的角度是一致的。

连接臂141，由电动机146驱动，使连接臂141的外侧一端141a可沿U-V平面上的圆周C1，角度γ覆盖0至360度的范围内转动并被定位。光源臂142，由电动机148驱动，使光源143沿N-V平面上的圆弧C2，角度α以N轴为基准在-90度至490度的范围内转动并被予定位。摄影臂152，由电动机155驱动，使摄影装置153沿N-V平面上的圆弧C3，角度β以N轴为基准在-90度至+90度的范围内转动并被定位。这4种角度α、β、γ及δ则为参数α、β、γ及δ。

如图1所示，个人电脑2包括，接受操作人员的操作命令的输入装置21、存储用于使个人电脑2运转的如BIOS等基本程序的只读存储器(ROM)22、执行图像处理程序的中央处理器(CPU)23、暂时存储数据并用于作为中央处理器(CPU)23的作业领域的随机存储器(RAM)24、存储图像处理程序和操作系统等的辅助存储装置25、显示中央处理器(CPU)23所处理的图像的显示装置26、读取存储在软盘、CD-ROM及DVD-ROM等存储介质的数据的记录介质驱动装置27。

而且，个人电脑2还包括，视频捕捉卡28和电动机接口29，其中，视频捕捉卡28，通过连接至依照IEEE1394规格的DV接头的电缆CA，获取摄影装置153拍摄实物试样所得到的图像，而电动机接口29将中央处理器(CPU)23与电动机控制器46连接起来。

只读存储器(ROM)22、中央处理器(CPU)23、随机存储器(RAM)24、辅助存储装置25、显示装置26及记录介质驱动装置27由母线(bus line)互相连接起来。输入装置21，包括键盘和鼠标等，连接至个人电脑2本体背面的如USB接口等处。

本发明的图像处理装置，将存储使个人电脑2作为图像处理装置起作用的图像处理程序的如CD-ROM等存储介质装进记录介质驱动装置27中，并通过将图像处理程序安装在辅助存储装置25内，使个人电脑2成为图像处理装置。此外，还可以从存储图像处理程序的WEB服务器，通过互联网下载的形式安装图像处理程序。

另外，还可以在WEB服务器与个人电脑2之间分散执行图像处理程序，例如用个人电脑2输入各种数据，将其数据在配置于互联网上的WEB服务器上进行处理，将处理结果传输到个人电脑2等。

控制部4包括，接受个人电脑2的指示而分别控制使试样台13转动的电动机131、使光源臂142转动的电动机148及使连接臂141转动的电动机146的电动机驱动器41～44、控制光源143的开/关及被照射的光线强度的光源驱动器45、向电动机驱动器41～44输出如脉冲信号或控制信号等各种信号的电动机控制器46。

电动机驱动器41～44，接收从电动机控制器46输出的脉冲信号或用于指定电动机的正逆转动的控制信号等，并将所接收的脉冲信号转换为电脉冲信号而使各电动机的线圈进行励磁，由此驱动各电动机。光源驱动器45，接收从个人电脑2输出的控制信号，产生例如具有与控制信号的强度相应的驱动电流，使光源143发亮。电动机控制器46，通过电动机接口29，接收后述的摄影机构控制单元208的各种信号，输出驱动与该各种信号相对应的电动机驱动器41～44的信号。

图6是本发明的图像处理装置的功能方框图。图像处理装置包括，主要由随机存储器(RAM)24构成的存储单元100及主要由中央处理器(CPU)23而构成的程序执行单元200。存储单元100包括，阴影信息存储单元101、三维模型存储单元102及纹理存储单元103。程序执行单元200包括，阴影信息计算单元201、几何信息获取单元202、参数计算单元203、阴影信息读取单元204、内插处理单元205、阴影处理单元206、描写处理单元207、摄影机构控制单元208及阴影信息内插单元209。

阴影信息计算单元201，接收图像获取机构3所拍摄的实物试样的图像，以所接收的图像的指定位置(例如，中心位置)为重心，设定一纵向n个像素横向m个像素的四角形范围，计算该所设定范围的亮度的平均值、最大值及最小值，并将计算得出的亮度的平均值、最大值及最小值作为阴影信息，与接收的图像在被拍摄时的参数α、β、γ及δ对应起来，存储到阴影信息存储单元101。

图7及图8是将阴影信息存储单元101的数据结构概念化后的示意图。阴影信息存储单元101具有由第1及第2表格而构成的两种表格，图7表示第1表格，图8则表示第2表格。

第1表格具有，表示光源臂142的垂直方向的转动角度α的栏及表示试样台13的转动角度δ的栏。在角度α的栏，角度α，在-90度至+90度的范围内例如每隔10度进行记载，在角度δ的栏，在0度至360度的范围内例如每隔15度进行记载。在第1表格的各单元格里，存储有由角度α及角度δ可特别指定的表示第2表格的索引。在图7中，将英文字母T加上作为添加文字的各单元格的行号及列号作为第2表格的索引。例如，索引T00是存储在0行0列的单元格的索引，因此作为添加文字是“00”。

