JP2017059224A - オンライン顧客のための仮想宝石の３ｄ体験 - Google Patents

Abstract

【課題】宝石のついたジュエリーの仮想表現の現在のリアルタイムレンダリング技術は、現実の宝石の微光と輝きを扱っていない。
【解決手段】本発明の実施形態は、顧客がオンラインで宝石を操作する時、宝石の仮想表現のファセットのフラッシュシンチレーションとファイヤーシンチレーションを可能にするリアルタイムレンダリング方法とシステムを用いる。宝石の３Ｄ表現を表示する。宝石の表示された３Ｄ表現の操作に対応するユーザ入力に応答して、宝石の３Ｄ表現のファセットのシンチレーションを決定する。シンチレーションは、宝石のファセットに対する光源の入射角に対応するシンチレーション要素をルックアップテーブルからロードすることによって決定される。宝石のファセットの決定されたシンチレーションを、ユーザにリアルタイムで表示する。
【選択図】図１

Description

宝石のオンラインショッピングの顧客体験は、店舗で宝石をショッピングする現実世界での体験の多くの部分が欠けている。例えば、店舗では、顧客が宝石に触れたり、操作したりすると、宝石は、天井のスポットライトの下で輝き、シンチレーションを放つ。一方、オンラインの宝石表現は、静止画像から作成されるものもあり、回転可能であるが、生き生きとして見えない。

宝石のついたジュエリーをディスプレイにリアルタイムレンダリングする現在の技術は、現実の宝石の微光や輝きを扱っていない。例えば、技術の１つは、コンピュータ生成画像に基づいたジュエリーの仮想表現を採用している。見ている人に、回転テーブル上のジュエリーの動画を提示するものもある。さらに、既存のレンダリングシステムは、通常、裸石をレンダリングし、ジュエリーにはめられている宝石をレンダリングしない。さらに、現在の技術で生成された画像では、シンチレーションに欠けるため扁平に見えるので、裸石の品質が分からない。シンチレーションを示すために、既存のレンダリングシステムでは、多数の複雑で面倒なステップを通して画像を処理する必要があり、インタラクティブなリアルタイムの解決法として、そのシステムを非効率なものにしている。

リアルタイムで宝石を操作する技術もあるが、環境マッピングを採用している。宝石の画像を示すために環境マッピングを採用するこのような技術では、宝石の周囲の環境の反射をレンダリングする。環境マッピングが、宝石上の何らかの動きを作成する一方、これらの技術のリアルタイムレンダリングは、操作している宝石の微光、輝き、及び、シンチレーションの変化を扱っていない。

ジュエリーをオンラインで操作する顧客体験が店舗でジュエリーに手で触れる体験と比べて限られるので、リアルタイムレンダリング解決法に欠けているものが、宝石のついたジュエリーのオンライン購入の障害となっている。本発明の実施形態は、顧客がオンラインで宝石を操作した時に、宝石（単数または複数）の仮想表現のファセット（facet）上のフラッシュシンチレーションとファイヤー（fiery）シンチレーションを可能にするリアルタイムレンダリング方法とシステムを採用することによって、既存のリアルタイムレンダリング技術が直面している問題を解決する。本発明の特徴は、ジュエリーのオンラインショッピングの顧客体験を向上させ、顧客のビジターから購入者へのより高い変換率をオンライン小売業者に提供して、小売業者の宝石のアップセリングを促進する。本発明は、また、リアルタイムで、ジュエリーの仮想表現をインタラクティブにレンダリングして、本物のジュエリーがどのように振る舞うかを、ジュエリーを店舗で操作するかのようにまねて、シミュレーションすることによって、既存のシステムを超える利点を達成する。

本発明の実施形態において、コンピュータ実施方法は、ユーザからのユーザ入力に応答して、反射屈折（ＲＡＲ：reflective and refractive）物体のリアルタイムビューをレンダリングする。方法は、ＲＡＲの３Ｄ表現をさらに操作する。方法は、ＲＡＲ物体のファセットに対する光源の入射角に対応するシンチレーション要素をメモリに記憶されたルックアップテーブルからロードすることによって、ＲＡＲの３Ｄ表現のファセットのシンチレーションをさらに決定し、かつ、方法は、ユーザが操作したＲＡＲ物体の３Ｄ表現と、そのＲＡＲ物体のファセットの決定したシンチレーションとをディスプレイを介してユーザにさらに表示する。

