JP2003036449A - 繊維製品の３次元画像生成用マップデータの自動生成方法、及び、繊維製品の３次元シミュレーション画像生成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 繊維製品の３次元画像を生成するにあたり、
繊維製品特有の各種属性を表現するためのマップデータ
を自動生成させ得る方法を提供し、リアル感のある３次
元画像により各種繊維製品のシミュレーションの実効性
を高める。 【解決手段】 糸情報設定処理部４により使用する各糸
の種別、形状、色、太さを、糸配列情報設定処理部５に
より経糸及び緯糸の各糸の配列及び密度を、組織情報設
定処理部６により経糸及び緯糸の交差順を、光学属性情
報設定処理部７により各糸の拡散反射率や鏡面反射率を
それぞれ設定する。各糸の色と配列と表面組成図により
基本テクスチャマップデータを、各糸の光学属性情報と
表面組成図により光学属性マップデータを、各糸の太さ
と表面組成図の交差順により凹凸属性マップデータを、
各糸の太さと形状と表面組成図により透過属性マップデ
ータをそれぞれ生成させる。３次元オブジェクトに対し
各種マップデータをマッピングする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、糸、糸配列及び組
織等の情報に基づいて布生地、織物地又は編物地等の出
来上がりの繊維製品の３次元シミュレーション画像を生
成させる際に、その３次元シミュレーション画像を高度
な質感のあるものにするために用いられるマッピング用
のマップデータの自動生成方法に関し、特に、上記繊維
製品を３次元画像により仮想的に表して繊維製品のシミ
ュレーションを行う場合に好適に用いられるものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、糸、糸配列及び組織等の情報に基
づいて出来上がりの布生地や織物地等の繊維製品につい
てのシミュレーション画像をコンピュータグラフィック
ス（ＣＧ）により描画する技術が提案されている（例え
ば、「Super TEX-SIM:Interactive Textile Design and
Simulation」，Proceedings of the First Pacific Co
nference on Computer Graphics and Applications，Pa
cific Graphics，’93-Vol.1，Aug30-Sep2,1993，COMPU
TER GRAPHICS AND APPLICATIONS、p117〜p130、World S
cientific参照）。この技術は、糸の色情報と、経糸及
び緯糸の配列情報と、経糸及び緯糸の織り組織情報とに
基づいて布生地や織物地を仮想的に織り上げて自動描画
させることにより、その繊維製品の色分け模様の状況を
２次元画像上でシミュレートするものである。

【０００３】一方、３次元ＣＧ技術においては、多数の
ポリゴンにより表現された３次元オブジェクトの表面に
２次元画像データ等からなるテクスチャをマッピング
（テクスチャマッピング）することにより質感を高めよ
うとすることが行われている。例えば、Windows（米国
マイクロソフト社商標名）環境下において機能する「Op
en GL」（米国Silicon Graphics社のプログラムインタ
ーフェース名）等の各種ソフトウェア等が知られてい
る。そして、このような技術を利用して各種の繊維製品
を人体等の物体の表面に着装させた状態の３次元画像を
生成させて、最適な繊維製品をシミュレートすることも
行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
技術においては、レンダリングにより３次元画像を生成
させても、着装状態の繊維製品が質感に欠け、たとえシ
ミュレーションを繰り返してもその実効性に欠ける傾向
にある。ここで、リアル感を向上させる技術として、物
体表面の凹凸や光の各種反射率等の属性についてマッピ
ングを施すことも知られているが、繊維製品を対象とす
るシミュレーションにおいてこれを実現するには膨大な
入力作業が必要となったり、不能であったりして、現実
的ではない。

【０００５】すなわち、凹凸感を自動表現する手法とし
て、オブジェクトのモデリングと、バンプマッピングと
がある。モデリングの場合には凹凸毎に逐一モデリング
しておいてこれにレンダリングする必要があるため、こ
の手法を繊維製品に適用すると糸の１本毎にあるいは着
装状態での凹凸毎にモデリングする必要が生じ、種々に
条件を異ならせてシミュレーションを行うにはモデリン
グの手間が膨大なものとなり、実質的に不可能になる。
一方、バンプマッピングはオブジェクトの法線ベクトル
に揺らぎ（バンプ）を加えて輝度を変化させることによ
りあたかも凹凸があるかのように見せるものであるが、
繊維製品の場合には着装状態の凹凸のみならず現実には
糸の１本１本や織り柄に応じて繊維製品特有の凹凸感が
生じるため、上記のバンプマッピングを施したとしても
現実のものとは異なり、繊維製品特有の凹凸感を表現し
得ないことになる。

【０００６】同様に、上記の各種反射率による光学属性
の付与においても、例えばシェーディング等を採用して
オブジェクト表面に応じた光の反射特性を付与し得たと
しても、繊維製品を構成する多数の個々の糸や織り組織
に基づく光学属性を付与することは行い得ない。このた
め、質感に欠けることになる。

【０００７】また、繊維製品の場合には、布生地や織物
地においては糸と糸との間に微細な隙間があり、加え
て、織り組織の粗密の違いにより現実には透けて見える
ことがある。このような透け感を表現しないと、質感も
削がれることになる。特に、編み物地やレース地におい
ては透け感の有無は質感の有無に直結することになる。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、繊維製品の３
次元画像を生成するにあたり、繊維製品特有の各種属性
を表現するためのマップデータを容易に生成させ得る方
法を提供することにあり、これにより、高度な質感のあ
る３次元画像を容易に取得して各種繊維製品のシミュレ
ーションを実効性あるものにすることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、繊維製品特有の属性として光学属性、
凹凸度合及び透過度合を抽出し、これらに関する属性マ
ップデータを自動生成させ得るようにしたものである。

