JP2017013377A - 印刷データ生成装置および印刷データ生成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】光沢の異方性を高精度に再現すること。
【解決手段】印刷データ生成装置は、光沢の異方性を有するオブジェクトを再現するための印刷データを生成する。印刷データ生成装置は、再現するオブジェクトの反射特性を示す反射特性データを入力し、インクを塗布する領域を、前記反射特性に応じた光沢の異方性を表現する複数の領域に分割する。そして、分割された複数の領域のそれぞれに適用する色材の濃度を示す濃度データをオブジェクトの反射特性に応じて導出する。
【選択図】図3
【解決手段】印刷データ生成装置は、光沢の異方性を有するオブジェクトを再現するための印刷データを生成する。印刷データ生成装置は、再現するオブジェクトの反射特性を示す反射特性データを入力し、インクを塗布する領域を、前記反射特性に応じた光沢の異方性を表現する複数の領域に分割する。そして、分割された複数の領域のそれぞれに適用する色材の濃度を示す濃度データをオブジェクトの反射特性に応じて導出する。
【選択図】図3
Description
本発明は、観察方向により見え方が異なる光沢の異方性を印刷物で再現する技術に関する。
近年、印刷画像の反射特性を制御することにより意匠性を高めた印刷物を記録する様々な手法が提案されている。その中でも、3Dプリンタを用いて微小な凹凸構造を多数形成し、微小な凹凸構造が形成された表面形状に対してメタルインクとカラーインクとを塗布することで拡散色と光沢の異方性とを表現する手法が提案されている(非特許文献1)。
" Bi-Scale Appearance Fabrication " ACM Transactions on Graphics (TOG) - SIGGRAPH 2013 Conference Proceedings TOG Homepage archive, Volume 32 Issue 4, July 2013
非特許文献1では、1つの単位面積における凹凸構造体に対して、記録したい拡散色と光沢の異方性との誤差が最小となるようなメタル及びCMYKWのカラーインクの各濃度を最適化処理により算出する。更に、1つの単位面積において微小な凹凸構造体が形成された表面形状の上に、最適化処理により算出したインク濃度でメタル及び各カラーインクを均一に塗布する。ここで、算出されるインク濃度は、単位領域における拡散色と光沢の異方性をできるだけ両立するようなインク濃度となる。しかしながら拡散色と光沢の異方性とをインク濃度を用いて再現しようとする場合、拡散色と光沢の異方性とはトレードオフの関係になる為、光沢の異方性の記録精度が低下する課題があった。更に、1つの単位面積における凹凸構造体においては各インクが均一に塗布されている為、光沢の異方性は表面形状のみで制御する必要があった。その為、サテン刺繍の様に、織目方向は写像性が高く、織目との直交方向は写像性が低くて発色性が高い光沢の異方性を高精度に記録することが困難であった。
本発明に係る印刷データ生成装置は、光沢の異方性を有する印刷物を再現するための印刷データを生成する印刷データ生成装置であって、再現するオブジェクトの反射特性を示す反射特性データを入力する入力手段と、インクを塗布する領域を、前記反射特性に応じた光沢の異方性を表現する複数の領域に分割する分割手段と、前記分割手段によって分割された前記複数の領域のそれぞれに適用する色材の濃度を示す濃度データを前記オブジェクトの反射特性に応じて導出する濃度データ導出手段と、前記インクを塗布する領域の表面形状を示す表面形状データを、前記オブジェクトの反射特性に応じて導出する表面形状データ導出手段とを有することを特徴とする。
本発明によれば、観察方向によって写像性や発色性が異なる光沢の異方性を高精度に記録することができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は本発明を限定するものではなく、また、本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
[実施例1]
本実施例では図1に示すように、左側に横糸、右側に縦糸のサテン刺繍を施した織物の反射特性を、メディア上に表面形状とインクに応じた色とを制御することで表現する。以下では、反射特性を表現する対象物(本実施例ではサテン刺繍)をオブジェクトと呼ぶ。なお、ここでは、説明を簡便にするために、オブジェクトは図1に示すような大きく2つの異なる反射特性の領域に分かれている例を説明するものとする。
本実施例では図1に示すように、左側に横糸、右側に縦糸のサテン刺繍を施した織物の反射特性を、メディア上に表面形状とインクに応じた色とを制御することで表現する。以下では、反射特性を表現する対象物(本実施例ではサテン刺繍)をオブジェクトと呼ぶ。なお、ここでは、説明を簡便にするために、オブジェクトは図1に示すような大きく2つの異なる反射特性の領域に分かれている例を説明するものとする。
以下の実施例では、メディア表面のインク塗布領域を光沢の異方性に応じて複数の領域に分割し、インク塗布領域における分割領域を異なるインク濃度で塗布する。これにより、観察方向によって写像性や発色性が異なる光沢の異方性を高精度に記録する例を説明する。
図2は、本実施例における画像記録装置208のシステム構成を示す図である。CPU201は、RAM203をワークメモリとして、ROM202、ハードディスクドライブ(HDD)212、各種記録メディアに格納されたオペレーティングシステム(OS)や各種プログラムを実行し、システムバス207を介して各構成を制御する。なお、CPU201が実行するプログラムには、後述する画像処理などのプログラムが含まれる。汎用インタフェイス(I/F)204は、例えばUSBなどシリアルバスインタフェイスで、シリアルバス209を介して、プリンタ210やマウスやキーボードなどの入力デバイス211などが接続される。シリアルATA(SATA)I/F205には、HDD212や各種記録メディアの読み書きを行う汎用ドライブ213が接続される。CPU201は、HDD212や汎用ドライブ213にマウントされた各種記録メディアをデータの格納場所として読み書きに利用する。ビデオカード(VC)206は、ビデオインタフェイスで、ディスプレイ214が接続される。CPU201は、プログラムが提供するユーザインタフェイス(UI)をディスプレイ214に表示し、入力デバイス211を介してユーザ指示を含むユーザ入力を受信する。
また、装置の構成要素は上記以外にも存在するが、本実施例の主眼ではないので説明を省略する。
なお、ここではプリンタ210を含む画像記録装置208を例に挙げて説明したが、プリンタ210を含まない印刷データ生成装置として構成してもよい。すなわち、後述するような光沢の異方性を表現するための印刷データを生成し、生成した印刷データをプリンタ210に出力することが可能な印刷データ生成装置であってもよい。そして、出力された印刷データに基づいてプリンタ210において印刷が行なわれる態様であってもよい。また、本実施例ではプリンタ210は、紫外線照射により硬化する樹脂を用いたインクジェットプリンタを例に挙げて説明する。
図3は、本実施例における画像記録装置208の実施の一形態を示す機能ブロック図である。画像記録装置208は、反射特性データ入力部301、インク塗布領域分割部303、インク濃度データ導出部304、表面形状データ導出部305を有する。また、インク塗布領域データ保持部306、インク濃度データ保持部307、表面形状データ保持部308、印刷データ導出部309、画像記録部310、制御部311を有する。