ある実施形態においては、シンチレーション要素を決定することは、ＲＡＲ物体の３Ｄ表現の各ファセットを仮想ファセットに分割することを含んでよい。シンチレーション要素を決定することは、ファイヤーシンチレーションか、フラッシュシンチレーションかを決定することを含んでよい。決定されたシンチレーション要素は、ＲＡＲ物体がカラーの場合、フラッシュシンチレーションであってよい。シンチレーション要素の決定は、光源の位置及び特性に基づいてよい。光源の位置は、ユーザの上方であってよい。シンチレーション要素の決定は、ＲＡＲ物体のルックアップテーブルに基づいてよい。３Ｄ表現は、複数のＲＡＲ物体を含んでよい。シンチレーション要素に対応するルックアップテーブルの決定は、ディスパージョン、ファセットのカット角度、照明、または、屈折率に基づいてよい。ユーザが操作したＲＡＲ物体の３Ｄ表現の表示は、ＲＡＲ物体のファセットの白色光の強度の変化を表示することを含んでよい。ユーザが操作したＲＡＲ物体の３Ｄ表現の表示は、ＲＡＲ物体のファセットの光の色彩の変化を表示することも含んでよい。ＲＡＲ物体は、宝石であってよい。

本発明の実施形態において、システムは、反射屈折（ＲＡＲ）物体のリアルタイムビューをレンダリングする。また、システムは、ユーザからのユーザ入力に応答して、ＲＡＲ物体の少なくとも１つのファセットに対する光源の入射角に対応するシンチレーション要素をメモリに記憶されたルックアップテーブルからロードすることによって、ＲＡＲの３Ｄ表現の複数のファセットのシンチレーションを決定して、ＲＡＲの３Ｄ表現を操作、表示するように構成されたプロセッサを備える。システムは、ユーザが操作したＲＡＲ物体の３Ｄ表現と、ＲＡＲ物体のファセットの決定したシンチレーションとをディスプレイを介してユーザに表示するようにさらに構成される。

ある実施形態においては、シンチレーション要素を決定することは、ＲＡＲ物体の３Ｄ表現の各ファセットを複数の仮想ファセットに分割することを含む。

別の実施形態においては、シンチレーション要素を決定することは、ファイヤーシンチレーション及び／またはフラッシュシンチレーションを決定することを含む。

ある実施形態においては、ＲＡＲ物体がカラーの場合、シンチレーション要素は、フラッシュシンチレーションであってよい。

ある実施形態においては、シンチレーション要素を決定することは、光源の位置と特性に基づく。

ある実施形態においては、光源の位置はユーザの上方であってよい。

別の実施形態においては、シンチレーション要素を決定することは、ＲＡＲ物体のルックアップテーブルに基づく。

ある実施形態においては、３Ｄ表現は、複数のＲＡＲ物体を含む。

ある実施形態においては、シンチレーション要素に対応するルックアップテーブルを決定することは、ディスパージョン、ファセットのカット角度、照明、または、屈折率に基づく。

ある実施形態においては、ユーザが操作したＲＡＲ物体の３Ｄ表現を表示することは、ＲＡＲ物体のファセットの白色光の強度の変化を表示することを含む。

ある実施形態においては、ユーザが操作したＲＡＲ物体の３Ｄ表現を表示することは、ＲＡＲ物体のファセットの光の色彩の変化を表示することを含む。

ある実施形態においては、ＲＡＲ物体は宝石であってよい。

ある実施形態においては、ダイヤモンド等のブリリアントカットのＲＡＲ宝石では、ユーザが宝石を操作すると、仮想ファセットの幾つかにプリズムの色からの色相が、観察者に見える。この色相に対応する効果が決定され、宝石の仮想表現上に表示されてよい。色相は、所与の宝石に関するルックアップテーブルの所与の角度に関して色相を調べることによって決定できる。

上記は、添付図面に示す本発明の実施形態例の以下の詳細な記載から明らかとなる。異なる図面を通して、類似の参照番号は、同じ部分を指す。図面は必ずしも縮尺通りではなく、本発明の実施形態を示すことに重点を置いている。

特許または出願ファイルは、カラーで製作された少なくとも１つの図面を含む。カラー図面を伴うこの特許または特許出願公開のコピーは、要請して必要な費用を支払えば、特許庁（ＴＨＥ ＯＦＦＩＣＥ）より提供される。
本発明の実施形態例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に従って実施されるシステムのブロック図である。 本発明の実施形態に係る、宝石の３Ｄ表現のユーザ操作を示す図である。 本発明の実施形態に係る、宝石の３Ｄ表現のユーザ操作を示す図である。 本発明の実施形態に係る、宝石の３Ｄ表現のユーザ操作を示す図である。 本発明の実施形態によって採用されるプロセスを示すフロー図である。 カットされた宝石の例のファセットの種類を示す図である。 宝石のカットの複数の種類の例を示す図である。 標準的なラウンドカット宝石の反射の周期性を示す図である。 物理的世界で認識される色及び照明の光スケールを示す図である。 本発明を実施してよいコンピュータネットワークまたは類似のデジタル処理環境を示す図である。 コンピュータシステム内のコンピュータの内部構造を示す図である。

