JP2017138726A - Face plate pattern finish simulation system and face plate pattern finish simulation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンボス加工された面材の模様の仕上がりをシミュレーションする面材模様仕上がりシミュレーションシステム及び面材模様仕上がりシミュレーション方法に関する。 The present invention relates to a face material pattern finish simulation system and a face material pattern finish simulation method for simulating the finish of an embossed face material pattern.
従来から、表面に凹凸模様を有する壁紙や合成皮革等の媒体、車の内装材、例えば特許文献1に記述されている床や家具に用いられる化粧シート、工業製品表面の加飾材等の面材表面には、白地や単色、または複数の色から構成される絵柄や凹凸形状などによる模様が形成されており、面材表面に対する絵柄の印刷を行い、その上部に凹凸形状を形成するエンボス加工により模様が作成される。
面材のデザインにおいて、面材のデザイナーは、絵柄や凹凸形状等をデザインし、例えば特許文献1あるいは特許文献2により作成された面材の模様の仕上がりを確認する。そして、デザイナーは、面材の模様の仕上がりが、所望の見え(以下、所望の模様形態)ではない場合、絵柄や凹凸形状等を個別に修正し、所望の仕上がりとなるように調整する。
Conventionally, media such as wallpaper and synthetic leather having a concavo-convex pattern on the surface, interior materials for cars, for example, decorative sheets used for floors and furniture described in
In designing a face material, a face material designer designs a pattern, an uneven shape, and the like, and confirms the finish of the face material pattern created by
しかしながら、特許文献2による面材の模様のシミュレーションでは、面材の模様の仕上がりの模様形態が絵柄の色、凹凸形状の陰影、光沢、複数の層の重ね合わせによる透過及び散乱によって決定されており、絵柄、凹凸形状、光沢のいずれのデザインを修正すればよいか判断し難いという問題がある。
また、特許文献2による面材の模様のシミュレーションでは、面材の陰影を見ることができるが、絵柄の色及び光沢を含めたシミュレーションができない。このため、特許文献2による面材の模様のシミュレーションでは、絵柄の色及び光沢から構成される模様を見ることができず、特許文献1と同様に、絵柄、凹凸形状、光沢のいずれのデザインを修正すればよいか判断し難いという問題がある。
However, in the simulation of the pattern of the face material according to Patent Document 2, the finished pattern form of the face material pattern is determined by the color of the pattern, the shading of the concavo-convex shape, gloss, and transmission and scattering due to the superposition of a plurality of layers. There is a problem that it is difficult to determine which of the design of the pattern, the uneven shape, and the gloss should be corrected.
Moreover, in the simulation of the pattern of the face material according to Patent Document 2, the shadow of the face material can be seen, but the simulation including the color and gloss of the pattern cannot be performed. For this reason, in the simulation of the pattern of the face material according to Patent Document 2, it is impossible to see a pattern composed of the color and gloss of the pattern. There is a problem that it is difficult to determine whether or not it should be corrected.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、色を含めた絵柄とエンボス加工の凹凸形状や透過・散乱効果を持つ層とからなる模様の仕上がりのシミュレーションを行い、各層の仕上がりに対する影響を含めた模様の仕上がりの模様形態を確認することができる面材模様仕上がりシミュレーションシステム及び面材模様仕上がりシミュレーション方法を提供する。 The present invention has been made in view of such a situation, and simulates the finish of a pattern including a pattern including a color, an embossed uneven shape and a layer having a transmission / scattering effect, and the finish of each layer Provided are a face material pattern finish simulation system and a face material pattern finish simulation method capable of confirming a pattern form of a finished pattern including an influence.
上述した課題を解決するために、本発明の面材模様仕上がりシミュレーションシステムは、絵柄、凹凸形状及び光沢情報を含む複数の層により構成される面材において、前記絵柄、前記凹凸形状及び前記光沢からなる模様の仕上がりを示す模様可視化画像を表示する面材模様仕上がりシミュレーションシステムであり、絵柄画像データ、凹凸形状画像データ、光沢画像データの各々からなる層のいずれかあるいは重ね合わせた前記模様可視化画像を生成する画像処理部と、生成された前記模様可視化画像から、前記層あるいは前記層の重ね合わせに対応する模様可視化画像を選択する表示画像選択部と、表示画面の所定の表示領域において、表示されている画像を前記表示画像選択部が選択した前記模様可視化画像に切り替えて表示する画像表示制御部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the face material pattern finish simulation system according to the present invention is based on the design, the concavo-convex shape, and the gloss in the face material composed of a plurality of layers including the pattern, the concavo-convex shape, and the gloss information. This is a face material pattern finishing simulation system for displaying a pattern visualizing image showing the finished pattern. The pattern visualizing image obtained by superimposing any one of the layers of the pattern image data, the concavo-convex shape image data, and the gloss image data, or the superimposed image. Displayed in a predetermined display area of a display screen, an image processing unit to be generated, a display image selection unit for selecting a pattern visualization image corresponding to the layer or the overlay of the layers from the generated pattern visualization image An image displayed by switching the displayed image to the pattern visualization image selected by the display image selection unit Characterized in that it comprises a shows control unit.
本発明の面材模様仕上がりシミュレーションシステムは、前記画像表示制御部が、前記表示領域に表示する画像を、前記表示画像選択部の選択した模様可視化画像に切り替える際、切り替え前後の模様可視化画像の各々の対応する画素の表示位置が同一となるように、前記表示領域に表示することを特徴とする。 In the face material pattern finish simulation system of the present invention, when the image display control unit switches the image displayed in the display area to the pattern visualization image selected by the display image selection unit, each of the pattern visualization images before and after switching is displayed. The corresponding pixels are displayed in the display area so that the display positions thereof are the same.
本発明の面材模様仕上がりシミュレーションシステムは、前記表示画像選択部が、前記表示画面の層選択領域において選択された前記層に応じて、前記模様可視化画像を選択することを特徴とする。 In the face material pattern finish simulation system of the present invention, the display image selection unit selects the pattern visualized image according to the layer selected in the layer selection region of the display screen.
本発明の面材模様仕上がりシミュレーションシステムは、前記層選択領域が前記絵柄画像データ、前記凹凸形状画像データ及び前記光沢画像データの各々の層単位選択領域から構成され、前記表示画像選択部が、選択された前記層単位選択領域の層の重ね合わせの前記模様可視化画像を、前記表示領域に表示する画像として選択することを特徴とする。 In the face material pattern finish simulation system according to the present invention, the layer selection area includes each of the layer unit selection areas of the pattern image data, the uneven shape image data, and the gloss image data, and the display image selection unit selects The pattern visualization image formed by superimposing the layers in the layer unit selection area is selected as an image to be displayed in the display area.
本発明の面材模様仕上がりシミュレーションシステムは、前記層選択領域が切り替えボタンとして形成されており、前記表示画像選択部が、前記層選択領域が押下される毎に、前記層の重ね合わせを切り替え、切り替えられた層の重ね合わせの前記模様可視化画像を、前記表示領域に表示する画像として選択することを特徴とする。 In the face material pattern finish simulation system of the present invention, the layer selection region is formed as a switching button, and the display image selection unit switches the layer overlap each time the layer selection region is pressed, The pattern visualization image of the superposition of the switched layers is selected as an image to be displayed in the display area.
本発明の面材模様仕上がりシミュレーションシステムは、前記表示領域に表示されている前記模様可視化画像における前記層のデータを編集する編集部をさらに備えていることを特徴とする。 The face material pattern finish simulation system of the present invention further includes an editing unit that edits data of the layer in the pattern visualized image displayed in the display area.
本発明の面材模様仕上がりシミュレーションシステムは、前記表示領域に前記層のデータを調整する調整領域が設けられており、前記編集部が前記調整領域を操作することにより、前記表示領域に表示されている前記模様可視化画像において、編集対象の前記層のデータを前記操作に対応して調整し、この調整に伴い表示されている模様可視化画像を前記画像処理部に対して変更させることを特徴とする。 In the face material pattern finish simulation system of the present invention, an adjustment area for adjusting the data of the layer is provided in the display area, and the editing unit operates the adjustment area to display the display area. In the pattern visualized image, the data of the layer to be edited is adjusted corresponding to the operation, and the displayed pattern visualized image is changed by the image processing unit in accordance with the adjustment. .
本発明の面材模様仕上がりシミュレーションシステムは、前記調整領域が、前記層毎に対応したスライダーとして設けられていることを特徴とする。 In the face material pattern finish simulation system of the present invention, the adjustment region is provided as a slider corresponding to each layer.
本発明の面材模様仕上がりシミュレーションシステムは、前記調整領域が、データの調整を行うデータ調整領域と、編集対象とする前記層を選択する編集層選択領域とを有していることを特徴とする。 The face material pattern finish simulation system of the present invention is characterized in that the adjustment area includes a data adjustment area for adjusting data and an edit layer selection area for selecting the layer to be edited. .
本発明の面材模様仕上がりシミュレーションシステムは、前記データ調整領域が第1調整軸と第2調整軸とからなる2次元調整平面を有しており、前記第1調整軸及び前記第2調整軸の各々の軸に対し、それぞれ編集対象となる前記層を前記編集層選択領域により設定する特徴とする。 In the face material pattern finish simulation system according to the present invention, the data adjustment area has a two-dimensional adjustment plane including a first adjustment axis and a second adjustment axis, and the first adjustment axis and the second adjustment axis. For each axis, the layer to be edited is set by the editing layer selection area.
本発明の面材模様仕上がりシミュレーション方法は、絵柄、凹凸形状及び光沢情報を含む複数の層により構成される面材において、前記絵柄、前記凹凸形状及び前記光沢からなる模様の仕上がりを示す模様可視化画像を表示する面材模様仕上がりシミュレーション方法であり、画像処理部が、絵柄画像データ、凹凸形状画像データ、光沢画像データの各々からなる層のいずれかあるいは重ね合わせた前記模様可視化画像を生成する画像処理過程と、表示画像選択部が、生成された前記模様可視化画像から、前記層あるいは前記層の重ね合わせに対応する模様可視化画像を選択する表示画像選択過程と、画像表示制御部が、表示画面の所定の表示領域において、表示されている画像を前記表示画像選択部が選択した前記模様可視化画像に切り替えて表示する画像表示制御過程とを含むことを特徴とする。 The face material pattern finish simulation method of the present invention is a pattern visualization image showing the finish of a pattern composed of the pattern, the concavo-convex shape and the gloss in a face material composed of a plurality of layers including a pattern, the concavo-convex shape and gloss information. Image processing in which the image processing unit generates the pattern visualization image that is one of the layers of the pattern image data, the uneven shape image data, and the glossy image data, or the superimposed image. A display image selection process in which a display image selection unit selects a pattern visualization image corresponding to the layer or the superposition of the layers from the generated pattern visualization image, and an image display control unit In the predetermined display area, the displayed image is switched to the pattern visualization image selected by the display image selection unit. Characterized in that it comprises an image display control process for displaying Te.
以上説明したように、本発明によれば、色を含めた絵柄とエンボス加工の凹凸形状や透過・散乱効果を持つ層とからなる模様の仕上がりのシミュレーションを行い、各層の仕上がりに対する影響を含めた模様の仕上がりの模様形態を確認することができる。 As described above, according to the present invention, simulation of the finish of a pattern including a pattern including a color and an embossed uneven shape and a layer having a transmission / scattering effect is performed, and the influence on the finish of each layer is included. The pattern form of the finished pattern can be confirmed.