第2表格由多个表格而构成，各表格都被赋予有索引，该索引与记载于第1表格的各单元格的索引相对应。第2表格分别由表示摄影臂152的转动角度β的栏及表示连接臂141的转动角度γ的栏而构成。在角度β的栏，角度β，在-90度至+90度的范围内例如每隔10度进行记载，在角度γ的栏，角度γ，在0度至360度的范围内例如每隔15度进行记载。在第2表格的各单元格内存储有阴影信息。

在图7及图8中，虽然将角度α及角度β的幅度设定为每隔10度、将角度δ及角度γ的幅度设定为每隔15度，但是不只局限于上述幅度，即可以设定更小的幅度、也可以设定更大的幅度。并且，还可以按照角度范围对幅度进行适当的变更，例如在0至45度的范围设定为每隔5度、而在45至90度的范围设定为每隔10度。

阴影信息内插单元209，对在摄影装置153位于光源143的光轴上(以下称“交迭位置”，有多个交迭位置存在)时所获取的阴影信息，用在邻接于该交迭位置的多个位置所获取的阴影信息进行内插(interpolating)处理，从而计算出在该交迭位置上的正式阴影信息。另外，由于交迭位置是基于图像获取机构3的结构而定，并是可以预先特别指定的，因此可预先存储于存储单元100。

三维模型存储单元102，存储在电脑上设定的虚拟三维空间内操作人员预先制作的用于确定虚拟三维模型形状的各种数据，例如，贴在虚拟三维模型表面上的由多个三角形或四角形等构成的多边形(polygon)的各顶点的座标等，并且还存储在虚拟三维空间内设定的虚拟光源及虚拟相机的座标。

纹理存储单元103，存储映射(maping)到虚拟三维模型上的纹理(texture)。在纹理存储单元103，预先存储多种纹理，操作人员从这些多种纹理中选择映射到虚拟三维模型的纹理。另外，纹理存储单元103，还可以存储由操作人员制作的纹理。

图9及图10是说明几何信息获取单元202及参数计算单元203执行的处理的模式图。几何信息获取单元202，在虚拟三维模型表面上的指定位置设定注目位置HP，根据包括注目位置HP的多边形的各顶点的座标、虚拟相机VC的座标及虚拟光源VL的座标，计算注目位置HP的法线向量N’、由注目位置HP向虚拟光源VL的光源向量L及由注目位置HP向虚拟相机VC的视点向量CV。几何信息获取单元202，在整个虚拟三维模型上依次设定该注目位置HP。

参数计算单元203，在注目位置HP，计算法线向量N’与光源向量L之间的角度(光源的垂直角度Z)及法线向量N’与视点向量CV之间的角度(视点角度X)。另外，由图5得知，光源的垂直角度Z与角度α相对应，视点角度X与角度β相对应。

另外，参数计算单元203，如图10所示，在包括注目位置HP的多边形的表面上，设定互相垂直的U’轴及V’轴，将光源向量L在U’-V’平而上的正投影向量(正投影光源向量LH)与U’轴之间的角度作为光源的水平角度Y计算得出。在此，为了使图5所示的U轴及V轴与U’轴及V’轴对应起来，U’轴被设定在视点向量CV在U’-V’平画的正投影向量CH上。该光源的水平角度Y与图5所示的角度γ相对应。

此外，参数计算单元203，将在多边形的表面上予以映射的虚拟布料的纤维方向FL与U’轴之间的角度，作为试样角度W计算得出。该试样角度W，与图5所示的试样台13的转动角度δ相对应。

阴影信息读取单元204，将参数计算单元203计算的光源的垂直角度Z、视点角度X、光源的水平角度Y及试样角度W作为参数，参照阴影信息存储单元101，读取对应于这些参数的阴影信息。在此，当对应于参数计算单元203计算的参数的阴影信息在阴影信息存储单元101不存在时，阴影信息读取单元204读取与最接近于所计算的参数相对应的阴影信息。

内插处理单元205，在参数计算单元203计算的参数与阴影信息读取单元204读取的阴影信息相对应的参数不一致时，对所读取的阴影信息进行内插处理，从而计算出与所计算的参数相对应的阴影信息。例如在参数计算单元203计算的视点角度X为42度、与视点角度X相对应的角度β为40度的条件下读取阴影信息时，利用存储在与存储所读取的阴影信息的单元格相邻的单元格的阴影信息，计算出在视点角度X为42度时的相应的阴影信息。

阴影处理单元206，利用通过阴影信息读取单元204读取或内插处理单元205进行内插处理所获取的阴影信息、及纹理存储单元103所存储的纹理，计算出虚拟三维模型的注目位置HP处的亮度值。这种计算是，使纹理亮度的最大值、最小值及平均值分别与所获取的阴影信息的最大值、最小值及平均值分别对应，对所获取的阴影信息的亮度的最大值、最小值及平均值进行样条内插(spline interpolation)，从而计算出所获取的阴影信息与纹理的相关函数，然后利用所计算得出的相关函数来计算虚拟三维模型的注目位置HP处的亮度值。

描写处理单元207，在虚拟三维空间内所设定的虚拟屏幕上，例如使用光线跟踪等手法(aray tracing technique)，描写(rendering)虚拟三维模型。然后，将描写的图像传输到显示装置26并显示出来。