以下に本発明の実施形態例を記載する。

図１は、本発明の例示の実施形態を示すブロック図１００である。ユーザ１０２は、ユーザ装置１０４に表示された宝石１０６の３Ｄ表現を操作する。宝石のユーザ操作１１４は、サーバ１１２に送信される。サーバ１１２のアプリケーションが、宝石１０６のユーザ操作１１４に基づいて、宝石１０６の３Ｄ表現のシンチレーション１１６を決定する。決定したシンチレーション１１６は、サーバ１１２によってユーザ装置１０４に送信される。決定したシンチレーション１１６は、ユーザ操作１１４に対応するシンチレーション１１０を伴う宝石１０６の３Ｄ表現を含み、それらは、ユーザ装置１０４に表示される。

宝石は、ファセットと呼ばれる平面の領域に分割される。光が宝石表面の外側から宝石の内部に通過する時、宝石のファセットは、光の振る舞いに影響を与える。光は、宝石の外面から反射され得る、または、光は、宝石の外面を通過し、内面ではねかえされて、屈折、散乱、分散されて、宝石を出る。

宝石が光るのは、宝石に対する光源、宝石のファセット、及び、宝石を見ている顧客の位置の相互作用の結果である。光線は、宝石に入る時、宝石のファセットによって複数のビームに分割、区切られ、複数のビームは、内側で全反射されて、屈折して宝石から出る。屈折したビームは、第２の高次のビームを生成し、屈折されて宝石から出る。宝石を出る光は、宝石の外観に大きく影響を与える照明効果を生んで、観察者の眼に達し得る。

宝石の光の種類は、ブリリアンス、輝き、及び、シンチレーションを含む。宝石のブリリアンス及び輝きは、宝石のカットの品質等の要素によって決定される。光が異なるファセットから宝石に入る時の宝石の輝きは、宝石内で反射され、顧客は観察することができる。宝石の輝きの起源と形成は、米国宝石学会（ＡＧＳ： ＴＨＥ ＡＭＥＲＩＣＡＮ ＧＥＭＳ ＳＯＣＩＥＴＹ）ラボラトリの「ＥＶＡＬＵＡＴＩＯＮ ＯＦ ＢＲＩＬＬＩＡＮＣＥ， ＦＩＲＥ ＡＮＤ ＳＣＩＮＴＩＬＬＡＴＩＯＮ ＩＮ ＲＯＵＮＤ ＢＲＩＬＬＩＡＮＴ ＧＥＭＳＴＯＮＥＳ」ＳＡＳＩＡＮ等、２００７年（以下「ＳＡＳＩＡＮ」）に記載されており、参照により、その全体を本明細書に組み込む。

シンチレーションは、宝石、観察者、または、照明光源が移動した時に生成される白色またはカラーの閃光である。従って、本発明の実施形態に関して、宝石のシンチレーションは、光源、宝石のファセット、及び、宝石を見ている顧客の位置の間の相対的な動きの結果である。光源間のそれぞれの相対的な動きも、宝石の異なるファセットを光らせる。

ファイヤーシンチレーション及びフラッシュシンチレーションは、２つの主なシンチレーション効果である。フラッシュシンチレーションは、宝石上に光源が反射して生み出される白色光の輝きとして観察できる。ファイヤーシンチレーションは、宝石のプリズム体（ＴＨＥ ＰＲＩＳＭＡＴＩＣ ＶＯＬＵＭＥ）を通る白色光のスペクトル分離に対応する虹色のセグメントとして観察できる。さらに、宝石の複数のファセットの配置によって、パターン効果を生み出して、シンチレーションが高まる。

典型的な宝石のカラーグレーディングスキームは、宝石の「色」を評価する３つの構成要素である、色相、彩度もしくは強さ、及び、色調を考慮することによって、宝石の色を評価する。色相は、宝石の一意の色または原色であり、（濃い）色合い（ＳＨＡＤＥ）、（薄い）色合い（ＴＩＮＴ）、または、色感覚としても記載される。全ての宝石が、他の色の色合いを示すが、より貴重とみなされる宝石は、他の色の色相を最小限しか含まない純粋な色を示す。宝石の色の彩度もしくは強さは、色相の強さの尺度である。色調は、宝石の色の深さを示す。しかしながら、ダイヤモンド等のブリリアントカットの宝石上では、宝石が操作されている時、仮想ファセットの幾つかの上にプリズムの色からの色相が、観察者に見える。同様の効果を宝石の仮想表現上に生成することができる。

宝石への入射光が宝石のファセット上に投射される結果、複数のビームに分かれるので、観察者は、カットされたファセットの現実の数より多くのファセットを視覚的に認識し得る。これらの認識されたファセットは、仮想ファセットとして知られ、その数は、宝石の現実のファセットの数と、光が宝石中を伝播する時、光が分割される回数とによって決まる。

本発明のレンダリングエンジンは、ユーザがジュエリーを操作する時、宝石の仮想表現のファセットの白色光の強さ（フラッシュシンチレーション：flash scintillation）と、光の色彩（ファイヤーシンチレーション：fiery scintillation）を変化させることによって、オンラインショッピングにおいて、店舗での顧客体験をシミュレーションする。