<第1の実施形態>
以下、本発明の第1の実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態による面材模様仕上がりシミュレーションシステムの構成の一例を示すブロック図である。図1において、面材模様仕上がりシミュレーションシステム1は、入力部11、画像処理部13、表示領域設定部14、表示画像選択部15、画像表示制御部16、表示部17、面材データベース18、絵柄画像記憶部19、凹凸形状画像記憶部20、光沢画像記憶部21、合成画像記憶部22及び記憶部23の各々を備えている。
<First Embodiment>
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a face material pattern finish simulation system according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a face material pattern
入力部11は、例えばキーボード、マウス、タッチパッドなどの入力手段から供給される情報を入力するものであり、後述するユーザが確認したい仕上がりの面材の模様の画像(模様可視化画像)を生成する、光源特性データ、光源位置データ、観察位置データ、面材位置データ、絵柄画像データ、光沢画像データ、凹凸形状画像データ、各層の光学特性データなどの計算情報の入力、計算情報の選択及び変更などの操作の入力が行われる。ここで、光源特性データは、模様可視化画像生成のシミュレーション時において、計算対象の面材表面に対して光源が出射する光などの特性を示す情報である。光源位置データは、模様可視化画像生成のシミュレーション時において、計算対象の面材表面に対する光源の3次元空間における位置を示す情報である。観察位置データは、計算対象の面材表面を観察する3次元空間における位置である観察情報を示している。
The
また、面材位置データは、シミュレーションの3次元空間における面材表面の位置を示す、例えば、3次元空間における面材の中心点の座標位置を示す情報である。絵柄画像データは、面材表面に描かれる絵柄の画像データである。光沢画像データは、面材表面の光沢情報を示している。絵柄画像データ及び光沢画像データの各々は、面材表面の画像を形成する画素の各点について付与されている。凹凸形状データは、面材表面に対して透明樹脂などで形成されるエンボス加工されたエンボス膜の凹凸の形状(凹凸形状)を示している。光学特性データは、各層の光学特性情報であり、例えば、面材を構成する各層の透過率、屈折率及び散乱係数などの情報を示す。 The face material position data is information indicating the position of the surface of the face material in the simulation three-dimensional space, for example, the coordinate position of the center point of the face material in the three-dimensional space. The pattern image data is image data of a pattern drawn on the surface of the face material. The glossy image data indicates gloss information on the surface of the face material. Each of the pattern image data and the gloss image data is given to each point of the pixels forming the image on the surface of the face material. The concavo-convex shape data indicates the concavo-convex shape (concave / convex shape) of an embossed embossed film formed of a transparent resin or the like on the surface of the face material. The optical property data is optical property information of each layer, for example, information such as transmittance, refractive index, and scattering coefficient of each layer constituting the face material.
本実施形態においては、面材表面に凹凸形状のエンボス膜が設けられている面材を一例として、面材模様仕上がりシミュレーションシステムを説明している。しかしながら、本実施形態の面材模様仕上がりシミュレーションシステムは、面材表面に凹凸形状のエンボス膜が設けられておらず、面材表面自体が凹凸を有している面材表面の模様の仕上がりのシミュレーションに対しても用いることができる。 In the present embodiment, the face material pattern finish simulation system is described by taking as an example a face material in which an uneven embossed film is provided on the face material surface. However, in the face material pattern finish simulation system of this embodiment, the surface material surface is not provided with an uneven embossed film, and the face material surface itself has an uneven surface pattern simulation. Can also be used.
図2は、面材データベース18に予め書き込まれて記憶されている、シミュレーションに用いるテーブルの構成例を示す図である。図2(a)は、シミュレーションに用いる光源の情報を示す光源情報テーブルであり、光源を識別する光源識別情報と、この光源識別情報の示す光源の波長の特性が記憶されている面材データベース18におけるアドレスなどのインデックスである光源特性データインデックスとが、予め書き込まれて記憶されている。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a table used for simulation, which is written and stored in the
図2(b)は、シミュレーションに用いる面材の表面に施す絵柄の領域の色データ(例えば、拡散反射率情報)を示す絵柄情報テーブルであり、絵柄を識別する絵柄識別情報と、この絵柄識別情報の示す絵柄の領域における各画素における色データが記憶されている面材データベース18におけるアドレスなどのインデックスである絵柄画像データインデックスとが予め書き込まれて記憶されている。
FIG. 2B is a pattern information table showing color data (for example, diffuse reflectance information) of a pattern area to be applied to the surface of the face material used for the simulation. The pattern identification information for identifying the pattern and the pattern identification are shown in FIG. A picture image data index, which is an index such as an address in the
図2(c)は、シミュレーションに用いる面材表面の情報を示す光沢情報テーブルであり、光沢を識別する光沢識別情報と、この光沢識別情報の示す面材表面における各画素における光沢画像データが記憶されている面材データベース18おけるアドレスなどのインデックスである光沢画像データインデックスとが予め書き込まれて記憶されている。光沢画像データは、上述したように面材表面の画素毎に設定されており、各画素における光沢を示す鏡面反射率及び表面粗さなどを示している。
FIG. 2C is a gloss information table showing information on the surface of the face material used for the simulation. The gloss identification information for identifying the gloss and the gloss image data at each pixel on the surface of the face material indicated by the gloss identification information are stored. The gloss image data index, which is an index such as an address in the
図2(d)は、シミュレーションに用いる面材の表面にエンボス加工で形成されるエンボス膜の凹凸の形状を示す凹凸形状テーブルであり、凹凸形状を識別する凹凸識別情報と、この凹凸識別情報の示す凹凸の周期、凹凸の凸部分の幅及び凹部分の幅、凸部分の頂部の形状、凹部の底部の形状、凸部分の頂部及び凹部部分の底部間の距離などの凹凸形状の情報を含むエンボス版を示す凹凸形状データが記憶されている面材データベース18におけるアドレスなどのインデックスである凹凸形状データインデックスとが予め書き込まれて記憶されている。
FIG. 2D is a concavo-convex shape table showing the concavo-convex shape of the embossed film formed by embossing on the surface of the face material used for the simulation. The concavo-convex identification information for identifying the concavo-convex shape and the concavo-convex identification information Includes information on unevenness such as the period of the unevenness shown, the width of the convex part of the concave part and the width of the concave part, the shape of the top part of the convex part, the shape of the bottom part of the concave part, the distance between the top part of the convex part and the bottom part of the concave part An uneven shape data index that is an index such as an address in the
図2(e)は、シミュレーションに用いる面材上に施すコート層などの光学特性を示す光学特性データテーブルであり、光学特性データを識別する光学特性識別情報と、この光学特性識別情報の示す層の反射率、透過率、散乱係数、屈折率の情報を含む光学特性が記録されている面材データベース18におけるアドレスなどのインデックスである光学特性データインデックスとが予め書き込まれて記憶されている。
FIG. 2E is an optical characteristic data table showing optical characteristics of a coating layer or the like applied on the face material used for the simulation. Optical characteristic identification information for identifying the optical characteristic data and a layer indicated by the optical characteristic identification information An optical characteristic data index that is an index such as an address in the
図1にもどり、面材データベース18は、本実施形態において、面材模様仕上がりシミュレーションシステム1に設けられているが、図示しないネットワーク上に設けられていても良い。この場合、面材模様仕上がりシミュレーションシステム1は、必要に応じて光源情報テーブル、絵柄情報テーブル、光沢情報テーブル及び凹凸形状テーブル各々を、ネットワークを介して参照する構成としても良い。また、面材データベース18は、光学ドライブなどのメディア読み取り装置、ハードディスクなどを用いて形成される。
Returning to FIG. 1, the
図3は、シミュレーションの結果に対応して記憶部23に記憶される結果データテーブルの構成例を示す図である。図3において、シミュレーション結果識別情報に対応して、光源特性データインデックス、光源位置データ、観察位置データ、面材位置データ、面材倍率データ、絵柄画像データインデックス、光沢画像データインデックス、凹凸形状データインデックス、光学特性データインデックス、法線マップデータインデックス、結果インデックスの各々が書き込まれて記憶されている。光源特性データインデックス、絵柄画像データインデックス、光沢画像データインデックス、凹凸形状データインデックス及び光学特性データインデックスの各々は、ユーザの入力部11による選択により図2の光源情報テーブル、絵柄情報テーブル、光沢情報テーブル、凹凸形状テーブル及び光学特性テーブルそれぞれから読み込まれたデータである。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a result data table stored in the
また、光源位置データ、観察位置データ、面材位置データ及び面材倍率データの各々は、ユーザが入力部11により入力したデータが入力部11により書き込まれる。法線マップデータインデックスは、面材表面に設けられるエンボス膜の凹凸形状における凹凸面の画素毎の法線データを示す法線マップデータが記憶されている記憶部23におけるアドレスなどのインデックスである法線データインデックスとが予め書き込まれて記憶されている。結果インデックスは、光源特性データ、光源位置データ、観察位置データ、面材位置データ、面材倍率データ、絵柄画像データ、光沢画像データ、凹凸形状データ、光学特性データ及び法線マップデータを用いたシミュレーションにより得られた観察位置における面材表面の模様を示す結果画像が記憶されている記憶部23におけるアドレスなどのインデックスである結果インデックスとが予め書き込まれて記憶されている。
In addition, as the light source position data, the observation position data, the face material position data, and the face material magnification data, data input by the user using the
図1に戻り、入力部11は、面材表面の模様のシミュレーションを行う際に、結果識別情報を付与するとともに、ユーザが入力する光源位置データ、観察位置データ、面材位置データ及び面材倍率データの各々を、記憶部23の結果データテーブルに書き込んで記憶させる。また、入力部11は、ユーザが表示部17の選択画面により選択した光源特性データに対応して、光源特性データインデックスを面材データベース18における光源情報テーブルから読み出し、結果識別情報に対応させて記憶部23の結果データテーブルに書き込んで記憶させる。また、入力部11は、ユーザが表示部17の選択画面により選択した絵柄画像データ、光沢画像データ及び凹凸形状データに対応して、絵柄画像データインデックス、光沢画像データインデックス、凹凸形状データインデックス、光学特性データインデックスそれぞれを、面材データベース18における絵柄情報テーブル、光沢情報テーブル、凹凸形状テーブル及び光学特性データから読み出し、結果識別情報に対応させて記憶部23の結果データテーブルに書き込んで記憶させる。