反射特性データ入力部301は、オブジェクトの反射特性データを入力する。入力される反射特性データは、外部の装置から送信されるデータでもよいし、画像記録装置208内に格納されるデータでもよいし、UIなどを介してユーザから入力されるデータでもよい。入力された反射特性データはインク塗布領域分割部303、インク濃度データ導出部304、表面形状データ導出部305へ出力される。本実施例では、図1に示すようなオブジェクトの反射特性データが入力される。反射特性データは、後述するように2次元の離散的な画像データであり、単位領域(以下、画素という)ごとに拡散色と光沢の異方性とを示すBRDF(双方向反射率分布関数)をモデル化した関数のパラメータを有している。各画素のBRDFを再現するために、1つの画素に対応するメディアの領域において例えば20×20の格子点を有する表面形状が形成される。
表面形状データ保持部308は、メディアにおける各領域に記録する表面形状データを保持する。表面形状データとは、表現したい反射特性を実現するために、メディアに形成する凹凸を表すデータである。表面形状データにおける各画素は、高さを示す高さ情報が格納されている。具体的には、表現したい1画素分の反射特性に対応するメディアにおける領域を20×20の格子点に分割した画素毎の画素値からなる。本実施例では、後述するように入力された反射特性データが示す反射特性を再現するための表面形状データやインク濃度データなどを、最適化処理によって導出する処理を行なう。表面形状データ保持部308に保持される表面形状データは、後述する表面形状データ導出部305によって導出された表面形状データによって順次更新される。そして、最適化処理が終了するまで表面形状データ保持部308に保持される表面形状データは順次書き換えられていくことになる。なお、最適化処理によって、入力された反射特性データに基づいて生成された表面形状データに順次書き換えられていくので、表面形状データ保持部308に最初に保持される表面形状データは、任意の形状のデータとすることがきる。
表面形状初期データ取得部302は、表面形状データ保持部308に保持されている表面形状データを、表面形状初期データとして取得する。表面形状初期データとは、前述の最適化処理における入力データとして使用する表面形状データのことである。従って、最適化処理の最初のステップの処理においては、表面形状データ保持部308に保持されている任意の形状のデータが用いられる。最適化処理におけるその後の処理においては、表面形状データ保持部308に保持されている、後述する表面形状データ導出部305によって導出された表面形状データを、表面形状初期データとして取得することになる。
インク塗布領域分割部303は、表面形状初期データ取得部302で取得した表面形状初期データと、反射特性データ入力部301から入力されたオブジェクトの反射特性データとに基づいてインク塗布領域を複数の領域に分割する。インク塗布領域分割部303は、基本的に表面形状初期データに基づいてインク塗布領域を分割する。例えば、前述の通り、反射特性データにおける1画素分のBRDFを再現するために、20×20の格子点を有する表面形状を形成する。この20×20の格子点からなる領域を、1画素に対応するインク塗布領域とし、複数の領域に分割するその際に、後述するように入力される反射特性データに含まれるパラメータの一つである回転角を用いてインク塗布領域を分割する。インク塗布領域分割部303は、1つの画素に対応するインク塗布領域を、拡散色に応じたインクを塗布する領域と、X方向の光沢写像性に応じたインクを塗布する領域と、Y方向の光沢写像性に応じたインクを塗布する領域とに分割する。詳細については後述する。インク塗布領域分割部303は、分割したインク塗布領域を示すデータをインク濃度データ導出部304、表面形状データ導出部305、インク塗布領域データ保持部306へ出力する。
インク濃度データ導出部304は、表面形状初期データ取得部302で取得した表面形状初期データを取得する。また、インク塗布領域分割部303によって分割されたインク塗布領域を示すデータと、オブジェクトの反射特性データとを取得する。そして取得したデータに基づいてメディアに画像を記録するためのインク濃度データを導出する。すなわち、インク濃度データ導出部304は、分割された各領域に適用されるインクの濃度を導出する。インク濃度データ導出部304は、オブジェクトの反射特性データに基づいてインク濃度をインク塗布領域ごとに導出する。例えば、1画素分の表面形状データのインク塗布領域ごとに、それぞれのインクのインク濃度でインクを塗布した場合の反射特性と、オブジェクトの反射特性データの反射特性とが近くなるインク濃度を導出する。詳細については後述する。インク濃度データ導出部304は、導出したインク濃度データを表面形状データ導出部305、インク濃度データ保持部307へ出力する。
表面形状データ導出部305は、前述の表面形状初期データと、分割されたインク塗布領域を示すデータと、導出されたインク濃度データと、オブジェクトの反射特性データとを取得する。そして取得したデータに基づきメディアに記録する表面形状データを導出する。表面形状データ導出部305は、オブジェクトの反射特性データを再現するための表面形状データを導出する。表面形状データ導出部305は、例えば1画素分の取得した表面形状初期データのインク塗布領域ごとにそれぞれ取得したインク濃度でインクを塗布した場合の反射特性と、オブジェクトの反射特性データの反射特性とが近くなる表面形状データを導出する。詳細については後述する。表面形状データ導出部305は、導出した表面形状データを表面形状データ保持部308へ出力する。なお、インク濃度に応じて反射特性が変わるので、表面形状初期データ取得部302で取得した表面形状初期データと導出される表面形状データとは変化することがある。最適化処理における次回以降の処理においては、この導出された表面形状データが表面形状初期データとして表面形状初期データ取得部302において取得されることになる。
印刷データ導出部309は、インク塗布領域データ保持部306に記憶されたインク塗布領域を示すデータ、インク濃度データ保持部307に記憶されたインク濃度データ、表面形状データ保持部308に記憶された表面形状データから、印刷データを導出する。導出した印刷データは、画像記録部310へ出力する。画像記録部310は、印刷データ導出部309で算出した印刷データから、プリンタ210を駆動してメディア上に画像を記録する。制御部311は、全体の処理を制御する。
<画像記録装置208の動作>
図4は、本実施例の画像記録方法を示すフローチャートである。詳細には、図4のフローチャートに示す手順を記述したコンピュータで実行可能なプログラムをROM202からRAM203上に読み込んだ後に、CPU201によって該プログラムを実行することによって当該処理が実施される。
図4は、本実施例の画像記録方法を示すフローチャートである。詳細には、図4のフローチャートに示す手順を記述したコンピュータで実行可能なプログラムをROM202からRAM203上に読み込んだ後に、CPU201によって該プログラムを実行することによって当該処理が実施される。
以下、図4に示す各処理について説明する。ステップS401では、反射特性データ入力部301が、オブジェクトの反射特性データを入力する。ここで、反射特性データ入力部301に入力される反射特性データについて説明する。反射特性データは、前述のように2次元の離散的な画像データであり、画素ごとに拡散色と光沢の異方性とを示すBRDF(双方向反射率分布関数)をモデル化した関数のパラメータを有している。本実施例においては、BRDFのモデルとしては、以下の式(1)、(2)で示す異方性Wardモデルを用いることとする。なお、BRDFのモデルは本実施例に記載のものに限定されるものではなく、拡散色と光沢の異方性とを表現可能なモデルであればどのようなモデルであってもよい。