【００１０】請求項１に係る発明では、繊維製品の３次
元画像生成用マップデータの自動生成方法として、繊維
製品を構成する経糸及び緯糸の各糸配列に関する糸配列
情報、その経糸及び緯糸に用いる１種又は２種以上の糸
に関する糸情報、及び、上記経糸及び緯糸の交差順に関
する組織情報の各情報の入力設定を受けて上記繊維製品
についての表面組成図を生成する手順と、上記経糸及び
緯糸に用いる糸自身についての反射率を少なくとも含む
光学属性情報の入力設定を糸種別に受け付ける手順と、
入力設定された糸種別の光学属性情報を上記表面組成図
上で前面に表れるものとして特定される各糸に対し対応
する糸種毎に割り付けて光学属性分布である光学属性マ
ップデータを生成させる手順とを備えるようにした。

【００１１】この請求項１によれば、繊維製品を構成す
る経糸及び緯糸の各糸に対しその糸種毎に光学属性情報
が設定され、この設定された糸種毎の光学属性情報が表
面組成図上で前面（表面）に表れる各糸、すなわち、外
面から見える各糸に対し割り付けられた状態の光学属性
マップデータが生成されることになる。これにより、繊
維製品についての光学属性マップデータの自動生成が可
能になり、仮想上の画像に対しても繊維製品特有の光学
属性を容易に付与することが可能になる。

【００１２】この際、上記の光学属性情報として、ＲＧ
Ｂ各色毎の拡散反射率及びＲＧＢ各色毎の鏡面反射率を
少なくとも含み、さらに、ＲＧＢ各色毎の環境光反射率
と、糸自身の光沢度と、ＲＧＢ各色毎の放射光強度と、
糸自身の反射率指向性との内から糸に応じて選択した１
種又は２種以上を入力設定させるようにしてもよく（請
求項２）、この場合にはより現実に近い繊維製品特有の
光学属性を付与し得ることになる。

【００１３】請求項３に係る発明では、繊維製品の３次
元画像生成用マップデータの自動生成方法として、繊維
製品を構成する経糸及び緯糸の各糸配列に関する糸配列
情報、その経糸及び緯糸に用いる１種以上の糸に関する
糸情報、及び、上記経糸及び緯糸の交差順に関する組織
情報の各情報の入力設定を受けて上記繊維製品について
の表面組成図を生成する手順と、この表面組成図により
特定される経糸及び緯糸の各交差部毎に隣接する交差部
間における各糸の凹凸度合を上記交差順、上記糸配列情
報により特定される配列密度及び上記糸情報により特定
される各糸の太さに基づいて演算する手順と、得られた
凹凸度合を濃淡変化に置換して上記表面組成図上で前面
に表れるものとして特定される各糸に対し割り付けるこ
とにより、濃淡分布である凹凸属性マップデータを生成
させる手順とを備えるようにした。

【００１４】この請求項３によれば、繊維製品を構成す
る経糸及び緯糸の各糸毎に凹凸度合が演算され、この演
算された凹凸度合が濃淡変化に置換され、表面組成図上
で前面に表れる各糸（外面から見える各糸）に対し上記
濃淡変化が割り付けられて濃淡分布の画像データとして
凹凸属性マップデータが生成されることになる。これに
より、繊維製品についての凹凸属性マップデータの自動
生成が可能になり、仮想上の画像に対しても繊維製品特
有の凹凸感を容易に付与することが可能になる。

【００１５】上記請求項３における凹凸度合の濃淡変化
への置換法としては、経糸及び緯糸の交差部における前
面側の糸を凸とし後面側の糸を凹として同一糸の凹凸間
の傾きの変化に応じて凹部分の濃から凸部分の淡まで濃
淡を滑らかに変化させるようにしてもよい（請求項
４）。つまり、ある糸の凸位置と凹位置との間の凹凸度
合を例えばサインカーブ等の曲線により表し、その曲線
の傾きの変化に応じて濃淡を変化させるようにする。

【００１６】また、上記請求項３においては、各糸の凹
凸度合として表面組成図の面に直交する方向に対する各
糸の傾き度合を演算し、傾き度合の強度が高いほど濃淡
変化の変化率を大きくするようにしてもよい（請求項
５）。つまり、同一の配列密度であれば糸の太さが太い
ほど糸の凹位置から凸位置までの間の傾きは強くなる。
このため、この傾き度合の強度に応じて濃淡変化の変化
率を変化させることにより、より現実に近い凹凸感を付
与し得る凹凸属性マップデータの生成が可能となる。

【００１７】請求項６に係る発明では、繊維製品の３次
元画像生成用マップデータの自動生成方法として、繊維
製品を構成する経糸及び緯糸の各糸配列に関する糸配列
情報、その経糸及び緯糸に用いる１種以上の糸に関する
糸情報、及び、上記経糸及び緯糸の交差順に関する組織
情報の各情報の入力設定を受けて上記繊維製品について
の表面組成図を生成する手順と、上記糸情報により特定
される各糸の太さ及び形状、並びに、上記糸配列情報に
より特定される経糸及び緯糸の各密度に基づいて背景が
透過するよう透明部分とすべき隙間部分を割り出す手順
と、得られた隙間部分を上記表面組成図上に割り付けて
透過分布である透過属性マップデータを生成させる手順
とを備えるようにした。