Returning to FIG. 1, the
入力部11は、外部装置などから入力される光源特性データ、光源位置データ、観察位置データ、面材位置データ、面材倍率データ、絵柄画像データ、光沢画像データ、凹凸形状データ、光学特性データのいずれか、あるいは組合せ、または全ての変更情報が入力されると、光源特性データ、光源位置データ、観察位置データ、面材位置データ、面材倍率データ、絵柄画像データ、光沢画像データ、凹凸形状データ、光学特性データそれぞれのそれぞれを面材データベース18の光源情報テーブル、絵柄情報テーブル、光沢情報テーブル、凹凸形状テーブル、光学特性テーブルに書き込んでデータを更新して記憶させる。また、光源位置データ、観察位置データ、面材位置データを記憶部23の結果データテーブルに書き込んでデータを更新して記憶させる。また、各データの変更処理については、後述する。
The
画像処理部13は、ユーザーが入力部11において選択した光源特性データ、絵柄画像データ、光沢画像データ及び凹凸形状画像データの各々により、以下に説明するように、表示画面に表示する画像(模様可視化画像)として、絵柄画像データのみが反映された絵柄画像、光沢画像データのみが反映された光沢画像、及び凹凸形状画像データのみが反映された凹凸形状画像の各々の画素データを生成する。また、画像処理部13は、絵柄画像データ、光沢画像データ及び凹凸形状画像データの各々の組み合わせの合成画像としての画像(模様可視化画像)における画素データを生成する。
図4は、図1における画像処理部13の構成例を示す図である。画像処理部13は、法線マップ生成部1301、入射光計算部1302、反射光計算部1303及び画素値計算部1304の各々を備えている。
The
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the
法線マップ生成部1301は、記憶部23における結果データテーブルから凹凸形状データインデックスを読み出し、この凹凸形状データインデックスにより、面材データベース18に記憶されている凹凸形状データを読み出す。そして、法線マップ生成部1301は、この凹凸形状データを面材表面に対してエンボス膜として展開し、画面表面の画素毎において凹凸形状の表面の法線ベクトルを求める。ここで、凹凸形状データは、面材表面の画素毎に設定された法線ベクトルからなる法線マップそのものでも良い。また、凹凸形状データは、凹凸形状における底部の深さを示す深さ情報であるデプス画像、凹凸形状における頂部の高さを示す高さ情報であるハイト画像、凹凸形状の各画素の3次元空間における座標を示す点群データ、あるいはポリゴンメッシュのいずれが用いられても良い。
The normal
凹凸形状データがデプス画像及びハイト画像各々である場合、特許文献1に記載されているハイト画像から法線ベクトルを求める一般的な方法を用い、凹凸形状の表面の各画素における法線ベクトルを求めることになる。また、点群やポリゴンメッシュから法線ベクトルを求める場合には、例えば一般的な手段として点群処理ライブラリであるPCL(Point Cloud Library)を用いて行う。
When the concavo-convex shape data is each of the depth image and the height image, a normal vector for each pixel on the surface of the concavo-convex shape is obtained using a general method for obtaining a normal vector from the height image described in
このとき、法線マップ生成部1301は、凹凸形状の表面を形成する3次元空間における画素毎に求めた法線ベクトルの各々を、2次元平面である面材表面の画素それぞれに対して投影して、面材表面の画素毎の法線ベクトルを示す法線マップを求める。そして、法線マップ生成部1301は、求めた法線マップを記憶部23に対して書き込んで記憶させ、書き込んだアドレスを法線マップデータインデックスとして、記憶部23の結果データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
At this time, the normal
入射光計算部1302は、光源特性データ、光源位置データ、面材位置データ、面材倍率データ、法線マップ及び光学特性データにより、出射光Iiから面材表面の画素(対象点)毎に対して入射される光の放射照度Eiを以下の(1)式を用いて算出する。dは光源(後述する光源1200)からエンボス膜の凹凸面(1001S)までの距離を示している。
The incident
図5は、光源から出射される出射光Iiとエンボス膜の表面の各画素に入力される放射照度Eiとの対応を説明する図である。面材100の表面100Sには、絵柄データが施された絵柄データ領域が絵柄に対応して存在する。また、面材100の表面100S上には、透明樹脂などで掲載されたエンボス膜1001が設けられている。法線マップは、エンボス膜101の凹凸面101Sを形成する画素毎に、法線ベクトルNが算出され、この法線ベクトルNが、面材100の表面100Sの画素G’に投影され、法線ベクトルN’となる。
(1)式におけるθは、法線ベクトルNと画素Gに対し、光源200から入射される入射光Iiとのなす角度である。また、dは光源200と画素Gとの距離である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the correspondence between the emitted light I i emitted from the light source and the irradiance E i inputted to each pixel on the surface of the embossed film. On the
In the equation (1), θ is an angle between the normal vector N and the pixel G and the incident light I i incident from the
ここで、本実施形態においては、法線マップを用いて放射照度Eiを計算している。このため、実際に(1)式において用いられる入射光Iiは、面材100の表面100Sの画素G’に入射される入射光Ii’となる。また、角度θは、面材100の表面100Sの画素G’における法線ベクトルN’と画素G’に入射する入射光Ii’とのなす角度θ’となる。しかしながら、エンボス膜の厚さDは、距離d及び距離d’の各々と比較して非常に小さい(D≪d,d’)ため、入射光Iiと入射光Ii’とのなす角度αは0に近くなり、角度θと角度θ’との誤差はほとんど無視できることになる。上述した説明は、1つの画素に対する放射照度Eiの計算の説明であるが、他の画素についても入射光計算部1302は、同様に放射照度Eiの計算を行う。
また、図5において、300は、面材100の表面100Sにおける模様を観察する観察位置を示している。
Here, in the present embodiment, the irradiance E i is calculated using the normal map. For this reason, the incident light I i actually used in the equation (1) becomes the incident light I i ′ incident on the pixel G ′ of the
In FIG. 5,
図4に戻り、反射光計算部1303は、入射光計算部1302が算出した各画素に入力される放射照度Eiと、記憶部23の結果データテーブルから光源特性データ、光源位置データ、観察位置データ、面材位置データ、面材倍率データ、絵柄画像データ、光沢画像データ、法線マップ及び光学特性データの各々とを用いて、面材100の表面100Sにおける各画素からの観察始点300に対する反射光の放射輝度IOを算出する。このとき、反射光計算部1303は、双方向反射率分布関数(BRDF:Bidirectional Reflectance Distribution Function)のモデル式を用い、反射光の放射輝度I2を算出する。また、BRDFのモデル式としては、参考文献(A Reflectance Model for Computer Graphics、 Robert L. Cook、 and Kenneth E. Torrance、ACM SIGGRAPH Computer Graphics 1981、 Vol.15 No.3)に記載されているCook−Torranceモデルがある。
Returning to FIG. 4, the reflected
画素値計算部1304は、反射光計算部1303が計算した各画素の反射光の放射輝度I2から、以下の(2)式を用いることにより、各画素における画素値dを算出する。f(x)は、放射輝度IOから画素値dを求める関数である。
The pixel
上記(2)式のf(x)は、放射輝度IOから画素値dを求める関数である。また、αは模様の仕上がりを表示部17の表示画面を構成する表示デバイスの特性を補正し、計算された画素値を適切に表示させるためのスケーリング係数である。このスケーリング係数を放射輝度に対して乗算しないと、表示デバイス個々の特性によって、実際に表示部17に表示される画素値が変化してしまう。
また、上述した説明は、単一波長を対象とした放射輝度IOの計算について説明した。
しかしながら、反射光計算部1303は、複数の波長を対象とする場合、以下の(3)式により放射輝度IOを計算する。
In the above equation (2), f (x) is a function for obtaining the pixel value d from the radiance I O. Further, α is a scaling coefficient for correcting the characteristics of the display device that constitutes the display screen of the
In the above description, the calculation of the radiance I O for a single wavelength has been described.
However, when the reflected
上記(3)式において、Iλは、波長λの放射輝度である。したがって、(3)式において求められる放射輝度IOは、各波長毎に求めた放射輝度Iλを積算したものになる。
また、面材表面の模様を示す結果画像をRGB(Red、Green、Blue)画像として提供する場合には以下の処理を反射光計算部1303が行う。すなわち、反射光計算部1303は、絵柄画像データと、RGBのチャネル毎の鏡面反射率及び表面粗さの情報を示す光沢画像データと、入射光IiにおけるRGBのチャネル毎の放射輝度Eとを用い、RGBの各チャネルの反射光の放射輝度IOを計算する。また、反射光計算部1303は、入射光IiにおけるRGBのチャネル毎の放射輝度Eとして、光源の出射する入射光Iiの分光データを用いても良い。
In the above equation (3), I λ is the radiance of wavelength λ. Therefore, the radiance I O obtained in the equation (3) is obtained by integrating the radiance I λ obtained for each wavelength.
In addition, when the result image indicating the pattern of the face material surface is provided as an RGB (Red, Green, Blue) image, the reflected
画素値計算部1304は、計算した各画素の画素値dを、結果画像の画像データとし、記憶部23に対して書き込んで記憶させる。そして、画素値計算部1304は、結果画像の画像データを書き込んだアドレスを、結果識別情報に対応させて結果インデックスとして記憶部23における結果データテーブルに対して書き込んで記憶させる。ここで、画素値計算部1304は、結果画像の画像データを、後述するように、絵柄画像データ、光沢画像データ、凹凸形状画像データ及び合成画像の各々を、それぞれ絵柄画像記憶部19、凹凸形状画像記憶部20、光沢画像記憶部21、合成画像記憶部22に書き込んで記憶させる。
The pixel
表示画像選択部15は、記憶部23の結果データテーブルから結果インデックスを読み出す。そして、表示画像選択部15は、この結果インデックスにより、絵柄画像記憶部19、凹凸形状画像記憶部20、光沢画像記憶部21及び合成画像記憶部22の各々から結果画像の画像データを読み出して、この結果画像の画像データを表示面に対して画像表示する。
面材データベース18は、図2ですでに説明した光源情報テーブル、絵柄情報テーブル、光沢情報テーブル、凹凸形状テーブルの各々が予め書き込まれて記憶されている。
The display
In the
上述したように、画像処理部13は、法線マップ、光源特性データ、絵柄画像データ、光沢画像データ、凹凸形状画像データ及び光学特性データなどを用い、絵柄画像、光沢画像及び凹凸形状画像の各々、または組み合わせの合成画像において、光源から出射される出射光に対するそれぞれの画像の各画素からの反射光の放射輝度を、所定の関数により求める。そして、画像処理部13は、絵柄画像、光沢画像及び凹凸形状画像の各々、またはそれぞれの組み合わせの合成画像における各画素における画素値(例えば、RGB表色系の階調度)を算出する。
As described above, the
すなわち、画像処理部13は、記憶部23から読み出した法線マップと、面材データベース18から読み出した絵柄画像データ、光沢画像データ及び光学特性データの全てのデータ(各層のデータ)とを用いて、絵柄画像データ、光沢画像データ、凹凸形状画像データ及び光学特性データの全てのデータの全てを含む組合せの合成画像(模様可視化画像)の画素値を計算する。この合成画像は、法線マップと、絵柄画像データ、光沢画像データ及び光学特性データを画素値の計算に用いているため、完成した面材の模様の仕上がり(面材の模様の模様形態)を示す模様可視化画像となる。以下、上述した法線マップと、絵柄画像データ、光沢画像データ及び光学特性データの各々の全て情報を用いて生成した模様可視化画像である合成画像を、完全合成画像と称す場合もある。
That is, the
また、画像処理部13は、記憶部23から読み出した法線マップと、面材データベース18から読み出した拡散反射率を一様とした絵柄画像データと、光沢画像データと、光学特性データとにより、模様可視化画像としての合成画像の画素値を計算する。この場合、拡散反射率を一様としているため、絵柄画像データの絵柄を含まない凹凸形状画像データと光沢画像データとの組合せの合成画像となる。なお、絵柄画像データにおける拡散反射率は、一様な数値とする際、この数値を任意に設定する(例えば、全波長の拡散反射率を0.5などとする)ことができる。この合成画像と完全合成画像とを比較することにより、面材の完成した模様形態に対する絵柄画像データの影響、すなわち模様形態に対する絵柄の影響を確認することができる。また、本実施形態においては、法線が一様に同じ法線マップの法線として、2次元平面である面材表面に直行する法線を用いたが、法線が一様に同じ法線マップであれば、その法線は2次元平面である面材表面に直行する必要はない。
Further, the
また、画像処理部13は、記憶部23から読み出した法線マップと、面材データベース18から読み出した絵柄画像データと、鏡面反射率が0である光沢画像データと光学特性データとにより、模様可視化画像としての合成画像の画素値を計算する。この場合、光沢画像データの鏡面反射率を0としているため、光沢画像データの光沢情報を含まない凹凸形状画像データと絵柄画像データとの組合せの合成画像となる。この合成画像と、完全合成画像とを比較することにより、面材の完成した模様形態に対する光沢画像データの影響、すなわち模様形態に対する光沢の有無による影響を確認することができる。
また、本実施形態においては、光沢が一様な光沢画像として、鏡面反射率が0である光沢画像を用いたが、鏡面反射率及び表面粗さが一様であれば、鏡面反射率が0である光沢画像に限らない。
Further, the
In this embodiment, a glossy image having a specular reflectance of 0 is used as a glossy image having a uniform glossiness. However, if the specular reflectance and surface roughness are uniform, the specular reflectance is 0. It is not limited to the glossy image.