ここで、ωiは光源の方向を示す光源ベクトル、ωoは視線の方向を示す視線ベクトルである。θiは画素の法線ベクトルnと光源ベクトルωiとのなす仰角、θoは画素の法線ベクトルnと視線ベクトルωoとのなす仰角、θhは画素の法線ベクトルnと、光源ベクトルωi及び視線ベクトルωoのハーフベクトルhとのなす仰角である。また、φhはハーフベクトルhと画素の接ベクトル(x軸)とのなす方位角である。ρdは拡散色の強度、ρsは光沢色の強度、αxは鏡面反射による接ベクトル方向の光沢写像性、αyは鏡面反射による縦法線ベクトル方向の光沢写像性を表すパラメータである。光沢写像性を接ベクトル方向(x軸)、縦法線ベクトル方向(y軸)の2次元であらわすことにより、光沢の異方性が表現される。
本実施例では、1つの単位面積(画素)ごとに上記4つのパラメータ(ρd、ρs、αx、αy)を有し、この4つのパラメータは、R(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の3つカラーごとに値を有するものとする。また、接ベクトル(x軸)は画素ごとに方向が異なるように定義可能で、各画素の接ベクトルと2次元画像平面の横軸との回転角φを画素ごとに有する。以上述べたように、本実施例では反射特性データとして、各画素において4パラメータ(ρd、ρs、αx、αy)×3色(R、G、B)+1(回転角φ)の計13チャンネルで構成された画像データを有する。各画像データは8bitのデータである。つまり、各パラメータが8bitの画像データとしてそれぞれ表されているデータが反射特性データとして入力される。
図5は、本実施例で入力される反射特性データの一部を一例として示す図である。図5の反射特性データは、図1に示すオブジェクトの反射特性を示すデータである。図5(a)〜(e)は13チャンネルで構成された反射特性データの内、G(グリーン)成分の4つのチャンネル(ρd、ρs、αx、αy)と、回転角φとを画素値に応じたグレースケール表示した画像データの例である。図5(a)はG成分の拡散色ρdチャンネルの画像データであり、拡散色ρd=0〜1に対して画素値0〜255が割り当てられている。なお、ρd=0は拡散色が全くないことを示し、ρd=1は拡散色が全てある(強度が強い)ことを示している。0〜1の間の値は拡散色ρdの強度のスケールを示している。図5(b)は光沢色ρsチャンネルの画像データであり、光沢色ρs=0〜1に対して画素値0〜255が割り当てられている。図5(c)はx方向の光沢写像性αxの画像データであり、x方向の光沢写像性αx=0〜1に対して画素値0〜255が割り当てられている。図5(d)はy方向の光沢写像性αyの画像データであり、y方向の光沢写像性αy=0〜1に対して画素値0〜255が割り当てられている。また、図5(e)は接ベクトルと2次元画像平面の横軸との回転角φを表す画像データであり、回転角φ=0°〜180°に対して画素値0〜255が割り当てられている。
画像データの各画素には、反射特性に応じた画素値が記憶されている。例えばx方向は高写像性、y方向は低写像性の異方的な光沢を有する左側領域1は、図5(c)で画素値64の暗灰色、図5(d)で画素値192の明灰色となっている。また、x方向は高写像性、y方向は低写像性で、回転角φ=90°の異方的な光沢を有する右側領域2は、図5(c)、(d)は各々左側領域1と同じ画素値64の暗灰色、画素値192の明灰色となり、更に図5(e)では画素値128の灰色となる。入力した反射特性データはROM202またはRAM203等の記憶領域に記憶する。なお、図5の例では、図1のオブジェクトの反射特性データとして、x方向の写像性とy方向の写像性が同じであり、かつ、回転角が異なる領域を示すデータの例を挙げて説明した。しかしながら、例えば回転角が同じであり、x方向の写像性とy方向の写像性とが異なる反射特性データを用いてもよい。
ステップS402では、表面形状初期データ取得部302が、表面形状データ保持部308に記憶されている表面形状データを表面形状初期データとして入力する。本実施例では反射特性データの1画素に対して配置した20×20格子点Lの高さを制御することにより、オブジェクトの反射特性を表現する。但し、反射特性データの回転角φに対する後の回転処理を施しても格子点Lの高さを制御できるようする。このため、オブジェクト1画素の1.45(>√2)倍の領域に対し、29×29格子点Lの高さ情報で構成された8bit画像データを表面形状初期データとして用いる。従って、表面形状初期データ取得部302は、必要に応じて表面形状データ保持部308に記憶されている20×20格子点Lの高さを29×29格子点Lの高さ情報で構成されたデータに変換して表面形状初期データとして取得する。各画素位置上の格子点Lの例えば高さ0〜255μmに対して画素値0〜255を割り当てる。図6は表面形状初期データの1画素に対する表面形状初期データの例であり、画像中央が中心となるガウシアン分布に従った高さを有している。なお、表面形状初期データは、後述する最適化処理によって順次変更されていることになる。図6は、最初に表面形状初期データ取得部302が取得するデータの例を示している。表面形状初期データ取得部302は、取得した画素pの表面形状初期データHp 0を所定の記憶領域に記憶する。表面形状初期データ取得部302は反射特性データに対応する全ての画素についてのデータを取得する。
ステップS403ではインク塗布領域分割部303が、ステップS401で入力された反射特性データと、ステップS402で取得された表面形状初期データから、各画素について、1画素領域を反射特性データの各成分に対応したインク塗布領域に分割する。具体的には、1画素に対応する領域を、反射特性データの拡散色を表現するインクの塗布領域、x方向の光沢色及び写像性を表現するインクの塗布領域、y方向の光沢色及び写像性を表現するインクの塗布領域に分割する。インク塗布領域分割処理の詳細は後述する。分割したインク塗布領域を示すデータはインク塗布領域データ保持部306に記憶される。
ステップS404では、インク濃度データ導出部304が、ステップS401で入力された反射特性データ、ステップS402で取得された表面形状初期データ、ステップS403で導出されたインク塗布領域のデータを取得する。そして取得したデータから、各画素について、反射特性データの各成分を表現するインク濃度データを導出する。具体的には、ステップS403で分割した、反射特性データの各成分に対するインク塗布領域について、インク濃度データをそれぞれ導出する。インク濃度データ算出処理の詳細は図8を用いて後述する。導出したインク濃度データはインク濃度データ保持部307に記憶される。
ステップS405では、表面形状データ導出部305が、入力された反射特性データ、取得された表面形状初期データ、導出されたインク塗布領域を示すデータ、導出されたインク濃度データから、各画素について、表面形状データを導出する。表面形状データ導出処理の詳細は後述する。導出された表面形状データは表面形状データ保持部308に記憶される。
ステップS406では、制御部311は、ステップS403で得られたインク塗布領域を示すデータ、ステップS404で導出されたインク濃度データ、ステップS405で導出された表面形状データを取得する。そして、これらのデータから導出される印刷物の反射特性データが、ステップS401で入力されたオブジェクトの反射特性データを表現しているかどうかを、例えば非特許文献1記載の評価関数を用いて判定する。具体的には再現対象であるオブジェクトの各画素の反射特性データに対して、印刷データに基づく印刷物の反射特性データが以下の式(3)を満たすかどうか判定する。