観察可能なシンチレーション効果を生成するために、宝石、観察者、または、照明条件（例えば、光源）を互いに対して移動させる。宝石のついたジュエリーをオンラインまたは店舗で操作する時、観察者の位置と光源（単数または複数）の位置は、一般的に固定されている。最大シンチレーション効果を得るために、光源（単数または複数）の強度を宝石のブリリアンスまたは輝きを表すように十分に強くまたは特定の閾値を超えるようにし、かつ、宝石は、材料として、高い反射率を有するものにする。観察者の視点からのフラッシュシンチレーションを強くするために、光源（単数または複数）は、観察者の上方にする。

ユーザが宝石のついたジュエリーをオンラインで操作すると、本発明の実施形態によるレンダリングエンジンは、宝石のファセットの白色の強さの変化によって、フラッシュシンチレーションを表す。ファイヤーシンチレーションは、宝石のファセットの色の変化によって表される。ジュエリーを一方向または他方向に回転させると、ファイヤーシンチレーションを表す色が、スペクトルの色の順に従って変化する。

１つのファセットのフラッシュシンチレーション効果及びファイヤーシンチレーション効果は、その種類のファセットに関する（シンチレーションの）始まりと消滅の値によって規定される。他の関連する要素は、ファセット表面への垂線、光源からの入射光の光線、及び、観察者の視線との間の角度である。ファセットは、観察者の視線と一直線になる時、白色光またはフラッシュシンチレーションに関して、最大角度値を有する。カラーの光またはファイヤーシンチレーションに関しては、ファセットの色は、例えば、色がほとんど無くなる前に、赤から、オレンジ、黄色、緑、青と変化し得る。本発明によるレンダリングエンジンは、光の色彩（白の成分とカラー成分との混合）を調整することによって、フラッシュシンチレーション及びファイヤーシンチレーションを制御する。ファイヤーカラースケールは、より速く色が消える異なるファイヤーシンチレーション効果を示す必要がある場合、再調整、圧縮することができる。同様に、白色は、より大きい最大フラッシュシンチレーションを有することによって強くすることができる。

下記の表１は、ダイヤモンドの屈折率２．４１９と、ダイヤモンドの臨界屈折角２４．４度を有するラウンドカットダイヤモンド上の所与のファセット表面への垂線と、入射光との間の様々な角度に関するフラッシュシンチレーション要素とファイヤーシンチレーション要素のルックアップテーブルの例である。所与のファセット（仮想または現実）に関するファイヤーシンチレーションの消滅は、−３４度を下回り、かつ、３４度を超えると起こり得る。

光線がファセットの所与のセットと交わる角度が、臨界角である。臨界角において、光線の全内部反射が達成される。表１は、臨界角より大きい絶対値を有する角度で、入射光の直接屈折（ＤＩＲＥＣＴ ＲＥＦＲＡＣＴＩＯＮ）は消失し、光は反射されることを示している。しかしながら、宝石は透明なので、ファセットに他のファセットを通って入る一部の光は、内部で反射されて、そのファセットを照らす。このため、臨界角を超えるフラッシュイルミネーションの値はゼロではない。

宝石のファセットの位置は、互いに対して固定されており、宝石を操作しても変化しない。従って、（上記表１に示す）宝石上の所与のファセットの表面に対する垂線と宝石上の別のファセットの表面に対する垂線の間の角も固定されている。従って、システムは、既知の種類のカットを有する既知の材料の宝石に関して、オフセットルックアップテーブルを前もって計算できる。宝石を操作すると、各ファセットの垂線と入射光との間の角度の値を用いて、入射光と基準ファセットの垂線との間の角度の値を、宝石の各ファセットのオフセット値に加えることによって、オフセットルックアップテーブルからシンチレーション値を直接、導き出すことができる。各ファセットの垂線が分かると、各ファセットのフラッシュシンチレーションとファイヤーシンチレーションの値は、表１に示すルックアップテーブルと類似のルックアップテーブルを適用することによって、導かれる。

表１には示していないが、ルックアップテーブルは、所与のファセットに垂直な角度に基づいた所与のファセットの色相を示す値も含むことができる。ルックアップテーブルの色相は、宝石の種類等の要素によって決定される。各ファセットに関して示される色相は、ファセットに垂直な視野角に応じて変化するが、ファイヤーシンチレーションほど繊細ではない。例えば、ファイヤーシンチレーションが１度毎に変化する場合、色相は１０度毎に変化し得る。さらに、各ファセットに関して示される色相は、薄い色である。

仮想ファセットは、リアルタイムでシミュレーションできるが、ファイヤーシンチレーションの異なる色とフラッシュシンチレーションの光のレベルとを仮想ファセットに割り当てるために、ファセットを仮想ファセットに分割するにはより高い計算能力が必要である。宝石のテーブルファセットが観察者に面するような向きで宝石を提示する場合、ブリリアンスとファイヤーの強さレベルは、全てのファセットに関して、白とカラーで規定できる。テーブルファセット平面で宝石を回転させると、ファセットのブリリアンスとファイヤーの強さレベルは変化しない。