また、画像処理部13は、2次元平面である面材表面に直交する法線と同様の方向であり、かつ同一の強さを有する法線からなる法線マップと、面材データベース18から読み出した絵柄画像データ及び光沢画像データとにより、模様可視化画像としての合成画像の画素値を計算する。この場合、計算に用いる法線マップとして、2次元平面である面材表面に直交する法線と同様の方向であり、かつ同一の強さを有する法線からなる法線マップを用いているため、凹凸形状画像データの凹凸情報を含まない光沢画像データと絵柄画像データとの組合せの合成画像となる。この合成画像と完全合成画像とを比較することにより、面材の完成した模様形態に対する凹凸形状画像データの影響、面材における凹凸の模様形態に対する影響を確認することができる。
Further, the
また、画像処理部13は、記憶部23から読み出した法線マップと、面材データベース18から読み出した拡散反射率を一様とした絵柄画像データと、鏡面反射率が0である光沢画像データとにより、模様可視化画像としての画像、すなわち凹凸形状画像の画素値を計算する。この場合、凹凸形状画像は、模様可視化画像を生成する計算に対して法線マップのみが影響を与えるため、面材の仕上がりの凹凸形状のみの模様形態を確認するための画像となる。
The
また、画像処理部13は、2次元平面である面材表面に直交する法線と法線が一様に同じ法線マップと、鏡面反射率が0である光沢画像データと、面材データベース18から読み出した絵柄画像データとにより、模様可視化画像としての画像、すなわち絵柄画像の画素値を計算する。この場合、絵柄画像は、模様可視化画像を生成する計算に対して絵柄画像データのみが影響を与えるため、面材の仕上がりの絵柄のみの模様形態を確認するための画像となる。
In addition, the
また、画像処理部13は、2次元平面である面材表面に直交する法線が一様に同じ法線マップと、拡散反射率を一様とした絵柄画像データと、面材データベース18から読み出した光沢画像データとにより、模様可視化画像としての画像、すなわち光沢画像の画素値を計算する。この場合、光沢画像は、模様可視化画像を生成する計算に対して光沢画像データのみが影響を与えるため、面材の仕上がりの光沢のみの模様形態を確認するための画像となる。
Further, the
本実施形態の説明において、一様に同じ方向かつ同一強度のベクトルの法線からなる法線マップとして、2次元平面である面材表面に直交する法線を用いたが、一様に同じ方向及び強度を有する法線からなる法線マップであれば、その法線は2次元平面である面材表面に直交する法線に限らない。
また、光沢が一様な光沢画像データとして、鏡面反射率が0である光沢画像データを用いたが、鏡面反射率及び表面粗さが一様であれば、鏡面反射率が0である光沢画像データではなく、他の光沢が一様な数値の鏡面反射率を有する光沢画像データを用いても良い。
In the description of the present embodiment, the normal line orthogonal to the surface of the face material that is a two-dimensional plane is used as the normal map that is composed of vector normal lines having the same direction and the same intensity. If the normal map is composed of normal lines having strength, the normal lines are not limited to normal lines orthogonal to the surface of the face material that is a two-dimensional plane.
Further, gloss image data having a specular reflectivity of 0 is used as gloss image data having a uniform gloss. If the specular reflectivity and surface roughness are uniform, a gloss image having a specular reflectivity of 0 is used. Instead of data, other gloss image data having a specular reflectance with a uniform gloss value may be used.
また、画像処理部13は、得られた模様可視化画像である絵柄画像、光沢画像及び凹凸形状画像の各々、または組み合わせの合成画像の画素データを、画像データ識別情報を付して、絵柄画像記憶部19、凹凸形状画像記憶部20、光沢画像記憶部21及び合成画像記憶部22それぞれに書き込んで記憶させる。上記画像データ識別情報には、模様可視化画像が絵柄画像、光沢画像、凹凸形状画像及び合成画像のいずれの種類であるかの情報を含んでいる。
Also, the
表示領域設定部14は、絵柄画像、凹凸形状画像、光沢画像及び合成画像のいずれかの模様可視化画像を表示する領域である表示領域を、予め設定されている位置に、後述する画像表示制御部16を介して配置する。このとき、表示領域設定部14は、表示部17の表示画面において、絵柄画像、凹凸形状画像、光沢画像及び合成画像のいずれかを表示する際に、表示画面に表示領域が均一の大きさで配置されるように、表示領域の大きさを調整する。
The display
表示画像選択部15は、表示領域設定部14が配置した表示領域に表示する模様可視化画像を、絵柄画像、凹凸形状画像、光沢画像及び合成画像から選択する。ここで、表示画像選択部15は、入力部11を介して供給される絵柄画像、凹凸形状画像、光沢画像及び合成画像の各々のいずれを選択したかを示す情報(画像データ識別情報を含む)により、表示領域に表示する模様可視化画像を選択する。すなわち、ユーザが入力手段により、画像を表示させる表示領域を設定し、この設定した表示領域に表示する模様可視化画像として、絵柄画像、凹凸形状画像、光沢画像及び合成画像のいずれかを選択する。ここで、表示領域に表示するために入力手段により選択される模様可視化画像は、表示画像選択部15により、表示画面100に対して、文字列あるいは画像情報などで表示されるように構成される(不図示)。このとき、表示画面100に表示される文字列あるいは画像情報に対しては、それぞれの模様可視化画像の画像データ識別情報が対応付けられている。
The display
画像表示制御部16は、模様可視化画像である絵柄画像、凹凸形状画像、光沢画像及び合成画像(模様可視化画像を形成する各層)から表示画像選択部15が選択した画像を所定の表示領域に表示する。ここで、画像表示制御部16は、絵柄画像、凹凸形状画像、光沢画像及び合成画像の各々を、ユーザの表示サイズの制御に応じて実寸(面材の実際の寸法)、あるいは拡大及び縮小して表示領域に表示されるように、表示画面の解像度に合わせて表示する画素数を制御する。また、画像表示制御部16は、表示領域及び操作入力を行う操作表示領域以外の表示画面の領域(後述する背景領域110B)の色の制御を行う。
表示部17は、例えば、液晶パネルで形成された液晶表示装置から構成されている。
The image
The
以下、表示部17に表示される操作画面を用いて、第1の実施形態における面材模様仕上がりシミュレーションシステムの動作の説明を行う。
図6は、本発明の第1の実施形態における面材模様仕上がりシミュレーションシステムの操作画面の一例を示している。この図6において、表示画面100は、表示部17の表示画面である。表示画面100に1個の表示領域110に画像模様可視化画像が表示されている。表示領域設定部14は、表示領域110の近傍に、操作表示ボタン(総選択領域における層単位選択領域)であるボタン111、ボタン112及びボタン113の各々を表示する。操作表示ボタンは、オンオフスイッチ的な切り替え入力が行え、クリックする毎に非選択状態から選択状態、選択状態から非選択状態に切り替えることができる。
Hereinafter, the operation of the face material pattern finish simulation system in the first embodiment will be described using the operation screen displayed on the
FIG. 6 shows an example of the operation screen of the face material pattern finish simulation system in the first embodiment of the present invention. In FIG. 6, a
ボタン111は、表示領域110に表示される模様可視化画像に対して、法線マップを反映させることを指示するために用いる。画像表示制御部16は、ボタン111の横に対し、ボタン111が法線マップを反映させるボタンとして教示するため、「法線マップ」の文字を表示させる。
ボタン112は、表示領域110に表示される模様可視化画像に対して、絵柄画像を反映させることを指示するために用いる。画像表示制御部16は、ボタン112の横に対し、ボタン112が絵柄画像を反映させるボタンとして教示するため、「絵柄画像」の文字を表示させる。
ボタン113は、表示領域110に表示される模様可視化画像に対して、光沢画像を反映させることを指示するために用いる。画像表示制御部16は、ボタン113の横に対し、ボタン113が光沢画像を反映させるボタンとして教示するため、「光沢画像」の文字を表示させる。
The
The
The
図6は、ボタン111、ボタン112及びボタン113の各々が選択され、法線マップ、絵柄画像データ、光沢画像データのそれぞれが反映された模様可視化画像として、表示領域110に完全合成画像が表示されている。
ユーザがボタン111、ボタン112及びボタン113の各々を選択すると、入力部11は、選択されたボタンの種類を表示画像選択部15に対して出力する。これにより、表示画像選択部15は、模様可視化画像として完全合成画像を表示する画像として選択し、記憶部23の結果データテーブルから、対応する完全合成画像の結果インデックスを読み出す。そして、表示画像選択部15は、この結果インデックスにより、合成画像記憶部22から完全合成画像を読み出し、読み出した完全合成画像を画像表示制御部16を介して表示部17の表示領域110に表示する。
In FIG. 6, each of the
When the user selects each of the
図7は、本発明の第1の実施形態における面材模様仕上がりシミュレーションシステムの操作画面の一例を示している。図7において、図6と同様な構成については、同一の符号を付してある。この図7においては、ボタン111及びボタン113の各々が選択され、法線マップ、光沢画像データのそれぞれが反映され、絵柄画像データが反映されていない模様可視化画像として、表示領域110に合成画像が表示されている。
ボタン111、ボタン112及びボタン113の各々は、切り替えボタンとなっており、選択する毎に、オン(選択)、オフ(非選択)とが切り替わる。
FIG. 7 shows an example of the operation screen of the face material pattern finish simulation system in the first embodiment of the present invention. In FIG. 7, the same components as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 7, each of the
Each of the
図6のボタン111、ボタン112及びボタン113の全てが選択されている状態において、ユーザがボタン112をクリックすることにより、ボタン112が図6の選択から図7の非選択に遷移、すなわち絵柄画像データが反映されている状態から反映されない状態に切り替わる。これにより、入力部11は、ボタン112が非選択となったことを検出し、表示画像選択部15に対し、法線マップのボタン111と、光沢画像データのボタン113とが選択されていることを通知する。
When all of the
表示画像選択部15は、入力部11からの入力により、法線マップ及び光沢画像データが反映された合成画像を表示する模様可視化画像として選択し、記憶部23の結果データテーブルから、対応する合成画像(法線マップ及び光沢画像データが反映)の結果インデックスを読み出す。そして、表示画像選択部15は、この結果インデックスにより、合成画像記憶部22から合成画像を読み出し、読み出した合成画像を画像表示制御部16を介して、表示されている完全合成画像に換えて表示部17の表示領域110に表示する。
The display
図8は、本発明の第1の実施形態における面材模様仕上がりシミュレーションシステムの操作画面の一例を示している。図8において、図6と同様な構成については、同一の符号を付してある。この図8においては、ボタン112及びボタン113の各々が選択され、絵柄画像データ、光沢画像データのそれぞれが反映され、法線マップが反映されていない模様可視化画像として、表示領域110に合成画像が表示されている。
FIG. 8 shows an example of the operation screen of the face material pattern finish simulation system in the first embodiment of the present invention. In FIG. 8, the same components as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 8, each of the
図6のボタン111、ボタン112及びボタン113の全てが選択されている状態において、ユーザがボタン111をクリックすることにより、ボタン111が図6の選択から図8の非選択に遷移、すなわち法線マップが反映されている状態から反映されない状態に切り替わる。これにより、入力部11は、ボタン111が非選択となったことを検出し、表示画像選択部15に対し、絵柄画像データのボタン112と、光沢画像データのボタン113とが選択されていることを通知する。
When all of the
表示画像選択部15は、入力部11からの入力により、絵柄画像データ及び光沢画像データが反映された合成画像を表示する模様可視化画像として選択し、記憶部23の結果データテーブルから、対応する合成画像(絵柄画像及び光沢画像データが反映)の結果インデックスを読み出す。そして、表示画像選択部15は、この結果インデックスにより、合成画像記憶部22から合成画像を読み出し、読み出した合成画像を画像表示制御部16を介して、表示されている完全合成画像に換えて表示部17の表示領域110に表示する。