Epは、画素pについて、入力された反射特性データに基づくオブジェクトの反射特性と導出された印刷データに基づく印刷物の反射特性との差分を評価する関数である。Ibrdfは入力したオブジェクトの反射特性データから、式(1)に従い導出される反射特性(BRDF)である。I’brdfは各ステップで得られたインク塗布領域のデータ、インク濃度データ、表面形状データから導出した画素pにおける印刷物の反射特性(BRDF)である。ρp d、ρp sは画素pにおける拡散色、光沢色のパラメータである。αp x、αp yは画素pにおけるx方向、y方向の光沢写像性のパラメータである。φpは画素pにおける回転角φのパラメータである。npは画素pにおけるオブジェクトの面法線ベクトルである。Hp、Rp、Dpは画素pにおける表面形状データ、インク塗布領域、インク濃度データである。式(3)では様々な光源・観察方向に対するオブジェクトのBRDFと印刷物のBRDFと差分を積分し、積分値が所定の閾値未満(Δ未満)になるか判定することで、インク塗布領域、インク濃度、表面形状データの導出終了判定を行っている。Ωp L、Ωp Vは判定する際に用いる、画素pにおける光源方向、観察方向の立体角領域である。本実施例ではΩp L、Ωp Vは図7に示すような離散的な光源・観察方向とし、各光源・観察方向におけるBRDF差分の総和が閾値Δ未満になるかどうかを判定する。I’brdfの導出方法の詳細については後述する。
制御部311は、全画素について式(3)を満たす場合、オブジェクトの反射特性を表現するインク塗布領域、インク濃度データ、表面形状データが導出できたと判定し、ステップS407へ移行する。一方、式(3)を満たさない画素がある場合は、制御部311は、ステップS402に処理を戻し、導出処理を繰り返す。なお、ステップS407からステップS402に処理を戻した場合、そのステップS402で取得される表面形状初期データは、ステップS405において導出されている表面形状データとなる。このように処理を繰り返す最適化処理によって入力された反射特性データに適した各データを導出する。
ステップS407では、印刷データ導出部309が、これまでに決定された表面形状データ、インク塗布領域、インク濃度データから、プリンタ210で表面形状とインク層を記録するための印刷データを導出する。表面形状については、各画素について、ステップS405で導出した表面形状データの高さを記録する為に必要なインク濃度とインクの重ね数とを導出する。本実施例では表面形状の記録にクリアインクを用いる。その後、ハーフトーン処理により、表面形状及びインク層の記録に用いる各インク濃度データを、インクドット記録のON/OFFを示す二値データに変換する。これらの処理についてはいずれも一般的なインクジェットプリントに用いられる公知の技術が利用可能である。そのため、ここでの詳細な説明は省略する。導出した印刷データは所定の記憶領域に記憶する。ステップS408では、画像記録部310が、ステップS407で導出された印刷データから、プリンタ210を駆動してメディア上に画像を記録し、処理を終了する。
<インク塗布領域分割部303の動作>
以下では、ステップS403のインク塗布領域分割処理の詳細について図8のフローチャートを用いて説明する。ステップS801でインク塗布領域分割部303は、ステップS402で入力した表面形状初期データHp 0の29×29格子点L(x,y)を、反射特性データの回転角の逆方向に回転角φだけ回転した格子点L’(x’,y’)を算出する(式(4))。反射特性データの回転角が0でない画素に対応する表面形状初期データHp 0の画素は、すでにφの回転が反映された画素である。本処理では、後述する処理において高さの境界部分をX方向の微分フィルタやY方向の微分フィルタを用いて求める処理を行なうので、方向を統一させるために逆方向に回転させる。
<インク塗布領域分割部303の動作>
以下では、ステップS403のインク塗布領域分割処理の詳細について図8のフローチャートを用いて説明する。ステップS801でインク塗布領域分割部303は、ステップS402で入力した表面形状初期データHp 0の29×29格子点L(x,y)を、反射特性データの回転角の逆方向に回転角φだけ回転した格子点L’(x’,y’)を算出する(式(4))。反射特性データの回転角が0でない画素に対応する表面形状初期データHp 0の画素は、すでにφの回転が反映された画素である。本処理では、後述する処理において高さの境界部分をX方向の微分フィルタやY方向の微分フィルタを用いて求める処理を行なうので、方向を統一させるために逆方向に回転させる。
図9(a)は取得された表面形状初期データ、図9(b)は正接方向φに対して、逆方向に回転した表面形状の逆回転データである。本実施例では、図4の処理の最初で取得される表面形状初期データは画素p領域中央に中心を持つ等方的なガウシアン分布の高さを持つので、図9(a)と図9(b)は同じデータとなる。算出した表面形状の逆回転データは所定の記憶領域に記憶する。
ステップS802では、インク塗布領域分割部303が、ステップS801で算出した表面形状の逆回転データに対し、x方向の微分フィルタを畳み込む。図9(c)は畳み込むx方向の3×3微分フィルタであり、図9(d)はフィルタ畳み込みにより算出した表面形状のx方向微分データdHxである。算出値が0のときに画素値128となるようにスケール変換している。インク塗布領域分割部303は、算出した表面形状のx方向微分データdHxを所定の記憶領域に記憶する。ステップS803では、インク塗布領域分割部303が、ステップS801で算出した表面形状の逆回転データに対し、y方向の微分フィルタを畳み込む。図9(e)は畳み込むy方向の3×3微分フィルタであり、図9(f)はフィルタ畳み込みにより算出した表面形状のy方向微分データdHyである。算出値が0のときに画素値128となるようにスケール変換している。インク塗布領域分割部303は、算出した表面形状のy方向微分データdHyを所定の記憶領域に記憶する。
ステップS804では、インク塗布領域分割部303が、ステップS802、S803で算出した表面形状のx方向微分データdHx、y方向微分データdHyから、以下の式(5)に従い、拡散色インク塗布領域Rp dを算出する。
式(5)では、回転角φだけ逆方向に回転した各格子点L’について表面形状のx、y方向微分データを所定の閾値Δdで二値化処理することにより、拡散色インク塗布領域Rp dを算出している。式(5)は、x方向微分データとy方向微分データの共通部分を求める処理を行なっており、これにより、表面形状の平坦部分に相当する領域が算出される。図10(a)は式(5)に従い算出した拡散色インク塗布領域であり、画素値255の白領域が拡散色インク塗布領域となっている。算出した拡散色インク塗布領域は所定の記憶領域に記憶される。
ステップS805でインク塗布領域分割部303は、ステップS802〜S804で算出した表面形状のx、y方向微分データdHx、dHyと拡散色インク塗布領域Rp dとから、以下の式(6)に従い、x方向の光沢写像性インク塗布領域Rp xを算出する。
回転角φだけ逆方向に回転した各格子点L’について拡散色インク塗布領域、表面形状のx、y方向微分データに基づき二値化処理することにより、x方向の光沢写像性インク塗布領域Rp xを算出している。式(6)は、拡散色インク塗布領域Rp dではない領域であり、x方向微分データの値が大きい部分を求める処理を行なっており、これにより、表面形状のx方向の高さが変化する領域が算出される。図10(b)は式(6)に従い算出したx方向の光沢写像性インク塗布領域であり、画素値255の白領域がx方向の光沢写像性インク塗布領域となっている。算出したx方向の光沢写像性インク塗布領域データは所定の記憶領域に記憶される。
ステップS806では、インク塗布領域分割部303が、ステップS802、S803、S804で算出した表面形状のx、y方向微分データと拡散色インク塗布領域Rp dとから、以下の式(7)に従い、y方向の光沢写像性インク塗布領域Rp yを算出する。
