JP2021077237A - Information processing apparatus, display unit, information processing method, and program - Google Patents

Information processing apparatus, display unit, information processing method, and program Download PDF

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Abstract

To easily perform color matching of an image for the appearance of a subject.SOLUTION: An information processing apparatus 300 controls display of information including a first image for reference and a second image to be corrected. The information processing apparatus 300 has a reflected light ratio derivation unit 408 and a display control unit 410. The reflected light ratio derivation unit 408 derives the ratio between a diffused reflection component and a mirror reflection component included in pixel values of the first image, based on the intensity of reflected light for every angle in the subject, shape information on the subject, and a geometric condition corresponding to the first image in picking up an image of the subject. The display control unit 410 displays, on display means, the first image, the second image, and the derived ratio altogether.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、画像の質感情報を編集する技術に関する。 The present invention relates to a technique for editing texture information of an image.

近年、印刷やコンピュータグラフィクス(CG)技術の向上に伴い、画像において物体の質感表現が可能となりつつある。これに対し、照明や観測の方向を様々に変化させながら被写体の測定を行い、その測定値を反射モデルにより近似することで、被写体の見た目の質感に関する情報を取得する技術が知られている。取得した質感情報をCGソフトにおける素材設定などに用いることで、レンダリングにより3次元空間内に仮想的に配置した、実際には存在しない照明の下での被写体の質感再現が行われるが、近似値を用いた再現であり実物と見た目の色が異なる。近似値を用いた、被写体の質感再現においては、レンダリング結果を実物の見た目に近づけるため、ユーザによって質感編集を行う必要が生じる。質感編集では一般的に、正反射方向に強度分布を持つ鏡面反射光と、どの反射方向に対しても強度が大きく変化しない拡散反射光とに反射光が分離されて処理が行われる。特許文献1には、画像を構成する画素の画素値を鏡面反射による鏡面反射光成分と、拡散反射による拡散反射光成分とに分離し、鏡面反射光成分と拡散反射光成分のうち少なくとも一方を変更することで画像中の3次元物体の色を変更する技術が記載されている。 In recent years, with the improvement of printing and computer graphics (CG) technology, it is becoming possible to express the texture of an object in an image. On the other hand, there is known a technique of acquiring information on the appearance texture of a subject by measuring the subject while changing the lighting and the direction of observation in various ways and approximating the measured value with a reflection model. By using the acquired texture information for material settings in CG software, the texture of the subject virtually placed in the three-dimensional space by rendering is reproduced under lighting that does not actually exist, but it is an approximate value. It is a reproduction using, and the color of the appearance is different from the real thing. In reproducing the texture of a subject using an approximate value, it is necessary for the user to edit the texture in order to bring the rendering result closer to the actual appearance. In texture editing, the reflected light is generally separated into a specular reflected light having an intensity distribution in the normal reflection direction and a diffuse reflected light whose intensity does not change significantly in any reflection direction. Patent Document 1 separates the pixel values of the pixels constituting the image into a mirror-reflected light component due to mirror reflection and a diffuse-reflected light component due to diffuse reflection, and at least one of the mirror-reflected light component and the diffuse-reflected light component is used. A technique for changing the color of a three-dimensional object in an image by changing the color is described.

特開2001−52144号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-52144

特許文献1のように、各反射成分を独立に制御する場合、画像における色に対し拡散反射光および鏡面反射光が相互に関連付けられておらず、被写体の見た目に対し画像の色合わせを行うことが難しいという課題がある。 When each reflection component is controlled independently as in Patent Document 1, diffuse reflection light and specular reflection light are not associated with each other with respect to the color in the image, and the color matching of the image is performed with respect to the appearance of the subject. There is a problem that it is difficult.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、被写体の見た目に対し画像の色合わせを容易に行える技術を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and is to provide a technique capable of easily color-matching an image with respect to the appearance of a subject.

本発明の一態様に係る情報処理装置は、参照用の第1画像と補正対象の第2画像とを含む情報の表示を制御する情報処理装置であって、被写体における角度ごとの反射光強度と、前記被写体の形状情報と、前記被写体を撮像する際の前記第1画像に対応する幾何条件と、を基に、前記第1画像の画素値に含まれる拡散反射成分と鏡面反射成分との割合を導出する導出手段と、前記第1画像と、前記第2画像と、前記導出された割合と、を併せて表示手段に表示する表示制御手段と、を有することを特徴とする。 The information processing device according to one aspect of the present invention is an information processing device that controls the display of information including the first image for reference and the second image to be corrected, and the reflected light intensity for each angle in the subject. , The ratio of the diffuse reflection component and the mirror reflection component included in the pixel value of the first image based on the shape information of the subject and the geometric conditions corresponding to the first image when the subject is imaged. It is characterized by having a derivation means for deriving the above, and a display control means for displaying the first image, the second image, and the derived ratio together on the display means.

本発明によれば、被写体の見た目に対し画像の色合わせを容易に行うことができる。 According to the present invention, it is possible to easily perform color matching of an image with respect to the appearance of a subject.

拡散反射光が寄与する幾何条件における色合わせの例を示す図The figure which shows the example of the color matching under the geometric condition which the diffuse reflection light contributes. 拡散反射光と鏡面反射光が混在する幾何条件における色合わせの例を示す図The figure which shows the example of the color matching in the geometrical condition where diffuse reflection light and specular reflection light are mixed. 情報処理装置のハードウェア構成例を示すブロック図Block diagram showing a hardware configuration example of an information processing device 情報処理装置の論理構成例を示すブロック図Block diagram showing an example of logical configuration of an information processing device 質感情報を表現する方法の例を示す図Diagram showing an example of how to express texture information 情報処理装置で実行される処理の流れを示すフローチャートFlowchart showing the flow of processing executed by the information processing device GUI例を示す図Diagram showing GUI example 撮像幾何条件におけるハーフベクトルと法線間の角度差を示す図The figure which shows the angle difference between a half vector and a normal under the imaging geometric condition. 参照画像におけるハーフベクトルと法線間の角度差の頻度分布を示す図Diagram showing the frequency distribution of the angle difference between the half vector and the normal in the reference image ハーフベクトルと法線間の角度差に対する変角強度を示す図The figure which shows the variation intensity with respect to the angle difference between a half vector and a normal 情報処理装置の論理構成例を示すブロック図Block diagram showing an example of logical configuration of an information processing device 情報処理装置で実行される処理の流れを示すフローチャートFlowchart showing the flow of processing executed by the information processing device GUI例を示す図Diagram showing GUI example 鏡面反射分布画像例を示す図The figure which shows the example of a specular reflection distribution image 情報処理装置の論理構成例を示すブロック図Block diagram showing an example of logical configuration of an information processing device 情報処理装置で実行される処理の流れを示すフローチャートFlowchart showing the flow of processing executed by the information processing device GUI例を示す図Diagram showing GUI example 情報処理装置の論理構成例を示すブロック図Block diagram showing an example of logical configuration of an information processing device 情報処理装置で実行される処理の流れを示すフローチャートFlowchart showing the flow of processing executed by the information processing device GUI例を示す図Diagram showing GUI example 情報処理装置の論理構成例を示すブロック図Block diagram showing an example of logical configuration of an information processing device 情報処理装置で実行される処理の流れを示すフローチャートFlowchart showing the flow of processing executed by the information processing device GUI例を示す図Diagram showing GUI example

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すべてが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。同一の構成については、同じ符号を付して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the following embodiments do not limit the present invention, and not all combinations of features described in the present embodiment are essential for the means for solving the present invention. The same configuration will be described with the same reference numerals.

<<実施形態1>>
まず、画像における被写体の質感情報の編集について説明する。実物の見た目を表す目標の画像(以下、参照画像と呼ぶ)を参照しながら、レンダリング画像の色合わせを行う場合、ユーザはレンダリング画像における鏡面反射光成分および拡散反射光成分をそれぞれ独立に制御する。このとき、画像の色に対し鏡面反射光成分および拡散反射光成分が相互に関連付けられていないと、レンダリング画像の色合わせを行うのは、ユーザにとって困難である。
<< Embodiment 1 >>
First, editing of the texture information of the subject in the image will be described. When color matching of a rendered image is performed while referring to a target image (hereinafter referred to as a reference image) representing the appearance of a real object, the user independently controls the specular reflected light component and the diffuse reflected light component of the rendered image. .. At this time, if the specular reflected light component and the diffuse reflected light component are not associated with each other with respect to the color of the image, it is difficult for the user to perform color matching of the rendered image.

図1は、鏡面反射光が含まれず、拡散反射光のみが含まれる参照画像を用いた場合の色合わせ例を示す図である。図1(a)には、参照画像を撮像した際の幾何条件が示される。図1(b)には、図1(a)に示す幾何条件下での色合わせの流れが示される。参照画像には被写体の形状に応じた光沢変化がないことから、ユーザは、観察している、色補正前の画像の色が拡散反射光によるものであると認識する。そして、ユーザは、色補正前の画像において、認識した拡散反射光の色を変更することで、色補正後の画像であるレンダリング画像の色を参照画像に近づけることができる。一方、図2は、拡散反射光と鏡面反射光とが含まれる参照画像を用いた場合の色合わせ例を示す図である。図2(a)には、参照画像を撮像した際の幾何条件が示される。図2(b)には、図2(a)に示す幾何条件下での色合わせの流れが示される。参照画像には被写体の形状に応じた光沢変化があることから、ユーザは、観察している、色補正前の画像の色が鏡面反射光からくるものであると認識する。そして、ユーザは、色補正前の画像において、認識した鏡面反射光の色を変更する。しかし、参照画像で観察される色は、鏡面反射光と拡散反射光とが組み合わさったものであり、鏡面反射光の編集のみでは色を参照画像に近づけることができない。これは、参照画像における色に対し拡散反射光および鏡面反射光が相互に関連付けられていることをユーザが認識できないために起こる。 FIG. 1 is a diagram showing an example of color matching when a reference image is used in which mirror-reflected light is not included and only diffuse-reflected light is included. FIG. 1A shows the geometric conditions when the reference image is captured. FIG. 1 (b) shows the flow of color matching under the geometric conditions shown in FIG. 1 (a). Since the reference image does not have a gloss change according to the shape of the subject, the user recognizes that the color of the image before color correction being observed is due to the diffuse reflection light. Then, the user can bring the color of the rendered image, which is the image after the color correction, closer to the reference image by changing the color of the recognized diffuse reflected light in the image before the color correction. On the other hand, FIG. 2 is a diagram showing an example of color matching when a reference image including diffuse reflected light and specular reflected light is used. FIG. 2A shows the geometric conditions when the reference image is captured. FIG. 2B shows the flow of color matching under the geometric conditions shown in FIG. 2A. Since the reference image has a gloss change according to the shape of the subject, the user recognizes that the color of the image before color correction, which is being observed, comes from the specularly reflected light. Then, the user changes the color of the recognized specularly reflected light in the image before the color correction. However, the color observed in the reference image is a combination of the specular reflected light and the diffuse reflected light, and the color cannot be brought close to the reference image only by editing the specular reflected light. This happens because the user cannot recognize that the diffuse and specular light are associated with each other for the colors in the reference image.

そこで、本実施形態では、参照画像における拡散反射光と鏡面反射光の割合を、撮像及び照明の幾何条件と被写体の形状情報から得られる正反射条件からのずれに対して設定した閾値に基づいて導出し、導出した各反射光の割合を数値としてGUI上に表示する。これにより、ユーザは、GUI上に表示された各反射光の割合を参照することで、各反射光が見た目の色に与える影響を確認しながら容易に質感編集を行うことができる。 Therefore, in the present embodiment, the ratio of the diffuse reflection light and the specular reflection light in the reference image is based on the threshold value set for the deviation from the normal reflection condition obtained from the geometric conditions of imaging and illumination and the shape information of the subject. Derived and the ratio of each derived reflected light is displayed as a numerical value on the GUI. As a result, the user can easily edit the texture while confirming the influence of each reflected light on the apparent color by referring to the ratio of each reflected light displayed on the GUI.

(情報処理装置の装置構成)
本実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成について、図3を用いて説明する。図3は、本実施形態に係る情報処理装置300のハードウェア構成例を示す図である。
(Device configuration of information processing device)
The hardware configuration of the information processing apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a hardware configuration example of the information processing device 300 according to the present embodiment.

情報処理装置300は、CPU301、RAM302、ROM303、二次記憶装置304、入力インタフェース(以下、入力IFという)305、出力インタフェース(以下、出力IFという)306を有する。情報処理装置300の各構成要素は、システムバス307によって相互に接続される。情報処理装置300は、入力IF305を介して入力装置308と接続される。情報処理装置300は、入力IF305および出力IF306を介して外部記憶装置309と接続される。情報処理装置300は、入力IF305および出力IF306を介して表示装置310と接続される。 The information processing device 300 includes a CPU 301, a RAM 302, a ROM 303, a secondary storage device 304, an input interface (hereinafter referred to as an input IF) 305, and an output interface (hereinafter referred to as an output IF) 306. The components of the information processing apparatus 300 are connected to each other by the system bus 307. The information processing device 300 is connected to the input device 308 via the input IF 305. The information processing device 300 is connected to the external storage device 309 via the input IF 305 and the output IF 306. The information processing device 300 is connected to the display device 310 via the input IF 305 and the output IF 306.

CPU(Central Processing Unit)301は、RAM302をワークメモリとしてROM303や二次記憶装置304などに格納されたプログラムを実行し、システムバス307を介して情報処理装置の各構成要素を統括的に制御する。これにより、後述する様々な処理が実行される。二次記憶装置304は、情報処理装置300で取り扱われる種々のデータを記憶する記憶装置であり、本実施形態ではハードディスクドライブ(HDD)が用いられる。CPU301は、システムバス307を介して二次記憶装置304へのデータの書き込みおよび二次記憶装置304に記憶されたデータの読み出しを行う。なお、二次記憶装置304にはHDDの他に、光ディスクドライブやフラッシュメモリなどの、様々な記憶デバイスを用いることが可能である。 The CPU (Central Processing Unit) 301 executes a program stored in the ROM 303, the secondary storage device 304, or the like using the RAM 302 as a work memory, and comprehensively controls each component of the information processing device via the system bus 307. .. As a result, various processes described later are executed. The secondary storage device 304 is a storage device that stores various data handled by the information processing device 300, and a hard disk drive (HDD) is used in the present embodiment. The CPU 301 writes data to the secondary storage device 304 and reads data stored in the secondary storage device 304 via the system bus 307. In addition to the HDD, various storage devices such as an optical disk drive and a flash memory can be used for the secondary storage device 304.

RAM(Random Access Memory)302は、CPU301が各種の処理を実行する際に用いるワークエリアを備える。ROM(Read Only Memory)303は、後述の各種の処理をCPU301に実行させるためのプログラムやデータなどが格納される。 The RAM (Random Access Memory) 302 includes a work area used by the CPU 301 to execute various processes. The ROM (Read Only Memory) 303 stores programs, data, and the like for causing the CPU 301 to execute various processes described later.

入力IF305は、例えば、USBやIEEE1394などのシリアルバスインターフェースである。情報処理装置300は、入力IF305を介して、外部装置からデータや命令などが入力される。本実施形態では、情報処理装置300は、入力IF305を介して、外部記憶装置309(例えば、ハードディスク、メモリカード、CFカード、SDカード、USBメモリなどの記憶媒体)からデータを取得する。また本実施形態では、情報処理装置300は、入力装置308(例えば、マウス、キーボード、タブレット)や表示装置310に入力されたユーザの指示を、入力IF305を介して取得する。表示装置310は、液晶ディスプレイなどの表示デバイスであり、CPU301により出力IF306を介して情報処理装置300から出力されたデータなどを表示する。なお、上述のように、情報処理装置300としてタブレットやスマートフォンが利用される場合、入力装置308と表示装置310は積層されてタッチパネルとして構成される。 The input IF305 is, for example, a serial bus interface such as USB or IEEE1394. The information processing device 300 receives data, instructions, and the like from an external device via the input IF 305. In the present embodiment, the information processing device 300 acquires data from an external storage device 309 (for example, a storage medium such as a hard disk, a memory card, a CF card, an SD card, or a USB memory) via an input IF 305. Further, in the present embodiment, the information processing device 300 acquires the user's instruction input to the input device 308 (for example, a mouse, keyboard, tablet) or the display device 310 via the input IF 305. The display device 310 is a display device such as a liquid crystal display, and displays data or the like output from the information processing device 300 via the output IF 306 by the CPU 301. As described above, when a tablet or smartphone is used as the information processing device 300, the input device 308 and the display device 310 are laminated to form a touch panel.

出力IF306は、例えばUSBやIEEE1394などのシリアルバスインターフェースである。なお、出力IF306は、例えば、DVIやHDMI(登録商標)などの映像出力端子であってもよい。情報処理装置300は、出力IF306を介して、外部装置にデータなどを出力する。本実施形態では、情報処理装置300は、出力IF306を介して外部記憶装置309にデータを記憶する。また本実施形態では、情報処理装置300は、出力IF306を介して表示装置310に、CPU301によって処理されたデータ(例えば、画像データ、また、グラフィカルユーザインタフェース(GUI)、画像処理の処理経過や処理結果など)を出力する。 The output IF 306 is a serial bus interface such as USB or IEEE 1394. The output IF 306 may be, for example, a video output terminal such as DVI or HDMI (registered trademark). The information processing device 300 outputs data or the like to an external device via the output IF 306. In the present embodiment, the information processing device 300 stores data in the external storage device 309 via the output IF 306. Further, in the present embodiment, the information processing device 300 displays data processed by the CPU 301 on the display device 310 via the output IF 306 (for example, image data, a graphical user interface (GUI), processing progress and processing of image processing). Results etc.) are output.

なお、情報処理装置の構成要素は上記以外にも存在するが、本発明の主眼ではないため、説明を省略する。 Although there are components of the information processing apparatus other than the above, the description thereof will be omitted because they are not the main objects of the present invention.