The display
図9は、本発明の第1の実施形態における面材模様仕上がりシミュレーションシステムの操作画面の一例を示している。図9において、図6と同様な構成については、同一の符号を付してある。この図9においては、ボタン111及びボタン112の各々が選択され、法線マップ、絵柄画像データのそれぞれが反映され、光沢画像データが反映されていない模様可視化画像として、表示領域110に合成画像が表示されている。
FIG. 9 shows an example of the operation screen of the face material pattern finish simulation system in the first embodiment of the present invention. In FIG. 9, the same components as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 9, each of the
図6のボタン111、ボタン112及びボタン113の全てが選択されている状態において、ユーザがボタン113をクリックすることにより、ボタン113が図6の選択から図9の非選択に遷移、すなわち光沢画像データが反映されている状態から反映されない状態に切り替わる。これにより、入力部11は、ボタン113が非選択となったことを検出し、表示画像選択部15に対し、法線マップのボタン111と、絵柄画像データのボタン112とが選択されていることを通知する。
When all of the
表示画像選択部15は、入力部11からの入力により、法線マップ及び絵柄画像データが反映された合成画像を表示する模様可視化画像として選択し、記憶部23の結果データテーブルから、対応する合成画像(法線マップ及び絵柄画像データが反映)の結果インデックスを読み出す。そして、表示画像選択部15は、この結果インデックスにより、合成画像記憶部22から合成画像を読み出し、読み出した合成画像を画像表示制御部16を介して、表示されている完全合成画像に換えて表示部17の表示領域110に表示する。
The display
ここで、画像表示制御部16は、表示領域110に表示する画像の切り替えの際、表示領域110における画像の画素の各々の位置は不変、すなわち画像が遷移したとしても、表示領域110における画像の画素の各々は同一位置に表示する。
上述したように、本実施形態によれば、法線マップ、絵柄画像データ及び光沢画像データの各々が反映された模様可視化画像の各々の見えを画素単位で同一の部分を観察して比較することができる。これにより、本実施形態によれば、法線マップ、絵柄画像データ及び光沢画像データの各々が面材の見えにどのように影響するのかを、模様可視化画像の各々の同一の場所における影響を、表示領域110に表示されている画像全体でそれぞれ観察することができる。
Here, when switching the image displayed in the
As described above, according to the present embodiment, the appearance of each of the pattern visualized images reflecting each of the normal map, the pattern image data, and the gloss image data is observed by comparing the same portion in pixel units. Can do. Thereby, according to the present embodiment, how the normal map, the pattern image data, and the gloss image data each affect the appearance of the face material, the influence at each same place of the pattern visualized image, The entire image displayed in the
また、本実施形態によれば、同一の表示領域110に対して、各画素が同一位置となるように、ボタンによって反映されるデータを切り替えて模様可視化画像を表示するため、同一箇所を確認することにより、法線マップ、絵柄画像データ及び光沢画像データの反映による見えの変化が観察し易く、影響の検出がし易い。
また、本実施形態によれば、ボタンによって反映されるデータを切り替えるため、データの切り替えの際に注視箇所が移動してしまい影響の検出が困難となることを防止し、完全に同一箇所を確認することが可能となり、法線マップ、絵柄画像データ、光沢画像データの各層の見えに対する影響を容易に観察することができる。
In addition, according to the present embodiment, the pattern visualization image is displayed by switching the data reflected by the button so that each pixel is in the same position in the
In addition, according to the present embodiment, since the data reflected by the button is switched, it is possible to prevent the gaze point from moving when switching the data, thereby making it difficult to detect the influence, and confirm the same point completely. Thus, the influence on the appearance of each layer of the normal map, the pattern image data, and the gloss image data can be easily observed.
本実施形態においては、予め、絵柄画像、凹凸形状画像、光沢画像、合成画像の各々の模様可視化画像を求めておき、ユーザが選択したボタン111、ボタン112及びボタン113の選択に対応して、表示領域110に表示させる構成としたが、ボタン111、ボタン112及びボタン113の選択に対応してその都度、選択されたデータに対応する模様可視化画像を生成し、表示領域110に表示させる構成としても良い。
また、本実施形態において、表示されている模様可視化画像の縮小及び拡大を行う構成としても良い。例えば、表示領域110において任意の画像部分を範囲指定すると、その範囲指定された画像部分が表示領域110全体に拡大して表示され、表示領域110をクリックすると縮小するように構成する。
In the present embodiment, pattern visualization images of a pattern image, a concavo-convex shape image, a glossy image, and a composite image are obtained in advance, and corresponding to the selection of the
In the present embodiment, the displayed pattern visualized image may be reduced and enlarged. For example, when an arbitrary image part is designated in the
また、本実施形態において、図6から図9の各々に示したように、ボタン111、ボタン112及びボタン113を設けずに、1つの切替ボタンのみを設け、この切替ボタンを選択する毎に、順次、表示領域110に表示される模様可視化画像を切り替えるように構成しても良い。例えば、何も表示されていない状態で上記切替ボタンを選択すると、入力部11は、切替ボタンが選択されたことを表示画像選択部15に対して出力する。これにより、表示画像選択部15は、1回めの選択であるため、1層目の凹凸形状画像を表示領域110に表示する模様可視化画像として選択する。そして、表示画像選択部15は、凹凸形状画像を凹凸形状画像記憶部20から読み出し、画像表示制御部16を介して表示領域110に表示する。
Further, in the present embodiment, as shown in each of FIGS. 6 to 9, only one switching button is provided without providing the
また、切替ボタンがもう一度選択されると、表示画像選択部15は、2回めの選択であるため、凹凸形状画像に2層目の絵柄画像が重ねられた凹凸形状画像と絵柄画像画像との合成画像を表示領域110に表示する模様可視化画像として選択する。そして、表示画像選択部15は、凹凸形状画像と絵柄画像画像との合成画像を合成画像記憶部22から読み出し、画像表示制御部16を介して表示領域110に表示する。さらに、切替ボタンがもう一度選択されると、表示画像選択部15は、3回めの選択であるため、凹凸形状画像と絵柄画像画像と光沢画像の3層全てが重なった完全合成画像を、表示領域110に表示する模様可視化画像として選択する。そして、表示画像選択部15は、完全合成画像を合成画像記憶部22から読み出し、画像表示制御部16を介して表示領域110に表示する。
When the switch button is selected again, the display
また、表示領域110に完全合成画像が表示されている状態において、4回目として切替ボタンが選択されると、完全合成画像から光沢画像が反映されていない、凹凸形状画像に絵柄画像が重なった凹凸形状画像と絵柄画像画像との合成画像が表示領域110に表示される可視化画像として選択される。さらに、5回目として切替ボタンが選択されると、凹凸形状画像と絵柄画像画像との合成画像から絵柄画像が反映されていない、凹凸形状画像が表示領域110に表示される可視化画像として選択される。さらに、5回目として切替ボタンが選択されると、0回目にリセットされ、いずれの模様可視化画像も選択されていない、例えば一面のグレー表示などに表示領域110の表示が切り替わる。
この時点で、何も表示されていない状態となり、以降、切替ボタンが選択される毎に上述した処理が繰り返される。
In addition, when the complete composite image is displayed in the
At this time, nothing is displayed, and thereafter, the above-described processing is repeated every time the switching button is selected.
本実施例においては、シミュレーションにおける絵柄画像データ(絵柄層)と光沢画像データ(エンボス膜)からなる模様可視化画像の作成方法が示されているが、絵柄層とエンボス膜以外にもマットコート層等のコーティングが用いられている面材が考えられる。その際には面材データベース18に記憶されている各層の光学特性情報を用いて面材の模様のシミュレーション画像を作成する。透過・減衰はLambert-Beerの法則式を用いて、散乱はplane-parallel理論等を用いることで計算が可能となる。これにより各層における絵柄の透過・減衰もしくは散乱によるボケといった見えを再現した画像を得ることができる。
In this embodiment, a method of creating a pattern visualization image made up of pattern image data (pattern layer) and glossy image data (embossed film) in the simulation is shown, but in addition to the pattern layer and the embossed film, a mat coat layer, etc. A face material in which a coating is used can be considered. At that time, a simulation image of the pattern of the face material is created using the optical characteristic information of each layer stored in the
本実施形態によれば、表示領域110に表示される模様可視化画像を、この模様可視化画像の画素を同一位置とした状態で、任意に他の層の画像あるいは層を重ね合わせた合成画像を切り替えて表示させることにより、模様可視化画像の同一場所における面材模様仕上がり(模様形態)を比較すること可能となり、各層の面材模様に対する影響を容易に確認することができる。
また、本実施形態によれば、操作表示ボタンの各々がオンオフスイッチ的な切り替え入力が行えるため、層が変更された模様可視化画像の同一領域を常に注視して、オンオフしたい層のボタンのみをクリックあるいは触れることにより、操作のためにボタンを確認することなく、層が変更された模様可視化画像の同一領域を常に注視して、各層の面材模様に対する影響を容易に確認することができる。
According to the present embodiment, the pattern visualized image displayed in the
In addition, according to the present embodiment, since each of the operation display buttons can be switched on and off like a switch, always look at the same region of the pattern visualized image whose layer has been changed, and click only the button of the layer to be turned on / off. Alternatively, by touching, the same region of the pattern visualized image in which the layer is changed can be always watched without checking the button for operation, and the influence on the face material pattern of each layer can be easily confirmed.