回転角φだけ逆方向に回転した各格子点L’について拡散色インク塗布領域、表面形状のx、y方向微分データに基づき二値化処理することにより、y方向の光沢写像性インク塗布領域Rp yを算出している。式(7)は、拡散色インク塗布領域Rp dではない領域であり、y方向微分データの値が大きい部分を求める処理を行なっており、これにより、表面形状のy方向の高さが変化する領域が算出される。図10(c)は式(7)に従い算出したy方向の光沢写像性インク塗布領域であり、画素値255の白領域がy方向の光沢写像性インク塗布領域となっている。算出したy方向の光沢写像性インク塗布領域データは所定の記憶領域に記憶される。
ステップS807では、インク塗布領域分割部303が、以下の式(8)に従い、各インク塗布領域の29×29格子点L’(x’,y’)に対し、反射特性データの正接方向と同じ方向にφだけ回転した格子点L’’(x’’,y’’)を算出する。
回転処理の後、拡散色、x方向、y方向の光沢写像性に対して、画素p領域内の20×20格子点領域にトリミングする。順方向に回転及びトリミングすることで、拡散色、x方向の光沢写像性、y方向の光沢写像性の20×20格子点に対するインク塗布領域がそれぞれ算出される。本実施例では図10(d)〜(f)に示すインク塗布領域Rp 1が算出されているものとする。算出したインク塗布領域の順回転データをインク塗布領域Rp(=Rp 1)として、インク塗布領域データ保持部306に記憶する。つまり、インク塗布領域Rp 1は、拡散色のインク塗布領域、x方向の光沢写像性のインク塗布領域、y方向の光沢写像性のインク塗布領域を総称したパラメータとして用いる。
各画素について以上の処理を行うことにより、オブジェクトの表面形状を、拡散色、x方向、y方向の光沢写像性インクを塗布する領域に分割することができる。本実施例では図4の処理の最初の処理において全画素について同一の等方的なガウシアン分布の高さを持つ表面形状初期データを入力したので、全画素について図10(d)〜(f)に示すインク塗布領域Rp 1が求められる。
<インク濃度データ導出部304の動作>
以下では、ステップS404のインク濃度データ導出処理の詳細について図11のフローチャートを用いて説明する。インク濃度データ導出部304では、ステップS403で分割された各インク塗布領域のインク濃度をそれぞれ導出する。ここでは、ステップS402で取得した表面形状における、分割された各インク塗布領域に、あるインク濃度でインクを出力した場合の反射特性と、ステップS401で入力された反射特性データの反射特性とが近くなるようなインク濃度を求める処理を行なう。もちろん、1回目のステップS404の処理だけで最終的なインク濃度データが導出される場合は少ない。よって、ステップS406を経てステップS402で再度取得される表面形状初期データに応じてステップS404が実行され、それぞれインク濃度データがその都度導出されることになる。
以下では、ステップS404のインク濃度データ導出処理の詳細について図11のフローチャートを用いて説明する。インク濃度データ導出部304では、ステップS403で分割された各インク塗布領域のインク濃度をそれぞれ導出する。ここでは、ステップS402で取得した表面形状における、分割された各インク塗布領域に、あるインク濃度でインクを出力した場合の反射特性と、ステップS401で入力された反射特性データの反射特性とが近くなるようなインク濃度を求める処理を行なう。もちろん、1回目のステップS404の処理だけで最終的なインク濃度データが導出される場合は少ない。よって、ステップS406を経てステップS402で再度取得される表面形状初期データに応じてステップS404が実行され、それぞれインク濃度データがその都度導出されることになる。
ステップS1101では、インク濃度データ導出部304が、インク濃度データ保持部307に記憶しておいたインク濃度データをインク濃度初期データとして入力する。本実施例ではインク濃度データ保持部307に拡散色インクDd0、x方向の光沢写像性インクDx0、y方向の光沢写像性インクDy0の各成分について、図12に示す各インク濃度データがインク濃度初期データD0として記憶されている。入力したインク濃度初期データは所定の記憶領域に記憶する。なお、インク濃度初期データは、任意のインク濃度が規定されたデータでよく、図12の例でなくてもよい。
ステップS1102でインク濃度データ導出部304は、ステップS402で取得された表面形状初期データから、非特許文献1記載の以下の式(9)に従い、照明の所定の光源・視線方向に対して表面形状データ内の各格子点が遮蔽されるかどうかを算出する。遮蔽される領域においては、インク濃度が変わってくるからである。
fは表面形状初期データHp 0に対して画素p領域内の20×20格子点L領域でトリミングし、三角形ポリゴン化することで生成される、38×38ポリゴン内のf番目のポリゴンである。A(f)はポリゴンfの領域である。V(q,ωo)、V(q,ωi)は視線方向、光源方向に対するポリゴンf領域内の点qにおける遮蔽関数であり、視線方向から見える場合は1、見えない場合は0となる。本実施例では図7に示す離散的な光源・視線方向について表面形状データ内の各ポリゴンに対する遮蔽データを式(9)に従い算出している。式(9)は、表面形状初期データにおけるある画素Pの各格子点をポリゴン化した際の、ポリゴンfに含まれる点qの遮蔽状態を示す値を、ポリゴンfに含まれる全ての点について求め、この処理を各ポリゴンについて行なっている。
図13は図7に示す各方向について算出した遮蔽データであり、遮蔽されたポリゴン領域は黒色、遮蔽されないポリゴン領域は白色となっている。算出したデータは表面形状の遮蔽データとして所定の記憶領域に記憶される。
ステップS1103では、インク濃度データ導出部304が、ステップS403で分割したインク塗布領域を示すデータ、ステップS1102で算出した表面形状の遮蔽データ、ステップS402で取得された表面形状初期データを取得する。そしてこれらのデータから、以下の式(10)に従い、画素pの拡散色インク濃度データDp dを算出する。
Ωp L、Ωp Vは拡散色インク濃度データ算出の際に用いる、画素pにおける光源方向、観察方向の立体角領域である。本実施例では図7に示す離散的な光源・視線方向で入力した反射特性データと等しくなる拡散色インク濃度データを算出する。具体的には、ステップS401で入力された反射特性データの反射特性(Ibrdf)と、上記の各データから得られる反射特性(I´brdf)との差が小さくなる拡散色インク濃度データDp dを算出する。Rpは画素pにおけるインク塗布領域である。本実施例ではステップS403で分割したインク塗布領域Rp=Rp 1に固定する。Dp kは画素pにおける反射特性データの各成分kに対するインク濃度データである。kは拡散色のd、x方向の光沢写像性のx、y方向の光沢写像性のyを表すインデックスである。本実施例ではDp x=Dp x0、Dp y=Dp y0に固定する。すなわち、拡散色インク濃度データDp dを算出する際には、x方向の光沢写像性とy方向の光沢写像性のインク濃度はステップS1101で入力したインク濃度初期データに固定する。Hpは画素pにおける表面形状データである。本実施例ではHp=Hp 0に固定する。すなわち、表面形状データは、ステップS402で取得された表面形状初期データに固定する。
そして、ステップS1101で入力した拡散色インク濃度初期データDp d0を初期値として、勾配法や二次計画法等の公知の最適化アルゴリズムを用いることで、拡散色インク濃度データDp dを算出する。また、I’brdfは以下の式(11)に従い算出する。
I’brdfは、画素pの領域(インク塗布領域Rp、表面形状データHp)に、あるインク量(インク濃度データDp k)を出力した場合の反射特性(BRDF)を示している。式(11では、画素pにおけるポリゴンごとに遮蔽領域を考慮した反射特性を求めている。IfはポリゴンfのBRDFである。nfはポリゴンfの面法線、γfは光源方向、視線方向に対するポリゴンfの遮蔽項である。A(Hp,ωo)は画素p領域の内、視線方向から見える領域を視線方向に射影した面積である。また、Ifは以下の式(12)に従い算出する。