(情報処理装置の論理構成)
次に、情報処理装置300で行われる処理について、図4を参照して説明する。図4は、情報処理装置300の論理構成例を示すブロック図である。情報処理装置300は、CPU301がROM303に格納されたプログラムを、RAM302をワークメモリとして実行することで、図4に示す論理構成として機能する。なお、以下に示す処理のすべてがCPU301によって実行される必要はなく、処理の一部または全部がCPU301以外の一つまたは複数の処理回路によって行われるように情報処理装置300が構成されていてもよい。
(Logical configuration of information processing device)
Next, the processing performed by the information processing apparatus 300 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram showing an example of a logical configuration of the information processing apparatus 300. The information processing device 300 functions as the logical configuration shown in FIG. 4 by executing the program stored in the ROM 303 by the CPU 301 using the RAM 302 as the work memory. It should be noted that it is not necessary that all of the processes shown below are executed by the CPU 301, and even if the information processing apparatus 300 is configured so that a part or all of the processes are performed by one or a plurality of processing circuits other than the CPU 301. Good.

情報処理装置300は、質感色情報取得部401、質感変角情報取得部402、形状情報取得部403、撮像・照明条件取得部404、参照画像取得部405、色補正情報取得部406を有する。情報処理装置300は、さらに、初期レンダリング画像生成部407、反射光割合導出部408、レンダリング画像生成部409、表示制御部410を有する。 The information processing device 300 includes a texture color information acquisition unit 401, a texture variation angle information acquisition unit 402, a shape information acquisition unit 403, an imaging / lighting condition acquisition unit 404, a reference image acquisition unit 405, and a color correction information acquisition unit 406. The information processing device 300 further includes an initial rendered image generation unit 407, a reflected light ratio derivation unit 408, a rendered image generation unit 409, and a display control unit 410.

質感色情報取得部401は、質感編集を行う被写体の拡散反射色Cd(x,y,z)および鏡面反射色Cs(x,y,z)を取得する。なお、被写体の拡散反射色Cd(x,y,z)および鏡面反射色Cs(x,y,z)は、被写体上の三次元位置(x,y,z)における質感色情報であり、公知の手法で取得され二次記憶装置304などに予め格納された情報である。 The texture color information acquisition unit 401 acquires the diffuse reflection color C d (x, y, z) and the specular reflection color C s (x, y, z) of the subject for which texture editing is performed. The diffuse reflection color C d (x, y, z) and the specular reflection color C s (x, y, z) of the subject are texture color information at a three-dimensional position (x, y, z) on the subject. , Information acquired by a known method and stored in advance in a secondary storage device 304 or the like.

質感変角情報取得部402は、質感編集を行う被写体の拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)、鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)を取得する。なお、被写体の拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)および鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)は、被写体の角度毎の反射光強度を表す質感変角情報であり、公知の手法で取得され二次記憶装置304等に予め格納された情報である。このデータについて、図5を参照して説明する。図5は、質感情報を表現する方法を説明するための図である。このデータは、図5に示すように、照明(光源)の位置や観測方向(カメラの位置姿勢)を変化させながら被写体を撮像して得た撮像画像から次のようにして得られる。すなわち、上記データは、被写体の位置(x,y,z)における反射特性を、正反射方向の反射光の広がりを示す鏡面反射成分と、全方向に拡散される反射光を示す拡散反射成分との和として近似することで得られる。なお、鏡面反射成分は、Cs(x,y,z)・As(x,y,z,ln,vn)で表される。拡散反射成分は、Cd(x,y,z)・Ad(x,y,z,ln,vn)で表される。拡散反射色Cd(x,y,z)は、位置(x,y,z)における拡散反射光のRGB値を保持する。鏡面反射色Cs(x,y,z)は、位置(x,y,z)における鏡面反射光のRGB値を保持する。拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)は、位置(x,y,z)に対して照明が入射光ベクトルln=(lx,ly,lz)で入射し、出射光ベクトルvn=(vx,vy,vz)で反射するときの拡散反射強度を保持する。鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)は、照明が入射光ベクトルlnで入射し、出射光ベクトルvnで反射するときの鏡面反射強度を保持する。 Textured bending information acquisition unit 402, the diffuse reflection bending strength of the object to perform texture edit A d (x, y, z , l n, v n), specular bending strength A s (x, y, z , l n , v n ) is acquired. The diffusion reflection bending strength of the subject A d (x, y, z , l n, v n) and specular bending strength A s (x, y, z , l n, v n) , the angle of the object It is texture variation information representing each reflected light intensity, and is information acquired by a known method and stored in advance in a secondary storage device 304 or the like. This data will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram for explaining a method of expressing texture information. As shown in FIG. 5, this data is obtained as follows from the captured image obtained by imaging the subject while changing the position of the illumination (light source) and the observation direction (position and orientation of the camera). That is, the above data shows the reflection characteristics at the position (x, y, z) of the subject as a specular reflection component indicating the spread of the reflected light in the normal reflection direction and a diffuse reflection component indicating the reflected light diffused in all directions. It is obtained by approximating it as the sum of. Note that specular reflection component, C s (x, y, z) · A s (x, y, z, l n, v n) represented by. The diffuse reflection component is represented by C d (x, y, z) and Ad (x, y, z, l n , v n ). The diffuse reflection color C d (x, y, z) holds the RGB value of the diffuse reflection light at the position (x, y, z). The specular reflection color C s (x, y, z) holds the RGB value of the specular reflection light at the position (x, y, z). The diffuse reflection variable angle intensity Ad (x, y, z, l n , v n ) is such that the illumination is incident light vector l n = (l x , l y , l z ) with respect to the position (x, y, z). ), And the diffuse reflection intensity when the emitted light vector v n = (v x , v y , v z) is reflected. Specular bending strength A s (x, y, z , l n, v n) , the illumination is incident at an incident light vector l n, holds a specular reflection intensity when reflected by the exit light vector v n.

形状情報取得部403は、被写体の表面形状を表す法線n(x,y,z)を取得する。法線n(x,y,z)は、位置(x,y,z)における被写体の法線n(x,y,z)=(nx,ny,nz)を保持しているデータである。法線n(x,y,z)は、質感色情報取得部401によって取得された拡散反射色Cd(x,y,z)および鏡面反射色Cs(x,y,z)と対応付けられている。また法線n(x,y,z)は、質感変角情報取得部402によって取得された拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)および鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)と対応付けられている。なお、法線n(x,y,z)は、被写体の形状情報であり、公知の手法で取得され二次記憶装置304などに予め格納された情報である。 The shape information acquisition unit 403 acquires a normal line n (x, y, z) representing the surface shape of the subject. The normal line n (x, y, z) is data holding the normal line n (x, y, z) = (n x , n y , n z) of the subject at the position (x, y, z). Is. The normal n (x, y, z) is associated with the diffuse reflection color C d (x, y, z) and the specular reflection color C s (x, y, z) acquired by the texture color information acquisition unit 401. Has been done. The normals n (x, y, z) are the diffuse reflection variation intensity Ad (x, y, z, l n , v n ) and the specular reflection variation intensity Ad (x, y, z, l n, v n) acquired by the texture variation information acquisition unit 402. a s are associated (x, y, z, l n, v n) and. The normal line n (x, y, z) is the shape information of the subject, which is the information acquired by a known method and stored in advance in the secondary storage device 304 or the like.

撮像・照明条件取得部404は、別途、カメラで被写体を撮像して取得される参照画像の撮像条件Vおよび照明条件Lを取得する。撮像条件Vには、光が照射された被写体において反射した光の受光の幾何条件であって、撮像時のカメラの内部パラメータvinおよび外部パラメータvexが保持される。照明条件Lには、光の照射の幾何条件であって、撮像時の照明の方向を表す照明ベクトルlnと照明の強度を表す照明強度laが保持される。なお、参照画像の撮像条件Vおよび照明条件Lは、二次記憶装置304などに予め格納された情報である。参照画像の撮像条件Vおよび照明条件Lは、撮像画像の幾何条件ともいう。 The imaging / illumination condition acquisition unit 404 separately acquires the imaging condition V and the illumination condition L of the reference image acquired by imaging the subject with the camera. The imaging condition V is a geometric condition for receiving the light reflected by the subject irradiated with the light, and holds the internal parameter v in and the external parameter v ex of the camera at the time of imaging. The illumination condition L holds an illumination vector l n indicating the direction of illumination at the time of imaging and an illumination intensity l a indicating the intensity of illumination, which are geometric conditions for irradiating light. The imaging condition V and the illumination condition L of the reference image are information stored in advance in the secondary storage device 304 or the like. The imaging condition V and the illumination condition L of the reference image are also referred to as geometric conditions of the captured image.

参照画像取得部405は、質感編集時にレンダリング画像と比較するための、別途、カメラで被写体を撮像して得た、参照用の第1画像を表す参照画像Iを取得する。この参照画像Iは、質感情報の推定に用いた撮像画像から選択される。なお、参照画像Iは、二次記憶装置304などに予め格納された情報である。以下、参照画像の二次元位置(u,v)における画素値をI(u,v)とする。 The reference image acquisition unit 405 acquires a reference image I representing a first image for reference, which is obtained by separately capturing a subject with a camera for comparison with a rendered image at the time of texture editing. The reference image I is selected from the captured images used for estimating the texture information. The reference image I is information stored in advance in the secondary storage device 304 or the like. Hereinafter, the pixel value at the two-dimensional position (u, v) of the reference image is defined as I (u, v).

色補正情報取得部406は、拡散反射色Cd(x,y,z)の補正を行うための拡散反射補正値pdと、鏡面反射色Cs(x,y,z)の補正を行うための鏡面反射補正値psを取得する。拡散反射補正値pdと鏡面反射補正値psとは、色補正情報である。各補正値は、各反射色のRGBに掛け合わせることで色編集を行うための係数であり、RGBそれぞれに対する係数を保持する。なお、色補正情報は、詳細につき後述するGUI画面700にて、ユーザ操作によって調整された、領域U705のスライダーバー上のスライダーで取得される。 Color correction information acquisition unit 406 performs diffuse reflection color C d (x, y, z ) and diffuse reflection correcting value p d for correcting the specular reflection color C s (x, y, z ) to correct the It acquires specular correction value p s for. The diffuse reflection correction value p d and the specular reflection correction value p s are color correction information. Each correction value is a coefficient for performing color editing by multiplying RGB of each reflected color, and holds a coefficient for each of RGB. The color correction information is acquired by the slider on the slider bar of the area U705 adjusted by the user operation on the GUI screen 700, which will be described in detail later.

初期レンダリング画像生成部407は、拡散反射色、鏡面反射色、拡散反射変角強度、鏡面反射変角強度、法線、撮像条件、照明条件から初期レンダリング画像Roを生成する。拡散反射色および鏡面反射色は、質感色情報取得部401によって取得された拡散反射色Cd(x,y,z)および鏡面反射色Cs(x,y,z)である。拡散反射変角強度および鏡面反射変角強度は、質感変角情報取得部402によって取得された拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)および鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)である。法線は、形状情報取得部403によって取得された法線n(x,y,z)である。撮像条件および照明条件は、撮像・照明条件取得部404によって取得された撮像条件Vおよび照明条件Lである。すなわち、初期レンダリング画像生成部407は、取得部401〜404によって取得された、被写体の質感色情報、質感変角情報、形状情報、参照画像の幾何条件から初期レンダリング画像Roを生成する。初期レンダリング画像生成部407で生成された初期レンダリング画像Roは、表示制御部410によって、色編集を行う際のGUI画面に質感編集前のレンダリング画像として表示される。 Initial rendered image generation unit 407, diffuse reflection color, specular color, diffuse reflection bending strength, specular bending strength, the normal imaging conditions, to produce an initial rendered image R o from lighting conditions. The diffuse reflection color and the specular reflection color are the diffuse reflection color C d (x, y, z) and the specular reflection color C s (x, y, z) acquired by the texture color information acquisition unit 401. The diffuse reflection eccentricity and the specular reflection eccentricity are the diffuse reflection eccentricity Ad (x, y, z, l n , v n ) and the specular reflection eccentricity acquired by the texture eccentricity information acquisition unit 402. a s (x, y, z , l n, v n) is. The normal is the normal n (x, y, z) acquired by the shape information acquisition unit 403. The imaging condition and the illumination condition are the imaging condition V and the illumination condition L acquired by the imaging / illumination condition acquisition unit 404. That is, the initial rendering image generation unit 407, acquired by the acquiring unit 401 to 404, the texture color information of an object, texture deformation information, shape information, and generates an initial rendered image R o from the geometric conditions of the reference image. Initial rendered image generation unit 407 initial rendered image R o generated in the display control module 410 and displayed as a rendered image prior to texture editing GUI screen when performing color editing.

反射光割合導出部408は、法線、拡散反射変角強度、鏡面反射変角強度、撮像条件、照明条件から参照画像における拡散反射光の割合rdと鏡面反射光の割合rsを導出する。法線は、形状情報取得部403によって取得された法線n(x,y,z)である。拡散反射変角強度および鏡面反射変角強度は、質感変角情報取得部402によって取得された拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)および鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)である。撮像条件および照明条件は、撮像・照明条件取得部404によって取得された撮像条件Vおよび照明条件Lである。参照画像Iは、参照画像取得部405によって取得された参照画像Iである。すなわち、反射光割合導出部408は、取得部402〜404によって取得された、被写体の質感変角情報、形状情報、参照画像の幾何条件から参照画像における拡散反射光の割合rdと鏡面反射光の割合rsを導出する。 Reflected light ratio deriving unit 408, normal, diffuse reflection bending strength, deriving specular bending strength, imaging conditions, the ratio r d and the ratio r s of the specular reflection light of the diffuse reflected light in the reference image from the illumination conditions .. The normal is the normal n (x, y, z) acquired by the shape information acquisition unit 403. The diffuse reflection eccentricity and the specular reflection eccentricity are the diffuse reflection eccentricity Ad (x, y, z, l n , v n ) and the specular reflection eccentricity acquired by the texture eccentricity information acquisition unit 402. a s (x, y, z , l n, v n) is. The imaging condition and the illumination condition are the imaging condition V and the illumination condition L acquired by the imaging / illumination condition acquisition unit 404. The reference image I is a reference image I acquired by the reference image acquisition unit 405. That is, the reflected light ratio deriving unit 408, acquired by the acquiring unit 402 to 404, texture deformation information of the object, the shape information, the ratio r d of the diffuse reflected light in the reference image from the geometric conditions of the reference image and the specular reflection light The ratio r s of is derived.

レンダリング画像生成部409は、拡散反射色、鏡面反射色、拡散反射変角強度、鏡面反射変角強度、法線、撮像条件、照明条件、拡散反射補正値、鏡面反射補正値から次の情報を導出する。すなわち、レンダリング画像生成部409は、補正後拡散反射色C’d(x,y,z)、補正後鏡面反射色C’s(x,y,z)を導出する。レンダリング画像生成部409は、導出した補正後拡散反射色C’d(x,y,z)および補正後鏡面反射色C’s(x,y,z)からレンダリング画像Rを導出する。拡散反射色および鏡面反射色は、質感色情報取得部401によって取得された拡散反射色Cd(x,y,z)および鏡面反射色Cs(x,y,z)である。拡散反射変角強度および鏡面反射変角強度は、質感変角情報取得部402によって取得された拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)および鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)である。法線は、形状情報取得部403によって取得された法線n(x,y,z)である。撮像条件および照明条件は、撮像・照明条件取得部404によって取得された撮像条件Vおよび照明条件Lである。拡散反射補正値および鏡面反射補正値は、色補正情報取得部406によって取得された拡散反射補正値pdおよび鏡面反射補正値psである。すなわち、レンダリング画像生成部409は、被写体の質感色情報、質感変角情報、形状情報、参照画像の幾何条件、色補正情報から補正後拡散反射色および補正後鏡面反射色を導出した上で、レンダリング画像Rを生成する。 The rendered image generation unit 409 obtains the following information from the diffuse reflection color, the specular reflection color, the diffuse reflection eccentricity, the mirror reflection eccentricity, the normal, the imaging condition, the illumination condition, the diffuse reflection correction value, and the specular reflection correction value. Derived. In other words, the rendered image generation unit 409, the corrected diffuse reflection color C 'd (x, y, z), corrected specular color C' s (x, y, z) to derive. Rendered image generation unit 409, derived correction after diffuse reflection color C 'd (x, y, z) and the corrected specular color C' s (x, y, z) to derive the rendered image R from. The diffuse reflection color and the specular reflection color are the diffuse reflection color C d (x, y, z) and the specular reflection color C s (x, y, z) acquired by the texture color information acquisition unit 401. The diffuse reflection eccentricity and the specular reflection eccentricity are the diffuse reflection eccentricity Ad (x, y, z, l n , v n ) and the specular reflection eccentricity acquired by the texture eccentricity information acquisition unit 402. a s (x, y, z , l n, v n) is. The normal is the normal n (x, y, z) acquired by the shape information acquisition unit 403. The imaging condition and the illumination condition are the imaging condition V and the illumination condition L acquired by the imaging / illumination condition acquisition unit 404. The diffuse reflection correction value and the specular reflection correction value are the diffuse reflection correction value pd and the specular reflection correction value p s acquired by the color correction information acquisition unit 406. That is, the rendering image generation unit 409 derives the corrected diffuse reflection color and the corrected specular reflection color from the texture color information, texture variation angle information, shape information, geometric conditions of the reference image, and color correction information of the subject, and then derives the corrected diffuse reflection color and the corrected specular reflection color. Generate a rendered image R.