【００１８】この請求項６によれば、経糸及び緯糸の各
糸の太さ、形状及び配列密度の各情報に基づいて各糸間
の微細な隙間部分のサイズや形状が演算され、この隙間
部分が表面組成図上に割り付けられて透過部分の分布を
表す透過属性マップデータが生成されることになる。こ
れにより、繊維製品についての透過属性マップデータの
自動生成が可能になり、仮想上の画像に対しても繊維製
品特有の透け感を容易に付与することが可能になる。

【００１９】上記請求項６においては、隙間部分のみな
らず各糸の縁近傍の透け感を付加した透過属性マップデ
ータの生成を行うようにしてもよい。すなわち、上記隙
間部分を透過度合の極大とする一方、その隙間部分と各
糸の縁との境界から透過度合が極小となる各糸の中心線
に向けて透過度合が漸減するよう、透過度合を濃淡変化
に置換して表面組成図上に割り付けて透過分布である透
過属性マップデータを生成させるようにすればよい（請
求項７）。この場合には、特に毛織物のように各毛糸の
縁が微細な繊維が突出して半透過状態となる種類の糸を
用いた場合であっても、その毛織物特有の透け感を的確
に付与することが可能になる。

【００２０】また、請求項８に係る発明では、繊維製品
を構成する経糸及び緯糸の各糸配列に関する糸配列情
報、その経糸及び緯糸に用いる１種以上の糸に関する糸
情報、及び、上記経糸及び緯糸の交差順に関する組織情
報の各情報の入力設定を受けて上記繊維製品についての
テクスチャマップデータを生成し、このテクスチャマッ
プデータに基づいて上記繊維製品の３次元シミュレーシ
ョン画像を生成させる繊維製品の３次元シミュレーショ
ン画像生成方法を対象として、上記繊維製品の種類に応
じて、請求項１又は請求項２の光学属性マップデータ
と、請求項３〜請求項５のいずれかの凹凸属性マップデ
ータと、請求項６又は請求項７の透過属性マップデータ
との３種の属性マップデータの内からいずれか１種又は
２種以上の属性マップデータを選択して生成させるよう
にする。そして、生成された１種又は２種以上の属性マ
ップデータを上記テクスチャマップデータと共に３次元
オブジェクトの表面にマッピングして３次元シミュレー
ション画像を生成するようにした。

【００２１】この請求項８によれば、光学属性マップデ
ータ、凹凸属性マップデータ及び透過属性マップデータ
の内の少なくとも１種の属性マップデータが繊維製品の
属性を付与するものとして選択されて生成され、次に、
各糸の色情報等の基本情報により生成されたテクスチャ
マップデータに加えて上記の繊維製品の属性に関する属
性マップデータも３次元オブジェクトに対しマッピング
（多重マッピング）される。これにより、繊維製品の３
次元シミュレーション画像を高度な質感のあるものにす
ることが可能になる。

【００２２】上記の繊維製品の種類に応じて光学属性マ
ップデータ、凹凸属性マップデータ及び透過属性マップ
データの３種類の内からマッピングに使用する属性マッ
プデータを選択するとは、繊維製品を構成する素材であ
る糸の種別や、繊維製品の織り方もしくは編み方の特徴
に応じて選択する趣旨である。繊維製品が例えば絹織物
であればそれ自体が光沢を有するため特に光学属性マッ
プデータを含めて選択し、繊維製品が例えばレース編み
物であれば特に透過属性マップデータを含めて選択し、
繊維製品が例えば毛織りの絨毯等のように凹凸が激しく
かつ分厚いものであれば特に凹凸属性マップデータを含
めて選択し、又、繊維製品が例えば織り柄が浮き上がり
光沢のあるジャガード織物であれば特に凹凸属性マップ
データ及び光学属性マップデータを含めて選択するとい
うようにである。もちろん、次のように常に上記の３種
類の属性マップデータの全てを選択し、生成された３種
類の属性マップデータを共に多重マッピングするように
してもよい。

【００２３】すなわち、繊維製品を構成する経糸及び緯
糸の各糸配列に関する糸配列情報、その経糸及び緯糸に
用いる１種以上の糸に関する糸情報、及び、上記経糸及
び緯糸の交差順に関する組織情報の各情報の入力設定を
受けて上記繊維製品についてのテクスチャマップデータ
を生成し、このテクスチャマップデータに基づいて上記
繊維製品の３次元シミュレーション画像を生成させる繊
維製品の３次元シミュレーション画像生成方法を対象と
して、請求項１又は請求項２により生成した光学属性マ
ップデータと、請求項３〜請求項５のいずれかにより生
成した凹凸属性マップデータと、請求項６又は請求項７
により生成した透過属性マップデータとを上記テクスチ
ャマップデータと共に３次元オブジェクトの表面にマッ
ピングして３次元シミュレーション画像を生成するよう
にすればよい（請求項９）。

【００２４】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１又は請
求項２の繊維製品の３次元画像生成用マップデータの自
動生成方法によれば、糸自身の光学属性に基づき繊維製
品についての光学属性マップデータを自動生成すること
ができ、これにより、仮想上の画像に対しても繊維製品
特有の光学属性を容易に付与することができるようにな
る。特に、請求項２によれば、より現実に近い繊維製品
特有の光学属性を付与し得る光学属性マップデータを自
動生成することができる。

【００２５】請求項３〜請求項５のいずれかの繊維製品
の３次元画像生成用マップデータの自動生成方法によれ
ば、繊維製品を構成する各糸毎についての凹凸度合に基
づいて繊維製品として外面から見える状態での凹凸属性
マップデータを自動生成することができ、これにより、
仮想上の画像に対しても繊維製品特有の凹凸感を容易に
付与することができるようになる。特に、請求項４又は
請求項５によれば、上記凹凸度合を具体的に濃淡変化と
して表すことができ、より現実に近い凹凸感を付与し得
る凹凸属性マップデータの自動生成を実現し得る。