レンダリングエンジンは、リアルタイムで影も計算してよい。この場合、ジュエリーの背景を適切に選んで、ジュエリーの操作体験を充実させることができる。しかしながら、影をリアルタイムで計算しない場合、背景は、ジュエリーと対照させるため暗いまたは黒であることが好ましい。対照性は、ベルベットの背景をシミュレーションする。ベルベットの背景は、多くのジュエリーボックスのライニング及び店舗での展示に使われている。ベルベットの背景は、光を吸収するので、ジュエリーの影ができない。

本発明の実施形態は、屈折と内部の反射を有するほど透明なファセット面のある宝石に適用される。カボション等のファセット面の無い宝石は、環境マッピングのみを用いることができる。

従って、本発明の実施形態は、レンダリングエンジンを採用して、顧客が仮想宝石を操作するのに応答して、リアルタイムで宝石のシンチレーションと影を計算する。

図２は、本発明の一部の実施形態に従って実施されるシステムのデータフローのブロック図２００である。宝石２１８の３Ｄ表現が、クライアントのディスプレイ装置２１６に表示される。ユーザは、宝石２１８の表示された３Ｄ表現を操作する。宝石のユーザ操作に対応するデータ２２４は、サーバ２１２に送信される。データ２２４は、ネットワーク２２０を介して送信できる。サーバ２１２上のアプリケーションは、シンチレーション要素探索リクエスト２３０をルックアップテーブル２１４に発行し、応答して、メモリに記憶されたルックアップテーブル２１４からシンチレーション要素２３２を読み出すことによって、宝石の３Ｄ表現の複数のファセットの少なくとも１つのシンチレーションを決定する。シンチレーション要素２３２は、宝石のファセットまたは複数のファセットへの光源の入射角に対応する。サーバ２１２上のアプリケーションは、読み出したシンチレーション要素２３２に基づいて、シンチレーション２２６を決定する。ユーザ操作に対応する決定したシンチレーション２２６は、サーバ２１２によってクライアントのディスプレイ装置２１６に送信される。決定したシンチレーション２２６は、ネットワーク２２０を介してクライアントのディスプレイ装置２１６に送信できる。決定したシンチレーションは、ネットワーク２２０を介してサーバ２１２によって送信できる。

複数のファセットでの少なくとも１つのシンチレーションを決定するアプリケーションと、ルックアップテーブル２１４とは、ホストコンピュータと各メモリにローカルに存在することもできる。この場合、ネットワーク２２０を介したデータ２２４の送信もデータ２２６及び２２２の受信も必要はなくなる。

図３Ａ〜３Ｃは、それぞれ、本発明の実施形態に係る、宝石３０４の３Ｄ表現のユーザ操作を示す線図３００、３２０、３６０である。

図３Ａにおいて、線図３００は、ディスプレイ装置３０２に表示された宝石３０４の３Ｄ表現を示す。

図３Ｂは、ユーザが回転操作（３０８）した宝石３０４の表示された３Ｄ表現（３Ｂには示さず、３Ｃに示す）を示す線図３２０である。本発明のレンダリングエンジンは、ユーザ操作に従ったシンチレーションをリアルタイムで決定する。

図３Ｃは、宝石３０４の３Ｄ表現上の決定したシンチレーション３０６を示すディスプレイ装置３０２の線図３６０である。

図４は、本発明の実施形態例によって採用される方法のフロー図４００を示す。宝石の３Ｄ表現をユーザに対して表示する（４０２）。宝石の表示された３Ｄ表現の操作に対応するユーザ入力を受信すること（４０４）に応答して、宝石の３Ｄ表現の複数のファセットの少なくとも１つのシンチレーションを決定する（４０６）。シンチレーションは、宝石の少なくとも１つのファセットに対する光源の入射角に対応する少なくとも１つのシンチレーション要素をルックアップテーブルからロードすることによって、決定する（４０８）。次に、宝石の複数のファセットの少なくとも１つの決定したシンチレーションは、リアルタイムでユーザに表示される（４１０）。

図５は、カット宝石の例のファセットの種類を示す線図５００である。宝石上部のファセット５０２、５１２は、宝石のクラウンを形成し、宝石下部のファセット５０４は、宝石のパビリオンを形成する。クラウンは、テーブルファセット５０２とベゼル５１２にさらに別れる。ベゼル５１２は、８つのスターファセット５０６と、８つのカイトファセット５０８と、１６のアッパーガードルファセット５１０とを含む。クラウンのファセットは、光を捉え、パビリオンのファセットは、全内部反射によって光を反射する。この光の捕捉及び方向変更によって、宝石は光って見える。生成された光効果は、宝石を視覚的に魅力的にする。図５を再び参照すると、標準的なラウンドカット宝石は、１つのテーブルファセット５０２と、８つのスターファセット５０６と、８つのカイトファセット５０８と、１６のアッパーガードルファセット５１０を有する。しかしながら、標準的なラウンドカット宝石は、４つの見えている、すなわち、可視のファセットであるテーブルファセット５０２、スターファセット５０６、カイトファセット５０８、及び、アッパーガードルファセット５１０を有し、下部ファセットは、ほとんどまたは全く見えない。見えないファセットは、本システムではレンダリングする必要がなく、貴重なプロセッサ資源を節約する。