表示制御部410は、初期レンダリング画像、拡散反射光の割合、鏡面反射光の割合、補正後拡散反射色、補正後鏡面反射色、参照画像、レンダリング画像を、色編集を行う際のGUI画面に表示する。初期レンダリング画像は、初期レンダリング画像生成部407で生成された初期レンダリング画像Roである。拡散反射光の割合および鏡面反射光の割合は、反射光割合導出部408で導出された拡散反射光の割合rdおよび拡散反射光の割合rdである。参照画像は、参照画像取得部405で取得された参照画像Iである。補正後拡散反射色および補正後鏡面反射色は、レンダリング画像生成部409で導出された補正後拡散反射色C’d(x,y,z)および補正後鏡面反射色C’s(x,y,z)である。レンダリング画像は、レンダリング画像生成部409で生成されたレンダリング画像Rである。 The display control unit 410 displays the initial rendered image, the ratio of diffuse reflected light, the ratio of specular reflected light, the corrected diffuse reflected color, the corrected mirror reflected color, the reference image, and the rendered image on the GUI screen when color editing is performed. indicate. The initial rendered image is generated by the initial rendering image generation unit 407 initially rendered image R o. Ratio and the ratio of the specular reflection light of the diffuse reflection light is the ratio r d and the ratio r d of the diffuse reflection light of the diffuse reflection light derived by reflected light ratio deriving unit 408. The reference image is the reference image I acquired by the reference image acquisition unit 405. Corrected diffuse reflection color and the corrected specular color is corrected derived by the rendering image generation unit 409 diffuse reflection color C 'd (x, y, z) and the corrected specular color C' s (x, y , Z). The rendered image is a rendered image R generated by the rendered image generation unit 409.

(情報処理装置における動作)
図6は、情報処理装置300で実行される処理の流れを示すフローチャートである。図7は、本実施形態で使用されるGUI例を示す図である。以下、図6のフローチャートを用いて、情報処理装置300における動作の詳細を説明する。なお、下記動作は、入力装置308に対してユーザ操作が行われて、当該ユーザ操作による所定の指示が入力IF305を介して入力されることで開始する。以下、各ステップ(工程)は符号の前にSをつけて表す。
(Operation in information processing device)
FIG. 6 is a flowchart showing a flow of processing executed by the information processing apparatus 300. FIG. 7 is a diagram showing an example of GUI used in this embodiment. Hereinafter, the details of the operation in the information processing apparatus 300 will be described with reference to the flowchart of FIG. The following operation is started when a user operation is performed on the input device 308 and a predetermined instruction by the user operation is input via the input IF 305. Hereinafter, each step (step) is represented by adding S before the reference numeral.

S401では、情報処理装置300は、図7に示すGUI画面700を表示装置310に表示する。GUI画面700では、参照画像の表示、ユーザ操作による入力に応じて質感の編集に必要な情報の取得、取得した情報に基づき生成したレンダリング画像の表示、質感編集を行った結果の保存を行うことができる。以下、表示装置310に対する表示の制御は表示制御部410により行われる。 In S401, the information processing device 300 displays the GUI screen 700 shown in FIG. 7 on the display device 310. On the GUI screen 700, the reference image is displayed, the information necessary for editing the texture is acquired according to the input by the user operation, the rendered image generated based on the acquired information is displayed, and the result of the texture editing is saved. Can be done. Hereinafter, the display control for the display device 310 is performed by the display control unit 410.

S402では、質感色情報取得部401、質感変角情報取得部402、形状情報取得部403、撮像・照明条件取得部404、参照画像取得部405は、ユーザが設定したデータの格納先から各情報を取得する。すなわち、質感色情報取得部401は、被写体の質感色情報である、拡散反射色Cd(x,y,z)および鏡面反射色Cs(x,y,z)を取得する。質感変角情報取得部402は、被写体の質感変角色情報である、拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)および鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)を取得する。形状情報取得部403は、被写体の形状情報である法線n(x,y,z)を取得する。撮像・照明条件取得部404は、被写体の参照画像の撮像条件Vおよび照明条件Lを取得する。参照画像取得部405は、被写体の参照画像Iを取得する。GUI画面700における領域U701は、データ読み出し元を設定するための領域であり、参照画像、撮像・照明条件、形状、色補正前質感情報に関しユーザによりデータの格納先が設定される。ユーザ操作によってデータ読み込みボタン711が押下されることで、格納先からデータを読み込む読込処理を開始する。色補正前質感情報は、拡散反射色Cd(x,y,z)、鏡面反射色Cs(x,y,z)、拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)、鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)の格納先をリストで保持するデータおよびその格納先を示している。質感色情報取得部401によって取得された、拡散反射色Cd(x,y,z)および鏡面反射色Cs(x,y,z)は、初期レンダリング画像生成部407、レンダリング画像生成部409に出力される。質感変角情報取得部402で取得された、拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)、鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)は、初期レンダリング画像生成部407、反射光割合導出部408、レンダリング画像生成部409に出力される。形状情報取得部403によって取得された法線n(x,y,z)は、初期レンダリング画像生成部407、反射光割合導出部408、レンダリング画像生成部409に出力される。撮像・照明条件取得部404によって取得された参照画像の撮像条件Vおよび照明条件Lは、初期レンダリング画像生成部407、反射光割合導出部408、レンダリング画像生成部409に出力される。参照画像取得部405によって取得された参照画像Iは、表示制御部410に出力され、後述のS405にてGUI画面700の領域U702に表示される。 In S402, the texture color information acquisition unit 401, the texture variation angle information acquisition unit 402, the shape information acquisition unit 403, the imaging / lighting condition acquisition unit 404, and the reference image acquisition unit 405 each information from the data storage destination set by the user. To get. That is, the texture color information acquisition unit 401 acquires the diffuse reflection color C d (x, y, z) and the specular reflection color C s (x, y, z), which are the texture color information of the subject. Textured bending information acquisition unit 402 is a texture deformation color information of the object, the diffuse reflection bending strength A d (x, y, z , l n, v n) and specular bending strength A s (x, y , Z, l n , v n ). The shape information acquisition unit 403 acquires the normal n (x, y, z) which is the shape information of the subject. The imaging / illumination condition acquisition unit 404 acquires the imaging condition V and the illumination condition L of the reference image of the subject. The reference image acquisition unit 405 acquires the reference image I of the subject. The area U701 on the GUI screen 700 is an area for setting a data reading source, and a user sets a data storage destination for reference images, imaging / lighting conditions, shapes, and color correction pre-texture information. When the data read button 711 is pressed by the user operation, the read process of reading the data from the storage destination is started. The color correction pre-texture information includes diffuse reflection color C d (x, y, z), specular reflection color C s (x, y, z), diffuse reflection variable angle intensity Ad (x, y, z, l n ,). v n), shows specular bending strength a s (x, y, z , l n, the data and its storage location to hold the storage destination of v n) in the list. The diffuse reflection color C d (x, y, z) and the specular reflection color C s (x, y, z) acquired by the texture color information acquisition unit 401 are the initial rendering image generation unit 407 and the rendering image generation unit 409. Is output to. Obtained by texture deformation information acquisition unit 402, the diffuse reflection bending strength A d (x, y, z , l n, v n), specular bending strength A s (x, y, z , l n, v n ) is output to the initial rendered image generation unit 407, the reflected light ratio derivation unit 408, and the rendered image generation unit 409. The normal n (x, y, z) acquired by the shape information acquisition unit 403 is output to the initial rendering image generation unit 407, the reflected light ratio derivation unit 408, and the rendering image generation unit 409. The imaging condition V and the illumination condition L of the reference image acquired by the imaging / illumination condition acquisition unit 404 are output to the initial rendered image generation unit 407, the reflected light ratio deriving unit 408, and the rendered image generation unit 409. The reference image I acquired by the reference image acquisition unit 405 is output to the display control unit 410 and displayed in the area U702 of the GUI screen 700 in S405 described later.

S403では、初期レンダリング画像生成部407は、拡散反射色Cd、鏡面反射色Cs、拡散反射変角強度Ad、鏡面反射変角強度As、法線n(x,y,z)、撮像条件V、照明条件Lに基づき、初期レンダリング画像Roを生成する。拡散反射色Cd、鏡面反射色Cs、拡散反射変角強度Ad、鏡面反射変角強度As、法線n(x,y,z)、撮像条件V、照明条件Lは、S402にて取得された情報である。初期レンダリング画像生成部407によって生成された初期レンダリング画像Roは、表示制御部410に出力され、後述のS405にてGUI画面700の領域U703に表示される。初期レンダリング画像Roの画素値Ro(u,v)は、反射特性に対するレンダリング方程式により以下の(1)、(2)式に基づき導出される。 In S403, the initial rendering image generation unit 407, diffuse reflection color C d, specular color C s, diffuse reflection bending strength A d, specular bending strength A s, the normal n (x, y, z) , The initial rendered image Ro is generated based on the imaging condition V and the illumination condition L. Diffuse reflection color C d, specular color C s, diffuse reflection bending strength A d, specular bending strength A s, the normal n (x, y, z) , the imaging condition V, the illumination condition L is the S402 This is the information obtained. Initial rendered image generation unit initial rendered image R o produced by 407 is output to the display control unit 410, is displayed in the area U703 of the GUI screen 700 in S405 will be described later. The pixel value Ro (u, v) of the initial rendered image Ro is derived based on the following equations (1) and (2) by the rendering equation for the reflection characteristic.

Figure 2021077237
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Figure 2021077237
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ここで、画像上の位置(u,v)に対応する被写体上の位置(x,y,z)は、カメラの内部パラメータおよび外部パラメータから導出される。C(x,y,z,ln,vn)は、位置(x,y,z)における反射特性を表している。C(x,y,z,ln,vn)は、拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)、鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)に対して拡散反射色Cd(x,y,z)、鏡面反射色Cs(x,y,z)を掛け合わせた変角強度の和で表現される。dotは、ベクトル同士の内積演算を表し、内積が負になる場合は0に置きかえる。位置(x,y,z)における観測ベクトルvn(x,y,z)は、撮像条件Vの外部パラメータが持つカメラ位置(xc,yc,zc)および被写体の位置(x,y,z)より、下記の(3)式および(4)式から導出される。 Here, the position (x, y, z) on the subject corresponding to the position (u, v) on the image is derived from the internal parameter and the external parameter of the camera. C (x, y, z, l n , v n ) represents the reflection characteristic at the position (x, y, z). C (x, y, z, l n, v n) , the diffuse reflection bending strength A d (x, y, z , l n, v n), specular bending strength A s (x, y, z , L n , v n ), multiplied by the diffuse reflection color C d (x, y, z) and the specular reflection color C s (x, y, z). Dot represents the inner product operation between vectors, and when the inner product becomes negative, it is replaced with 0. The observation vector v n (x, y, z) at the position (x, y, z) is the camera position (x c , y c , z c ) and the subject position (x, y) of the external parameter of the imaging condition V. , Z), it is derived from the following equations (3) and (4).

Figure 2021077237
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Figure 2021077237
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S404では、反射光割合導出部408は、拡散反射変角強度Ad、鏡面反射変角強度As、法線n(x,y,z)、撮像条件V、照明条件Lから参照画像Iにおける拡散反射光の割合rdと鏡面反射光の割合rsを導出する。拡散反射変角強度Ad、鏡面反射変角強度As、法線n(x,y,z)、撮像条件V、照明条件Lは、S402にて取得されたデータである。反射光割合導出部408によって導出された参照画像Iにおける拡散反射光の割合rdと鏡面反射光の割合rsは、表示制御部410に出力され、後述のS405にてGUI画面700の領域U704に表示される。反射光の割合は、鏡面反射光が正反射方向に分布する光であることから、参照画像Iの各画素における撮像時の幾何条件が正反射の幾何条件からどれだけずれているかに着目することで導出される。撮像時の幾何条件の正反射からのずれは、入射光ベクトルlnと位置(x,y,z)における出射光ベクトルvn(x,y,z)の半分の角度を表すハーフベクトルh(x,y,z)と法線n(x,y,z)の角度差θから得られる。ハーフベクトルh(x,y,z)は、以下の(5)式より導出される。また、ハーフベクトルh(x,y,z)と法線n(x,y,z)の角度差θは、以下の(6)式より導出される。 In S404, the reflected light ratio deriving unit 408, the diffuse reflection bending strength A d, specular bending strength A s, the normal n (x, y, z) , the imaging condition V, in the reference image I from illumination condition L deriving a ratio r d and the ratio r s of the specular reflection light of the diffuse reflected light. Diffuse reflection bending strength A d, specular bending strength A s, the normal n (x, y, z) , the imaging condition V, the illumination condition L is data acquired in S402. Ratio r d and the ratio r s of the specular reflection light of the diffuse reflected light in the reference image I derived by the reflected light ratio deriving unit 408 is output to the display control unit 410, the area of the GUI screen 700 in S405 described later U704 Is displayed in. Since the ratio of the reflected light is the light in which the specular reflected light is distributed in the regular reflection direction, pay attention to how much the geometric condition at the time of imaging in each pixel of the reference image I deviates from the geometric condition of the regular reflection. Derived by. The deviation of the geometric condition from specular reflection at the time of imaging is the half vector h (representing the angle between the incident light vector l n and the emitted light vector v n (x, y, z) at the position (x, y, z). It is obtained from the angle difference θ between x, y, z) and the normal n (x, y, z). The half vector h (x, y, z) is derived from the following equation (5). Further, the angle difference θ between the half vector h (x, y, z) and the normal n (x, y, z) is derived from the following equation (6).

Figure 2021077237
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Figure 2021077237
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ここで、撮像幾何条件に対するハーフベクトルh(x,y,z)と法線n(x,y,z)間の角度差θの関係について、図8(a)および図8(b)を用いて説明する。図8(a)は、位置(x1,y1,z1)における入射光ベクトルlnと出射光ベクトルvn(x1,y1,z1)が正反射条件にあるときのハーフベクトルh(x1,y1,z1)と法線n(x1,y1,z1)の関係を示す図である。入射光ベクトルlnと出射光ベクトルvn(x1,y1,z1)が正反射条件であるとき、ハーフベクトルh(x1,y1,z1)と法線n(x1,y1,z1)は一致する。そのため、ハーフベクトルh(x1,y1,z1)と法線n(x1,y1,z1)の角度差θは0となる。一方、図8(b)は、位置(x2,y2,z2)における入射光ベクトルlnと出射光ベクトルvn(x2,y2,z2)が正反射条件からずれているときのハーフベクトルh(x2,y2,z2)と法線n(x2,y2,z2)の関係を示す図である。入射光ベクトルlnと出射光ベクトルvn(x2,y2,z2)が正反射条件からずれているとき、ハーフベクトルh(x2,y2,z2)と法線n(x2,y2,z2)は角度差θを持つ。このことから、角度差θの値の大きさから、撮像条件が正反射であるかどうかを判断することができる。参照画像Iにおける拡散反射光の割合rdおよび鏡面反射光の割合rsの導出は、鏡面反射光に対応する正反射条件と、拡散反射光に対応する幾何条件を分離する閾値Tを設定することで行う。閾値Tには、鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)の正反射方向に対する強度分布から、正反射付近の最大強度に対して強度が10%以下になる角度差θを設定する。図9(a)は、参照画像を示す図である。図9(b)は、図9(a)に示す参照画像におけるハーフベクトルと法線間の角度差の頻度分布を示す図である。図9(a)に示す参照画像について、図9(b)に示すような参照画像Iにおける角度差θの頻度分布f(θ)を考えるとき、拡散反射光の割合rdと鏡面反射光の割合rsは、以下の(7)式および(8)式より導出される。 Here, with respect to the relationship of the angle difference θ between the half vector h (x, y, z) and the normal n (x, y, z) with respect to the imaging geometric condition, FIGS. 8 (a) and 8 (b) are used. Will be explained. Half vector when FIG. 8 (a), the position (x 1, y 1, z 1) output light vector v n and the incident light vector l n in the (x 1, y 1, z 1) is in the specular reflection condition It is a figure which shows the relationship between h (x 1 , y 1 , z 1 ) and the normal n (x 1 , y 1 , z 1). When the incident light vector l n and the emitted light vector v n (x 1 , y 1 , z 1 ) are specular reflection conditions, the half vector h (x 1 , y 1 , z 1 ) and the normal n (x 1 , z 1) y 1 , z 1 ) match. Therefore, the angle difference θ between the half vector h (x 1 , y 1 , z 1 ) and the normal n (x 1 , y 1 , z 1) is 0. On the other hand, in FIG. 8 (b), the incident light vector l n and the emitted light vector v n (x 2 , y 2 , z 2 ) at the positions (x 2 , y 2 , z 2 ) deviate from the specular reflection condition. It is a figure which shows the relationship between the half vector h (x 2 , y 2 , z 2 ) and the normal n (x 2 , y 2 , z 2) at the time. When the incident light vector l n and the emitted light vector v n (x 2 , y 2 , z 2 ) deviate from the specular reflection condition, the half vector h (x 2 , y 2 , z 2 ) and the normal n (x) 2 , y 2 , z 2 ) have an angle difference θ. From this, it is possible to determine whether or not the imaging condition is specular reflection from the magnitude of the value of the angle difference θ. Derivation of ratio r d and the ratio r s of the specular reflection light of the diffuse reflected light in the reference image I sets a threshold value T to separate the specular reflection condition corresponding to the specular reflection light, the geometric condition corresponding to the diffuse reflected light Do it by. The threshold T, specular bending strength A s from the intensity distribution with respect to the specular reflection direction of the (x, y, z, l n, v n), the intensity with respect to the maximum intensity around the specular reflection is 10% or less Set the angle difference θ. FIG. 9A is a diagram showing a reference image. FIG. 9B is a diagram showing a frequency distribution of the angle difference between the half vector and the normal in the reference image shown in FIG. 9A. For the reference image shown in FIG. 9 (a), when considering the frequency distribution f (theta) of the angle difference theta in the reference image I as shown in FIG. 9 (b), the diffuse reflection ratio r d and specular light The ratio r s is derived from the following equations (7) and (8).