摄影机构控制单元208，通过向电动机控制器46输出控制信号，使电动机控制器46按规定时间和规定角度分别移动试样台13、发光部14及摄影部15并予以定位，以此控制试样台13、发光部14及摄影部15。此外，摄影机构控制单元208，提供驱动电流来控制光源143，使光源143按规定时间、例如就要拍摄实物试样之前，按规定光能亮起，在结束摄影时使光源143熄灭。

图11是表示本图像处理装置利用拍摄摆放在试样台13上的实物试样的图像而计算阴影信息的处理的流程图。此时，在试样台13的中心位置O(参照图5)，预先摆放具有规定长度及宽度并剪裁为四角形状的布料，作为实物试样。

在步骤S1，收到开始摄影的指示，摄影机构控制单元208，通过驱动电动机131使试样台13按规定角度、例如15度、转动，以设定试样台13的角度δ。

在步骤S2，摄影机构控制单元208，通过驱动电动机146使连接臂141按规定角度、例如15度、转动，以设定发光部14的水平方向的角度γ。

在步骤S3，摄影机构控制单元208，通过驱动电动机148使光源臂142按规定角度、例如10度、转动，以设定发光部14的垂直方向的角度α。

在步骤S4，摄影机构控制单元208，通过驱动电动机155使摄影臂152按规定角度、例如10度、转动，以设定摄影部15的角度β。

另外，在步骤S1至S4，虽然角度δ及角度γ是每隔15度予以定位，角度α及β是每隔10度予以定位，但这些值是由操作人员通过输入装置21预先设定的，也可以对这些角度进行适当的变更。

在步骤S5，摄影机构控制单元208，使光源143按规定光能亮起并使摄影装置153拍摄摆放在试样台13上的实物试样，并在摄影结束之后，使光源143熄灭。摄影机构控制单元208，虽然是使光源143，在每当对试样台13、发光部14及摄影部15予以定位时亮起的，也可以使光源143在阴影信息获取装置1运转之间一直亮着。

在步骤S6，阴影信息计算单元201，通过电缆线CA接收摄影装置153所拍摄的实物试样的图像，在所接收的图像上设定规定范围，并计算所设定的范围的亮度最大值、最小值及平均值，并将这些计算得出的数值作为阴影信息。

在步骤S7，阴影信息计算单元201，将在步骤S6计算得出的阴影信息与其拍摄条件(角度α、β、γ及δ)对应起来存储在阴影信息存储单元101。此时，阴影信息内插单元209，对预先存储在存储单元100的位于交迭位置的阴影信息，利用邻接的多个位置的阴影信息进行内插处理，计算出正确的阴影信息。

在步骤S8，摄影机构控制单元208，判断摄影部15的角度β是否为规定的最终角度，若是最终角度(在S8回答YES)则进入步骤S9，若不是最终角度(在S8回答NO)则返回到步骤S4，并重新设定摄影部15的角度β。在本实施例中，摄影部15的角度β的初期值被设定为-90度，以10度为单位依次变更，直到+90度为止。

在步骤S9，摄影机构控制单元208，判断光源143的垂直方向角度α是否为规定的最终角度，若是最终角度(在S9回答YES)则进入步骤S10，若不足最终角度(在S9回答NO)则返回到步骤S3，并重新设定发光部14的角度α。在本实施例中，角度α的初期值被设定为-90度，以10度为单位依次变更，直到+90度为止。因此，最终角度为+90度。

在步骤S10，摄影机构控制单元208，判断发光部14的水平方向角度γ是否为规定的最终角度，若是最终角度(在S10回答YES)则进入步骤S11，若不是最终角度(在S10回答NO)则返回到步骤S2，并重新设定发光部14的角度γ。在本实施例中，角度γ的初期值被设定为0度，以15度为单位依次变更，直到360度为止。因此最终角度为360度。

在步骤S11，摄影机构控制单元208，判断试样台13的角度是否为最终角度，若是最终角度(在S11回答YES)，则处理到此结束，若不是最终角度(在S11回答NO)则返回到步骤S1，并重新设定试样台13的角度δ。在本实施例中，角度δ的初期值被设定为0度，以15度为单位，依次变更直到360度为止。因此，最终角度为360度。

图12是表示图像处理装置进行的阴影处理的流程图。在步骤S21，几何信息获取单元202，如图9所示，将存储在三维模型存储单元102的数据读出来，根据虚拟相机VC的座标、虚拟光源VL的座标及在虚拟三维模型表面上指定的注目位置HP的座标，分别计算出在该注目位置HP处的法线向量N’、光源向量L及视点向量CV。

在步骤S22，参数计算单元203，如图9所示，利用在步骤S21所计算的法线向量N’、光源向量L及视点向量CV，计算出在注目位置HP处的光源垂直角度Z及视点角度X。而且，参数计算单元203，在包括注目位置HP的多边形的平面上设定U’轴及V’轴，将相对U’轴的正投影光源向量LH的角度作为光源的水平角度Y计算得出。而且，参数计算单元203，还将在注目位置HP处的多边形的表面上所设定的虚拟布料的纤维方向FL’相对U’轴的角度作为试样角度W，计算得出。