<第2の実施形態>
以下、本発明の第2の実施形態について、図面を参照して説明する。
図10は、本発明の第2の実施形態による面材模様仕上がりシミュレーションシステムの構成の一例を示すブロック図である。図10において、面材模様仕上がりシミュレーションシステム1Aは、入力部11、画像処理部13、表示領域設定部14、表示画像選択部15、画像表示制御部16、表示部17、面材データベース18、絵柄画像記憶部19、凹凸形状画像記憶部20、光沢画像記憶部21、合成画像記憶部22、記憶部23及び編集部24の各々を備えている。図10において、第1の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してある。以下、第1の実施形態と異なる構成及び動作について説明する。
<Second Embodiment>
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 10 is a block diagram showing an example of the configuration of a face material pattern finish simulation system according to the second embodiment of the present invention. 10, the face material pattern finish simulation system 1A includes an
編集部24は、凹凸形状データの変更、例えば頂部と底部との距離を変化させて法線マップを調整する編集、絵柄画像データの拡散反射率を調整する編集、光沢画像データの鏡面反射率を調整する編集、の各々を行う。上記調整の割合は、ユーザが編集の際に行う設定により決定される。
また、画像処理部13は、編集部24の調整した凹凸形状データ、拡散反射率、光沢画像データにより、第1の実施形態で説明した画像処理により、表示領域110に表示されている模様可視化画像(絵柄画像、凹凸形状画像、光沢画像及び合成画像のいずれか)を、再生成する。そして、画像表示制御部16は、再生成された模様可視化画像を、表示領域110すでに表示されている画像に上書きして表示する。
また、画像処理部13は、再生成した模様可視化画像を、絵柄画像記憶部19,凹凸形状画像記憶部20、光沢画像記憶部21、合成画像記憶部22における対応する編集前の画像に上書きし,再生成された可視化画像と入れ替える。
The
In addition, the
Further, the
図11は、本発明の第2の実施形態における面材模様仕上がりシミュレーションシステムの操作画面の一例を示している。この図11において、表示画面100には、第1の実施形態における操作表示ボタンであるボタン111、ボタン112及びボタン113の各々に加え、操作表示ボタンであるボタン121_1、ボタン122_1及びボタン123_1の各々と、調整スライダであるスライダ121_2、スライダ122_2及びスライダ123_2の各々とが設けられている。このボタン111、ボタン112、ボタン113、ボタン121_1、ボタン122_1及びボタン123_1の各々と、スライダ121_2、スライダ122_2及びスライダ123_2の各々とは、表示領域設定部14により、表示画面100の表示領域110近傍に表示される。
FIG. 11 shows an example of the operation screen of the face material pattern finish simulation system in the second embodiment of the present invention. In FIG. 11, on the
ボタン111、ボタン112及びボタン113の各々は、第1の実施形態と同様のため、説明を省略する。
ボタン121_1は、表示領域110に表示される模様可視化画像の凹凸形状(法線マップ)の調整を行うか否かを設定するために用いる。画像表示制御部16は、ボタン121_1の横に対し、ボタン121_1が凹凸形状(法線マップ)を調整させるボタンとして教示するため、「法線マップ」の文字を表示させる。スライダ121_2は、例えば、凹凸形状における頂部と底部との予め設定されている距離に乗じる縮小率・拡大率を調整する手段として設けられている。
Since each of the
The button 121_1 is used to set whether or not to adjust the uneven shape (normal map) of the pattern visualized image displayed in the
ボタン122_1は、表示領域110に表示される模様可視化画像の絵柄画像データである拡散反射率の調整を行うか否かを設定するために用いる。画像表示制御部16は、ボタン122_1の横に対し、ボタン122_1が絵柄画像データである拡散反射率を調整させるボタンとして教示するため、「絵柄画像」の文字を表示させる。スライダ122_2は、例えば、絵柄画像における拡散反射率の予め設定されている数値に乗じる縮小率・拡大率を調整する手段として設けられている。
The button 122_1 is used to set whether or not to adjust the diffuse reflectance that is the pattern image data of the pattern visualized image displayed in the
ボタン123_1は、表示領域110に表示される模様可視化画像の光沢画像データである鏡面反射率の調整を行うか否かを設定するために用いる。画像表示制御部16は、ボタン123_1の横に対し、ボタン123_1が光沢画像データである鏡面反射率を調整させるボタンとして教示するため、「光沢画像」の文字を表示させる。スライダ123_2は、例えば、光沢画像における拡散反射率の予め設定されている数値に乗じる縮小率・拡大率を調整する手段として設けられている。
The button 123_1 is used to set whether or not to adjust the specular reflectance that is the glossy image data of the pattern visualized image displayed in the
上述したように、図11においては、ボタン111及びボタン112が選択されているため、表示領域110には、凹凸形状画像と絵柄画像との合成画像が画像表示制御部16により表示されている。すなわち、凹凸形状画像データ、絵柄画像データが反映され、光沢画像データが反映されていない、凹凸形状画像と絵柄画像との合成画像が表示領域110に表示されている。
As described above, since the
また、編集処理において、ボタン121_1が選択されているため、表示領域110に表示されている凹凸形状画像と絵柄画像との合成画像における法線マップの編集を行うことが設定されている。このため、予め設定されていた凹凸形状データにおける頂部と底部と距離に対し、スライダ121_1により調整される縮小率及び拡大率がこの距離に乗算されることで、画像処理部13は、調整後の距離に対応した法線マップを作成し、この新たに作成された法線マップと、拡散反射率とが反映された凹凸形状画像と絵柄画像との合成画像を生成する。そして、画像表示制御部16は、凹凸形状データの編集の結果として再生成された凹凸形状画像と絵柄画像との合成画像を、表示領域110に表示されている画像に上書きして表示する。
Further, since the button 121_1 is selected in the editing process, it is set to edit the normal map in the composite image of the uneven shape image displayed in the
図11の状態において、ボタン122_1が選択されていないため、スライダ122_2を調整しても、入力部11が編集部24に対して、スライダ122_2からのデータの入力を行わないため、表示領域110に表示されている可視化画像の絵柄画像データの調整は行われない。
また、光沢画像データに関しても、ボタン123_1が選択されていないため、絵柄画像データと同様に入力部11が編集部24に対して、スライダ122_2からのデータの入力を行わない。また、ボタン113が選択されていないため、いずれにしても、光沢画像データの編集は行われない。
上述したように、入力部11は、ボタン121_1、ボタン122_1及びボタン123_1の各々が選択されていない場合、スライダ121_2、122_2、123_2それぞれを稼働させても調整量としての縮小率及び拡大率の入力を行わない。
In the state of FIG. 11, since the button 122_1 is not selected, the
Also, regarding the glossy image data, since the button 123_1 is not selected, the
As described above, when the button 121_1, the button 122_1, and the button 123_1 are not selected, the
図12は、本発明の第2の実施形態における面材模様仕上がりシミュレーションシステムの操作画面の他の一例を示している。この図12において、表示画面100には、上述した第2の実施形態における操作表示ボタンであるボタン111、ボタン112及びボタン113の各々と、操作表示ボタンであるボタン121_1、ボタン122_1及びボタン123_1の各々と、調整パッド領域130とは、表示領域設定部14により、表示画面100の表示領域110近傍に表示される。ボタン121_1、ボタン122_1及びボタン123_1の各々の近傍には、それぞれのボタンの調整する対象を教示するため、「法(法線マップ)」、「絵(絵柄画像)」、「光(光沢画像)」それぞれが画像表示制御部により表示される。
FIG. 12 shows another example of the operation screen of the face material pattern finish simulation system in the second embodiment of the present invention. In FIG. 12, the
図12は、図11の第2の実施形態におけるスライダ121_2、スライダ122_2、スライダ123_2の各々に換えて、調整パッド領域130が設けられている。
ボタン121_1、ボタン122_1及びボタン123_1の中からいずれか一つを選択し、選択されたボタン121_1、ボタン122_1、ボタン123_1のいずれかに対応するデータが調整される。
例えば、図12においては、ボタン121_1が選択されているため、選択対象として凹凸形状画像が選択されており、調整パッド領域130において観察者が指を移動させることにより、凹凸形状における頂部と底部との距離を調整する縮小率・拡大率が調整される。そして、調整された法線マップにより再生成された模様可視化画像が表示領域110に表示される。すなわち、入力部11は、調整パッド領域130から入力する縮小率・拡大率のデータを、選択されたボタンの調整を行うことを示す情報とともに編集部24に対して出力する。これにより、編集部24は、入力部11から供給される情報により、凹凸形状画像データ、絵柄画像データ、光沢画像データのいずれかを調整する。
また、図11のスライダ121_2、スライダ122_2及びスライダ123_2の各々を、上述した調整パッド領域130に変更する構成としても良い。この場合、編集の操作は、図11で説明した処理と同様である。
In FIG. 12, an
One of the buttons 121_1, 122_1, and 123_1 is selected, and data corresponding to any of the selected button 121_1, button 122_1, and button 123_1 is adjusted.
For example, in FIG. 12, since the button 121_1 is selected, the concavo-convex shape image is selected as the selection target, and when the observer moves the finger in the
Further, each of the slider 121_2, the slider 122_2, and the slider 123_2 in FIG. 11 may be changed to the
図13は、本発明の第2の実施形態における面材模様仕上がりシミュレーションシステムの操作画面の他の一例を示している。この図13は、図11の第2の実施形態におけるスライダ121_2、スライダ122_2、スライダ123_2の各々に換えて、調整パッド領域131、操作表示ボタンであるボタン121_3、ボタン122_3、ボタン123_3の各々が設けられている。調整パッド領域131には、データ座標軸131Aと調整座標点131Bとの各々が表示されている。
データ座標軸131Aの縦軸と横軸とは、ともにデータ調整を行うための調整量として縮小率・拡大率を示す。調整座標点131Bは、ユーザの調整(例えば、指で移動させる)により、縦軸の調整量と横軸の調整量との2次元平面である調整量平面上の任意の座標点にある。
FIG. 13 shows another example of the operation screen of the face material pattern finish simulation system in the second embodiment of the present invention. In FIG. 13, in place of each of the slider 121_2, slider 122_2, and slider 123_2 in the second embodiment of FIG. 11, an
Both the vertical axis and the horizontal axis of the data coordinate
また、ボタン121_1、ボタン122_1及びボタン123_1の中からいずれか一つを選択することにより、選択されたボタンに対応させて、凹凸形状画像データ、絵柄画像データ、光沢画像データのいずれを調整する対象とするかと、対象としたデータの調整量をデータ座標軸131Aの縦軸を示すかが設定される。さらに、ボタン121_3、ボタン122_3及びボタン123_3の中からいずれか一つを選択することにより、選択されたボタンに対応させて、凹凸形状画像データ、絵柄画像データ、光沢画像データのいずれを調整する対象とするかと、対象としたデータの調整量をデータ座標軸131Aの縦軸を示すかが設定される。
In addition, by selecting any one of the button 121_1, the button 122_1, and the button 123_1, an object to adjust any of the uneven shape image data, the pattern image data, and the gloss image data corresponding to the selected button. And whether the adjustment amount of the target data indicates the vertical axis of the data coordinate
図13においては、データ座標軸131Aの縦軸に対応してボタン121_1が選択され、データ座標軸131Aの横軸に対応してボタン122_3が選択されている。これにより、縦軸が凹凸形状画像データの調整量に対応し、横軸が絵柄画像データの調整量に対応している。したがって、ユーザが調整パッド領域131における調整座標点131Bを移動させる際、縦軸に平行に移動させた場合、凹凸形状画像データが調整され、一方、横軸に平行に移動させた場合、絵柄画像データが調整される。また、ユーザが調整パッド領域131において、調整量平面上で調整座標点131Bを任意に移動させた場合、その調整座標点131Bの縦軸の座標が凹凸形状画像の調整量となり、横軸の座標が絵柄画像データの調整量となる。
In FIG. 13, the button 121_1 is selected corresponding to the vertical axis of the data coordinate
次に、フローチャートを用いて、本実施形態における面材模様仕上がりシミュレーションシステム1Aにおけるデータの編集を含む模様可視化画像の生成の動作を説明する。図14は、本実施形態の面材模様仕上がりシミュレーションシステムにおける模様可視化画像の画像データ生成の処理の動作例を示すフローチャートである。
ステップS1:
ユーザは、例えば、表示部17に表示されている光源特性データ、絵柄画像データ、光沢画像データ、凹凸形状データの種類を、入力部11により選択する。
また、ユーザは、例えば、観察位置データ、光源位置データ、面材位置データを、表示部17に表示されている入力欄にキーボードなどの入力手段から入力する。
Next, an operation of generating a pattern visualized image including data editing in the face material pattern finish simulation system 1A according to the present embodiment will be described using a flowchart. FIG. 14 is a flowchart showing an operation example of processing for generating image data of a pattern visualized image in the face material pattern finish simulation system of the present embodiment.