Figure 2021077237
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Figure 2021077237
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ここで、tは頻度分布における角度差θの区間幅である。Tは上述の閾値である。 Here, t is the interval width of the angle difference θ in the frequency distribution. T is the threshold value described above.

S405では、情報処理装置300は、S402にて取得された参照画像Iと、S403にて生成された初期レンダリング画像Roと、S404にて導出された拡散反射光の割合rd、鏡面反射光の割合rsをGUI画面700に表示する。参照画像Iは、GUI画面700の領域U702に表示される。初期レンダリング画像Roは、GUI画面700の領域U703に表示される。拡散反射光の割合rdと鏡面反射光の割合rsは、GUI画面700の領域U704に表示される。 In S405, the information processing apparatus 300 includes a reference image I acquired in S402, and the initial rendered image R o generated in S403, the ratio r d of the diffuse reflection light derived by S404, specular reflection light The ratio r s of is displayed on the GUI screen 700. The reference image I is displayed in the area U702 of the GUI screen 700. Initial rendered image R o is displayed in an area U703 of the GUI screen 700. Ratio r d and the ratio r s of the specular reflection light of the diffuse reflection light is displayed in the area U704 of the GUI screen 700.

S406では、色補正情報取得部406は、GUI画面700より色補正情報である、拡散反射補正値pdと鏡面反射補正値psを取得する。ユーザは、領域U705に表示されるスライダーバー上のスライダーを操作することにより各反射色のRGBを補正する係数を与える。 In S406, the color correction information acquisition unit 406 acquires the diffuse reflection correction value p d and the specular reflection correction value p s , which are color correction information, from the GUI screen 700. The user gives a coefficient for correcting RGB of each reflected color by operating the slider on the slider bar displayed in the area U705.

S407では、レンダリング画像生成部409は、質感色情報、質感変角情報、形状情報、幾何条件、色補正情報から、補正後拡散反射色C’d(x,y,z)、補正後鏡面反射色C’s(x,y,z)を導出し、レンダリング画像Rを生成する。レンダリング画像生成部409によって生成されたレンダリング画像Rは、表示制御部410に出力され、後述のS408にてGUI画面700の領域U703に表示される。質感色情報は、拡散反射色Cd(x,y,z)および鏡面反射色Cs(x,y,z)を含む情報であって、S402で取得された情報である。質感変角情報は、拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)および鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)を含む情報であって、S402で取得された情報である。形状情報は、法線nを含む情報であって、S402で取得された情報である。幾何条件は、撮像条件Vおよび照明条件Lを含む情報であって、S402で取得された情報である。色補正情報は、拡散反射補正値pdおよび鏡面反射補正値psを含む情報であって、S406で取得された情報である。補正後拡散反射色C’d(x,y,z)は、以下の(9)式により導出される。補正後鏡面反射色C’s(x,y,z)は、以下の(10)式により導出される。 In S407, the rendering image generation unit 409 uses the texture color information, texture variation angle information, shape information, geometric conditions, and color correction information to obtain the corrected diffuse reflection color C'd (x, y, z) and the corrected specular reflection. color C 's (x, y, z) to derive, generate a rendered image R. The rendered image R generated by the rendered image generation unit 409 is output to the display control unit 410, and is displayed in the area U703 of the GUI screen 700 in S408 described later. The texture color information is information including the diffuse reflection color C d (x, y, z) and the specular reflection color C s (x, y, z), and is the information acquired in S402. Information texture bending information, including the diffuse reflection bending strength A d (x, y, z , l n, v n) and specular bending strength A s (x, y, z , l n, v n) a This is the information acquired in S402. The shape information is information including the normal n, and is the information acquired in S402. The geometric condition is information including the imaging condition V and the illumination condition L, and is the information acquired in S402. The color correction information is information including the diffuse reflection correction value p d and the specular reflection correction value p s , and is the information acquired in S406. The corrected diffuse reflection color C'd (x, y, z) is derived by the following equation (9). Corrected specular color C 's (, x, y z) is derived by the following equation (10).

Figure 2021077237
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Figure 2021077237
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拡散反射補正値pdは、拡散反射色Cd(x,y,z)のRGBを補正する係数であり、RGBそれぞれに値を掛け合わせることで補正を行う。鏡面反射補正値psは、鏡面反射色Cs(x,y,z)のRGBを補正する係数であり、RGBそれぞれに値を掛け合わせることで補正を行う。レンダリング画像生成部409は、取得した情報と導出された補正後拡散反射色C’d(x,y,z)および補正後鏡面反射色C’s(x,y,z)とから、レンダリング画像Rの画素値R(u,v)は、以下の(11)式に基づき導出される。 The diffuse reflection correction value pd is a coefficient for correcting RGB of the diffuse reflection color C d (x, y, z), and the correction is performed by multiplying each of RGB by a value. The specular reflection correction value p s is a coefficient for correcting RGB of the specular reflection color C s (x, y, z), and the correction is performed by multiplying each of RGB by a value. Rendered image generation unit 409, the information obtained and the derived corrected diffuse reflection color C 'd (x, y, z) and the corrected specular color C' s (x, y, z) from a rendering image The pixel value R (u, v) of R is derived based on the following equation (11).

Figure 2021077237
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Figure 2021077237
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上述の記号のうち「C’(x,y,z,ln,vn)」は、S403における初期レンダリング画像生成での導出式と同様である。C’(x,y,z,ln,vn)は、位置(x,y,z)における反射特性を表している。 Among the above symbols, "C'(x, y, z, l n , v n )" is the same as the derivation formula in the initial rendered image generation in S403. C'(x, y, z, l n , v n ) represents the reflection characteristic at the position (x, y, z).

S408では、情報処理装置300は、S407で生成されたレンダリング画像RをGUI画面700へ表示する。GUI画面700上で領域U703に表示されている画像をレンダリング画像Rに置き換え、色補正後の画像をユーザに確認できるようにする。 In S408, the information processing apparatus 300 displays the rendered image R generated in S407 on the GUI screen 700. The image displayed in the area U703 on the GUI screen 700 is replaced with the rendered image R so that the user can confirm the color-corrected image.

S409では、情報処理装置300は、編集作業を終了するかどうかを判定する。編集作業は、画像における被写体の質感情報の編集である色編集を含む。情報処理装置300は、編集作業を終了するとの判定結果を得た場合(S409のYES)、処理をS410へ移行する。情報処理装置300は、編集作業を終了しないとの判定結果を得た場合(S409のNO)、処理をS406へ移行し、S406以降の処理が行われる。編集作業を終了するかどうかは、GUI画面700の領域U706の編集終了ボタン712に対する、ユーザ操作による押下の有無で決定される。GUI画面700の領域U705においてスライダーバー上のスライダーで色補正が行われるなど、編集終了ボタン712の押下以外のユーザ操作による補正が行われた場合(S409のNO)、処理をS406へ移行し、S406以降で色補正処理が行われる。 In S409, the information processing apparatus 300 determines whether or not to end the editing work. The editing work includes color editing, which is the editing of the texture information of the subject in the image. When the information processing apparatus 300 obtains a determination result that the editing work is completed (YES in S409), the information processing apparatus 300 shifts the processing to S410. When the information processing apparatus 300 obtains a determination result that the editing work is not completed (NO in S409), the processing shifts to S406, and the processing after S406 is performed. Whether or not to end the editing work is determined by whether or not the editing end button 712 in the area U706 of the GUI screen 700 is pressed by a user operation. When correction is performed by a user operation other than pressing the edit end button 712 (NO in S409), such as color correction being performed by the slider on the slider bar in the area U705 of the GUI screen 700, the process is shifted to S406. Color correction processing is performed after S406.

S410では、情報処理装置300は、色補正後の質感情報を保存する。データの格納先は、GUI画面700の領域U706にてユーザにより指定される。ここで、色補正後質感情報は、補正後拡散反射色C’d(x,y,z)、補正後鏡面反射色C’s(x,y,z)、拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)、鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)の格納先をリストで保持する。 In S410, the information processing device 300 stores the texture information after color correction. The data storage destination is specified by the user in the area U706 of the GUI screen 700. Here, texture data after the color correction is corrected diffuse reflection color C 'd (x, y, z), corrected specular color C' s (x, y, z), diffuse reflection bending strength A d ( x, y, z, l n , v n), holds specular bending strength a s (x, y, z , l n, the storage destination of v n) in the list.

上記構成により、参照画像における拡散反射光と鏡面反射光の割合は、参照画像の被写体における撮像幾何条件の正反射条件からのずれに基づいて導出され、GUI画面700を通じてユーザに提示される。これにより、ユーザは、参照画像の色に寄与する反射光の割合を認識し、画像の色に対し鏡面反射光成分および拡散反射光成分が相互に関連付けられていることから、質感編集において拡散反射光と鏡面反射光の両方を適切に編集することができる。 With the above configuration, the ratio of the diffuse reflection light to the specular reflection light in the reference image is derived based on the deviation of the imaging geometric condition of the reference image subject from the normal reflection condition, and is presented to the user through the GUI screen 700. As a result, the user recognizes the ratio of the reflected light that contributes to the color of the reference image, and since the specular reflection light component and the diffuse reflection light component are associated with each other with respect to the color of the image, the diffuse reflection in the texture editing Both light and specular light can be edited appropriately.

本実施形態では、参照画像における拡散反射光と鏡面反射光の割合を、ハーフベクトルと法線間の角度差に対して設定した閾値に基づいて導出した。参照画像における拡散反射光と鏡面反射光の割合を、各角度差における拡散反射変角強度と鏡面反射変角強度に基づいて導出してもよい。図10は、ハーフベクトルと法線の角度差に対する変角強度を示す図である。図10に示すように、角度差ごとに拡散反射光と鏡面反射光の割合が変化していることが確認できる。そのため、角度差ごとの変角強度を考慮した各反射光の割合を導出することが可能となる。このときの拡散反射光の割合rdは、以下の(13)式により導出される。また、このときの鏡面反射光の割合rsは、以下の(14)式により導出される。 In the present embodiment, the ratio of the diffuse reflected light and the specular reflected light in the reference image is derived based on the threshold value set for the angle difference between the half vector and the normal. The ratio of the diffuse reflection light to the specular reflection light in the reference image may be derived based on the diffuse reflection eccentricity and the specular eccentricity at each angle difference. FIG. 10 is a diagram showing the variation intensity with respect to the angle difference between the half vector and the normal line. As shown in FIG. 10, it can be confirmed that the ratio of the diffuse reflected light and the specular reflected light changes for each angle difference. Therefore, it is possible to derive the ratio of each reflected light in consideration of the variation intensity for each angle difference. Ratio r d of the diffuse reflection light at this time is derived by the following equation (13). The ratio r s of the specular reflection light at this time is derived by the following equation (14).

Figure 2021077237
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Figure 2021077237
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ここで、θ(x,y,z)は、位置(x,y,z)におけるハーフベクトルh(x,y,z)と法線n(x,y,z)間の角度差θである。f(θ(x,y,z))は、参照画像I(u,v)におけるハーフベクトルh(x,y,z)と法線n(x,y,z)の角度差θの頻度である。画像上の位置(u,v)に対応する被写体上の位置(x,y,z)は、カメラの内部パラメータおよび外部パラメータから得られる。これら演算式により、角度差毎の拡散反射光と鏡面反射光の変角強度を考慮し、より厳密な拡散反射光と鏡面反射光の割合を導出することができる。 Here, θ (x, y, z) is the angle difference θ between the half vector h (x, y, z) at the position (x, y, z) and the normal n (x, y, z). .. f (θ (x, y, z)) is the frequency of the angle difference θ between the half vector h (x, y, z) and the normal n (x, y, z) in the reference image I (u, v). is there. The position (x, y, z) on the subject corresponding to the position (u, v) on the image is obtained from the internal and external parameters of the camera. By these calculation formulas, it is possible to derive a more strict ratio of diffuse reflected light and specular reflected light by considering the variation intensity of diffuse reflected light and specular reflected light for each angle difference.

<<実施形態2>>
実施形態1では、参照画像における拡散反射光と鏡面反射光の割合をGUI上に数値として表示を行うことで、質感編集の支援を行う例について説明した。本実施形態では、画像の各位置に対する拡散反射光と鏡面反射光の割合をGUI上に画像として可視化して表示を行うことで、質感編集の支援を行う例について説明する。これにより、ユーザが着目したい位置の反射光の割合を確認することが可能となる。
<< Embodiment 2 >>
In the first embodiment, an example of supporting texture editing by displaying the ratio of diffuse reflected light and specular reflected light in the reference image as a numerical value on the GUI has been described. In the present embodiment, an example in which texture editing is supported by visualizing and displaying the ratio of diffuse reflected light and specular reflected light to each position of the image as an image on the GUI will be described. This makes it possible to confirm the ratio of the reflected light at the position that the user wants to pay attention to.

(情報処理装置の装置構成)
本実施形態の情報処理装置の装置構成は、情報処理装置300の装置構成と同じであるため、その説明を省略する。
(Device configuration of information processing device)
Since the device configuration of the information processing device of the present embodiment is the same as the device configuration of the information processing device 300, the description thereof will be omitted.

(情報処理装置の論理構成)
次に、本実施形態の情報処理装置で行われる処理について、図11を参照して説明する。図11は、本実施形態の情報処理装置1100の論理構成例を示すブロック図である。情報処理装置1100は、CPU301がROM303に格納されたプログラムを、RAM302をワークメモリとして実行することで、図11に示す論理構成として機能する。なお、以下に示す処理のすべてがCPU301によって実行される必要はなく、処理の一部または全部がCPU301以外の一つまたは複数の処理回路によって行われるように情報処理装置1100が構成されていてもよい。
(Logical configuration of information processing device)
Next, the processing performed by the information processing apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a block diagram showing a logical configuration example of the information processing apparatus 1100 of the present embodiment. The information processing apparatus 1100 functions as the logical configuration shown in FIG. 11 by executing the program stored in the ROM 303 by the CPU 301 using the RAM 302 as the work memory. It should be noted that it is not necessary that all of the processes shown below are executed by the CPU 301, and even if the information processing apparatus 1100 is configured so that a part or all of the processes are performed by one or a plurality of processing circuits other than the CPU 301. Good.

情報処理装置1100は、質感色情報取得部401、質感変角情報取得部402、形状情報取得部403、撮像・照明条件取得部404、参照画像取得部405、色補正情報取得部406を有する。また、情報処理装置1100は、初期レンダリング画像生成部407、レンダリング画像生成部409を有する。情報処理装置1100は、さらに、反射光分布導出部1101、表示制御部1102を有する。質感色情報取得部401、質感変角情報取得部402、形状情報取得部403、撮像・照明条件取得部404、参照画像取得部405、色補正情報取得部406は、情報処理装置300における論理構成と同様であり、その説明を省略する。また、初期レンダリング画像生成部407、レンダリング画像生成部409も、情報処理装置300における論理構成と同様であり、その説明を省略する。 The information processing device 1100 includes a texture color information acquisition unit 401, a texture variation angle information acquisition unit 402, a shape information acquisition unit 403, an imaging / lighting condition acquisition unit 404, a reference image acquisition unit 405, and a color correction information acquisition unit 406. Further, the information processing device 1100 has an initial rendered image generation unit 407 and a rendered image generation unit 409. The information processing device 1100 further includes a reflected light distribution derivation unit 1101 and a display control unit 1102. The texture color information acquisition unit 401, the texture variation angle information acquisition unit 402, the shape information acquisition unit 403, the imaging / lighting condition acquisition unit 404, the reference image acquisition unit 405, and the color correction information acquisition unit 406 are logical configurations in the information processing device 300. The same applies to the above, and the description thereof will be omitted. Further, the initial rendered image generation unit 407 and the rendered image generation unit 409 are also the same as the logical configuration in the information processing apparatus 300, and the description thereof will be omitted.

反射光分布導出部1101は、法線、拡散反射変角強度、鏡面反射変角強度、撮像条件、照明条件から参照画像Iの位置(u,v)における拡散反射光と鏡面反射光の割合を導出し、反射光分布画像rを生成する。法線は、形状情報取得部403によって取得された法線n(x,y,z)である。拡散反射変角強度および鏡面反射変角強度は、質感変角情報取得部402によって取得された拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)および鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)である。撮像条件および照明条件は、撮像・照明条件取得部404によって取得された撮像条件Vおよび照明条件Lである。すなわち、反射光分布導出部1101は、被写体の質感変角情報、形状情報、参照画像の幾何条件から参照画像Iの位置(u,v)における拡散反射光と鏡面反射光の割合を導出し、反射光分布画像rを生成する。 The reflected light distribution derivation unit 1101 determines the ratio of the diffuse reflected light and the mirror reflected light at the position (u, v) of the reference image I from the normal line, the diffuse reflection variable angle intensity, the mirror reflection variable angle intensity, the imaging condition, and the illumination condition. It is derived and the reflected light distribution image r is generated. The normal is the normal n (x, y, z) acquired by the shape information acquisition unit 403. The diffuse reflection eccentricity and the specular reflection eccentricity are the diffuse reflection eccentricity Ad (x, y, z, l n , v n ) and the specular reflection eccentricity acquired by the texture eccentricity information acquisition unit 402. a s (x, y, z , l n, v n) is. The imaging condition and the illumination condition are the imaging condition V and the illumination condition L acquired by the imaging / illumination condition acquisition unit 404. That is, the reflected light distribution derivation unit 1101 derives the ratio of the diffuse reflected light and the mirror surface reflected light at the position (u, v) of the reference image I from the texture variation information, the shape information, and the geometric conditions of the reference image of the subject. The reflected light distribution image r is generated.