Rp(L(f),k)は画素p内の格子点Lに対するk成分のインク塗布領域であり、格子点Lにk成分の反射特性を表現するインクを塗布する場合は1、塗布しない場合は0となる。L(f)はポリゴンfの最近傍の格子点Lを算出する関数である。ρLUT d、ρLUT sはインク濃度に対する拡散色、光沢色の強度である。また、αLUT x、αLUT yはインク濃度に対するx方向の光沢写像性、y方向の光沢写像性であり、本実施例では予めインク濃度に対する各BRDFパラメータを記憶したルックアップテーブルを参照することにより算出する。また、A(Hp,ωo)は非特許文献1記載の以下の式(13)に従い算出する。
A(f)はポリゴンf上の平面領域である。以上の式(10)〜(13)に従い拡散色インク濃度データを算出する。本実施例では算出した拡散色インク濃度データは、Dp d=Dp d1であるとする。算出した拡散色インク濃度データDp d1は所定の記憶領域に記憶される。
ステップS1104では、インク濃度データ導出部304が、ステップS1103で説明したデータにさらにステップS1103で算出した拡散色インク濃度データを加え、以下の式(14)に従い、x方向の光沢写像性インク濃度データDp xを算出する。
式(14)は、ステップS401で入力された反射特性データの反射特性(Ibrdf)と、上記の各データから得られる反射特性(I´brdf)との差が小さくなるx方向の光沢写像性インク濃度データDp xを算出する。式(14)のパラメータのうち、式(10)と異なるのは、拡散インク色濃度データである。その他は、式(10)で説明したパラメータと同様である。式(14)においては、拡散色インク濃度はステップS1103で算出した画素pにおける拡散色インク濃度データDp d=Dp d1に固定する。
そして、ステップS1101で入力したx方向の光沢写像性インク濃度初期データDp x0を初期値として、勾配法や二次計画法等の公知の最適化アルゴリズムを用いることで、x方向の光沢写像性インク濃度データDp xを算出する。本実施例では算出したx方向の光沢写像性インク濃度データDp x=Dp x1であるとする。算出したx方向の光沢写像性インク濃度データDp x1は所定の記憶領域に記憶する。
ステップS1105では、インク濃度データ導出部304が、ステップS1103で説明したデータにさらにステップS1103で算出した拡散色インク濃度データとステップS1104で算出したx方向の光沢写像性インク濃度データとを加える。そして、以下の式(15)に従い、y方向の光沢写像性インク濃度データDp yを算出する。
式(15)は、ステップS401で入力された反射特性データの反射特性(Ibrdf)と、上記の各データから得られる反射特性(I´brdf)との差が小さくなるy方向の光沢写像性インク濃度データDp yを算出する。式(15)のパラメータのうち、式(10)と異なるのは、拡散インク色濃度データとx方向の光沢写像性インク濃度データである。その他は、式(10)で説明したパラメータと同様である。式(15)においては、拡散色インク濃度はステップS1103で算出した画素pにおける拡散色インク濃度データDp d=Dp d1に固定する。x方向の光沢写像性インク濃度はステップS1104で算出した画素pにおけるx方向の光沢写像性インク濃度データDp x=Dp x1に固定する。そして、ステップS1101で入力したy方向の光沢写像性インク濃度初期データDp y0を初期値として、勾配法や二次計画法等の公知の最適化アルゴリズムを用いることで、y方向の光沢写像性インク濃度データDp yを算出する。本実施例では算出したy方向の光沢写像性インク濃度データDp y=Dp y1であるとする。算出したy方向の光沢写像性インク濃度データDp y1は所定の記憶領域に記憶する。
各画素について以上の処理を行うことにより、表面形状初期データにおける表面形状において、オブジェクトに対応する拡散色、x方向、y方向の光沢写像性インク濃度データが算出される。図14は、図1に示すオブジェクトにおいて算出した右側領域2における拡散色、x方向、y方向の光沢写像性のインク濃度データの例である。本実施例では、右側領域2においてx方向は高写像性、y方向は低写像性で回転角φ=90°の異方的な光沢を有する為、それぞれ図14に示すようなインク濃度となる。つまり、反射特性(BRDF)の単位領域である1つの画素において、拡散色、x方向、y方向の光沢写像性のインク濃度を決定することで、観察方向によって写像性や発色性が異なる光沢の異方性を高精度に記録できる印刷データを生成することができる。算出した画素pにおける拡散色インクDp d1、x方向の光沢写像性インクDp x1、y方向の光沢写像性インク濃度データDp y1はインク濃度データDp 1として、インク濃度データ保持部307に記憶される。
<表面形状データ導出部305の動作>
以下では、ステップS405の表面形状データ導出処理の詳細について説明する。本実施例では、太さ数十μmの刺繍糸の織目構造が形成するサテン刺繍の表面形状を画像記録装置で高精度に記録することが困難である為、表面形状データに関しては、拡散色と光沢の異方性を表現するような表面形状データを算出する。
<表面形状データ導出部305の動作>
以下では、ステップS405の表面形状データ導出処理の詳細について説明する。本実施例では、太さ数十μmの刺繍糸の織目構造が形成するサテン刺繍の表面形状を画像記録装置で高精度に記録することが困難である為、表面形状データに関しては、拡散色と光沢の異方性を表現するような表面形状データを算出する。
表面形状データ導出部305は、表面形状初期データ取得部302において取得された表面形状初期データHp 0を取得する。また、表面形状データ導出部305は、分割されたインク塗布領域を示すデータと、導出されたインク濃度データと、表面形状初期データとから、以下の式(16)に従い、表面形状データを導出する。
式(14)は、ステップS401で入力された反射特性データの反射特性(Ibrdf)と、上記の各データから得られる反射特性(I´brdf)との差が小さくなる表面形状データを算出する。式(16)のパラメータのうち、式(10)と異なるのは、インク濃度データである。その他は、式(10)で説明したパラメータと同様である。式(1)においては、インク濃度データはステップS404で導出したインク濃度データDp 1に固定する。そして、表面形状初期データHp 0を初期値として、勾配法や二次計画法等の公知の最適化アルゴリズムを用いることで、表面形状データHpを算出する。算出した表面形状データHpは所定の記憶領域に記憶する。
各画素について以上の処理を行うことにより、オブジェクト各画素に対する表面形状データが導出される。図15(a)は、導出された図1のオブジェクトの右側領域2における1つの画素の表面形状データの例である。本実施例では、右側領域2はx方向は高写像性、y方向は低写像性で回転角φ=90°の異方的な光沢を有する為、x方向の半値幅が狭く、y方向の半値幅が広い歪んだガウシアン分布に従った高さデータとなっている。導出された表面形状データHは表面形状データ保持部308に記憶される。なお、導出された表面形状データHは、その後の繰り返し演算の際には、表面形状初期データとして表面形状初期データ取得部302によって取得されることになる。