Step S1:
The user selects, for example, the types of light source characteristic data, pattern image data, glossy image data, and uneven shape data displayed on the
In addition, the user inputs, for example, observation position data, light source position data, and face material position data into an input field displayed on the
上述したユーザの処理により、入力部11は、入力された光源特性データ、絵柄画像データ、光沢画像データ及び凹凸形状データの各々の光源特性データ、絵柄画像データインデックス、光沢画像データインデックス及び凹凸形状データインデックスそれぞれを面材データベース18における光源情報テーブル、絵柄情報テーブル、光沢情報テーブル、凹凸形状テーブルから読み出す。そして、入力部11は、読み出した光源特性データ、絵柄画像データインデックス、光沢画像データインデックス及び凹凸形状データインデックスそれぞれを、記憶部23の結果テーブルに対して書き込んで記憶させる。また、入力部11は、表示部17の入力欄に入力された観察位置データ、光源位置データ及び面材位置データの各々を、記憶部19の結果テーブルに対して書き込んで記憶させる。
Through the above-described user processing, the
ステップS2:
画像処理部13は、記憶部23における結果データテーブルから凹凸形状データインデックスを読み出し、この凹凸形状データインデックスにより、面材データベース18に記憶されている凹凸形状データを読み出す。
そして、画像処理部13は、この凹凸形状データを面材表面に対してエンボス膜として展開し、画面表面の画素毎において凹凸形状の表面の法線ベクトルを求める。画像処理部13は、求めた画素毎の法線ベクトル、すなわち画素の座標毎に法線ベクトルが対応付けられた法線マップを記憶部23に対して書き込んで記憶させる。また、画像処理部13は、記憶部23における法線マップを書き込んだアドレスを法線マップデータインデックスとして、記憶部23の結果データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
凹凸形状データが法線マップである場合は、その法線マップを記憶部23に対して書き込んで記憶させる。
Step S2:
The
Then, the
When the concavo-convex shape data is a normal map, the normal map is written and stored in the
ステップS3:
画像処理部13は、記憶部23の結果データテーブルから、法線マップデータインデックスを読み出す。これにより、入射光計算部14は、法線マップデータインデックスにより、記憶部23から法線マップを読み出す。また、画像処理部13は、記憶部23の結果データテーブルから、光源特性データ、光源位置データ及び面材位置データを読み出す。また、画像処理部13は、記憶部23から(1)式を読み出す。
画像処理部13は、光源特性データ、光源位置データ、面材位置データ及び法線マップより、出射光Iiから面材表面の画素(対象点)毎に対して入射される光の放射照度Eを読み出した(1)式を用いて算出する。そして、画像処理部13は、画素毎に求めた入射される光の放射照度Eを記憶部23に書き込んで記憶させる。
Step S3:
The
From the light source characteristic data, the light source position data, the face material position data, and the normal map, the
ステップS4:
画像処理部13は、記憶部23の結果データテーブルから、法線マップデータインデックスを読み出す。これにより、画像処理部13は、法線マップデータインデックスにより、記憶部23から法線マップを読み出す。また、画像処理部13は、算出した各画素に入力される放射照度Eを、記憶部23から読み出す。画像処理部13は、記憶部23の結果データテーブルから光源特性データ、光源位置データ、観察位置データ、面材位置データ、絵柄画像データインデックス及び光沢画像データインデックスを読み出す。画像処理部13は、絵柄画像データインデックス及び光沢画像データインデックスの各々により、面材データベース18から絵柄画像データ、光沢画像データそれぞれを読み出す。
Step S4:
The
そして、画像処理部13は、光源特性データ、光源位置データ、観察位置データ、面材位置データ、絵柄画像データ、光沢画像データ及び法線マップの各々を用いて、双方向反射率分布関数のモデル式により、面材100の表面100Sにおける各画素からの観察位置300における反射光の放射輝度IOを算出する。
このとき、画像処理部13は、記憶部23から読み出した法線マップ、または法線が一様な法線マップの2種類の法線マップのいずれか1つの法線マップと、面材データベース18から読み出した絵柄画像データ、または拡散反射率が一様な絵柄画像データの2種類の絵柄画像データのいずれか1つの絵柄画像データと、面材データベース18から読み出した光沢画像データ、または光沢が一様な光沢画像データの2種類の光沢画像データのいずれか1つの光沢画像データから成る8通りの組み合わせに対し、反射光の放射輝度IOを算出する。
Then, the
At this time, the
ステップS5:
画像処理部13は、上記(2)式と、各画素における反射光の放射輝度IOとの各々を、記憶部23から読み出す。
そして、画像処理部13は、計算した観察位置における各画素の反射光の放射輝度IOから、(2)式を用いることにより、観察位置からの見えである各画素の画素値を算出する。編集部24は、画像処理部13の計算した各画素における画素値dを、模様可視化画像の画像データとし、絵柄画像データ及び光沢画像データ及び法線マップの各々の反映された層に対応させて、絵柄画像記憶部19、凹凸形状画像記憶部20、光沢画像記憶部21、合成画像記憶部22それぞれに対して書き込んで記憶させる。そして、編集部24は、模様可視化画像の画像データを書き込んだアドレスを、結果識別情報に対応させて結果インデックスとして記憶部23における結果データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
Step S5:
The
Then, the
ステップS6:
表示部17は、記憶部23の結果データテーブルから結果インデックスを読み出し、この結果インデックスにより、絵柄画像記憶部19、凹凸形状画像記憶部20、光沢画像記憶部21及び合成画像記憶部22の各々から、法線マップ、絵柄画像データ、光沢画像データ、あるいはこれらの組み合わせに対して計算した合成画像を模様可視化画像の画像データとして、いずれか1枚を読み出し、模様可視化画像の画像データを表示面に対して図11、図12、図13のように表示する。
図11、図12、図13において、表示領域110に表示される模様可視化画像を、記憶部23から読み出した法線マップと、面材データベース20から読み出した絵柄画像データと、面材データベース20から読み出した光沢画像データにより画素値dを計算した模様可視化画像を示す。
表示部17は、第1の実施形態と同様に、法線マップ、絵柄画像データ、光沢画像データのいずれか1つ以上の情報が空間的に一様である計算情報を用いて作成された模様可視化画像へと切替えて表示することができる。
Step S6:
The
11, 12, and 13, the pattern visualized image displayed in the
As in the first embodiment, the
ステップS7:
ユーザは、表示部17の表示領域110に画像表示された模様可視化画像を観察し、所望の模様形態(見え)が得られたか判定する。ユーザは、模様可視化画像の模様形態が所望の形態である場合、面材模様仕上がりシミュレーションシステム1Aに対して、エンボス加工される面材の設計の処理を終了させる制御を入力手段を用いて行う。
一方、ユーザは、表示部17の表示領域110に画像表示された模様可視化画像が、所望の模様形態でないことを確認した場合、処理をステップS8に移行する。
Step S7:
The user observes the pattern visualized image displayed in the
On the other hand, when the user confirms that the pattern visualized image displayed in the
ステップS8:
ユーザは、表示部17の不図示の編集欄に対して、光源特性データ、光源位置データ、観察位置データ及び面材位置データの各々を入力するとともに、すでに説明した操作表示ボタン、あるいは調整パッド領域において、絵柄画像データ、光沢画像データ及び凹凸形状データのいずれかあるいは組合せ、または全てのデータの調整量を変更する。これにより、編集部24は、データの入力されたことが検出すると、表示領域110に表示する、模様の仕上がりのシミュレーションによる模様可視化画像を再生成するため、処理をステップS3へ進める。
Step S8:
The user inputs each of the light source characteristic data, the light source position data, the observation position data, and the face material position data to the editing section (not shown) of the
上述したように、本実施形態においては、凹凸形状データ、絵柄画像データ及び光沢画像データなど、エンボス加工による凹凸形状と、面材表面に施される絵柄とによる模様形態(見え)を決定するパラメータ(光源特性データ、光源位置データ、観察位置データ、面材位置データ、絵柄画像データ、光沢画像データ及び凹凸形状データなど)を調整して、模様の仕上がりのシミュレーションにより、その面材の模様の模様形態と、面材の模様から陰影による効果を除いた模様形態と、面材の模様から絵柄による効果を除いた模様形態などを可視化した模様可視化画像を比較することにより、凹凸形状及び絵柄が模様形態に与える影響を容易に把握することができる。 As described above, in the present embodiment, parameters for determining the pattern form (appearance) based on the embossed uneven shape such as the uneven shape data, the pattern image data, and the gloss image data and the pattern applied to the surface of the face material. (Light source characteristic data, light source position data, observation position data, face material position data, pattern image data, glossy image data, uneven shape data, etc.) are adjusted, and the pattern of the face material pattern is simulated by simulation of the pattern finish. By comparing the pattern, the pattern form obtained by removing the shadow effect from the face material pattern, and the pattern visualized image that visualizes the pattern form obtained by removing the effect from the pattern from the face material pattern, the uneven shape and the pattern are The influence on the form can be easily grasped.
図10に戻り、編集部24は、すでに説明した図13のフローチャートのステップS8において、画素値の変更が、入力部11を介してユーザより入力された場合、すでに説明したように、模様の仕上がりのシミュレーションを再度行い、模様可視化画像の再生成を行う。
このとき、表示部17の表示画面には、凹凸形状データ、絵柄画像データ及び光沢画像データを変更するための操作手段として、操作表示ボタン、あるいは調整パッド領域またはキーボード入力などの操作によって行う。この操作手段における変更されたデータが編集部224によって入力部11を介して入力され、記憶部23の結果データテーブルに反映される。
Returning to FIG. 10, when the change of the pixel value is input from the user via the
At this time, the display screen of the
x軸及びy軸からなる2次元表面に垂直方向に対する凹凸形状の拡大及び縮小は、面材の各画素における法線ベクトルNを表す法線マップの画素値を変更することにより行う。
上述したx軸及びy軸からなる2次元表面に垂直方向に対する凹凸形状の拡大あるいは縮小した後の法線ベクトルNdは、画像処理部13(法線マップ生成部1301)が法線マップからハイト画像を作成し、ハイト画像における高さを倍率を用いて変更した後に、ハイト画像から法線マップを作成し、記憶部23の結果データテーブルに書き込んで記憶させることにより反映させる。
例えば、文献(The Variational Approach to Shape from Shading、 Berthold K. P. Horn 、 and Michael J. Brooks、Computer Vision, Graphics, and Image Processing 1986、 Vol.33 No.2)に記載されている方法により、法線マップからハイト画像を作成することができる。
Enlargement and reduction of the concavo-convex shape in the direction perpendicular to the two-dimensional surface composed of the x-axis and the y-axis is performed by changing the pixel value of the normal map representing the normal vector N in each pixel of the face material.