【００２６】請求項６又は請求項７の繊維製品の３次元
画像生成用マップデータの自動生成方法によれば、繊維
製品を構成する各糸の間の微細な隙間部分に基づく透過
部分の分布を特定した透過属性マップデータを自動生成
することができ、これにより、仮想上の画像に対しても
繊維製品特有の透け感を容易に付与することができるよ
うになる。特に、請求項７によれば、透過部分として隙
間部分のみならず各糸の縁部近傍の半透過部分をも濃淡
変化により付加した透過属性マップデータを自動生成す
ることができ、これにより、繊維製品特有の透け感を的
確に付与することができるようになる。

【００２７】また、請求項８の繊維製品の３次元シミュ
レーション画像生成方法によれば、上記の光学属性マッ
プデータ、凹凸属性マップデータ及び透過属性マップデ
ータの内から繊維製品の種類に応じて選択・生成された
少なくとも１種の属性マップデータを基本のテクスチャ
マップデータに加えて３次元オブジェクトに対しマッピ
ングすることにより、繊維製品特有の属性を３次元シミ
ュレーション画像に表現することができ、繊維製品の３
次元シミュレーション画像をより高度な質感のあるもの
とすることができる。

【００２８】さらに、請求項９の繊維製品の３次元シミ
ュレーション画像生成方法によれば、上記の光学属性マ
ップデータ及び凹凸属性マップデータが常に生成されて
３次元オブジェクトに対しマッピングされるため、生成
される３次元シミュレーション画像に対し、繊維製品の
種類の如何に拘わらず最も高度な質感を付与することが
できる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００３０】図１は、本発明の実施形態を実施するため
のシミュレーションシステムを示し、キーボードやマウ
ス等により構成された入力手段１と、ＣＲＴやＴＦＴに
より構成された表示手段２と、カラーレーザプリンタ等
の印刷手段１５と、これら入力手段１，表示手段２及び
印刷手段１５と接続されたパーソナルコンピュータ等に
より構成された処理装置３とを備えている。

【００３１】上記処理装置３は、各種情報の設定処理部
４〜７と、各種マップデータ生成部８〜１１と、マッピ
ング処理部１２と、３次元ＣＧ処理部１３と、記憶装置
１４とを備えている。これらの多くは記憶装置１４に格
納されたプログラムによりその機能が実現されるように
なっている。なお、上記記憶装置１４には、上記の各種
プログラムに加えて各種糸に関するデータベースや、３
次元オブジェクトに関するデータ等が記憶保持されてい
る。以下に、各構成要素について詳細に説明する。

【００３２】上記の各種情報の設定処理部としては、糸
情報設定処理部４と、糸配列情報設定処理部５と、組織
情報設定処理部６と、光学属性情報設定処理部７とを備
えている。

【００３３】上記糸情報設定処理部４は、繊維製品を形
成するための経糸及び緯糸として試行する糸（先染め
糸）に関する基本情報の設定処理を行うものである。こ
こで、糸に関する基本情報とは、糸の種類（撚り方
等）、色、太さ及び形状に関する情報である。図２に上
記糸情報設定処理部４により表示手段２に表示される入
力設定画面の一例を示す。この入力設定画面４１では経
糸について４種類の糸が入力設定されている。すなわ
ち、形状入力領域４１１に対し糸の種類名として「単糸
（１色）」等が入力設定され、形状イメージ入力領域４
１２に対し上記各糸の形状及び太さが着色された状態の
イメージとして入力設定され、色名入力領域４１３に対
し「緑」、「黄」「青」、「紺」というように色名が入
力設定され、色特定入力領域４１４に対しＲＧＢ各数値
が入力設定されてその色が表示されている。

【００３４】なお、以上の糸種、その糸種毎の形状・色
・太さのイメージデータ、色名、そのＲＧＢ各数値等の
データは記憶装置１４に全ての糸種について予め記憶保
持されており、入力設定に際しては糸の種類名を特定す
れば上記のイメージ等が入力設定画面４１に表示される
ようになっている。また、太さ調整ボタン４１５をクリ
ックすることにより上記形状イメージ入力領域４１２に
表示されたイメージの太さを変更したり、形状編集ボタ
ン４１６をクリックすることにより上記イメージの形状
を変更したりし得るようになっている。さらに、色に関
しても上記のＲＧＢ各数値の変更等により変更調整可能
となっている。以上と同様にして緯糸についても入力設
定の処理が行われる。

【００３５】上記糸配列情報設定処理部５は、経糸及び
緯糸についての糸配列（縞割り）及び糸配列の密度（例
えば１インチ当たりの糸の本数）に関する情報の設定処
理を行うものである。図３には、上記糸情報設定処理部
４により特定された４種類の糸についての糸配列情報を
入力設定させるために上記糸配列情報設定処理部５によ
り表示手段２に表示される入力設定画面の一例５１が示
されている。この入力設定画面５１では上記入力設定画
面４１において入力設定された４種類の経糸が糸及び色
表示領域５１１に自動的に表示されている。そして、密
度入力領域５１２に対し「１９」と入力され、この例で
は密度が１９本／インチが設定されている。また、糸配
列入力領域５１３には、一つの縞（１縞；１単位の縞パ
ターン）を形成するための上記４種類の糸の配列が
「１」又は「F1」により入力されている。この「１」や
「F1」はこの位置に対応する糸種の糸が１本経糸として
配列されることを示している。