表示制御部1102は、初期レンダリング画像、反射光分布画像、補正後拡散反射色、補正後鏡面反射色、参照画像、レンダリング画像を、色編集を行う際のGUI画面に表示する。初期レンダリング画像は、初期レンダリング画像生成部407で生成された初期レンダリング画像Roである。反射光分布画像は、反射光分布導出部1101で導出された反射分布画像rである。参照画像は、参照画像取得部405で取得された参照画像Iである。補正後拡散反射色および補正後鏡面反射色は、レンダリング画像生成部409で導出された補正後拡散反射色C’d(x,y,z)および補正後鏡面反射色C’s(x,y,z)である。レンダリング画像は、レンダリング画像生成部409で生成されたレンダリング画像Rである。 The display control unit 1102 displays the initial rendered image, the reflected light distribution image, the corrected diffuse reflection color, the corrected mirror reflection color, the reference image, and the rendered image on the GUI screen when color editing is performed. The initial rendered image are generated in the initial rendering image generation unit 407 initially rendered image R o. The reflected light distribution image is a reflection distribution image r derived by the reflected light distribution derivation unit 1101. The reference image is the reference image I acquired by the reference image acquisition unit 405. Corrected diffuse reflection color and the corrected specular color is corrected derived by the rendering image generation unit 409 diffuse reflection color C 'd (x, y, z) and the corrected specular color C' s (x, y , Z). The rendered image is a rendered image R generated by the rendered image generation unit 409.

(情報処理装置における動作)
図12は、情報処理装置1100で実行される処理の流れを示すフローチャートである。図13は、本実施形態で使用されるGUI例を示す図である。以下、図12のフローチャートを用いて情報処理装置1100における動作の詳細を説明する。なお、下記動作は、入力装置308に対してユーザ操作が行われて、当該ユーザ操作による所定の指示が入力IF305を介して入力されることで開始する。本実施形態では、表示装置310に対する表示の制御は表示制御部1102により行われる。
(Operation in information processing device)
FIG. 12 is a flowchart showing a flow of processing executed by the information processing apparatus 1100. FIG. 13 is a diagram showing an example of GUI used in this embodiment. Hereinafter, the details of the operation in the information processing apparatus 1100 will be described with reference to the flowchart of FIG. The following operation is started when a user operation is performed on the input device 308 and a predetermined instruction by the user operation is input via the input IF 305. In the present embodiment, the display control for the display device 310 is performed by the display control unit 1102.

S401からS403、およびS406からS410は、実施形態1で同じ符号を付しているステップと同じ処理内容であるため、その説明を省略する。 Since S401 to S403 and S406 to S410 have the same processing contents as the steps having the same reference numerals in the first embodiment, the description thereof will be omitted.

S1101では、反射光分布導出部1101は、拡散反射変角強度Ad、鏡面反射変角強度As、法線n、撮像条件V、照明条件Lから参照画像Iの位置(u,v)における拡散反射光と鏡面反射光の割合を導出し、反射光分布画像rを生成する。反射光分布導出部1101によって生成された反射光分布画像rは、表示制御部1102に出力され、後述のS1102にてGUI画面700の領域U1301に表示される。拡散反射変角強度Ad、鏡面反射変角強度As、法線n、撮像条件V、照明条件L、参照画像Iは、S402にて取得されたデータである。まず、参照画像Iの位置(u,v)における鏡面反射光の割合rs(u,v)は、下記の(15)式により導出される。 In S1101, the reflected light distribution deriving section 1101, the diffuse reflection bending strength A d, in specular bending strength A s, the normal n, the imaging condition V, the position of the reference image I from illumination conditions L (u, v) The ratio of the diffuse reflected light and the mirror surface reflected light is derived, and the reflected light distribution image r is generated. The reflected light distribution image r generated by the reflected light distribution derivation unit 1101 is output to the display control unit 1102 and displayed in the area U1301 of the GUI screen 700 in S1102 described later. Diffuse reflection bending strength A d, specular bending strength A s, the normal n, the imaging condition V, the illumination condition L, the reference image I is data acquired in S402. First, the position of the reference image I (u, v) the ratio of the specular reflection light at r s (u, v) is derived by (15) below.

Figure 2021077237
Figure 2021077237

ここで、画像上の位置(u,v)に対応する被写体上の位置(x,y,z)は、カメラの内部パラメータおよび外部パラメータにより対応づけられる。次に、鏡面反射光の割合rs(u,v)は、GUIに表示するための反射光分布画像rの画素値r(u,v)へ変換される。反射光分布画像rは、鏡面反射光の割合が80%を越える位置(u,v)を白に表示し、鏡面反射光の割合が80%未満の位置(u,v)を黒と表示するように画像の色が変換される。 Here, the position (x, y, z) on the subject corresponding to the position (u, v) on the image is associated with the internal parameter and the external parameter of the camera. Next, the ratio r s (u, v) of the specularly reflected light is converted into the pixel value r (u, v) of the reflected light distribution image r for display on the GUI. In the reflected light distribution image r, the position (u, v) where the ratio of the specular reflected light exceeds 80% is displayed in white, and the position (u, v) where the ratio of the specular reflected light is less than 80% is displayed as black. The color of the image is converted as follows.

S1102では、情報処理装置1100は、S402にて取得された参照画像Iと、S403にて生成された初期レンダリング画像R0と、S1101にて生成された反射光分布画像rをGUI画面1300に表示する。参照画像Iは、GUI画面1300の領域U702に表示される。初期レンダリング画像R0は、GUI画面1300の領域U703に表示される。反射光分布画像rは、GUI画面1300の領域U1301に表示される。 In S1102, the information processing apparatus 1100 displays the reference image I acquired in S402, the initial rendered image R 0 generated in S403, and the reflected light distribution image r generated in S1101 on the GUI screen 1300. To do. The reference image I is displayed in the area U702 of the GUI screen 1300. The initial rendered image R 0 is displayed in the area U703 of the GUI screen 1300. The reflected light distribution image r is displayed in the area U1301 of the GUI screen 1300.

上記構成により、参照画像の各位置における反射光の割合は、反射光分布画像としてGUI画面1300を通じてユーザに提示される。これにより、ユーザは、参照画像の各位置における色に寄与する反射光の割合を認識し、画像の色に対し鏡面反射光成分および拡散反射光成分が相互に関連付けられていることから、質感編集において拡散反射光と鏡面反射光の両方を適切に編集できる。 With the above configuration, the ratio of the reflected light at each position of the reference image is presented to the user as a reflected light distribution image through the GUI screen 1300. As a result, the user recognizes the ratio of the reflected light that contributes to the color at each position of the reference image, and the mirror surface reflected light component and the diffuse reflected light component are correlated with each other with respect to the color of the image. Both diffuse and mirror-reflected light can be edited appropriately in.

図14は、GUI画面1300の領域U1301に表示される鏡面反射分布画像例を示す図である。図14(a)には、領域U1301に表示される閾値画像1401が示される。図14(b)には、領域U1301に表示される等高線画像1402が示される。図14(c)には、領域U1301に表示される強度分布画像1403が示される。本実施形態では、鏡面反射光の割合が80%を越えるかを基準にした、図14(a)に示すような閾値画像1401を反射光分布画像として生成したが、閾値を他の値に変更してもよい。また、より細かく鏡面反射の割合を提示するため、図14(b)に示すような閾値が領域で変わる等高線画像1402や、図14(c)に示すような閾値が位置で変わる強度分布画像1403を生成してもよい。 FIG. 14 is a diagram showing an example of a specular reflection distribution image displayed in the area U1301 of the GUI screen 1300. FIG. 14A shows the threshold image 1401 displayed in the area U1301. FIG. 14B shows the contour image 1402 displayed in the region U1301. FIG. 14 (c) shows the intensity distribution image 1403 displayed in the region U1301. In the present embodiment, the threshold image 1401 as shown in FIG. 14A is generated as the reflected light distribution image based on whether the ratio of the specularly reflected light exceeds 80%, but the threshold value is changed to another value. You may. Further, in order to present the ratio of specular reflection in more detail, a contour image 1402 in which the threshold value changes depending on the region as shown in FIG. 14 (b) and an intensity distribution image 1403 in which the threshold value changes depending on the position as shown in FIG. 14 (c). May be generated.

<<実施形態3>>
実施形態1および実施形態2では、入力された1つの参照画像のみを用いて質感編集を行う例について説明した。本実施形態では、複数の参照画像を含む参照画像群を用いることで、入力された複数の参照画像の幾何条件下での色合わせによって質感編集を行うことが可能となる例について説明する。また、本実施形態では、入力画像群から、参照画像とレンダリング画像の色合わせに適した幾何条件の画像を参照できるように順位付けを行うことで、質感編集を効率的に行うことも可能となる。
<< Embodiment 3 >>
In the first embodiment and the second embodiment, an example in which the texture is edited using only one input reference image has been described. In the present embodiment, an example will be described in which texture editing can be performed by color matching of a plurality of input reference images under geometric conditions by using a reference image group including a plurality of reference images. Further, in the present embodiment, it is possible to efficiently edit the texture by ranking the input images so that the images having geometric conditions suitable for color matching between the reference image and the rendered image can be referred to. Become.

(情報処理装置の装置構成)
本実施形態の情報処理装置の装置構成は、情報処理装置300の装置構成と同じであるため、その説明を省略する。
(Device configuration of information processing device)
Since the device configuration of the information processing device of the present embodiment is the same as the device configuration of the information processing device 300, the description thereof will be omitted.

(情報処理装置の論理構成)
次に、本実施形態の情報処理装置で行われる処理について、図15を参照して説明する。図15は、本実施形態の情報処理装置1500の論理構成例を示すブロック図である。情報処理装置1500は、CPU301がROM303に格納されたプログラムを、RAM302をワークメモリとして実行することで、図15に示す論理構成として機能する。なお、以下に示す処理のすべてがCPU301によって実行される必要はなく、処理の一部または全部がCPU301以外の一つまたは複数の処理回路によって行われるように情報処理装置1500が構成されていてもよい。
(Logical configuration of information processing device)
Next, the processing performed by the information processing apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a block diagram showing a logical configuration example of the information processing apparatus 1500 of the present embodiment. The information processing device 1500 functions as the logical configuration shown in FIG. 15 by executing the program stored in the ROM 303 by the CPU 301 using the RAM 302 as the work memory. It should be noted that it is not necessary that all of the processes shown below are executed by the CPU 301, and even if the information processing apparatus 1500 is configured so that a part or all of the processes are performed by one or a plurality of processing circuits other than the CPU 301. Good.

情報処理装置1500は、質感色情報取得部401、質感変角情報取得部402、形状情報取得部403、色補正情報取得部406を有する。また、情報処理装置1500は、初期レンダリング画像生成部407、レンダリング画像生成部409を有する。情報処理装置1500は、さらに、撮像・照明条件群取得部1501、参照画像群取得部1502、参照画像番号取得部1503、反射光割合群・参照画像テーブル作成部1504、参照画像・幾何条件選択部1505、表示制御部1506を有する。質感色情報取得部401、質感変角情報取得部402、形状情報取得部403、色補正情報取得部406は、情報処理装置300における論理構成と同様あり、その説明を省略する。また、初期レンダリング画像生成部407、レンダリング画像生成部409も、情報処理装置300における論理構成と同様であり、その説明を省略する。 The information processing device 1500 includes a texture color information acquisition unit 401, a texture variation angle information acquisition unit 402, a shape information acquisition unit 403, and a color correction information acquisition unit 406. Further, the information processing device 1500 has an initial rendered image generation unit 407 and a rendered image generation unit 409. The information processing device 1500 further includes an imaging / lighting condition group acquisition unit 1501, a reference image group acquisition unit 1502, a reference image number acquisition unit 1503, a reflected light ratio group / reference image table creation unit 1504, and a reference image / geometric condition selection unit. It has 1505 and a display control unit 1506. The texture color information acquisition unit 401, the texture variation angle information acquisition unit 402, the shape information acquisition unit 403, and the color correction information acquisition unit 406 are the same as the logical configuration in the information processing device 300, and the description thereof will be omitted. Further, the initial rendered image generation unit 407 and the rendered image generation unit 409 are also the same as the logical configuration in the information processing apparatus 300, and the description thereof will be omitted.

撮像・照明条件群取得部1501は、別途取得される後述の参照画像群Inに対応した撮像条件群Vnおよび照明条件群Lnを取得する。ここで、nは、参照画像に対するインデックスであり、qつの画像に対して1・・・qの番号が割り当てられる。撮像・照明条件群取得部1501によって取得された撮像条件群Vnおよび照明条件群Lnは、反射光割合群・参照画像テーブル作成部1504、参照画像・幾何条件選択部1505に出力される。なお、参照画像群の撮像条件群Vnおよび照明条件群Lnは、二次記憶装置304などに予め格納された情報である。参照画像群の撮像条件群Vnおよび照明条件群Lnは、参照画像群の幾何条件群ともいう。 The imaging / lighting condition group acquisition unit 1501 acquires the imaging condition group V n and the illumination condition group L n corresponding to the separately acquired reference image group In n , which will be described later. Here, n is an index for the reference image, and numbers 1 ... q are assigned to q images. The image pickup condition group V n and the illumination condition group L n acquired by the image pickup / illumination condition group acquisition unit 1501 are output to the reflected light ratio group / reference image table creation unit 1504 and the reference image / geometric condition selection unit 1505. The imaging condition group V n and the illumination condition group L n of the reference image group are information stored in advance in the secondary storage device 304 or the like. The imaging condition group V n and the illumination condition group L n of the reference image group are also referred to as a geometric condition group of the reference image group.

参照画像群取得部1502は、質感編集時にレンダリング画像と比較するための参照画像群Inを取得する。参照画像群取得部1502によって取得された参照画像群Inは、参照画像・幾何条件選択部1505に出力される。なお、参照画像群Inは、二次記憶装置304などに予め格納された情報である。 Reference image group acquiring unit 1502 acquires a reference image group I n for comparison with rendered images during texture editing. Reference image group I n acquired by the reference image group acquiring unit 1502 is output to the reference image-geometric-condition selection unit 1505. The reference image group I n is a pre-stored information such as secondary storage devices 304.

参照画像番号取得部1503は、参照画像の選択に用いる参照画像番号mを取得する。参照画像番号取得部1503によって取得された参照画像番号mは、参照画像・幾何条件選択部1505に出力される。なお、参照画像番号mは、詳細につき後述するGUI画面1700にて、ユーザ操作によって選択された、領域U1702の参照番号から取得される。 The reference image number acquisition unit 1503 acquires the reference image number m used for selecting the reference image. The reference image number m acquired by the reference image number acquisition unit 1503 is output to the reference image / geometric condition selection unit 1505. The reference image number m is obtained from the reference number of the area U1702 selected by the user operation on the GUI screen 1700, which will be described in detail later.

反射光割合群・参照画像テーブル作成部1504は、法線、拡散反射変角強度、鏡面反射変角強度、撮像条件群、照明条件群から参照画像Inにおける拡散反射光の割合群rd_nと鏡面反射光の割合群rs_nを導出する。法線は、形状情報取得部403によって取得された法線n(x,y,z)である。拡散反射変角強度および鏡面反射変角強度は、質感変角情報取得部402によって取得された拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)および鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)である。撮像条件群および照明条件群は、撮像・照明条件群取得部1501によって取得された撮像条件群Vnおよび照明条件群Lnである。すなわち、反射光割合群・参照画像テーブル作成部1504は、形状情報、質感変角情報、幾何条件群から参照画像Inにおける拡散反射光の割合群と鏡面反射光の割合群を導出する。そして、反射光割合群・参照画像テーブル作成部1504は、導出した参照画像Inにおける拡散反射光の割合群と鏡面反射光の割合群から、レンダリング画像との色合わせに適した幾何条件を選択するための参照画像テーブルTを作成する。反射光割合群・参照画像テーブル作成部1504によって作成された、拡散反射光の割合群rd_n、鏡面反射光の割合群rs_n、参照画像テーブルTは、参照画像・幾何条件選択部1505に出力される。 Reflected light ratio group and the reference image table creation unit 1504, normal, diffuse reflection bending strength, specular bending strength, the imaging condition group, the ratio group r d_n of diffuse reflected light in the reference image I n the illumination condition group The ratio group r s_n of the mirror-reflected light is derived. The normal is the normal n (x, y, z) acquired by the shape information acquisition unit 403. The diffuse reflection eccentricity and the specular reflection eccentricity are the diffuse reflection eccentricity Ad (x, y, z, l n , v n ) and the specular reflection eccentricity acquired by the texture eccentricity information acquisition unit 402. a s (x, y, z , l n, v n) is. The imaging condition group and the illumination condition group are the imaging condition group V n and the illumination condition group L n acquired by the imaging / illumination condition group acquisition unit 1501. That is, the reflected light fraction group and the reference image table creation unit 1504, shape information, to derive the texture deformation information, the rate set of the diffuse reflection light in the reference image I n from the geometric condition group and percentage groups of the specular reflection light. Then, the reflected light fraction group and the reference image table creation unit 1504 selects the rate group ratio group and specular reflection light of the diffuse reflected light in the derived reference image I n, the geometric conditions suitable for color matching between the rendered image A reference image table T is created for this purpose. Created by the reflected light fraction group and the reference image table creation unit 1504, the ratio group r d_n of diffuse reflected light, the ratio group r s_n specular light, the reference image table T is outputted to the reference image-geometric-condition selection unit 1505 Will be done.