本実施例では光沢の異方性と拡散色を共に高精度に記録する為に、反射特性データの各画素に対して以上説明した表面形状データ、インク塗布領域、インク濃度データ算出処理を繰り返し行う。図15(b)はステップS402〜S406の繰り返し演算処理により導出された1つの画素の表面形状データである。図15(c)〜(e)は繰り返し演算処理によって分割された、図1に示すサテン刺繍の右側領域2における1画素のインク塗布領域である。図15(b)のようにx方向の半値幅が狭く、y方向の半値幅が広い歪んだガウシアン分布に従ったインク塗布領域となっている。図16は繰り返し演算処理で導出したサテン刺繍の右側領域2の、図15(e)〜(e)に対応した各インク塗布領域におけるインク濃度データである。
反射特性データの各画素に対して以上説明した表面形状データ、インク塗布領域、インク濃度データ算出処理を行うことで、観察方向により写像性や発色性が異なる光沢の異方性を高精度に記録することができる。
本実施例では、オブジェクトにサテン刺繍を用いたが、ヘアライン加工を施した金属板等、異方性反射を有するものであれば良く、特にオブジェクトを限定するものではない。また、オブジェクトに略平面形状のサテン刺繍を用いたが、立体形状を有するオブジェクトでも良く、特にオブジェクトの形状を平面に限定するものではない。
本実施例では、入力する反射特性データとして、異方性Wardモデルパラメータを用いたが、Ashikhmin microfacetモデル等、光沢の異方性を表すモデルパラメータであれば良く、特に異方性Wardモデルに限定するものではない。また、反射特性データは8ビット浮動小数点の上記13チャンネルを同時化した2次元画像情報として入力されることを前提とするが、これに限るものでないことはいうまでもない。
本実施例では表面形状初期データとしてガウシアン分布に従った高さデータを入力したが、予めオブジェクトの反射特性データに対する表面形状データを記憶したルックアップテーブルを参照しても良く、特に表面形状初期データを限定するものではない。また、反射特性データ1画素につき29×29格子点Lの高さ情報で構成された表面形状データを導出したが、特に表面形状データの解像度を限定するものではない。また、反射特性データの隣接画素境界における表面形状データの差異による形状段差とそれに伴う影の発生を防ぐ為に、隣接画素境界の表面形状データを平均化処理しても良い。
また、プリンタ210の記録方式やインクの種別等についても本実施例で説明したものに限定されるものではない。
[実施例2]
実施例1では、表面形状内のインク塗布領域を分割し、分割領域を異なるインク濃度で塗布することにより、サテン刺繍の光沢の異方性を高精度に記録する方法について説明した。太さ数十μmの刺繍糸の織目構造が形成するサテン刺繍の表面形状を画像記録装置で高精度に記録することは困難である。その為、実施例1では、サテン刺繍の表面形状データに関しては、光沢の異方性を表現する表面形状データを、前述の式(16)に従い算出する例を説明した。すなわち、表面形状データについては、入力された反射特性と近い反射特性を有する表面形状データを最適化処理により導出する例を説明した。本実施例では、油彩画の筆のタッチで形成された数百μm程度の低周波な表面形状により生じる光沢の異方性を高精度に記録する方法について説明する。数百μm程度の低周波な表面形状は画像記録装置で高精度に記録することが可能である為、表面形状データについては既存の形状取得手法で取得した油彩画の表面形状データを入力する。更に、入力した表面形状データに従い、インク塗布領域、インク濃度データを導出することで、油彩画の形状と光沢の異方性を共に高精度に記録する方法について説明する。
実施例1では、表面形状内のインク塗布領域を分割し、分割領域を異なるインク濃度で塗布することにより、サテン刺繍の光沢の異方性を高精度に記録する方法について説明した。太さ数十μmの刺繍糸の織目構造が形成するサテン刺繍の表面形状を画像記録装置で高精度に記録することは困難である。その為、実施例1では、サテン刺繍の表面形状データに関しては、光沢の異方性を表現する表面形状データを、前述の式(16)に従い算出する例を説明した。すなわち、表面形状データについては、入力された反射特性と近い反射特性を有する表面形状データを最適化処理により導出する例を説明した。本実施例では、油彩画の筆のタッチで形成された数百μm程度の低周波な表面形状により生じる光沢の異方性を高精度に記録する方法について説明する。数百μm程度の低周波な表面形状は画像記録装置で高精度に記録することが可能である為、表面形状データについては既存の形状取得手法で取得した油彩画の表面形状データを入力する。更に、入力した表面形状データに従い、インク塗布領域、インク濃度データを導出することで、油彩画の形状と光沢の異方性を共に高精度に記録する方法について説明する。
尚、本実施例では実施例1の図1と同様に、筆のタッチにより左側の領域1に横方向に筋状の表面形状が形成され、右側の領域2に縦方向の筋状の表面形状を形成するものとする。
本実施例形態における画像記録装置のブロック図を図17に示す。表面形状初期データ取得部302、表面形状データ導出部305以外は実施例1で図3を用いて説明した内容と同じである。以下、図17を用いて本実施例における画像記録装置のブロック図の詳細を説明する。表面形状データ入力部1701は、オブジェクトの表面形状データを入力する。入力した表面形状データはインク塗布領域分割部303、表面形状データ保持部308、インク濃度データ導出部304へ出力する。他は実施例1と同じである為、説明を省略する。
図18は本実施例における画像記録方法を示すフローチャートである。ステップS402、S405、S406以外は実施例1で図4を用いて説明した内容と同じである。以下、図18を用いて本実施例における画像記録方法の詳細を説明する。尚、簡単の為に本実施例のステップS401において入力した反射特性データは、実施例1の図5に示すデータが入力されているものとする。
ステップS1801では、表面形状データ入力部1701が、オブジェクトの表面形状データを入力する。本実施例では実施例1と同様に反射特性データの1画素内にマトリクス状に配置した29×29格子点Lの高さ情報で構成された8bit画像データを表面形状データとして用いる。図19(a)は、図1に示すようなオブジェクトの右側領域2内の1画素における表面形状データであり、筆のタッチにより形成される縦方向に筋状の表面形状分布に従った高さを有している。入力した表面形状データは表面形状データ保持部308へ記憶する。ステップS1902では、インク塗布領域、インク濃度データ、表面形状データから導出される印刷物の反射特性データが、オブジェクトの反射特性データを表現しているかどうかを前述の式(3)に従い判定する。全画素について式(3)を満たす場合、オブジェクトの反射特性を表現するインク塗布領域、インク濃度データ、表面形状データが算出できたと判定し、ステップS407へ移行する。式(3)を満たさない画素がある場合は、ステップS403に戻り導出処理を繰り返す。図19(b)〜(d)は本実施例で導出した油彩画の右側領域2の1画素における各インク塗布領域を示しており、図19(e)は、各インク塗布領域のインク濃度データである。入力した表面形状データに従い、油彩画の光沢の異方性を表現するインク塗布領域、インク濃度データが算出されている。他の処理は実施例1と同じである為、説明を省略する。
入力した表面形状データに従い、上記のインク塗布領域、インク濃度データ算出処理を行うことで、油彩画の形状と光沢の異方性を共に高精度に記録することが可能となる。
<その他の実施例>
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
反射特性データ入力部301
インク塗布領域分割部303
インク濃度データ導出部304
表面形状データ導出部305
画像記録部310
インク塗布領域分割部303
インク濃度データ導出部304
表面形状データ導出部305
画像記録部310
Claims (16)
- 光沢の異方性を有するオブジェクトを再現するための印刷データを生成する印刷データ生成装置であって、