【００３６】図３の例では左端の１番目に「緑」の糸が
１本、２番目に「黄」の糸が１本、３番目に「緑」の糸
が１本と交互に繰り返し、途中の１０番目に「紺」の糸
が１本入った後、１１番目に「緑」の糸が１本、１２番
目に「青」の糸が１本、１３番目に「緑」の糸が１本と
交互に繰り返し、１９番目以降に「緑」の糸が２９本連
続して配列されることを示している。そして、右端の１
縞合計本数表示領域５１４に入力設定された糸配列の糸
種毎の合計本数が自動表示されるようになっている。そ
して、以上と同様にして緯糸の縞割りについても入力設
定の処理が行われる。

【００３７】上記組織情報設定処理部６は、上記で入力
設定された糸情報及び糸配列情報を用いた場合の経糸及
び緯糸の織り組織、つまり経糸及び緯糸の交差部におい
て経糸か緯糸かいずれが上になるかの交差順を入力設定
させるものであり、言い換えれば経糸又は緯糸の一方の
糸（例えば経糸）が上になる交差部を例えばモノクロで
黒、下になる交差部を白で表した表面組成図を生成させ
るものである。図４には、上記表面組成図を生成させる
ために表示手段２に対し上記組織情報設定処理部６によ
り表示された入力設定画面の一例６１が示されている。

【００３８】この入力設定画面６１には、下端位置に経
糸表示領域６１１が横に延びて配置され、左端位置に緯
糸表示領域６１２が縦に延びて配置されている。上記経
糸表示領域６１１には糸情報設定処理部４により設定さ
れた経糸用の各糸が着色状態で上記糸配列情報設定処理
部５により配列設定された縞割りに従って表示され、上
記緯糸表示領域６１２には同様に緯糸用の各糸が着色状
態で縞割りに従って表示されている。この例では、経糸
表示領域６１１には１番目から８番目までに緑・黄・緑
の各糸が交互に表示され、９番目に紺の糸が表示され、
１０番目から１８番目までに緑・青の各糸が交互に表示
され、１９番目から４８番目までにそれぞれ緑の糸が表
示されて１縞分とされている。以後、次の１縞分が上記
と同様に表示されている。また、緯糸表示領域６１２に
は本例では緯糸の全てが緑の糸の１種類に設定されてい
るため、１番目から全て緑の糸が表示されている。

【００３９】また、上記入力設定画面６１には表面組成
図設定領域６１３が配置設定され、この表面組成図設定
領域６１３は横が上記経糸表示領域６１１の糸数分とさ
れ縦が緯糸表示領域６１２の糸数分とされたマトリック
ス領域として区画表示されている。そして、図５に詳細
を示すように上記表面組成図設定領域６１３の各矩形領
域６１４が経糸２１と緯糸２２との交差部を表し、この
交差部に対し経糸２１を上にするのであれば例えばモノ
クロであると黒色を設定し、経糸２１を下にするのであ
れば白色を設定することにより表面組成図が入力設定さ
れる。つまり、矩形領域６１４が白色であれば緯糸２２
が経糸２１の上になって交差していることを表してい
る。上記の入力設定は各交差部の矩形領域６１４をクリ
ックすることにより行えばよく、クリックを繰り返すこ
とにより上記矩形領域６１４が黒・白と交互に変換する
ようになっている。

【００４０】上記光学属性情報設定処理部７は、糸情報
設定処理部４において入力設定した各糸自身についての
光学属性情報を入力設定させるものであり、上記の入力
設定画面４１と同様な入力設定画面に対し個々の糸毎に
設定するものである。このような糸毎の光学属性情報
は、記憶装置１４にデータベース化されて予め記憶され
ている全ての糸に対し予め設定し、これを糸情報と共に
予め記憶させておいてもよいし、各種の想定の糸につい
ての光学属性情報を予め設定して記憶装置１４に記憶さ
せておいて、上記糸情報設定処理部４による糸情報の設
定の際に上記の各種の光学属性情報の内から選択させる
ようにしてもよい。このような糸毎の光学属性情報とし
ては、次のような各種の光学属性の組み合わせとして構
成されている。

【００４１】すなわち、拡散反射率（ＲＧＢ各色毎の反
射率）、鏡面反射率（ＲＧＢ各色毎の反射率）、環境光
反射率（ＲＧＢ各色毎の反射率）、光沢度（反射率の分
布制御）、放射光強度（ＲＧＢ各色毎の強度）、及び、
反射率指向性の６種類の光学属性を組み合わせる。ここ
で、光沢度は例えば絹糸であれば綿糸とは異なる特有の
光沢を有していることから組み合わされるものであり、
また、放射光強度は外部光とは関係なくそれ自体で発光
する糸もあることから含められるものである。また、反
射率指向性とは、最も強い反射を示す基準角度（例えば
経糸の延びる方向とのなす内角α）と、このαを基点と
してαに直交する最も弱い反射を示す角度（α＋９０
度）までの反射率の漸減度合（例えばサインカーブによ
り表現）とについての情報である。例えば絨毯等の厚物
でかつ凹凸の激しい繊維製品に有効となる。