在步骤S23，阴影信息读取单元204，将与在步骤S22计算的视点角度X(对应于角度β)、光源的垂直角度Z(对应于角度α)、光源的水平角度Y(对应于角度γ)及试样角度W(对应于角度δ)这4种参数相对应的阴影信息，从阴影信息存储单元101读出。而且，阴影信息读取单元204，当与在步骤S22所计算的4种参数相对应的阴影信息不存在于阴影信息存储单元101时，将与最接近于该4种参数的参数相对应的阴影信息，从阴影信息存储单元101读出。

在步骤S24，当步骤S23读出来的阴影信息是与被近似过的参数相对应时，则认为需要内插处理(在S24回答YES)而进入步骤S25；在S23读出来的阴影信息为与在S22计算的参数相对应时，则认为不需要内插处理，并进入步骤S26。

在步骤S25，内插处理单元205，根据在步骤S22计算的参数、与在步骤S23读出的阴影信息所对应的参数、之间的差，计算出与对读出的阴影信息进行内插处理而计算出的参数相对应的阴影信息。

在步骤S26，当有由操作人员指定用于阴影的颜色(在S26回答YES)时，则进入步骤S27，并由阴影处理单元206对阴影信息着色上所设定的指定颜色；当没有指定用于阴影的颜色(在S26回答NO)时，则进入步骤S28。

在步骤S28，当有由操作人员对阴影设定的透明度(在S28回答YES)时，则进入步骤S29，并由阴影处理单元206对阴影信息设定透明度；当没有设定透明度(在S28回答NO)时，则进入步骤S30。

在步骤S30，阴影处理单元206，利用在步骤S23至S29所设定的阴影信息及纹理存储单元103所存储的多个纹理中由操作人员所指定的那个纹理，计算注目位置HP的亮度值。

图13是说明阴影处理单元206执行的处理的示意图，(a)是表示亮度值C与纹理亮度值T之间的关系的示意图，(b)是表示纹理存储单元103所存储的纹理的概念示意图。在图(a)所示的纵轴上的Cmax、Cave及Cmin分别代表包含于阴影信息中的亮度值的最大值、平均值及最小值。如图(b)所示，纹理存储单元103，将边长为1的正方形的左上顶点作为原点，沿上边设定u轴，沿左边设定v轴，若定下了u及v的值，则纹理的亮度值T也被决定。

阴影处理单元206，将所设定的阴影信息所包含的亮度的最大值Cmax、平均值Cave及最小值Cmin与纹理亮度的最大值Tmax、平均值Tave及最小值Tmin分别对应起来，以使纹理亮度的最大值Tmax为1、平均值Tave为0.5、最小值Tmin为0。通过这样对应起来，与纹理的所有亮度值T相对应的亮度值C则存在，由此可以进行更为逼真的阴影处理。然后，对Cmax、Cave及Cmin这3点进行样条内插(spline interpolation)，并且计算亮度值C与纹理亮度值T的相关函数C(T)，以使Cmin＝0。

阴影处理单元206，当映射(maping)到注目位置HP的纹理的亮度值T(u，v)一定下来，则将亮度值T(u，v)代入到相关函数C(T)并计算在注目位置HP的亮度值C。然后，使注目位置HP依次改变，在每个注目位置HP予以同样的处理，从而对虚拟三维模型进行阴影处理。如上所述，通过利用纹理及拍摄实物试样所获取的阴影信息进行阴影处理，可以再现布料的细微的质感。

在步骤S31，描写处理单元207，在虚拟三维空间内的指定位置所设定的虚拟屏幕上，描写虚拟三维模型。被描写的图像在显示装置26上显示出来。

图14是说明本发明的图像处理装置的图像处理效果的示意图，(a)表示使用现有的图像处理装置进行阴影处理后的图像，(b)表示使用本发明的图像处理装置进行阴影处理后的图像。

图14(a)及(b)的图像均是虚拟人体模型TO穿着红色礼服DO。如图14(a)所示，现有的图像处理装置，虽然在礼服DO的躯干侧部稍微表现出有阴影，但是表面还是停留在只不过示出着成一身红色，缺乏逼真性。相对来说，由图14(b)可见，而本发明的图像处理装置，由于利用通过拍摄实物试样所获取的图像进行阴影处理，因此可以正确地表现出当考虑到布料的光学异向性时的阴影，从而使礼服DO的前端部分或胸部褶子显得更为逼真。

另外，本发明还可以采用以下的实施方式。

(1)在上述实施方式中，是示出了将图像处理程序安装在个人电脑2的方式，然而本发明不只局限于此，也可以由LSI等硬件所构成图像处理程序。

(2)在上述实施方式中，摄影部15是相对于底座部11沿水平方向不转动的，然而本发明不只局限于此，也可以是沿水平方向转动。此时，只要将连接臂151转动自如地安装于轴12，并用电动机驱动连接臂151即可。