再現するオブジェクトの反射特性を示す反射特性データを入力する入力手段と、
インクを塗布する領域を、前記反射特性に応じた光沢の異方性を表現する複数の領域に分割する分割手段と、
前記分割手段によって分割された前記複数の領域のそれぞれに適用するインクの濃度を示す濃度データを前記オブジェクトの反射特性に応じて導出する濃度データ導出手段と、
前記インクを塗布する領域の表面形状を示す表面形状データを、前記オブジェクトの反射特性に応じて導出する表面形状データ導出手段と
を有することを特徴とする印刷データ生成装置。 - 前記分割手段は、任意の形状を示す表面形状データ、または、前記表面形状データ導出手段によって導出された表面形状データに応じた表面形状における前記インクを塗布する領域を分割することを特徴とする請求項1に記載の印刷データ生成装置。
- 前記分割手段は、前記表面形状データ内のインクを塗布する領域を前記光沢の異方性を表現する前記複数の領域に分割することを特徴とする請求項2記載の印刷データ生成装置。
- 前記分割手段は、インクを塗布する領域を、前記オブジェクトの拡散色を表現する領域と前記光沢の異方性を表現する複数の領域とに分割することを特徴とする請求項3に記載の印刷データ生成装置。
- 前記分割手段は、表面形状が平坦な領域を前記拡散色を表現する領域と決定することを特徴とする請求項4に記載の印刷データ生成装置。
- 前記分割手段は、表面形状が凹凸である領域のX方向における凹凸の変化がある領域を、X方向の光沢写像性を表現する領域と決定し、Y方向における凹凸の変化がある領域を、Y方向の光沢写像性に対応する領域と決定することを特徴とする請求項4または5に記載の印刷データ生成装置。
- 前記濃度データ導出手段は、前記複数の領域のそれぞれについて、各領域にインクを塗布した場合の反射特性が、前記再現するオブジェクトの反射特性と近くなるインクの濃度を示す濃度データを導出することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の印刷データ生成装置。
- 前記形状データ導出手段は、前記濃度データ導出手段によって導出された濃度データを前記複数の領域のそれぞれについて適用した場合における、前記インクを塗布する領域の表面形状を示す表面形状データを、前記オブジェクトの反射特性に応じて導出することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の印刷データ生成装置。
- 前記形状データ導出手段は、前記複数の領域のそれぞれに前記導出されたインクの濃度でインクを塗布する場合の反射特性が、前記再現するオブジェクトの反射特性と近くなる表面形状を示す表面形状データを導出することを特徴とする請求項8に記載の印刷データ生成装置。
- 前記導出された表面形状において前記複数の領域のそれぞれに前記導出された濃度でインクを塗布した場合の反射特性と、前記再現するオブジェクトの反射特性と、の所定の光源・観察方向における差の積分値が閾値未満になるまで、前記分割手段は、前記導出された表面形状データを用いて繰り返し処理を行なうことを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の印刷データ生成装置。
- 光沢の異方性を有するオブジェクトを再現するための印刷データを生成する印刷データ生成装置であって、
再現するオブジェクトの反射特性を示す反射特性データと、前記オブジェクトの表面形状を示す表面形状データとを入力する入力手段と、
前記表面形状データが示す表面形状にインクを塗布する領域を、反射特性に応じた光沢の異方性を表現する複数の領域に分割する分割手段と、
前記分割手段によって分割された前記複数の領域のそれぞれに適用するインクの濃度を示す濃度データを前記オブジェクトの反射特性に応じて導出する濃度データ導出手段と
を有することを特徴とする印刷データ生成装置。 - 前記表面形状データと、前記複数の領域を示すデータと、前記濃度データとに基づく印刷データを画像記録装置に出力する出力手段をさらに有することを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の印刷データ生成装置。
- 請求項1から12のいずれか一項に記載の印刷データ生成装置から出力された印刷データに基づいて画像を形成することでオブジェクトを再現する画像記録装置。
- 光沢の異方性を有するオブジェクトを再現するための印刷データを生成する印刷データ生成方法であって、
再現するオブジェクトの反射特性を示す反射特性データを入力する入力ステップと、
インクを塗布する領域を、前記反射特性に応じた光沢の異方性を表現する複数の領域に分割する分割ステップと、
前記分割ステップによって分割された前記複数の領域のそれぞれに適用するインクの濃度を示す濃度データを前記オブジェクトの反射特性に応じて導出する濃度データ導出ステップと、
前記インクを塗布する領域の表面形状を示す表面形状データを、前記オブジェクトの反射特性に応じて導出する表面形状データ導出ステップと
を有することを特徴とする印刷データ生成方法。 - 光沢の異方性を有するオブジェクトを再現するための印刷データを生成する印刷データ生成方法であって、
再現するオブジェクトの反射特性を示す反射特性データと、前記オブジェクトの表面形状を示す表面形状データとを入力する入力ステップと、
前記表面形状データが示す表面形状にインクを塗布する領域を、反射特性に応じた光沢の異方性を表現する複数の領域に分割する分割ステップと、
前記分割ステップにおいて分割された前記複数の領域のそれぞれに適用するインクの濃度を示す濃度データを前記オブジェクトの反射特性に応じて導出する濃度データ導出ステップと
を有することを特徴とする印刷データ生成方法。 - コンピュータを、請求項1から12のいずれか一項に記載の印刷データ生成装置の各手段として機能させるためのプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015132908A JP2017013377A (ja) | 2015-07-01 | 2015-07-01 | 印刷データ生成装置および印刷データ生成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015132908A JP2017013377A (ja) | 2015-07-01 | 2015-07-01 | 印刷データ生成装置および印刷データ生成方法 |
Publications (1)
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JP2017013377A true JP2017013377A (ja) | 2017-01-19 |
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ID=57828416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2015132908A Pending JP2017013377A (ja) | 2015-07-01 | 2015-07-01 | 印刷データ生成装置および印刷データ生成方法 |
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JP (1) | JP2017013377A (ja) |
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2015
- 2015-07-01 JP JP2015132908A patent/JP2017013377A/ja active Pending
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