【００４２】具体的には、例えば拡散反射率をＲ：５０
％，Ｇ：８０％，Ｂ：５０％、鏡面反射率をＲ：２０
％，Ｇ：３０％，Ｂ：２０％、…、反射率指向性をα：
３０度，漸減度合：サイン関数の組み合わせを「光学属
性情報ａ」とし、拡散反射率をＲ：１００％，Ｇ：０
％，Ｂ：０％、鏡面反射率をＲ：３０％，Ｇ：０％，
Ｂ：０％、…、反射率指向性をα：０度，漸減度合：サ
イン関数の組み合わせを「光学属性情報ｂ」とし、拡散
反射率をＲ：２０％，Ｇ：１０％，Ｂ：３０％、鏡面反
射率をＲ：８０％，Ｇ：９０％，Ｂ：９０％、…、反射
率指向性をα：４５度，漸減度合：サイン関数の組み合
わせを「光学属性情報ｃ」というように、各種光学属性
の組み合わせからなる想定上の複数の光学属性情報を予
め設定して記憶させておく。そして、経糸及び緯糸に使
用する各糸に対し、上記の複数の光学属性情報ａ，ｂ，
ｃ，…の内から１つを選択して設定するようにする。例
えば図６に示すように緯糸を全て「糸１」により構成
し、経糸を「糸２」と「糸３」とを交互に配列する場合
には、「糸１」に対し上記の光学属性情報ａを設定し、
「糸２」に対し光学属性情報ｂを設定し、「糸３」に対
し光学属性情報ｃを設定するというようにすればよい。

【００４３】もちろん光学属性情報の入力設定の際に一
部もしくは全部の光学属性の数値を変更するようにして
もよいし、糸情報の設定の際に特異な糸を設定した場合
には光学属性情報を構成する光学属性の各数値を新規に
設定してもよい。その際、上記の６種類の光学属性の内
から一部のみにより光学属性情報を構成するようにして
もよい。この場合には、少なくとも拡散反射率と鏡面反
射率とを常に組み合わせ、あるいは、これらに対し使用
する糸に応じて他の光学属性から選択したものを組み合
わすようにすればよい。

【００４４】上記の各種マップデータ生成部としては、
基本テクスチャマップデータ生成部８と、光学属性マッ
プデータ生成部９と、凹凸属性マップデータ生成部１０
と、透過属性マップデータ生成部１１とを備えている。

【００４５】上記基本テクスチャマップデータ生成部８
は、主として経糸及び緯糸の各糸の色情報に基づくマッ
プデータ（ビットマップデータ）を生成するものであ
る。すなわち、上記の表面組成図により特定される前面
に表れる各糸（つまり上側になる各糸）を糸配列情報設
定処理部５により特定された経糸及び緯糸の各糸の密度
に基づいて配置し、この各糸を糸情報設定処理部４によ
り特定された糸形状で表し、その各糸に対し同様に糸情
報設定処理部４により特定された色で着色した画像デー
タを生成させる。

【００４６】上記光学属性マップデータ生成部９は、光
学属性設定処理部７により設定された各糸の光学属性情
報を上記表面組成図上の前面に表れる各糸に対し割り付
けて定義するようになっている。すなわち、上記の画像
データ上の各糸に対し、各糸に設定された光学属性情報
を定義する。

【００４７】上記凹凸属性マップデータ生成部１０は、
上記表面組成図により特定された経糸及び緯糸の交差
順、つまり各交差部で経糸及び緯糸のいずれが上に配置
されるかに基づいて経糸及び緯糸の１本の糸毎の凹凸度
合を求め、この凹凸度合を例えばモノクロであれば白〜
黒の濃淡により表して前面に表れる各糸に付したマップ
データを生成させるものである。すなわち、図５に示す
ように表面組成図により特定された各矩形領域６１４の
白黒模様により例えば緯糸２２の凹凸位置に関する情報
（例えば凹であれば「０」、凸であれば「１」）を取得
し、また、糸情報設定処理部４により設定された経糸２
１及び緯糸２２の各太さにより糸２２の凹凸の深さｔs
を取得する。そして、凹・凸の両中心点Ｐ，Ｐ間を直線
又は曲線（例えばサインカーブ）Ｓにより補間して緯糸
２２の凹凸間の傾き度合（直線補間の場合）又は傾きの
変化（曲線補間の場合）に関する情報が取得される。例
えば傾きの変化を採用する場合には、その傾きの絶対値
の変化を濃淡の強度変化に置換し、上記糸情報設定処理
部４により特定された糸形状を上記表面組成図上の前面
に表れる各糸に対し上記濃淡変化を付したマップデータ
を生成する。これにより、図７に例示するような濃淡画
像が凹凸属性マップデータとして得られる。なお、図７
には「糸１」，「糸２」，「糸３」の各糸形状や密度を
省略し、各糸を画一形状及び画一密度にして図示してい
る。

【００４８】上記透過属性マップデータ生成部１１は、
糸情報設定処理部４により特定された経糸及び緯糸の各
糸の糸形状及び太さと、糸配列情報設定処理部５により
特定された経糸及び緯糸の各糸の密度とに基づいて上記
表面組成図上の経糸及び緯糸を再配置し、そのときに隣
接する経糸間及び隣接する緯糸間に生じる隙間部分を透
過部としてこの透過部の分布を透過するはずの背景色
（例えば白又は黒）で表した画像データとして生成する
ものである。この場合、上記隙間部分のみに基づく透過
部の分布を求めてもよいし、これに加えて上記各糸の縁
部分の透過特性を加えた分布を求めるようにしてもよ
い。この場合には、図８に示すように例えば隣接する経
糸２１，２１間の隙間部分を透過度１００％とし、各経
糸２１の中心線上を透過度０％とし、その各経糸２１の
中心線から両縁に至るまでを透過度が漸増するように設
定すればよい。この漸増設定は直線、台形又は曲線（例
えばサインカーブ）により補間すればよい。そして、得
られた透過度の分布を例えば透過度１００％の黒から透
過度０％の白まで変化する濃淡模様により表し、この濃
淡模様のマップデータを生成すればよい。