(3)在上述实施方式中，是示出了使用存储在纹理存储单元103的纹理来进行纹理映射(texture maping)，然而本发明不只局限于此，即使不映射纹理的实施方式也包括在本发明之内。此时，阴影处理单元206，只利用阴影信息中的亮度平均值，将该亮度平均值作为与其相对应的虚拟三维模型的注目位置HP的亮度值即可。

(4)另外，本发明的图像处理装置通过拍摄实物试样所获取的阴影信息，也可以被用于PTM(Polynomial Texture Mapping)阴影处理。

本发明的要点可以总结如下。

本发明的图像处理装置，是对在虚拟三维空间内予以制作的虚拟三维模型进行描写的图像处理装置，它包括，以对实物试样的至少包含摄影方向及光线照射方向的摄影条件作为参数，根据使该参数改变而拍摄的所述实物试样的图像，获取按每项参数计算的阴影信息的阴影信息获取单元，将所获取的阴影信息与所述参数对应起来进行存储的阴影信息存储单元，根据在所述虚拟三维空间内设定的虚拟相机的位置、虚拟光源的位置及所述虚拟三维模型的任意部位的形状，计算出与该部位相对应的所述指定的参数的参数计算单元，将对应于所获取的参数的阴影信息从所述阴影信息存储单元读出来，根据读出的阴影信息，计算在所述虚拟三维模型上的相对应的部位的亮度值的阴影处理单元。

根据本发明的上述结构，可以获取，以通过使包含摄影条件的参数发生改变而拍摄实物试样所得到的图像为根据的阴影信息，所获取的阴影信息可以与实物试样的至少包含摄影条件的参数对应起来被存储在阴影信息存储单元。然后，计算得出与虚拟三维模型的任意部位相对应的指定的参数，并将与计算得出的参数相对应的阴影信息从阴影信息存储单元读出，根据该读出的阴影信息，计算出指定部位的亮度，从而进行阴影处理。

所以本发明不需要经过烦杂的参数设定作业，只需简便的操作即可进行阴影处理。而且由于是利用在各种不同摄影条件下分别拍摄实物试样所得到的图像所获取的阴影信息进行阴影处理，因此可以表现出由相干光等的影响所产生的素材质感和布料的光学异向性等，可对虚拟三维模型进行更为逼真的阴影处理。

而且，所述阴影信息获取单元，最好还包括底座、配设于所述底座上并摆放所述实物试样的试样台、对于所述实物试样从第一方向照射光线的发光单元及从第二方向拍摄所述实物试样的摄影单元，其中所述发光单元具有使所述第一方向能够改变的结构，所述摄影单元具有使所述第二方向能够改变的结构。

此时，由于从光源向实物试样的照射光线的第一方向及从摄影装置向实物试样进行拍摄的第二方向均是分别能够改变的，因此可以容易地使摄影条件发生改变而拍摄实物试样，从而可高效率地获取多个阴影信息。

而且，所述阴影信息获取单元，最好还包括，将在所述第一方向与第二方向交迭时的所述发光单元及所述摄影单元的位置作为交迭位置预先予以存储的存储单元，和通过对由邻接于所述交迭位置的位置而确定的阴影信息进行内插处理，计算由所述交迭位置所确定的阴影信息的阴影信息内插单元。

第一方向与第二方向若重叠，则由发光单元射出的光被摄影单元遮挡，因此不能正确地照射实物试样，或者在作为摄影方向的第二方向的前面存在发光单元时，也不能正确地拍摄实物试样。为此，无法获取正确的阴影信息。在本图像处理装置中，由于是通过利用由邻接于该交迭位置的位置所确定的阴影信息来进行内插处理，来计算在第一方向与第二方向交迭位置上的阴影信息，因此可以计算出在交迭位置处的正确的阴影信息。

而且，所述发光单元最好是朝着所述试样台的上侧被形成为圆弧状，并具备在上侧前端部配设光源的光源臂，其中，所述第一方向是由以与所述试样台的台面的垂线互相垂直的线为转动轴使所述光源臂转动时的转动位置、以所述垂线为转动轴使所述试样台转动时的转动位置或以所述垂线为转动轴使所述光源臂转动时的转动位置来确定的。

此时由于作为向实物试样照射光线的方向的第一方向，可由两种自由度来确定，因此可以从各种不同方向照射实物试样，从而可获取更详细的阴影信息。

而且，所述发光单元最好在所述光源的照射侧还具备将光线转换为平行光线的镜头。此时，由光源照射的光线通过镜头转换为平行光线之后被引导至试样，因此可以大致均匀的光量照射实物试样整体。

而且，所述摄影单元，最好是朝着所述试样台的上侧被形成为圆弧状，并具备在上侧端部安装有摄影装置的摄影臂，其中，所述第二方向是由以与所述试样台的台面的垂线互相垂直的线为转动轴使所述摄影臂转动时的转动位置、以所述垂线为转动轴使所述试样台转动时的转动位置或以所述垂线为转动轴使所述摄影臂转动时的转动位置来确定的。