図６は、複数の宝石カット６０２〜６２４の例を示す線図である。宝石カット６０２〜６２４は、ラウンドカット６０２、オクタゴンカット６０４、オーバルカット６０６、クッションカット６０８、トライアングルカット６１０、マルキーズカット６１２、レィディエントカット６１４、トリリオンカット６１６、ハートカット６１８、ペアカット６２０、バゲットカット６２２、及び、プリンセスカット６２４を含む。各宝石カット６０２〜６２４は、宝石として異なる形である。さらに、各宝石カット６０２〜６２４は、異なって光を屈折、反射させる比較的異なる形と角度のファセットと仮想ファセットとを含む。従って、当業者は、各宝石カット６０２〜６２４は、シンチレーション及び輝きを計算する少なくとも１つの異なるルックアップテーブルに対応することを理解されよう。当業者は、各対応する宝石カット６０２〜６２４の特性に従って、ルックアップテーブルを生成することができる。

図７は、標準的なラウンドカット宝石が操作される時、その宝石に関して計算される反射の周期性を示す線図７００である。ラウンドカット宝石７１８は、第１の位置で提示できる。この第１の位置において、注目すべきファセットは、前を向いているアッパーガードルファセット７２０、その隣のアッパーガードルファセット７２２と、それらの左のアッパーガードルファセット７２４、右のアッパーガードルファセット７２６である。宝石を３６０／１６すなわち２２．５度水平方向に円運動させると、宝石は回転して第２の位置になる。第２の位置では、隣のアッパーガードルファセット７２２は、回転前の前を向いていたアッパーガードルファセット７２０の向きとほぼ同じ向きになる。しかしながら、回転後、左アッパーガードルファセット７２４と右アッパーガードルファセット７２６の向きは異なる。宝石を３６０／８すなわち４５度水平方向に円運動させると、カイトファセット７２８は隣のカイトファセット７３０の位置に並び、スターファセット（７３２，７３６）も隣のスターファセットの位置に並ぶ。クラウン角４０６は、約３４（３３．７）度なので、垂直面で回転させることにより、テーブルファセット７４０は、ほぼ、アッパーガードルファセット、カイトファセット、及び、スターファセットの位置になる。この例では、３つの軸の反射の周期性は、垂直軸周りの回転で２２．５度と４５度、テーブルファセット７４０の２つの水平軸周りの回転で３４度である。周期性を用いて計算を簡単にしてよい。これは、同種の幾つかの宝石を同じジュエリーに用いる時にも有用である。

宝石のカットの種類を用いて、特にガードルより上のファセットのモデルを規定することができる。各カットの種類に関して、ファセットの仮想ファセットも規定できる。各ファセット、または、現実のファセットを仮想ファセットに分解することによって規定される各仮想ファセットは、そのファセット（現実または仮想）表面への垂線と関連付けられる。宝石の中心を起点とする全ての垂線は、宝石のカットに特徴的であり、宝石の寸法とは無関係である。従って、宝石の種類に関する垂線は、カットの各種類に関して予め計算できる。

ガードルより上のファセット及び仮想ファセットのモデルは、宝石が小さくなるに従って簡単にすることができる。現実及び仮想のファセットの色の値は、予め規定したルックアップテーブルから読み取る。現実の宝石の観察に基づいて、シンチレーションの開始及び消滅は、ごく小さい角度（例えば、１度または数度）で生じ、各現実の宝石のカットの品質よって決まるで、一意の型で現れるように見える。対照性を増加させるために、より暗い値の中でルックアップテーブルにファイヤーシンチレーション及びフラッシュシンチレーションを挿入することによって、同じ効果を作り出すことができる。あるいは、または、組み合わせて、少量のアルファマップテクスチャを挿入して、僅かな角度の間のこれらの点に表示させることができる（例えば、真っ赤を１つ、黄色を１つ、黄色と緑を１つずつ）。

表１は、標準的なラウンドブリリアントカット宝石に関する例が、シンチレーション要素のルックアップテーブルは、オクタゴン、オーバル、クッション、ハート、図６に関して記載した当業者にとって既知の他のカット等の、他の種類のカットを有する宝石に関して、予め計算できる。シンチレーション要素も、様々な材料の宝石に関して、材料の透明性のレベルが十分に高いことを条件に、予め計算できる。同様に、宝石の屈折率が高くなると、より強いシンチレーションが生まれる。