【００４９】以上の各種マップデータの生成部８〜１１
により得られた各種マップデータをそれぞれマッピング
して合成することにより得られた繊維製品の画像を図４
の入力設定画面４１の表面組成図設定領域６１３と同様
の領域に表示したものを図９に示す。この図９では経糸
表示領域６１１及び緯糸表示領域６１２のそれぞれに各
糸が上記で入力設定された色と形状を付しかつ設定密度
で配列された状態で表示される。また、透過部が背景色
の白色により表示される。

【００５０】次に、以上の各種マップデータを用いて予
め設定した３次元オブジェクトの表面にマッピングして
３次元シミュレーション画像を得るには、３次元ＣＧ処
理部１３において例えば記憶装置１４から３次元オブジ
ェクトに関するデータを読み込み、この３次元オブジェ
クトに対しマッピング処理部１２により上記の基本テク
スチャマップデータをマッピングし、次いで光学属性マ
ップデータ、凹凸属性マップデータ及び透過属性マップ
データをそれぞれマッピング（多重マッピング）するよ
うにすればよい。

【００５１】例えばジャガード織物地（繊維製品）につ
いてのシミュレーションとして、そのジャガード織物地
を丸テーブルの上に掛けて広げた状態の３次元オブジェ
クトの表面に対し上記の各種マップデータをマッピング
して３次元シミュレーション画像を生成させた場合を図
示する。

【００５２】図１０に基本テクスチャマップデータのみ
をマッピングした場合を示す。この画像では各糸の色と
織り組織とにより形成される色分け模様が主として表現
されるている。

【００５３】図１１に光学属性マップデータのみをマッ
ピングした場合を、図１２に凹凸属性マップデータのみ
をマッピングした場合を、図１３に光学属性マップデー
タと凹凸属性マップデータとを重ねてマッピングした場
合をそれぞれ示す。これらには図１０の如き色分け模様
は表れないものの、ジャガード織物地特有の織り柄が表
現され、特に、図１３では織り柄模様が重厚な質感を伴
って表現されている。従って、単色の糸により織られて
色分け模様はないもの織り柄模様が表れ、この織り柄模
様が重視される繊維製品の場合には上記の光学属性マッ
プデータと凹凸属性マップデータとの組み合わせを採用
すればよい。

【００５４】そして、図１４には基本テクスチャマップ
データに加え、光学属性マップデータ及び凹凸属性マッ
プデータをそれぞれ重ねてマッピングした場合を示す。
この画像によれば、各糸の色情報のみに基づく色分け模
様のみが表現される図１０の場合には表れなかったジャ
ガード織物地特有の織り柄や、その織り柄に基づき光の
反射により表れる模様等が凹凸に基づく厚み感を伴って
表現することができ、シミュレーション画像であっても
高度な質感のある現実に近いものを生成することができ
る。

【００５５】なお、図１５には上記と同様の３次元オブ
ジェクトに対しレース編み物（繊維製品）を対象とした
場合において生成された透過属性マップデータをマッピ
ングしたシミュレーション画像を示す。この図１５は背
景色を黒とした場合を示している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を実施するシミュレーション
システムのブロック図である。