此时，由于作为拍摄实物试样的方向的第二方向，可由两种自由度来确定，因此可以从各种不同方向拍摄实物试样，从而可获取更为详细的阴影信息。

而且，所述参数最好包括相对所述拍摄方向的所述实物试样的纤维方向的角度。

此时，由于以纤维方向相对拍摄方向的角度为参数，根据使该参数改变而拍摄的实物试样的图像，来计算阴影信息，因此可以将虚拟三维模型的光学异向性表现得更为逼真。

此外，本发明的装置，最好还包括存储映射到所述虚拟三维空间的表面上的纹理的纹理存储单元；所述阴影信息获取单元，在所拍摄的实物试样的图像内设定指定的范围，并将在所设定的范围内的亮度平均值、最大值及最小值作为阴影信息计算得出；所述阴影处理单元，根据所读出的阴影信息及纹理存储单元所存储的纹理，计算用于计算所述虚拟三维模型上的任意部位的亮度值的指定函数，并利用所计算的函数，计算出所述任意部位的亮度值。

此时，当映射到虚拟三维模型上的任意部位的纹理的亮度值一旦定下来，利用阴影信息处理部所计算的指定函数，以该纹理的亮度值为自变数计算出在任意部位的亮度值，并进行阴影处理。如上所述，通过使用纹理及阴影信息进行阴影处理，可以再现虚拟三维模型的细微的质感。

另外，所述阴影处理单元，最好还通过对读出的阴影信息所包含的亮度的最大值、最小值及平均值进行规定的内插处理，计算所述指定函数，以使读出的阴影信息所包括的亮度的最大值、最小值及平均值分别与所述纹理的亮度的最大值、最小值及平均值相对应。

此时，由于亮度的最大值、最小值及平均值分别是与纹理的亮度的最大值、最小值及平均值相对应的，因此对于所有纹理的亮度值都可计算得出虚拟三维模型的亮度值，这样就不会出现数据的遗漏，可以进行更加逼真的阴影处理。此外，由于阴影处理单元是通过对所读出的阴影信息所包含的亮度最大值、最小值及平均值进行内插处理从而计算出指定的函数，因此可以高速地计算该指定函数。

本发明所涉及的数据结构，是有关存储阴影信息的阴影信息存储单元的数据结构，用于存储利用电脑对在虚拟三维空间内予以制作的虚拟三维模型进行描写时的阴影信息，所述阴影信息，是将至少包括拍摄方向及光线照射方向的摄影条件作为参数，根据使该参数改变而拍摄的所述实物试样的图像按每项参数所获取的信息，其中，所述实物试样的拍摄图像与所述参数是互相对应起来的数据。

根据本发明的数据结构，由于以摄影条件为参数，根据使该参数改变而拍摄的实物试样的图像计算得出的阴影信息与该参数是对应起来进行存储的，从而对应于在虚拟三维模型的任意部位的参数与阴影信息是对应起来的，因而可以容易地在虚拟三维模型上映射阴影信息。而且，由于该阴影信息是根据所拍摄的实物试样的图像而计算得出的，因此可以对虚拟三维模型进行更为逼真的阴影处理。

本发明所涉及的阴影信息获取装置，是用于获取利用电脑对在虚拟三维空间内予以制作的虚拟三维模型进行描写时的阴影信息的阴影信息获取装置，它包括，底座、被设置在所述底座上并摆放实物试样的试样台、对所述实物试样从第一方向照射光线的发光单元及从第二方向拍摄所述实物试样的摄影单元，其中，所述发光单元具有使所述第一方向能够改变的结构，所述摄影单元具有所述第二方向能够改变的结构。

根据本发明的阴影信息获取装置，由于作为从光源对实物试样照射光线方向的第一方向及作为从摄影装置对实物试样的拍摄方向的第二方向均是分别能够改变的，从而可以容易地改变摄影条件对实物试样进行拍摄，可以高效率地获取多个阴影信息。

本发明所涉及的图像处理程序，是一种对在虚拟三维空间内予以制作的虚拟三维模型进行描写的图像处理程序，它使电脑作为参数计算单元、阴影信息存储单元、及阴影处理单元发挥其作用，其中，所述参数计算单元根据在所述虚拟三维空间内所设定的虚拟相机的位置、虚拟光源的位置及所述虚拟三维模型的任意部位的形状，计算出与该部位相对应的指定的参数；所述阴影信息存储单元将以对实物试样的至少包括摄影方向及光线照射方向的摄影条件作为参数，根据使该参数变化而拍摄的实物试样的图像，按每项参数计算得出的阴影信息，与所述参数对应起来进行存储；所述阴影处理单元将与所述计算得出的参数相对应的阴影信息从阴影信息存储单元读出，并根据所读出的阴影信息，计算所述虚拟三维模型的相对应的部位的亮度值。

根据本发明的图像处理程序，可以计算得出与虚拟三维模型的指定位置相对应的指定的参数，将对应于所计算的参数的阴影信息从预先将阴影信息与规定参数对应起来并存储的阴影信息存储单元读出来，以此计算在相对应的任意部位的亮度值。因此，即使不经过烦杂的参数设定作业也可以进行阴影处理，而且由于是利用在不同的摄影条件下分别拍摄实物试样的图像而计算的阴影信息对虚拟三维模型进行阴影处理，从而可以表现出当受到光的相干光等影响时素材质感和布料的光学异向性等，可以对虚拟三维模型进行更为逼真的阴影处理。