参照画像・幾何条件選択部1505は、拡散反射光および鏡面反射光の割合群、参照画像テーブル、参照画像群、幾何条件群、参照画像番号から質感編集時に参照する参照画像およびその幾何条件、拡散反射光の割合および鏡面反射光の割合を選択して取得する。拡散反射光の割合群、鏡面反射光の割合群、参照画像テーブルは、反射光割合群・参照画像テーブル作成部1504で作成された、拡散反射光の割合群rd_n、鏡面反射光の割合群rs_n、参照画像テーブルTである。参照画像群は、参照画像群取得部1502によって取得された参照画像群Inである。幾何条件群は、撮像・照明条件群取得部1501によって取得された幾何条件群であり、参照画像群Inに対応した撮像条件群Vnおよび照明条件群Lnを含む。参照画像番号は、参照画像番号取得部1503によって取得された参照画像番号mである。参照画像・幾何条件選択部1505で選択された参照画像の幾何条件である撮像条件Vおよび照明条件Lは、レンダリング画像生成部409に出力される。 The reference image / geometric condition selection unit 1505 is used to refer to the reference image and its geometric condition and diffusion from the ratio group of diffuse reflected light and mirror surface reflected light, the reference image table, the reference image group, the geometric condition group, and the reference image number when editing the texture. Select and acquire the ratio of reflected light and the ratio of mirror-reflected light. The diffused reflected light ratio group, the mirror surface reflected light ratio group, and the reference image table are the reflected light ratio group / reference image table creation unit 1504, and the diffused reflected light ratio group rd_n and the mirror surface reflected light ratio group. r s_n , reference image table T. Reference image group is a reference image group I n acquired by the reference image group acquiring unit 1502. Geometric condition group is a geometric condition group acquired by the imaging-illumination condition group acquiring unit 1501 includes an imaging condition group V n and the illumination condition group L n corresponding to the reference image group I n. The reference image number is the reference image number m acquired by the reference image number acquisition unit 1503. The imaging condition V and the illumination condition L, which are the geometric conditions of the reference image selected by the reference image / geometric condition selection unit 1505, are output to the rendering image generation unit 409.

表示制御部1506は、初期レンダリング画像、参照画像、拡散反射光の割合、鏡面反射光の割合、補正後拡散反射色、補正後鏡面反射色、レンダリング画像を、色編集を行う際のGUI画面に表示する。初期レンダリング画像は、初期レンダリング画像生成部407で生成された初期レンダリング画像Roである。参照画像は、参照画像・幾何条件選択部1505で選択された参照画像Iである。拡散反射光の割合および鏡面反射光の割合は、参照画像・幾何条件選択部1505で選択された拡散反射光の割合rdおよび拡散反射光の割合rdである。補正後拡散反射色および補正後鏡面反射色は、レンダリング画像生成部409で導出された補正後拡散反射色C’d(x,y,z)および補正後鏡面反射色C’s(x,y,z)である。レンダリング画像は、レンダリング画像生成部409で生成されたレンダリング画像Rである。 The display control unit 1506 displays the initial rendered image, the reference image, the ratio of diffuse reflected light, the ratio of specular reflected light, the corrected diffuse reflected color, the corrected mirror reflected color, and the rendered image on the GUI screen when color editing is performed. indicate. The initial rendered image is generated by the initial rendering image generation unit 407 initially rendered image R o. The reference image is the reference image I selected by the reference image / geometric condition selection unit 1505. Ratio and the ratio of the specular reflection light of the diffuse reflection light is the ratio r d and the ratio r d of the diffuse reflection light is selected in the reference image-geometric-condition selection unit 1505 diffuse reflected light. Corrected diffuse reflection color and the corrected specular color is corrected derived by the rendering image generation unit 409 diffuse reflection color C 'd (x, y, z) and the corrected specular color C' s (x, y , Z). The rendered image is a rendered image R generated by the rendered image generation unit 409.

(情報処理装置における動作)
図16は、情報処理装置1500で実行される処理の流れを示すフローチャートである。図17は、本実施形態で使用されるGUI例を示す図である。以下、図16のフローチャートを用いて情報処理装置1500における動作の詳細を説明する。なお、下記動作は、入力装置308に対してユーザ操作が行われて、当該ユーザ操作による所定の指示が入力IF305を介して入力されることで開始する。本実施形態では、表示装置310に対する表示の制御は表示制御部1506により行われる。
(Operation in information processing device)
FIG. 16 is a flowchart showing a flow of processing executed by the information processing apparatus 1500. FIG. 17 is a diagram showing an example of GUI used in this embodiment. Hereinafter, the details of the operation in the information processing apparatus 1500 will be described with reference to the flowchart of FIG. The following operation is started when a user operation is performed on the input device 308 and a predetermined instruction by the user operation is input via the input IF 305. In the present embodiment, the display control for the display device 310 is performed by the display control unit 1506.

S401、S403、およびS406からS410は、実施形態1で同じ符号を付しているステップと同じ処理内容であるため、その説明を省略する。 Since S401, S403, and S406 to S410 have the same processing contents as the steps having the same reference numerals in the first embodiment, the description thereof will be omitted.

S1501では、質感色情報取得部401、質感変角情報取得部402、形状情報取得部403、撮像・照明条件群取得部1501、参照画像群取得部1502は、ユーザが設定したデータの格納先から各情報を取得する。すなわち、質感色情報取得部401は、被写体の質感色情報である、拡散反射色Cd(x,y,z)および鏡面反射色Cs(x,y,z)を取得する。質感変角情報取得部402は、被写体の質感変角色情報である、拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)および鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)を取得する。形状情報取得部403は、被写体の形状情報である法線n(x,y,z)を取得する。撮像・照明条件群取得部1501は、被写体の参照画像群の幾何条件群である、撮像条件群Vnおよび照明条件群Lnを取得する。参照画像群取得部1502は、被写体の参照画像群Inを取得する。GUI画面1700における領域U1701は、データの読み出し元を設定する領域であり、参照画像群、撮像・照明条件群、形状、色補正前質感情報に関しユーザによりデータの格納先が設定される。ユーザ操作によってデータ読み込みボタン711が押下されることで、格納先からデータを読み込む読込処理を開始する。質感色情報取得部401によって取得された、拡散反射色Cd(x,y,z)および鏡面反射色Cs(x,y,z)は、初期レンダリング画像生成部407、レンダリング画像生成部409に出力される。質感変角情報取得部402で取得された、拡散反射変角強度Ad、鏡面反射変角強度Asは、初期レンダリング画像生成部407、反射光割合群・参照画像テーブル作成部1504、レンダリング画像生成部409に出力される。形状情報取得部403によって取得された法線n(x,y,z)は、初期レンダリング画像生成部407、反射光割合群・参照画像テーブル作成部1504、レンダリング画像生成部409に出力される。撮像・照明条件群取得部1501によって取得された参照画像群の撮像条件群Vnおよび照明条件群Lnは、反射光割合群・参照画像テーブル作成部1504、参照画像・幾何条件選択部1505に出力される。参照画像群取得部1502によって取得された被写体の参照画像群Inは、参照画像・幾何条件選択部1505に出力される。参照画像群取得部1502で取得された被写体の参照画像群Inのうち、後述の参照画像番号取得部1503で取得された参照画像番号mに対応する参照画像Iは、後述のS1504にてGUI画面1700の領域U1702に表示される。 In S1501, the texture color information acquisition unit 401, the texture variation angle information acquisition unit 402, the shape information acquisition unit 403, the imaging / lighting condition group acquisition unit 1501, and the reference image group acquisition unit 1502 are stored from the data storage destination set by the user. Get each information. That is, the texture color information acquisition unit 401 acquires the diffuse reflection color C d (x, y, z) and the specular reflection color C s (x, y, z), which are the texture color information of the subject. Textured bending information acquisition unit 402, a texture deformation color information of the object, the diffuse reflection bending strength A d (x, y, z , l n, v n) and specular bending strength A s (x, y , Z, l n , v n ). The shape information acquisition unit 403 acquires the normal n (x, y, z) which is the shape information of the subject. The imaging / illumination condition group acquisition unit 1501 acquires the imaging condition group V n and the illumination condition group L n , which are geometric condition groups of the reference image group of the subject. Reference image group acquiring unit 1502 acquires a reference image group I n of the subject. The area U1701 on the GUI screen 1700 is an area for setting a data read source, and a user sets a data storage destination for a reference image group, an imaging / lighting condition group, a shape, and color correction pre-texture information. When the data read button 711 is pressed by the user operation, the read process of reading the data from the storage destination is started. The diffuse reflection color C d (x, y, z) and the specular reflection color C s (x, y, z) acquired by the texture color information acquisition unit 401 are the initial rendering image generation unit 407 and the rendering image generation unit 409. Is output to. Obtained in texture bending information acquisition unit 402, the diffuse reflection bending strength A d, specular bending strength A s is the initial rendering image generator 407, the reflected light fraction group and the reference image table creation unit 1504, the rendering image It is output to the generation unit 409. The normal n (x, y, z) acquired by the shape information acquisition unit 403 is output to the initial rendering image generation unit 407, the reflected light ratio group / reference image table creation unit 1504, and the rendering image generation unit 409. The image pickup condition group V n and the illumination condition group L n of the reference image group acquired by the image pickup / illumination condition group acquisition unit 1501 are sent to the reflected light ratio group / reference image table creation unit 1504 and the reference image / geometric condition selection unit 1505. It is output. Reference image group I n of the object obtained by the reference image group acquiring unit 1502 is output to the reference image-geometric-condition selection unit 1505. Of the reference image group In n of the subject acquired by the reference image group acquisition unit 1502, the reference image I corresponding to the reference image number m acquired by the reference image number acquisition unit 1503 described later is GUI in S1504 described later. It is displayed in the area U1702 of the screen 1700.

S1502では、反射光割合群・参照画像テーブル作成部1504は、法線、拡散反射変角強度、鏡面反射変角強度、撮像条件群、照明条件群から参照画像群に対応する拡散反射光の割合群rd_nおよび鏡面反射光の割合群rs_nを作成する。法線、拡散反射変角強度、鏡面反射変角強度は、S1501で取得された、法線n(x,y,z)、拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)、鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)である。また、撮像条件群、照明条件群も、S1501で取得された、撮像条件群Vn、照明条件群Lnである。そして、反射光割合群・参照画像テーブル作成部1504は、作成した拡散反射光の割合群rd_nおよび鏡面反射光の割合群rs_nにおける各割合群に基づく参照画像群の順位付けから参照画像テーブルTを作成する。参照画像テーブルTの作成について、詳細に説明する。質感編集においてユーザは拡散反射光の色と鏡面反射光の色をそれぞれ編集する。そのため、色合わせに用いる参照画像には、各反射光の色情報を多く含む画像を選択することが望ましい。そこで、参照画像群を拡散反射の割合が大きい画像および鏡面反射の割合が大きい順に順位付けを行うことで、色合わせに適した参照画像を優先して参照できるようにする。まず、実施形態1のS404と同様、参照画像群Inの撮像条件群Vnと照明条件群Ln-に基づき、各参照画像に対する拡散反射光の割合群rd_nと鏡面反射光の割合群rs_nを導出する。ここで、nは、参照画像群のインデックスと対応づいている。次に、拡散反射が多い順に参照画像群のインデックスを並べた拡散反射参照画像テーブルTdと、鏡面反射が多い順に参照画像群のインデックスを並べた鏡面反射参照画像テーブルTsとを作成する。最後に、拡散反射参照画像テーブルTdと鏡面反射参照画像テーブルTsを用いて、下式のように参照画像テーブルTを作成する。 In S1502, the reflected light ratio group / reference image table creation unit 1504 has the ratio of diffuse reflected light corresponding to the reference image group from the normal line, the diffuse reflection eccentricity intensity, the mirror reflection eccentricity intensity, the imaging condition group, and the illumination condition group. Create the group r d_n and the ratio group r s_n of the mirror-reflected light. The normal line, diffuse reflection eccentricity intensity, and specular reflection eccentricity intensity are the normal line n (x, y, z) and the diffuse reflection eccentricity intensity Ad (x, y, z, l n ,) acquired in S1501. v n), a specular bending strength a s (x, y, z , l n, v n). The imaging condition group and the illumination condition group are also the imaging condition group V n and the illumination condition group L n acquired in S1501. Then, the reflected light fraction group and the reference image table creation unit 1504, the reference image table from ranking of the reference image group based on each rate group at the rate group r s_n ratio group r d_n and specular reflected light created diffuse reflected light Create T. The creation of the reference image table T will be described in detail. In texture editing, the user edits the color of diffusely reflected light and the color of specularly reflected light, respectively. Therefore, it is desirable to select an image containing a large amount of color information of each reflected light as the reference image used for color matching. Therefore, by ranking the reference image group in descending order of the ratio of diffuse reflection and the ratio of specular reflection, the reference image suitable for color matching can be preferentially referred to. First, S404 and similar, based on the imaging condition group V n of the reference image group I n the illumination condition group L n-, the proportion group ratio group r d_n the specular reflection light of the diffuse reflection light for each reference image in the first embodiment Derivation of r s_n. Here, n corresponds to the index of the reference image group. Next, a diffuse reflection reference image table T d in which the indexes of the reference image groups are arranged in descending order of diffuse reflection and a specular reflection reference image table T s in which the indexes of the reference image groups are arranged in descending order of specular reflection are created. Finally, using the diffuse reflection reference image table T d and the specular reflection reference image table T s , the reference image table T is created as shown in the following equation.

Figure 2021077237
Figure 2021077237

Figure 2021077237
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S1503では、参照画像番号取得部1503は、GUI画面1700の領域U1702にて、ユーザ操作により選択された参照画像番号mを取得する。図17では、参照番号にて、ユーザ操作により左矢印ボタンまたは右矢印ボタンを押下して選択された1を参照画像番号mとして取得する例を示している。参照画像番号の取得はこれに限定されず、ユーザ操作により直接入力された数字を参照画像番号として取得してもよい。その後、参照画像・幾何条件選択部1505は、参照画像群In、撮像条件群Vn、照明条件群Ln、参照画像テーブルT、拡散反射光の割合群rd_n、鏡面反射光の割合群rs_n、参照画像番号mから次の情報を選択する。すなわち、参照画像・幾何条件選択部1505は、最初にGUI画面1700に表示するための参照画像I、拡散反射光の割合rd、鏡面反射光の割合rs、撮像条件V、照明条件Lを選択する。参照画像群In、撮像条件群Vn、照明条件群Lnは、S1501にて取得された情報である。参照画像テーブルT、拡散反射光の割合群rd_n、鏡面反射光の割合群rs_nは、S1502にて作成された情報である。参照画像番号mは、参照画像取得部1503にて取得した情報である。参照画像番号mは、GUI画面1700の領域U1702における参照番号から指定され、通常は初期値の1に設定されている。なお、初期値はこれに限定されず1以外であってもよい。参照画像取得部1503によって取得された参照画像番号mは、参照画像・幾何条件選択部1505に出力される。ここで、取得した参照画像番号mに基づき、参照画像・幾何条件選択部1505は、参照画像テーブルTのm番目に格納されている参照画像群のインデックスを取得し、参照画像群InからGUI画面に表示する参照画像Iを選択する。参照画像・幾何条件選択部1505は、さらに、拡散反射光の割合群rd_nから拡散反射光の割合rd、鏡面反射光の割合群rs_nから鏡面反射光の割合rs、撮像条件群Vnから撮像条件V、照明条件群Lnから照明条件Lを選択する。参照画像・幾何条件選択部1505によって選択された参照画像I、拡散反射光の割合rd、鏡面反射光の割合rsは、表示制御部1506に出力され、後述のS1504にてGUI画面1700の領域U1702、U704に表示される。 In S1503, the reference image number acquisition unit 1503 acquires the reference image number m selected by the user operation in the area U1702 of the GUI screen 1700. FIG. 17 shows an example in which the selected 1 is acquired as the reference image number m by pressing the left arrow button or the right arrow button by the user operation with the reference number. The acquisition of the reference image number is not limited to this, and a number directly input by the user operation may be acquired as the reference image number. Thereafter, reference image-geometric-condition selection unit 1505, the reference image group I n, the imaging condition group V n, the lighting condition group L n, the reference image table T, the ratio group r d_n of diffuse reflected light, the proportion group specular light Select the following information from r s_n and the reference image number m. That is, reference image-geometric-condition selection unit 1505, first GUI screen 1700 reference image I to be displayed on the proportion r d of the diffuse reflected light, the proportion of specularly reflected light r s, imaging conditions V, and illumination conditions L select. Reference image group I n, the imaging condition group V n, the lighting condition group L n is the information acquired in S1501. The reference image table T, the ratio group r d_n of the diffuse reflected light, and the ratio group r s_n of the specular reflected light are the information created in S1502. The reference image number m is information acquired by the reference image acquisition unit 1503. The reference image number m is designated from the reference number in the area U1702 of the GUI screen 1700, and is usually set to an initial value of 1. The initial value is not limited to this and may be other than 1. The reference image number m acquired by the reference image acquisition unit 1503 is output to the reference image / geometric condition selection unit 1505. Here, on the basis of the reference image number m obtained, a reference image-geometric-condition selection unit 1505 obtains the index of the m-th reference image group stored in the reference image table T, GUI from the reference image group I n Select the reference image I to be displayed on the screen. Reference image-geometric-condition selection unit 1505, further, the ratio r d of the diffuse reflected light from the ratio group r d_n of diffuse reflected light, the proportion of specularly reflected light from the ratio group r s_n specular light r s, the imaging condition group V The imaging condition V is selected from n, and the illumination condition L is selected from the illumination condition group L n. Reference image-geometric-condition reference image I which is selected by the selection section 1505, the ratio r d of the diffuse reflected light, the ratio r s of the specular reflection light is output to the display control unit 1506, the GUI screen 1700 at S1504 will be described later It is displayed in the areas U1702 and U704.

S1504では、情報処理装置1500は、S1503にて選択された参照画像I、拡散反射光の割合rd、鏡面反射光の割合rs、S403にて生成された初期レンダリング画像RoをGUI画面1700に表示する。参照画像Iは、GUI画面1700の領域U1702に表示される。初期レンダリング画像R0は、GUI画面1700の領域U703に表示される。拡散反射光の割合rdおよび鏡面反射光の割合rsは、領域U704にそれぞれ表示される。 In S1504, information processing apparatus 1500, the reference image I selected in S1503, the ratio r d of the diffuse reflected light, the initial rendered image R o the GUI screen generated by the proportion of specularly reflected light r s, S403 1700 Display on. The reference image I is displayed in the area U1702 of the GUI screen 1700. The initial rendered image R 0 is displayed in the area U703 of the GUI screen 1700. Ratio r d and the ratio r s of the specular reflection light of the diffuse reflected light is respectively displayed in the region U704.