【図２】糸情報の入力設定画面の例を示す平面図であ
る。

【図３】糸配列情報の入力設定画面の例を示す平面図で
ある。

【図４】組織情報の入力設定画面の例を示す平面図であ
る。

【図５】部分拡大状態の表面組成図とそのＡ−Ａ線断面
図と凹凸度合の演算とを関連付けて示す図である。

【図６】経糸及び緯糸に対する光学属性情報の設定法の
例を示す平面図である。

【図７】経糸及び緯糸に対する凹凸度合を濃淡により表
現した例を示す平面図である。

【図８】経糸の断面と透過度の設定との関係を示す図で
ある。

【図９】全ての属性を画面上で表現した場合の表示画面
の例を示す平面図である。

【図１０】基本テクスチャマップデータをマッピングし
た画像の例を示す図である。

【図１１】光学属性マップデータをマッピングした画像
の例を示す図である。

【図１２】凹凸属性マップデータをマッピングした画像
の例を示す図である。

【図１３】光学属性マップデータ及び凹凸属性マップデ
ータを共にマッピングした画像の例を示す図である。

【図１４】基本テクスチャマップデータ、光学属性マッ
プデータ及び凹凸属性マップデータを共にマッピングし
た画像の例を示す図である。

【図１５】透過属性マップデータをマッピングした画像
の例を示す図である。

【符号の説明】

２１ 経糸 ２２ 緯糸 ４ 糸情報設定処理部 ５ 糸配列設定処理部 ６ 組織情報設定処理部 ７ 光学属性情報設定処理部 ８ 基本テクスチャマップデータ生成部 ９ 光学属性マップデータ生成部 １０ 凹凸属性マップデータ生成部 １１ 透過属性マップデータ生成部 １２ マッピング処理部 １３ ３次元ＣＧ処理部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維製品を構成する経糸及び緯糸の各糸
   配列に関する糸配列情報、その経糸及び緯糸に用いる１
   種又は２種以上の糸に関する糸情報、及び、上記経糸及
   び緯糸の交差順に関する組織情報の各情報の入力設定を
   受けて上記繊維製品についての表面組成図を生成する手
   順と、 上記経糸及び緯糸に用いる糸自身についての反射率を少
   なくとも含む光学属性情報の入力設定を糸種別に受け付
   ける手順と、 入力設定された糸種別の光学属性情報を上記表面組成図
   上で前面に表れるものとして特定される各糸に対し対応
   する糸種毎に割り付けて光学属性分布である光学属性マ
   ップデータを生成させる手順とを備えている、繊維製品
   の３次元画像生成用マップデータの自動生成方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の３次元画像生成用マッ
   プデータの自動生成方法であって、 光学属性情報として、３原色（ＲＧＢ）の各色毎の拡散
   反射率及びＲＧＢ各色毎の鏡面反射率を少なくとも含
   み、さらに、ＲＧＢ各色毎の環境光反射率と、糸自身の
   光沢度と、ＲＧＢ各色毎の放射光強度と、糸自身の反射
   率指向性との内から糸に応じて選択した１種又は２種以
   上を入力設定するようにする、繊維製品の３次元画像生
   成用マップデータの自動生成方法。
3. 【請求項３】 繊維製品を構成する経糸及び緯糸の各糸
   配列に関する糸配列情報、その経糸及び緯糸に用いる１
   種以上の糸に関する糸情報、及び、上記経糸及び緯糸の
   交差順に関する組織情報の各情報の入力設定を受けて上
   記繊維製品についての表面組成図を生成する手順と、 上記表面組成図により特定される経糸及び緯糸の各交差
   部毎に隣接する交差部間における各糸の凹凸度合を上記
   交差順、上記糸配列情報により特定される配列密度及び
   上記糸情報により特定される各糸の太さに基づいて演算
   する手順と、 得られた凹凸度合を濃淡変化に置換して上記表面組成図
   上で前面に表れるものとして特定される各糸に対し割り
   付けることにより、濃淡分布である凹凸属性マップデー
   タを生成させる手順とを備えている、繊維製品の３次元
   画像生成用マップデータの自動生成方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の繊維製品の３次元画像
   生成用マップデータの自動生成方法であって、 経糸及び緯糸の交差部における前面側の糸を凸とし後面
   側の糸を凹として同一糸の凹凸間の傾きの変化に応じて
   凹部分の濃から凸部分の淡まで濃淡を滑らかに変化させ
   るようにする、繊維製品の３次元画像生成用マップデー
   タの自動生成方法。
5. 【請求項５】 請求項３に記載の繊維製品の３次元画像
   生成用マップデータの自動生成方法であって、 各糸の凹凸度合として表面組成図の面に直交する方向に
   対する各糸の傾き度合を演算し、傾き度合の強度が高い
   ほど濃淡変化の変化率を大きくするようにする、繊維製
   品の３次元画像生成用マップデータの自動生成方法。
6. 【請求項６】 繊維製品を構成する経糸及び緯糸の各糸
   配列に関する糸配列情報、その経糸及び緯糸に用いる１
   種以上の糸に関する糸情報、及び、上記経糸及び緯糸の
   交差順に関する組織情報の各情報の入力設定を受けて上
   記繊維製品についての表面組成図を生成する手順と、 上記糸情報により特定される各糸の太さ及び形状、並び
   に、上記糸配列情報により特定される経糸及び緯糸の各
   密度に基づいて背景が透過するよう透明部分とすべき隙
   間部分を割り出す手順と、 得られた隙間部分を上記表面組成図上に割り付けて透過
   分布である透過属性マップデータを生成させる手順とを
   備えている、繊維製品の３次元画像生成用マップデータ
   の自動生成方法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の繊維製品の３次元画像
   生成用マップデータの自動生成方法であって、 隙間部分を透過度合の極大とする一方、その隙間部分と
   各糸の縁との境界から透過度合が極小となる各糸の中心
   線に向けて透過度合が漸減するよう、透過度合を濃淡変
   化に置換して表面組成図上に割り付けて透過分布である
   透過属性マップデータを生成させる、繊維製品の３次元
   画像生成用マップデータの自動生成方法。
8. 【請求項８】 繊維製品を構成する経糸及び緯糸の各糸
   配列に関する糸配列情報、その経糸及び緯糸に用いる１
   種以上の糸に関する糸情報、及び、上記経糸及び緯糸の
   交差順に関する組織情報の各情報の入力設定を受けて上
   記繊維製品についてのテクスチャマップデータを生成
   し、このテクスチャマップデータに基づいて上記繊維製
   品の３次元シミュレーション画像を生成させる繊維製品
   の３次元シミュレーション画像生成方法であって、 上記繊維製品の種類に応じて、請求項１又は請求項２の
   光学属性マップデータと、請求項３〜請求項５のいずれ
   かの凹凸属性マップデータと、請求項６又は請求項７の
   透過属性マップデータとの３種の属性マップデータの内
   からいずれか１種又は２種以上の属性マップデータを選
   択して生成させ、 生成された１種又は２種以上の属性マップデータを上記
   テクスチャマップデータと共に３次元オブジェクトの表
   面にマッピングして３次元シミュレーション画像を生成
   するようにする、繊維製品の３次元シミュレーション画
   像生成方法。
9. 【請求項９】 繊維製品を構成する経糸及び緯糸の各糸
   配列に関する糸配列情報、その経糸及び緯糸に用いる１
   種以上の糸に関する糸情報、及び、上記経糸及び緯糸の
   交差順に関する組織情報の各情報の入力設定を受けて上
   記繊維製品についてのテクスチャマップデータを生成
   し、このテクスチャマップデータに基づいて上記繊維製
   品の３次元シミュレーション画像を生成させる繊維製品
   の３次元シミュレーション画像生成方法であって、 請求項１又は請求項２により生成した光学属性マップデ
   ータと、請求項３〜請求項５のいずれかにより生成した
   凹凸属性マップデータと、請求項６又は請求項７により
   生成した透過属性マップデータとを上記テクスチャマッ
   プデータと共に３次元オブジェクトの表面にマッピング
   して３次元シミュレーション画像を生成するようにす
   る、繊維製品の３次元シミュレーション画像生成方法。