本发明所涉及的记录介质，是记录用于对在虚拟三维空间内予以制作的虚拟三维模型进行描写的图像处理程序的记录介质，它记录有使电脑作为参数计算单元、阴影信息存储单元、及阴影处理单元发挥作用的图像处理程序，其中，所述参数计算单元根据在所述虚拟三维空间内所设定的虚拟相机的位置、虚拟光源的位置及所述虚拟三维模型的任意部位的形状，计算出与该部位相对应的指定的参数；所述阴影信息存储单元将以对实物试样的至少包括摄影方向及光线照射方向的摄影条件作为参数，根据使该参数变化而拍摄的实物试样的图像按每项参数计算得出的阴影信息，与所述参数对应起来进行存储；所述阴影处理单元将与所述计算得出的参数相对应的阴影信息从阴影信息存储单元读出，根据所读出的阴影信息计算所述虚拟三维模型的相对应的部位的亮度值。

根据本发明的图像处理程序的记录介质，可以计算得出与虚拟三维模型的任意部位相对应的指定的参数，将对应于所计算的参数的阴影信息从预先将阴影信息与规定参数对应起来一并存储的阴影信息存储单元读出来，在相对应的任意部位进行映射。因此，即使不经过复杂而烦杂的参数设定作业也可以进行阴影处理，而且由于是利用在不同的摄影条件下分别拍摄实物试样所得到的图像计算的阴影信息对虚拟三维模型进行阴影处理，因此可以表现出当受到光的相干光等影响的素材质感和布料的光学异向性等，可以对虚拟三维模型进行更为逼真的阴影处理。

另外，本发明所涉及的图像处理方法，是描写在虚拟三维空间内予以制作的虚拟三维模型的图像处理方法，它包括，电脑根据在所述虚拟三维空间内所设定的虚拟相机的位置、虚拟光源的位置及所述虚拟三维模型的任意部位的形状计算出与该部位相对应的指定的参数的步骤；电脑以对实物试样的至少包括摄影方向及光线照射方向的摄影条件作为参数，根据使该参数变化而拍摄的实物试样的图像，将按每项参数计算阴影信息与所述参数对应起来进行存储的步骤；电脑将与所述计算得出的参数的阴影信息从所述阴影信息存储单元读出，并根据所读出的信息计算所述虚拟三维模型的相对应的部位的亮度值的步骤。

根据本发明的图像处理方法，可以计算得出与虚拟三维模型的任意部位相对应的指定的参数，对应于所计算的参数的阴影信息从预先将阴影信息与规定参数对应起来并存储的阴影信息存储单元读出来，计算在相对应的任意部位的亮度值。因此，即使不经过复杂而烦杂的设定参数作业也可以进行阴影处理，而且由于是利用在不同的摄影条件下分别拍摄实物试样所得到的图像计算阴影信息对虚拟三维模型进行阴影处理，从而可以表现出当受到光的相干光等影响的素材质感或布料的光学异向性等，还可以对虚拟三维模型进行更为逼真的阴影处理。

工业实用性

根据本发明，无需设定各种参数，以简便的操作即可以对虚拟三维模型进行逼真的阴影处理。

Claims (14)

1.一种图像处理装置，用于对在虚拟三维空间内予以制作的虚拟三维模型进行描写，其特征在于包括：

以对实物试样的至少包括摄影方向及光线照射方向的摄影条件作为参数，根据使该参数变化而拍摄的所述实物试样的图像，获取按每项参数计算的阴影信息的阴影信息获取单元；

将所获取的阴影信息与所述参数对应起来进行存储的阴影信息存储单元；

根据在所述虚拟三维空间内所设定的虚拟相机的位置、虚拟光源的位置及所述虚拟三维模型的任意部位的形状，计算出与该部位相对应的所述规定参数的参数计算单元；

将对应于所获取的参数的阴影信息从所述阴影信息存储单元读出，并根据读出的阴影信息，计算在所述虚拟三维模型上的相对应的部位的亮度值的阴影处理单元。

2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，所述阴影信息获取单元包括：

底座；

被配设于所述底座上并摆放所述实物试样的试样台；

对于所述实物试样从第一方向照射光线的发光单元；及

从第二方向拍摄所述实物试样的摄影单元；其中，

所述发光单元具有使所述第一方向能够改变的结构，所述摄影单元具有使所述第二方向能够改变的结构。

3.根据权利要求2所述的图像处理装置，其特征在于，所述阴影信息获取单元包括，将所述第一方向与第二方向交迭时的所述发光单元及所述摄影单元的位置作为交迭位置预先予以存储的存储单元，其中，

由所述交迭位置所确定的阴影信息，通过对由邻接于所述交迭位置的位置而确定的阴影信息进行内插处理计算得出。

4.根据权利要求2所述的图像处理装置，其特征在于，所述发光单元是朝着所述试样台的上侧被形成为圆弧状，包括在其上侧端部配设光源的光源臂，其中，

所述第一方向，是由以与所述试样台的台面的垂线互相垂直的线为转动轴使所述光源臂转动时的转动位置、以所述垂线为转动轴使所述试样台转动时的转动位置或以所述垂线为转动轴使所述光源臂转动时的转动位置来确定的。