S1505では、情報処理装置1500は、ユーザ操作によって、参照画像番号が変更されたかどうかを判定する。参照画像番号の変更は、GUI画面1700の領域U1702の参照番号の数値を編集することで行われる。情報処理装置1500は、ユーザ操作によって参照画像番号が変更されていないとの判定結果を得た場合(S1505のNO)、処理をS409へ移行する。情報処理装置1500は、ユーザ操作によって参照画像番号が変更されたとの判定結果を得た場合(S1505のYES)、処理をS1506へ移行する。 In S1505, the information processing apparatus 1500 determines whether or not the reference image number has been changed by the user operation. The reference image number is changed by editing the numerical value of the reference number in the area U1702 of the GUI screen 1700. When the information processing apparatus 1500 obtains a determination result that the reference image number has not been changed by the user operation (NO in S1505), the information processing apparatus 1500 shifts the process to S409. When the information processing apparatus 1500 obtains the determination result that the reference image number has been changed by the user operation (YES in S1505), the information processing apparatus 1500 shifts the process to S1506.

S1506では、参照画像・幾何条件選択部1505は、変更された参照画像番号mに対応する参照画像テーブルTのインデックスを参照する。この参照により、参照画像・幾何条件選択部1505は、参照画像群In、拡散反射光の割合群rd_n、鏡面反射光の割合群rs_n、撮像条件群Vn、照明条件群Lnから、次の情報を選択する。すなわち、参照画像・幾何条件選択部1505は、参照画像I、拡散鏡面反射光の割合rd、鏡面反射光の割合rs、撮像条件V、照明条件Lを選択する。参照画像・幾何条件選択部1505にて選択された情報は、レンダリング画像生成部409に出力される。これらデータが選択された後、レンダリング画像生成部409は、参照画像・幾何条件選択部1505によって選択された参照画像Iに対応するレンダリング画像Rを生成する。情報処理装置1500は、GUI画面1700のU1702およびU703に表示する画像を選択された参照画像Iおよびレンダリング画像Rにそれぞれ更新する。情報処理装置1500は、GUI画面1700のU1702に表示する画像を参照画像・幾何条件選択部1505で選択された参照画像Iに更新する。また、GUI画面1700のU703に表示する画像を、参照画像・幾何条件選択部1505で選択された情報を基に、レンダリング画像生成部409で生成されたレンダリング画像Rに更新する。 In S1506, the reference image / geometric condition selection unit 1505 refers to the index of the reference image table T corresponding to the changed reference image number m. This reference, reference image-geometric-condition selection unit 1505, the reference image group I n, the ratio group r d_n of diffuse reflected light, the ratio group r s_n specular light, the imaging condition group V n, the lighting condition group L n , Select the following information. That is, reference image-geometric-condition selection unit 1505, a reference image I, the ratio r d diffuse specular light, the ratio r s of the specular reflection light, the imaging condition V, selects the illumination condition L. The information selected by the reference image / geometric condition selection unit 1505 is output to the rendering image generation unit 409. After these data are selected, the rendered image generation unit 409 generates a rendered image R corresponding to the reference image I selected by the reference image / geometric condition selection unit 1505. The information processing apparatus 1500 updates the images to be displayed on U1702 and U703 of the GUI screen 1700 to the selected reference image I and the rendered image R, respectively. The information processing device 1500 updates the image displayed on the U1702 of the GUI screen 1700 with the reference image I selected by the reference image / geometric condition selection unit 1505. Further, the image displayed on the U703 of the GUI screen 1700 is updated to the rendered image R generated by the rendered image generation unit 409 based on the information selected by the reference image / geometric condition selection unit 1505.

上記構成により、質感編集において複数の幾何条件を参照するための参照画像群を入力し、複数の幾何条件における質感編集を実行する。拡散反射光および鏡面反射光の割合に基づき、編集における参照画像の優先度を決めることで、編集を効率化できる。 With the above configuration, a reference image group for referencing a plurality of geometric conditions in texture editing is input, and texture editing under a plurality of geometric conditions is executed. Editing can be made more efficient by determining the priority of the reference image in editing based on the ratio of diffuse reflected light and specularly reflected light.

本実施形態では、拡散反射光の割合rdおよび鏡面反射光の割合rsのGUI画面への表示として実施形態1で使用した数値表示を行ったが、実施形態2で示した閾値画像、等高線画像、強度分布画像などを反射光の割合表示として使用してもよい。 In the present embodiment has been numeric display used in Embodiment 1 as a display on the GUI screen ratio r d and the ratio r s of the specular reflection light of the diffuse reflected light, the threshold image shown in the second embodiment, the contour line An image, an intensity distribution image, or the like may be used as a ratio display of reflected light.

<<実施形態4>>
実施形態1から実施形態3では、質感編集を行う際、被写体全体に対して一律に編集を行う例について説明した。本実施形態では、質感編集を行う領域がユーザにより指定され、その領域における拡散反射および鏡面反射の編集を行う例について説明する。
<< Embodiment 4 >>
In the first to third embodiments, an example in which the entire subject is uniformly edited when the texture is edited has been described. In the present embodiment, an example in which a region for texture editing is specified by the user and diffuse reflection and specular reflection in that region are edited will be described.

(情報処理装置の装置構成)
本実施形態の情報処理装置の装置構成は、情報処理装置300の装置構成と同じであるため、その説明を省略する。
(Device configuration of information processing device)
Since the device configuration of the information processing device of the present embodiment is the same as the device configuration of the information processing device 300, the description thereof will be omitted.

(情報処理装置の論理構成)
次に、本実施形態の情報処理装置で行われる処理について、図18を参照して説明する。図18は、本実施形態の情報処理装置1800の論理構成例を示すブロック図である。情報処理装置1800は、CPU301がROM303に格納されたプログラムを、RAM302をワークメモリとして実行することで、図18に示す論理構成として機能する。なお、以下に示す処理のすべてがCPU301によって実行される必要はなく、処理の一部または全部がCPU301以外の一つまたは複数の処理回路によって行われるように情報処理装置1800が構成されていてもよい。
(Logical configuration of information processing device)
Next, the processing performed by the information processing apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a block diagram showing a logical configuration example of the information processing device 1800 of the present embodiment. The information processing device 1800 functions as the logical configuration shown in FIG. 18 by executing the program stored in the ROM 303 by the CPU 301 using the RAM 302 as the work memory. It should be noted that it is not necessary that all of the processes shown below are executed by the CPU 301, and even if the information processing device 1800 is configured so that a part or all of the processes are performed by one or a plurality of processing circuits other than the CPU 301. Good.

情報処理装置1800は、質感色情報取得部401、質感変角情報取得部402、形状情報取得部403、撮像・照明条件取得部404、参照画像取得部405、色補正情報取得部406、初期レンダリング画像生成部407を有する。情報処理装置1800は、さらに、色補正領域取得部1801、反射光割合導出部1802、レンダリング画像生成部1803、表示制御部1804を有する。質感色情報取得部401、質感変角情報取得部402、形状情報取得部403、撮像・照明条件取得部404、参照画像取得部405、色補正情報取得部406は、情報処理装置300における論理構成と同じであるため、その説明を省略する。また、初期レンダリング画像生成部407も、情報処理装置300における論理構成と同じであるため、その説明を省略する。 The information processing device 1800 includes a texture color information acquisition unit 401, a texture variation angle information acquisition unit 402, a shape information acquisition unit 403, an imaging / lighting condition acquisition unit 404, a reference image acquisition unit 405, a color correction information acquisition unit 406, and an initial rendering. It has an image generation unit 407. The information processing device 1800 further includes a color correction region acquisition unit 1801, a reflected light ratio derivation unit 1802, a rendered image generation unit 1803, and a display control unit 1804. The texture color information acquisition unit 401, the texture variation angle information acquisition unit 402, the shape information acquisition unit 403, the imaging / lighting condition acquisition unit 404, the reference image acquisition unit 405, and the color correction information acquisition unit 406 are logical configurations in the information processing device 300. Since it is the same as, the description thereof will be omitted. Further, since the initial rendered image generation unit 407 has the same logical configuration as that of the information processing apparatus 300, the description thereof will be omitted.

色補正領域取得部1801は、画像上の色補正を行う領域である色補正領域wを取得する。色補正領域取得部1801によって取得された色補正領域wは、反射光割合導出部1802、レンダリング画像生成部1803に出力される。 The color correction area acquisition unit 1801 acquires the color correction area w, which is an area for performing color correction on the image. The color correction area w acquired by the color correction area acquisition unit 1801 is output to the reflected light ratio derivation unit 1802 and the rendered image generation unit 1803.

反射光割合導出部1802は、法線、拡散反射変角強度、鏡面反射変角強度、撮像条件、照明条件、色補正領域から参照画像Iの色補正領域における拡散反射光の割合rdと鏡面反射光の割合rsを導出する。法線は、形状情報取得部403によって取得された法線n(x,y,z)である。拡散反射変角強度および鏡面反射変角強度は、質感変角情報取得部402によって取得された拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)および鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)である。撮像条件および照明条件は、撮像・照明条件取得部404によって取得された撮像条件Vおよび照明条件Lである。色補正領域wは、色補正領域取得部1801によって取得された色補正領域wである。すなわち、反射光割合導出部1802は、取得部402〜404、1801によって取得された、形状情報、質感変角情報、幾何条件、色補正領域から参照画像Iの色補正領域における拡散反射光の割合rdと鏡面反射光の割合rsを導出する。 Reflected light ratio deriving unit 1802, normal, diffuse reflection bending strength, specular bending strength, imaging conditions, lighting conditions, specular and percentage r d of the diffuse reflection light in the color correction region of the reference image I from the color correction region The ratio r s of the reflected light is derived. The normal is the normal n (x, y, z) acquired by the shape information acquisition unit 403. The diffuse reflection eccentricity and the specular reflection eccentricity are the diffuse reflection eccentricity Ad (x, y, z, l n , v n ) and the specular reflection eccentricity acquired by the texture eccentricity information acquisition unit 402. a s (x, y, z , l n, v n) is. The imaging condition and the illumination condition are the imaging condition V and the illumination condition L acquired by the imaging / illumination condition acquisition unit 404. The color correction area w is a color correction area w acquired by the color correction area acquisition unit 1801. That is, the reflected light ratio deriving unit 1802 is the ratio of the diffuse reflected light in the color correction region of the reference image I from the shape information, the texture variation information, the geometric condition, and the color correction region acquired by the acquisition units 402 to 404, 1801. to derive the ratio r s of r d and specular reflection light.

レンダリング画像生成部1803は、拡散反射色、鏡面反射色、拡散反射変角強度、鏡面反射変角強度、法線、撮像条件、照明条件、色補正領域、拡散反射補正値、鏡面反射補正値から、次の情報を導出する。すなわち、レンダリング画像生成部1803は、補正後拡散反射色C’d(x,y,z)、補正後鏡面反射色C’s(x,y,z)を導出する。そして、レンダリング画像生成部1803は、取得した情報と、導出した補正後拡散反射色C’d(x,y,z)および補正後鏡面反射色C’s(x,y,z)とからレンダリング画像Rを導出する。拡散反射色および鏡面反射色は、質感色情報取得部401によって取得された拡散反射色Cd(x,y,z)および鏡面反射色Cs(x,y,z)である。拡散反射変角強度および鏡面反射変角強度は、質感変角情報取得部402によって取得された拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)および鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)である。法線は、形状情報取得部403によって取得された法線n(x,y,z)である。撮像条件および照明条件は、撮像・照明条件取得部404によって取得された撮像条件Vおよび照明条件Lである。色補正領域は、色補正領域取得部1801によって取得された色補正領域wである。拡散反射補正値および鏡面反射補正値は、色補正情報取得部406によって取得された拡散反射補正値pdおよび鏡面反射補正値psである。すなわち、レンダリング画像生成部1803は、被写体の質感色情報、質感変角情報、形状情報、参照画像の幾何条件、色補正領域、色補正情報から補正後拡散反射色および補正後鏡面反射色を導出した上で、レンダリング画像Rを生成する。 The rendered image generation unit 1803 is based on the diffuse reflection color, the specular reflection color, the diffuse reflection eccentricity, the mirror reflection eccentricity, the normal, the imaging condition, the illumination condition, the color correction area, the diffuse reflection correction value, and the specular reflection correction value. , Derives the following information. In other words, the rendered image generation unit 1803, the corrected diffuse reflection color C 'd (x, y, z), corrected specular color C' s (x, y, z) to derive. The rendered image generation unit 1803, since the obtained information, derived correction after diffuse reflection color C 'd (x, y, z) and the corrected specular color C' s (x, y, z) and rendered The image R is derived. The diffuse reflection color and the specular reflection color are the diffuse reflection color C d (x, y, z) and the specular reflection color C s (x, y, z) acquired by the texture color information acquisition unit 401. The diffuse reflection eccentricity and the specular reflection eccentricity are the diffuse reflection eccentricity Ad (x, y, z, l n , v n ) and the specular reflection eccentricity acquired by the texture eccentricity information acquisition unit 402. a s (x, y, z , l n, v n) is. The normal is the normal n (x, y, z) acquired by the shape information acquisition unit 403. The imaging condition and the illumination condition are the imaging condition V and the illumination condition L acquired by the imaging / illumination condition acquisition unit 404. The color correction area is the color correction area w acquired by the color correction area acquisition unit 1801. The diffuse reflection correction value and the specular reflection correction value are the diffuse reflection correction value pd and the specular reflection correction value p s acquired by the color correction information acquisition unit 406. That is, the rendering image generation unit 1803 derives the corrected diffuse reflection color and the corrected mirror reflection color from the texture color information, texture variation angle information, shape information, geometric condition of the reference image, color correction area, and color correction information of the subject. Then, the rendered image R is generated.

表示制御部1804は、初期レンダリング画像、参照画像Iの色補正領域における拡散反射光の割合と鏡面反射光の割合、補正後拡散反射色、補正後鏡面反射色、参照画像、レンダリング画像を、色編集を行う際のGUI画面に表示する。初期レンダリング画像は、初期レンダリング画像生成部407で生成された初期レンダリング画像Roである。拡散反射光の割合と鏡面反射光の割合は、反射光割合導出部1802によって導出された参照画像Iの色補正領域における拡散反射光の割合rdと鏡面反射光の割合rsである。参照画像は、参照画像取得部405で取得された参照画像Iである。補正後拡散反射色および補正後鏡面反射色は、レンダリング画像生成部1803で導出された補正後拡散反射色C’d(x,y,z)および補正後鏡面反射色C’s(x,y,z)である。レンダリング画像は、レンダリング画像生成部1803で生成されたレンダリング画像Rである。 The display control unit 1804 colors the initial rendered image, the ratio of the diffuse reflected light and the ratio of the specular reflected light in the color correction region of the reference image I, the corrected diffuse reflected color, the corrected mirror surface reflected color, the reference image, and the rendered image. Displayed on the GUI screen when editing. The initial rendered image is generated by the initial rendering image generation unit 407 initially rendered image R o. Ratio of proportions and specular reflection light of the diffuse reflection light is the ratio r s ratio r d and specular reflection light of the diffuse reflection light in the color correction region of the reference image I derived by the reflected light ratio deriving unit 1802. The reference image is the reference image I acquired by the reference image acquisition unit 405. Corrected diffuse reflection color and corrected specular color is corrected derived by rendering image generating unit 1803 diffuse reflection color C 'd (x, y, z) and the corrected specular color C' s (x, y , Z). The rendered image is a rendered image R generated by the rendered image generation unit 1803.

(情報処理装置における動作)
図19は、情報処理装置1800で実行される処理の流れを示すフローチャートである。図20は、本実施形態で使用されるGUI例を示す図である。以下、図19のフローチャートを用いて、情報処理装置1800における動作の詳細を説明する。なお、下記動作は、入力装置308に対してユーザ操作が行われて、当該ユーザ操作による所定の指示が入力IF305を介して入力されることで開始する。本実施形態では、表示装置310に対する表示の制御は表示制御部1804により行われる。
(Operation in information processing device)
FIG. 19 is a flowchart showing a flow of processing executed by the information processing apparatus 1800. FIG. 20 is a diagram showing an example of GUI used in this embodiment. Hereinafter, the details of the operation in the information processing apparatus 1800 will be described with reference to the flowchart of FIG. The following operation is started when a user operation is performed on the input device 308 and a predetermined instruction by the user operation is input via the input IF 305. In the present embodiment, the display control for the display device 310 is performed by the display control unit 1804.

S401からS403、S405、S406、およびS408からS410は、実施形態1で同じ符号を付しているステップと同じ処理内容であるため、その説明を省略する。 Since S401 to S403, S405, S406, and S408 to S410 have the same processing contents as the steps having the same reference numerals in the first embodiment, the description thereof will be omitted.