図８は、物理的世界で認識される色と照明の光スケールを示す線図８００である。物理的世界においては、蛍光照明等の光源照明の色と種類は、宝石の認識される外観を変化させ得る。図８は、光の温度をケルビン温度で示したものである。例えば、サファイアの外観は、深い青空の光である１００００ケルビンの下で高められ、ルビーは、スケールの下端の１０００ケルビンのオレンジレッドで外観が良くなる。同様に、仮想環境において、光源に着色して、宝石を見る人が認識する外観を向上させてもよい。従って、光源の色は、宝石（単数または複数）を含むジュエリーを見る顧客体験を充実させるためにレンダリングエンジンが用いる追加の変数であってよい。

図９は、本発明を実施してよいコンピュータネットワークまたは類似のデジタル処理環境を示す。

クライアントコンピュータ／装置（単数または複数）５０及びサーバコンピュータ（単数または複数）６０は、アプリケーションプログラム等を実行する処理装置、記憶装置、及び、入出力装置を提供する。クライアントコンピュータ／装置（単数または複数）５０は、また、他のクライアント装置／処理５０及びサーバコンピュータ（単数または複数）６０を含む、他のコンピュータ装置に通信ネットワーク７０を介してリンクできる。通信ネットワーク７０は、現在、各プロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）等）を用いて互いに通信しているリモートアクセスネットワーク、グローバルネットワーク（例えば、インターネット）、世界規模のコンピュータの集まり（ＷＯＲＬＤＷＩＤＥ ＣＯＬＬＥＣＴＩＯＮ ＯＦ ＣＯＭＰＵＴＥＲＳ）、ローカルエリアもしくは広域ネットワーク、及び、ゲートウェイの一部であってよい。他の電子装置／コンピュータネットワークアーキテクチャも適している。

図１０は、図９のコンピュータシステム内のコンピュータ（例えば、クライアントプロセッサ／装置５０またはサーバコンピュータ６０）の内部構造の線図である。各コンピュータ５０、６０は、システムバス７９を含む。バスとは、コンピュータまたは処理システムの構成要素間のデータ転送に用いられるハードウェア線のセットである。バス７９は、本質的には、要素間の情報転送を可能にするコンピュータシステムの異なる要素（例えば、プロセッサ、ディスクストレージ、メモリ、入出力ポート、ネットワークポート等）を接続する共有経路である。システムバス７９には、様々な入力装置及び出力装置（例えば、キーボード、マウス、ディスプレイ、プリンタ、スピーカ等）をコンピュータ５０、６０に接続するＩ／Ｏ装置インタフェース８２が取り付けられている。ネットワークインタフェース８６は、ネットワーク（例えば、図９のネットワーク７０）に取り付けられた様々な他の装置にコンピュータが接続するのを可能にする。メモリ９０は、本発明の実施形態の実施に使用されるコンピュータソフトウェア命令９２及びデータ９４（例えば、上に詳細に記載したレンダリングエンジンコード）に揮発性ストレージを提供する。ディスクストレージ９５は、本発明の実施形態を実施するのに用いられるコンピュータソフトウェア命令９２及びデータ９４に不揮発性ストレージを提供する。中央処理装置８４もシステムバス７９に取り付けられ、コンピュータ命令を実行する。

一実施形態においては、プロセッサルーチン９２及びデータ９４は、コンピュータプログラム製品（一般に９２を指す）で、発明のシステムのソフトウェア命令の少なくとも１部を提供するコンピュータ可読媒体（例えば、１つまたは複数のＤＶＤ‐ＲＯＭ、ＣＤ‐ＲＯＭ、ディスケット、テープ等のリムーバブル記憶媒体）を含む。コンピュータプログラム製品９２は、当分野で周知の任意の適切なソフトウェアインストール手順によってインストールすることができる。

本明細書に引用した全ての特許、公開出願、参考文献の教示は、参照により、その全体を本明細書に組み込むものとする。

本発明を、本発明の実施形態例を参照して、具体的に示し、記載したが、請求項に含まれる発明の範囲を逸脱することなく形態及び詳細の様々な変更が行われてよいことを当業者は理解されよう。

Claims (24)