The normal vector N d obtained by enlarging or reducing the concavo-convex shape in the direction perpendicular to the two-dimensional surface composed of the x-axis and the y-axis described above is heightened from the normal map by the image processing unit 13 (normal map generation unit 1301). After the image is created and the height in the height image is changed using the magnification, a normal map is created from the height image, and is reflected by writing it in the result data table of the
For example, the normal map can be obtained by the method described in the literature (The Variational Approach to Shape from Shading, Berthold KP Horn, and Michael J. Brooks, Computer Vision, Graphics, and Image Processing 1986, Vol.33 No.2). Height images can be created from
また、光源位置の変更が、ユーザが編集欄から入力部11を介して指示した場合、すでに説明したように、画像処理部13は、模様の仕上がりのシミュレーションを再度行い、模様可視化画像の再生成を行う。
特に、入力手段がマウスやタッチパッドなどのポインティングデバイスである場合、すでに説明した絵柄画像データなどのデータの調整と同様に、表示部17の画面上でのスライダあるいは調整パッド領域などのポインティングデバイスの移動量に応じて、上述したx軸及びy軸の方向に光源位置を移動するように構成しても良い。表示部に対するポインティングデバイスの左右の移動量mh、上下の移動量mv及び移動前の光源位置x、y、zから以下の(4)式、(5)式及び(6)式により、移動後の光源位置xd、yd、zdを算出する。mhは表示部左方向へ移動したときに負となり、右方向へ移動したときに正となる。また、mvは表示部上方向へ移動したときに正となり、下方向へ移動したときに負となる。
When the user instructs the change of the light source position via the
In particular, when the input means is a pointing device such as a mouse or a touch pad, the pointing device such as a slider or an adjustment pad area on the screen of the
上述では、面材仕上がりのシミュレーションにおける、面材に対する光源位置の移動について、光源位置の移動量mh及びmvの各々を、ポインティングデバイスの操作によって調整する一例を示した。しかしながら、光源位置の移動量の指定方法はこの手法に限られず、表示部17の表示画面における編集欄に対して、キーボードなどで直接に数値で移動量を指定するように構成しても良い。また、光源位置を移動量で移動させるのではなく、例えば、マウスなどのポインティングデバイスで光源をドラッグアンドドロップすることにより、表示画面上における光源位置を移動させたり、光源位置の移動先の位置(座標)を編集欄に対して入力し、光源位置xd、yd、zdを直接指定しても良い。
In the above description, an example of adjusting the movement amounts m h and m v of the light source position with respect to the movement of the light source position with respect to the face material in the simulation of the face material finish has been shown. However, the method of specifying the movement amount of the light source position is not limited to this method, and the movement amount may be directly specified by a numerical value on the editing field on the display screen of the
本実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、表示領域110に表示される模様可視化画像を、この模様可視化画像の画素を同一位置とした状態で、任意に他の層の画像あるいは層を重ね合わせた合成画像を切り替えて表示させることにより、模様可視化画像の同一場所における面材模様仕上がり(模様形態)を比較すること可能となり、各層の面材模様に対する影響を容易に確認することができる。
また、本実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、操作表示ボタンの各々がオンオフスイッチ的な切り替え入力が行えるため、表示領域における模様可視化画像の所定部分を注視した状態において、オンオフしたい層のボタンのみをクリックあるいは触れることにより、操作のためにボタンを確認することなく、層が変更された模様可視化画像の同一領域を常に注視して、各層の面材模様に対する影響を容易に確認することができる。
According to the present embodiment, as in the first embodiment, the pattern visualized image displayed in the
In addition, according to the present embodiment, as in the first embodiment, each of the operation display buttons can be switched on and off like a switch, so that the on / off operation is performed in a state where a predetermined portion of the pattern visualized image in the display area is watched. By clicking or touching only the button of the layer you want, you can always look closely at the same area of the pattern visualization image where the layer has been changed without checking the button for operation, and easily influence the surface pattern of each layer Can be confirmed.
また、本実施形態によれば、模様可視化画像の凹凸形状画像データ、絵柄画像データ及び光沢画像データの各々のいずれかあるいは組み合わせを調整対象として選択しておくことにより、表示領域における模様可視化画像の所定部分を注視した状態において、調整手段(スライダ、調整パッド領域)により、調整対象の調整量を変更することができるため、調整対象のデータが調整された模様可視化画像の同一領域を常に注視して、各層の調整量が面材模様に対する影響を容易に確認することができる。
したがって、本実施形態によれば、表示部17の表示領域110において、模様可視化画像と全く同一の画素位置に、他の計算情報により作成された模様可視化画像を表示するため、全く同じ位置に表示することにより、面材のある画素における面材の模様形態から各種情報(絵柄画像データ、凹凸形状画像データ、光沢画像データ)による影響を除いた見えを比較することが可能となり、面材の絵柄に合わせた細かい編集が容易となる。
Further, according to the present embodiment, by selecting any one or a combination of the uneven shape image data, the pattern image data, and the gloss image data of the pattern visualized image as an adjustment target, the pattern visualized image in the display area Since the adjustment amount of the adjustment target can be changed by the adjustment means (slider, adjustment pad area) in a state where the predetermined portion is closely watched, the same area of the pattern visualized image in which the adjustment target data is adjusted is always watched. Thus, the effect of the adjustment amount of each layer on the face material pattern can be easily confirmed.
Therefore, according to the present embodiment, in the
また、本実施形態によれば、面材の模様の見え(模様形態)と、面材の模様形態から陰影による効果を除いた見えと面材の模様から絵柄による効果を除いた見えなどを可視化した画像を比較することで、凹凸形状及び絵柄が模様に与える影響を把握しやすくなり、面材のデザインに要する時間及び費用を削減できる。
また、本実施形態によれば、処理速度が高速な装置を用いることにより、光源位置を上述のポインティングデバイスで移動し、かつ凹凸形状画像データ、絵柄画像データ及び光沢画像データの各々のデータを調整して、模様形態を連続的に変更して観察することが可能となり、凹凸形状画像データ、絵柄画像データ及び光沢画像データの各々が模様形態に与える影響を把握し易くなり、面材のデザインに要する時間及び費用を削減することができる。
In addition, according to the present embodiment, the appearance (pattern form) of the face material pattern, the appearance obtained by removing the effect of the shadow from the pattern form of the face material, and the appearance obtained by removing the effect of the pattern from the face material pattern are visualized. By comparing the obtained images, it becomes easy to grasp the influence of the uneven shape and the pattern on the pattern, and the time and cost required for designing the face material can be reduced.
Further, according to the present embodiment, by using an apparatus having a high processing speed, the light source position is moved by the above-described pointing device, and each of the uneven shape image data, the pattern image data, and the gloss image data is adjusted. Thus, the pattern form can be continuously changed and observed, and it becomes easier to grasp the influence of each of the concavo-convex shape image data, the pattern image data, and the gloss image data on the pattern form. The time and cost required can be reduced.
なお、本発明における図1及び図10の各々の面材模様仕上がりシミュレーションシステム1、1Aそれぞれの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりエンボス加工が施される面材の模様のシミュレーションの処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)を備えたWWWシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
1 and 10 according to the present invention, a program for realizing the functions of each of the face material pattern
The “computer system” includes a WWW system having a homepage providing environment (or display environment). The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (RAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those holding programs for a certain period of time are also included.
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。 The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
1,1A…面材模様仕上がりシミュレーションシステム
11…入力部
13…画像処理部
14…表示領域設定部
15…表示画像選択部
16…画像表示制御部
17…表示部
18…面材データベース
19…絵柄画像記憶部
20…凹凸形状画像記憶部
21…光沢画像記憶部
22…合成画像記憶部
23…記憶部
1301…法線マップ生成部
1302…入射光計算部
1303…反射光計算部
1304…画素値計算部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
絵柄画像データ、凹凸形状画像データ、光沢画像データの各々からなる層のいずれかあるいは重ね合わせた前記模様可視化画像を生成する画像処理部と、
生成された前記模様可視化画像から、前記層あるいは前記層の重ね合わせに対応する模様可視化画像を選択する表示画像選択部と、
表示画面の所定の表示領域において、表示されている画像を前記表示画像選択部が選択した前記模様可視化画像に切り替えて表示する画像表示制御部と、
を備える
ことを特徴とする面材模様仕上がりシミュレーションシステム。 In a face material composed of a plurality of layers including a pattern, uneven shape, and gloss information, the face material pattern finish simulation system displays a pattern visualization image showing the finish of the pattern made of the pattern, the uneven shape, and the gloss. ,
An image processing unit for generating any one of the layers composed of each of the pattern image data, the uneven shape image data, and the gloss image data, or the superimposed pattern visualization image;
A display image selection unit for selecting a pattern visualization image corresponding to the layer or the superposition of the layers from the generated pattern visualization image;
An image display control unit that switches the displayed image to the pattern visualization image selected by the display image selection unit in a predetermined display area of the display screen;
A face material pattern finish simulation system characterized by comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の面材模様仕上がりシミュレーションシステム。 When the image display control unit switches the image to be displayed in the display area to the pattern visualized image selected by the display image selection unit, the display positions of the corresponding pixels of the pattern visualized image before and after switching are the same. As described above, the face material pattern finish simulation system according to claim 1, wherein the simulation is displayed in the display area.
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の面材模様仕上がりシミュレーションシステム。 The face material pattern finish according to claim 1, wherein the display image selection unit selects the pattern visualized image according to the layer selected in the layer selection region of the display screen. Simulation system.
前記表示画像選択部が、
選択された前記層単位選択領域の層の重ね合わせの前記模様可視化画像を、前記表示領域に表示する画像として選択する
ことを特徴とする請求項3に記載の面材模様仕上がりシミュレーションシステム。 The layer selection area is composed of each layer unit selection area of the pattern image data, the uneven shape image data and the gloss image data,
The display image selection unit
The face material pattern finish simulation system according to claim 3, wherein the pattern visualization image in which the layers of the selected layer unit selection region are superimposed is selected as an image to be displayed in the display region.
前記表示画像選択部が、
前記層選択領域が押下される毎に、前記層の重ね合わせを切り替え、切り替えられた層の重ね合わせの前記模様可視化画像を、前記表示領域に表示する画像として選択する
ことを特徴とする請求項3に記載の面材模様仕上がりシミュレーションシステム。 The layer selection area is formed as a switching button,
The display image selection unit
The overlay of the layers is switched each time the layer selection area is pressed, and the pattern visualization image of the overlay of the switched layers is selected as an image to be displayed in the display area. 3. The face material pattern finish simulation system according to 3.
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の面材模様仕上がりシミュレーションシステム。 The face material pattern according to any one of claims 1 to 5, further comprising an editing unit that edits data of the layer in the pattern visualization image displayed in the display area. Finished simulation system.
前記編集部が前記調整領域を操作することにより、前記表示領域に表示されている前記模様可視化画像において、編集対象の前記層のデータを前記操作に対応して調整し、この調整に伴い表示されている模様可視化画像を前記画像処理部に対して変更させる
ことを特徴とする請求項6に記載の面材模様仕上がりシミュレーションシステム。 An adjustment area for adjusting the data of the layer is provided in the display area,
When the editing unit operates the adjustment area, in the pattern visualized image displayed in the display area, the data of the layer to be edited is adjusted according to the operation, and is displayed along with this adjustment. The face material pattern finish simulation system according to claim 6, wherein the pattern visualization image is changed with respect to the image processing unit.
ことを特徴とする請求項7に記載の面材模様仕上がりシミュレーションシステム。 The face material pattern finish simulation system according to claim 7, wherein the adjustment region is provided as a slider corresponding to each layer.
を有していることを特徴とする請求項7に記載の面材模様仕上がりシミュレーションシステム。 8. The face material pattern finish simulation according to claim 7, wherein the adjustment area includes a data adjustment area for adjusting data and an edit layer selection area for selecting the layer to be edited. system.
前記第1調整軸及び前記第2調整軸の各々の軸に対し、それぞれ編集対象となる前記層を前記編集層選択領域により設定する
特徴とする請求項9に記載の面材模様仕上がりシミュレーションシステム。 The data adjustment area has a two-dimensional adjustment plane composed of a first adjustment axis and a second adjustment axis;
10. The face material pattern finish simulation system according to claim 9, wherein the layer to be edited is set by the editing layer selection region for each of the first adjustment axis and the second adjustment axis.
画像処理部が、絵柄画像データ、凹凸形状画像データ、光沢画像データの各々からなる層のいずれかあるいは重ね合わせた前記模様可視化画像を生成する画像処理過程と、
表示画像選択部が、生成された前記模様可視化画像から、前記層あるいは前記層の重ね合わせに対応する模様可視化画像を選択する表示画像選択過程と、
画像表示制御部が、表示画面の所定の表示領域において、表示されている画像を前記表示画像選択部が選択した前記模様可視化画像に切り替えて表示する画像表示制御過程と
を含む
ことを特徴とする面材模様仕上がりシミュレーション方法。 A face material pattern finish simulation method for displaying a pattern visualized image showing a finish of a pattern made of the pattern, the uneven shape and the gloss in a face material composed of a plurality of layers including a pattern, uneven shape and gloss information. ,
An image processing step in which the image processing unit generates the pattern visualized image by superimposing either one of the layers composed of the pattern image data, the uneven shape image data, and the gloss image data;
A display image selection unit that selects a pattern visualization image corresponding to the layer or the superposition of the layers from the generated pattern visualization image; and
The image display control unit includes an image display control process in which a displayed image is switched to the pattern visualized image selected by the display image selection unit and displayed in a predetermined display area of the display screen. Surface pattern finish simulation method.
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