5.根据权利要求4所述的图像处理装置，其特征在于，所述发光单元包括将由所述光源射出的光转换为平行光的镜头。

6.根据权利要求2所述的图像处理装置，其特征在于，所述摄影单元是朝着所述试样台的上侧被形成为圆弧状，包括在其上侧端部安装摄影装置的摄影臂，

所述第二方向，是由以与所述试样台的台面的垂线互相垂直的线为转动轴使所述摄影臂转动时的转动位置、以所述垂线为转动轴使所述试样台转动时的转动位置或以所述垂线为转动轴使所述摄影臂转动时的转动位置来确定的。

7.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，所述参数包括相对所述拍摄方向的所述实物试样的纤维方向的角度。

8.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，还包括存储映射到所述虚拟三维模型的纹理的纹理存储单元，其中，

所述阴影信息获取单元，在所拍摄的实物试样的图像内设定指定的范围，并将在所设定的范围内的亮度平均值、最大值及最小值作为阴影信息计算得出，

所述阴影处理单元，根据所读出的阴影信息及纹理存储单元所存储的纹理，计算用于计算所述虚拟三维模型上的任意部位的亮度值的指定函数，并利用所计算的函数，计算出所述任意部位的亮度值。

9.根据权利要求8所述的图像处理装置，其特征在于，所述阴影处理单元，通过对读出的阴影信息所包含的亮度的最大值、最小值及平均值进行指定的内插处理，计算所述指定的函数，从而使读出的阴影信息所包含的亮度的最大值、最小值及平均值分别与所述纹理的亮度的最大值、最小值及平均值相对应。

10.一种阴影信息存储单元的数据结构，用于存储，利用电脑对在虚拟三维空间内予以制作的虚拟三维模型进行描写时的阴影信息，其特征在于：

所述阴影信息，是将对实物试样的至少包括拍摄方向及光线照射方向的摄影条件作为参数，根据使该参数变化而拍摄的所述实物试样的图像按每项参数所获取的信息，其中，所述实物试样的拍摄图像与所述参数是互相对应起来的数据。

11.一种阴影信息获取装置，用于获取，利用电脑对在虚拟三维空间内予以制作的虚拟三维模型进行描写时的阴影信息，其特征在于包括：

底座；

被设置于所述底座上并摆放实物试样的试样台；

对所述实物试样从第一方向照射光线的发光单元；及

从第二方向拍摄所述实物试样的摄影单元；其中，

所述发光单元具有使所述第一方向能够改变的结构，所述摄影单元具有使所述第二方向能够改变的结构。

12.一种图像处理程序，用于对在虚拟三维空间内予以制作的虚拟三维模型进行描写，其特征在于，所述图像处理程序使电脑作为以下的单元发挥作用：

参数计算单元，根据在所述虚拟三维空间内所设定的虚拟相机的位置、虚拟光源的位置及所述虚拟三维模型的任意部位的形状，计算出与该部位相对应的指定的参数；

阴影信息存储单元，将以对实物试样的至少包括摄影方向及光线照射方向的摄影条件作为参数，根据使该参数变化而拍摄的实物试样的图像按每项参数计算得出的阴影信息，与所述参数，对应起来进行存储；

阴影处理单元，将与所述计算得出的参数相对应的阴影信息从阴影信息存储单元读出，并根据所读出的阴影信息，计算所述虚拟三维模型的相对应的部位的亮度值。

13.一种电脑可读取的记录介质，记录有用于对在虚拟三维空间内予以制作的虚拟三维模型进行描写的图像处理程序，其特征在于，所述图像处理程序使电脑作为以下的单元发挥作用：

参数计算单元，根据在所述虚拟三维空间内所设定的虚拟相机的位置、虚拟光源的位置及所述虚拟三维模型的任意部位的形状，计算出与该部位相对应的指定的参数；

阴影信息存储单元，将以对实物试样的至少包括摄影方向及光线照射方向的摄影条件作为参数，根据使该参数变化而拍摄的实物试样的图像按每项参数计算得出的阴影信息，与所述参数，对应起来进行存储；

阴影处理单元，将与所述计算得出的参数相对应的阴影信息从阴影信息存储单元读出，并根据所读出的阴影信息，计算所述虚拟三维模型的相对应的部位的亮度值。

14.一种图像处理方法，对在虚拟三维空间内予以制作的虚拟三维模型进行描写，其特征在于包括以下的步骤：

电脑，根据在所述虚拟三维空间内予以设定的虚拟相机的位置、虚拟光源的位置及所述虚拟三维模型的任意部位的形状，计算出与该部位相对应的指定的参数；

电脑，以对实物试样的至少包括摄影方向及光线照射方向的摄影条件作为参数，根据使该参数变化而拍摄的实物试样的图像，将按每项参数计算得出的阴影信息，与所述参数对应起来进行存储；

电脑，将与所述计算得出的参数相对应的阴影信息从阴影信息存储单元读出，并根据所读出的阴影信息，计算所述虚拟三维模型的相对应的部位的亮度值。

Images