1. 反射屈折（ＲＡＲ）物体のリアルタイムビューをレンダリングするコンピュータ実施方法であって、
   ユーザからのユーザ入力に応答して、前記ＲＡＲの３Ｄ表現を操作するステップと、
   前記ＲＡＲ物体の少なくとも１つのファセットに対する光源の入射角に対応する少なくとも１つのシンチレーション要素をメモリに記憶されたルックアップテーブルからロードすることによって、前記ＲＡＲの前記３Ｄ表現の複数のファセットの少なくとも１つのシンチレーションを決定するステップと、
   ユーザ操作された前記ＲＡＲ物体の前記３Ｄ表現と、前記ＲＡＲ物体の前記複数のファセットの前記決定された少なくとも１つのシンチレーションとを、ディスプレイを介してユーザに表示するステップと、
   を含む、コンピュータ実施方法。
2. 前記少なくとも１つのシンチレーション要素を決定するステップは、前記ＲＡＲ物体の前記３Ｄ表現の各ファセットを複数の仮想ファセットに分割することを含む、請求項１に記載のコンピュータ実施方法。
3. 前記少なくとも１つのシンチレーション要素を決定するステップは、前記ファイヤーシンチレーション及び／または前記フラッシュシンチレーションを決定することを含む、請求項１に記載のコンピュータ実施方法。
4. 前記ＲＡＲ物体がカラーの場合、前記シンチレーション要素は、フラッシュシンチレーションである、請求項１に記載のコンピュータ実施方法。
5. 前記少なくとも１つのシンチレーション要素を決定するステップは、光源の位置と特性に基づく、請求項１に記載のコンピュータ実施方法。
6. 前記光源の前記位置は、前記ユーザの上方である、請求項１に記載のコンピュータ実施方法。
7. 前記少なくとも１つのシンチレーション要素を決定するステップは、ＲＡＲ物体に関する複数のルックアップテーブルに基づく、請求項１に記載のコンピュータ実施方法。
8. 前記３Ｄ表現は、複数のＲＡＲ物体を含む、請求項１に記載のコンピュータ実施方法。
9. 少なくとも１つのシンチレーション要素に対応する前記少なくとも１つのルックアップテーブルを決定することは、ディスパージョン、前記ファセットのカット角度、照明、または、屈折率の少なくとも１つに基づく、請求項１に記載のコンピュータ実施方法。
10. ユーザ操作された前記ＲＡＲ物体の前記３Ｄ表現の前記表示は、前記ＲＡＲ物体の少なくとも１つのファセットの前記白色光の強度の変化を表示することを含む、請求項１に記載のコンピュータ実施方法。
11. ユーザ操作された前記ＲＡＲ物体の前記３Ｄ表現の前記表示は、前記ＲＡＲ物体の少なくとも１つのファセットの前記光の色彩の変化を表示することを含む、請求項１に記載のコンピュータ実施方法。
12. 前記ＲＡＲ物体は、宝石である、請求項１に記載のコンピュータ実施方法。
13. 反射屈折（ＲＡＲ）物体のリアルタイムビューをレンダリングするコンピュータシステムであって、
    １つまたは複数のプロセッサを備え、当該１つまたは複数のプロセッサは、ユーザからのユーザ入力に応答して、
    前記ＲＡＲ物体の少なくとも１つのファセットに対する光源の入射角に対応する少なくとも１つのシンチレーション要素をメモリに記憶されたルックアップテーブルからロードすることによって、前記ＲＡＲの前記３Ｄ表現の複数のファセットの少なくとも１つのシンチレーションを決定し、かつ、
    ユーザ操作された前記ＲＡＲ物体の前記３Ｄ表現と、前記ＲＡＲ物体の前記複数のファセットの前記決定された少なくとも１つのシンチレーションとを、ディスプレイを介してユーザに表示することによって、
    前記ＲＡＲの３Ｄ表現を操作および表示するように構成された、コンピュータシステム。
14. 前記少なくとも１つのシンチレーション要素を決定することは、前記ＲＡＲ物体の前記３Ｄ表現の各ファセットを複数の仮想ファセットに分割することを含む、請求項１２に記載のコンピュータシステム。
15. 前記少なくとも１つのシンチレーション要素を決定することは、前記ファイヤーシンチレーション及び／または前記フラッシュシンチレーションを決定することを含む、請求項１２に記載のコンピュータシステム。
16. 前記ＲＡＲ物体がカラーの場合、前記シンチレーション要素は、フラッシュシンチレーションである、請求項１２に記載のコンピュータシステム。
17. 少なくとも１つのシンチレーション要素を決定することは、光源の位置及び特性に基づく、請求項１２に記載のコンピュータシステム。
18. 前記光源の前記位置は、前記ユーザの上方である、請求項１２に記載のコンピュータシステム。
19. 前記少なくとも１つのシンチレーション要素を決定することは、ＲＡＲ物体の複数のルックアップテーブルに基づく、請求項１２に記載のコンピュータシステム。
20. 前記３Ｄ表現は、複数のＲＡＲ物体を含む、請求項１２に記載のコンピュータシステム。
21. 少なくとも１つのシンチレーション要素に対応する前記少なくとも１つのルックアップテーブルを決定することは、ディスパージョン、前記ファセットのカット角度、照明、または、屈折率の少なくとも１つに基づく、請求項１２に記載のコンピュータシステム。
22. ユーザ操作された前記ＲＡＲ物体の前記３Ｄ表現の前記表示は、前記ＲＡＲ物体の少なくとも１つのファセットの前記白色光の強度の変化を表示することを含む、請求項１２に記載のコンピュータシステム。
23. ユーザ操作された前記ＲＡＲ物体の前記３Ｄ表現の前記表示は、前記ＲＡＲ物体の少なくとも１つのファセットの前記光の色彩の変化を表示することを含む、請求項１２に記載のコンピュータシステム。
24. 前記ＲＡＲ物体は、宝石である、請求項１２に記載のコンピュータシステム。