S1801では、反射光割合導出部1802は、拡散反射変角強度、鏡面反射変角強度、法線、撮像条件、照明条件、色補正領域wから、色補正領域wにて設定される領域における拡散反射光の割合rdと鏡面反射光の割合rsを導出する。拡散反射変角強度、鏡面反射変角強度、法線、撮像条件、照明条件は、S402にて取得された拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)、鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)、法線n(x,y,z)、撮像条件V、照明条件Lである。色補正領域wは、色補正領域取得部1801によって取得された情報である。色補正領域wは、補正対象となる被写体の画像上の位置(u,v)に1が埋められ、補正対象外の位置(u,v)に0が埋められているデータであり、初期値として全領域に対して1が設定されている。そのため、S1801にて、反射光割合導出部1802は、参照画像I全体における拡散反射光の割合rdおよび鏡面反射光の割合rsを導出する。これら割合rd、rsの導出方法は、実施形態1のS404と同様であり、その説明を省略する。反射光割合導出部1802で導出された拡散反射光の割合rd、鏡面反射光の割合rs、S402で取得された参照画像I、S403で生成された初期レンダリング画像R0は、S1801の処理に続くS405にてGUI画面2000に表示される。拡散反射光の割合rdおよび鏡面反射光の割合rsは、GUI画面2000の領域U704に表示される。参照画像Iは、GUI画面2000の領域U702に表示される。初期レンダリング画像R0は、GUI画面2000の領域U703に表示される。 In S1801, the reflected light ratio deriving unit 1802 diffuses from the diffuse reflection eccentricity, the mirror reflection eccentricity, the normal line, the imaging condition, the illumination condition, and the color correction area w to the area set in the color correction area w. to derive the ratio r d and the ratio r s of the specular reflection light of the reflected light. Diffuse reflection eccentricity, specular reflection eccentricity, normal, imaging conditions, and illumination conditions are the diffuse reflection eccentricity Ad (x, y, z, l n , v n ) acquired in S402, mirror surface. reflection bending strength a s (x, y, z , l n, v n), the normal n (x, y, z) , the imaging condition V, a lighting condition L. The color correction area w is information acquired by the color correction area acquisition unit 1801. The color correction area w is data in which 1 is filled in the position (u, v) on the image of the subject to be corrected and 0 is filled in the position (u, v) not to be corrected, and the initial value. 1 is set for all areas. Therefore, at S1801, the reflected light fraction deriving section 1802 derives a ratio r d and the ratio r s of the specular reflection light of the diffuse reflection light in the entire reference image I. A method of deriving these proportions r d, r s is the same as S404 of the first embodiment, description thereof is omitted. The proportion of the diffuse reflection light derived by reflected light ratio deriving unit 1802 r d, an initial rendered image R 0 generated by the reference image I, S403 obtained in the ratio r s, S402 of the specular reflected light, the processing of S1801 It is displayed on the GUI screen 2000 in S405 following. Ratio r d and the ratio r s of the specular reflection light of the diffuse reflection light is displayed in the area U704 of the GUI screen 2000. The reference image I is displayed in the area U702 of the GUI screen 2000. The initial rendered image R 0 is displayed in the area U703 of the GUI screen 2000.

S1802では、色補正領域取得部1801は、色補正対象となる領域を示す色補正領域wを取得する。S1802での色補正領域の取得は、GUI画面2000を介して、ユーザによるユーザ操作により色補正を行う領域を直接指定することで実行される。GUI画面2000における領域U2002がその一例であり、ユーザ操作により色補正を行う画像上で領域を囲むことで指定される。太線で囲われた領域U2002に対応する位置(u,v)における色補正領域wには1が設定され、太線で囲われた領域U2002の外側に対応する位置(u,v)における色補正領域wには0が設定される。 In S1802, the color correction area acquisition unit 1801 acquires the color correction area w indicating the area to be color-corrected. The acquisition of the color correction area in S1802 is executed by directly designating the area for color correction by the user operation by the user via the GUI screen 2000. The area U2002 on the GUI screen 2000 is an example thereof, and is specified by enclosing the area on an image to be color-corrected by a user operation. 1 is set in the color correction area w in the position (u, v) corresponding to the area U2002 surrounded by the thick line, and the color correction area (u, v) in the position (u, v) corresponding to the outside of the area U2002 surrounded by the thick line is set. 0 is set in w.

S1803では、反射光割合導出部1802は、色補正領域、拡散反射変角強度、鏡面反射変角強度、法線、撮像条件、照明条件から、色補正領域wの値w(u,v)=1となる領域における拡散反射光の割合rdと鏡面反射光の割合rsを導出する。色補正領域は、S1802にて、色補正領域取得部1801によって取得された色補正領域wである。拡散反射変角強度、鏡面反射変角強度は、S402にて、質感変角情報取得部402によって取得された拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)、鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)である。法線は、S402にて、形状情報取得部403によって取得された法線n(x,y,z)である。撮像条件、照明条件は、S402にて、撮像・照明条件取得部404によって取得された撮像条件V、照明条件Lである。色補正領域wの値w(u,v)=1となる領域の拡散反射光の割合rdおよび鏡面反射光の割合rsは、実施形態1のS404における導出処理を色補正領域wの値w(u,v)=1となる領域に対して実行することで導出される。 In S1803, the reflected light ratio deriving unit 1802 sets the value w (u, v) of the color correction region w from the color correction region, the diffuse reflection eccentricity intensity, the mirror reflection eccentricity intensity, the normal line, the imaging condition, and the illumination condition. deriving a ratio r d and the ratio r s of the specular reflection light of the diffuse reflected light in 1 become area. The color correction area is the color correction area w acquired by the color correction area acquisition unit 1801 in S1802. The diffuse reflection eccentricity and the specular reflection eccentricity are the diffuse reflection eccentricity Ad (x, y, z, l n , v n ) acquired by the texture variation information acquisition unit 402 in S402, and the mirror surface. reflection bending strength a s (x, y, z , l n, v n) is. The normal is the normal n (x, y, z) acquired by the shape information acquisition unit 403 in S402. The imaging condition and the illumination condition are the imaging condition V and the illumination condition L acquired by the imaging / illumination condition acquisition unit 404 in S402. The value w (u, v) color correction area w = 1 and becomes the ratio r s of the proportion of diffuse reflected light r d and specular reflected light region, the value of the color correction region w the derivation process in S404 of Embodiment 1 It is derived by executing for the area where w (u, v) = 1.

S1803では、レンダリング画像生成部1803は、質感色情報、質感変角情報、形状情報、幾何条件、色補正領域、色補正情報から、補正後拡散反射色、補正後鏡面反射色を導出する。質感色情報は、拡散反射色Cd(x,y,z)および鏡面反射色Cs(x,y,z)を含む情報であって、S402で取得された情報である。質感変角情報は、拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)および鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)を含む情報であって、S402で取得された情報である。形状情報は、法線nを含む情報であって、S402で取得された情報である。幾何条件は、撮像条件Vおよび照明条件Lを含む情報であって、S402で取得された情報である。色補正領域は、色補正領域wを含む情報であって、S1802にて選択された情報である。色補正情報は、拡散反射補正値pdおよび鏡面反射補正値psを含む情報であって、S406で取得された情報である。そして、レンダリング画像生成部1803は、取得した情報と導出した補正後拡散反射色C’d(x,y,z)、補正後鏡面反射色C’s(x,y,z)とから、レンダリング画像Rを生成する。まず、色補正領域wの値w(u,v)=1となる領域に対して拡散反射補正値pdおよび鏡面反射補正値psを適用した補正後拡散反射色C’d(x,y,z)と補正後鏡面反射色C’s(x,y,z)を導出する。 In S1803, the rendering image generation unit 1803 derives the corrected diffuse reflection color and the corrected specular reflection color from the texture color information, texture variation angle information, shape information, geometric conditions, color correction area, and color correction information. The texture color information is information including the diffuse reflection color C d (x, y, z) and the specular reflection color C s (x, y, z), and is the information acquired in S402. Information texture bending information, including the diffuse reflection bending strength A d (x, y, z , l n, v n) and specular bending strength A s (x, y, z , l n, v n) a This is the information acquired in S402. The shape information is information including the normal n, and is the information acquired in S402. The geometric condition is information including the imaging condition V and the illumination condition L, and is the information acquired in S402. The color correction area is information including the color correction area w, and is the information selected in S1802. The color correction information is information including the diffuse reflection correction value p d and the specular reflection correction value p s , and is the information acquired in S406. The rendered image generation unit 1803, acquired by information derived the corrected diffuse reflection color C 'd (x, y, z), corrected specular color C' s (x, y, z) from the rendering Generate image R. First, the corrected diffuse reflection color C'd (x, y) obtained by applying the diffuse reflection correction value pd and the specular reflection correction value p s to the region where the value w (u, v) = 1 of the color correction region w. , z) and the corrected specular color C 's (x, y, z) to derive.

Figure 2021077237
Figure 2021077237

Figure 2021077237
Figure 2021077237

ここで、画像上の位置(u,v)に対応する被写体上の位置(x,y,z)は、カメラの内部パラメータおよび外部パラメータから得られる。導出した補正後拡散反射色C’d(x,y,z)および補正後鏡面反射色C’s(x,y,z)と取得した情報とから、レンダリング画像Rの画素値R(u,v)は、実施形態1のS407における(11)式および(12)式に基づき導出される。レンダリング画像生成部1803によって生成されたレンダリング画像Rは、表示制御部1506に出力され、S1803の処理に続くS408にてGUI画面2000の領域U703に表示される。 Here, the position (x, y, z) on the subject corresponding to the position (u, v) on the image is obtained from the internal parameter and the external parameter of the camera. Derived correction after diffuse reflection color C 'd (x, y, z) and the corrected specular color C' s (x, y, z) from the acquired information, the pixel value R (u rendered image R, v) is derived based on the equations (11) and (12) in S407 of the first embodiment. The rendered image R generated by the rendered image generation unit 1803 is output to the display control unit 1506, and is displayed in the area U703 of the GUI screen 2000 in S408 following the processing of S1803.

上記構成により、ユーザ操作によりGUI画面2000から質感編集を行う領域を指定することで、領域毎の質感編集を実行する。これにより、素材毎に異なる質感編集を適用して、素材に対応した色補正を実行できることから、被写体が質感の異なる複数の素材で構成されても、素材に応じた領域ごとに質感編集を行うことができる。 With the above configuration, the texture editing for each area is executed by designating the area for texture editing from the GUI screen 2000 by the user operation. As a result, different texture editing can be applied to each material and color correction corresponding to the material can be performed. Therefore, even if the subject is composed of a plurality of materials having different textures, the texture editing is performed for each area according to the material. be able to.

本実施形態では、色編集を行う領域が指定されたが、選択したい素材の色やテクスチャ分布の特徴量などが指定され、指定された情報に類似する領域を情報処理装置の内部で選択することで、質感編集を実行してもよい。また、拡散反射光の割合rdおよび鏡面反射光の割合rsのGUI画面への表示として実施形態1で使用した数値表示を行ったが、実施形態2で示した閾値画像、等高線画像、強度分布画像などを反射光の割合表示として使用してもよい。さらに、実施形態3のように複数の幾何条件下での参照画像を用いて色補正を行ってもよい。 In the present embodiment, the area for color editing is specified, but the color of the material to be selected, the feature amount of the texture distribution, etc. are specified, and an area similar to the specified information is selected inside the information processing apparatus. Then, you may execute texture editing. Although performed numerical display used in Embodiment 1 as a display on the GUI screen ratio r d and the ratio r s of the specular reflection light of the diffuse reflected light, the threshold image shown in the second embodiment, the contour line image, the intensity A distribution image or the like may be used as a ratio display of reflected light. Further, color correction may be performed using reference images under a plurality of geometric conditions as in the third embodiment.

<<実施形態5>>
実施形態1から実施形態4では、質感編集において、拡散反射色及び鏡面反射色の変更を独立に行った。本実施形態では、拡散反射色と鏡面反射色それぞれに色補正値を与えるのではなく、各反射光を足し合わせた状態の色を基準に色補正値を与え、情報処理装置内部にて、拡散反射光と鏡面反射光の割合に基づき各反射色へ色補正を適用する例について説明する。これにより、ユーザは反射光の割合を気にすることなく、色補正を行うことが可能となる。
<< Embodiment 5 >>
In the first to fourth embodiments, the diffuse reflection color and the specular reflection color are changed independently in the texture editing. In the present embodiment, the color correction value is not given to each of the diffuse reflection color and the mirror surface reflection color, but the color correction value is given based on the color in which the reflected lights are added, and the color is diffused inside the information processing apparatus. An example of applying color correction to each reflected color based on the ratio of the reflected light and the mirror surface reflected light will be described. As a result, the user can perform color correction without worrying about the ratio of reflected light.

(情報処理装置の装置構成)
本実施形態の情報処理装置の装置構成は、情報処理装置300の装置構成と同じであるため、その説明を省略する。
(Device configuration of information processing device)
Since the device configuration of the information processing device of the present embodiment is the same as the device configuration of the information processing device 300, the description thereof will be omitted.

(情報処理装置の論理構成)
次に、本実施形態の情報処理装置で行われる処理について、図21を参照して説明する。図21は、本実施形態の情報処理装置2100の機能構成例を示すブロック図である。情報処理装置2100は、CPU301がROM303に格納されたプログラムを、RAM302をワークメモリとして実行することで、図21に示す論理構成として機能する。なお、以下に示す処理のすべてがCPU301によって実行される必要はなく、処理の一部または全部がCPU301以外の一つまたは複数の処理回路によって行われるように情報処理装置2100が構成されていてもよい。
(Logical configuration of information processing device)
Next, the processing performed by the information processing apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 21 is a block diagram showing a functional configuration example of the information processing apparatus 2100 of the present embodiment. The information processing apparatus 2100 functions as the logical configuration shown in FIG. 21 by executing the program stored in the ROM 303 by the CPU 301 using the RAM 302 as the work memory. It should be noted that it is not necessary that all of the processes shown below are executed by the CPU 301, and even if the information processing apparatus 2100 is configured so that a part or all of the processes are performed by one or a plurality of processing circuits other than the CPU 301. Good.

情報処理装置2100は、質感色情報取得部401、質感変角情報取得部402、形状情報取得部403、撮像・照明条件取得部404、参照画像取得部405、初期レンダリング画像生成部407、反射光割合導出部408を有する。情報処理装置2100は、さらに、色補正情報取得部2101、拡散反射色・鏡面反射色補正部2102、レンダリング画像生成部2103、表示制御部2104を有する。質感色情報取得部401、質感変角情報取得部402、形状情報取得部403、撮像・照明条件取得部404、参照画像取得部405は、情報処理装置300における論理構成と同じであるため、その説明を省略する。また、初期レンダリング画像生成部407、反射光割合導出部408も、情報処理装置300における論理構成と同じであるため、その説明を省略する。 The information processing device 2100 includes a texture color information acquisition unit 401, a texture variation angle information acquisition unit 402, a shape information acquisition unit 403, an imaging / lighting condition acquisition unit 404, a reference image acquisition unit 405, an initial rendering image generation unit 407, and reflected light. It has a ratio derivation unit 408. The information processing device 2100 further includes a color correction information acquisition unit 2101, a diffuse reflection color / specular reflection color correction unit 2102, a rendering image generation unit 2103, and a display control unit 2104. The texture color information acquisition unit 401, the texture variation angle information acquisition unit 402, the shape information acquisition unit 403, the imaging / lighting condition acquisition unit 404, and the reference image acquisition unit 405 have the same logical configuration as that of the information processing device 300. The explanation is omitted. Further, since the initial rendered image generation unit 407 and the reflected light ratio derivation unit 408 are the same as the logical configuration in the information processing apparatus 300, the description thereof will be omitted.

色補正情報取得部2101は、拡散反射色Cd(x,y,z)および鏡面反射色Cs(x,y,z)の補正を行うための色補正情報である色補正値pを取得する。色補正値pは、レンダリング画像Rの色を調整するための係数であり、RGBそれぞれに対する係数を保持する。色補正情報取得部2101によって取得された色補正値pは、拡散反射色・鏡面反射色補正部2102に出力される。 The color correction information acquisition unit 2101 acquires a color correction value p which is color correction information for correcting the diffuse reflection color C d (x, y, z) and the specular reflection color C s (x, y, z). To do. The color correction value p is a coefficient for adjusting the color of the rendered image R, and holds a coefficient for each of RGB. The color correction value p acquired by the color correction information acquisition unit 2101 is output to the diffuse reflection color / specular reflection color correction unit 2102.

拡散反射色・鏡面反射色補正部2102は、拡散反射光の割合、鏡面反射光の割合、拡散反射色、鏡面反射色、拡散反射変角強度、鏡面反射変角強度、色補正値から、補正後拡散反射色C’d(x,y,z)、補正後鏡面反射色C’s(x,y,z)を導出する。拡散反射光の割合および鏡面反射光の割合は、反射光割合導出部408によって導出された拡散反射光の割合rdおよび鏡面反射光の割合rsである。拡散反射色および鏡面反射色は、質感色情報取得部401によって取得された拡散反射色Cd(x,y,z)および鏡面反射色Cs(x,y,z)である。拡散反射変角強度および鏡面反射変角強度は、質感変角情報取得部402によって取得された拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)および鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)である。質感色情報取得部401によって取得された拡散反射色Cd(x,y,z)および鏡面反射色Cs(x,y,z)である。色補正値は、色補正情報取得部2101によって取得された色補正値pである。すなわち、拡散反射色・鏡面反射色補正部2102は、拡散反射光の割合、鏡面反射光の割合、質感色情報、質感変角情報、色補正情報から、補正後拡散反射色C’d(x,y,z)および補正後鏡面反射色C’s(x,y,z)を導出する。そして、拡散反射色・鏡面反射色補正部2102によって導出された補正後拡散反射色C’d(x,y,z)および補正後鏡面反射色C’s(x,y,z)は、レンダリング画像生成部2103および表示制御部2104に出力される。 The diffuse reflection color / specular reflection color correction unit 2102 corrects from the ratio of diffuse reflection light, the ratio of specular reflection light, diffuse reflection color, specular reflection color, diffuse reflection variation intensity, mirror reflection variation intensity, and color correction value. rear diffuse reflection color C 'd (x, y, z), corrected specular color C' s (x, y, z) to derive. Diffusion rate and the ratio of the specular reflection light of the reflected light is the ratio r d and the ratio r s of the specular reflection light of the diffuse reflection light derived by reflected light ratio deriving unit 408. The diffuse reflection color and the specular reflection color are the diffuse reflection color C d (x, y, z) and the specular reflection color C s (x, y, z) acquired by the texture color information acquisition unit 401. The diffuse reflection eccentricity and the specular reflection eccentricity are the diffuse reflection eccentricity Ad (x, y, z, l n , v n ) and the specular reflection eccentricity acquired by the texture eccentricity information acquisition unit 402. a s (x, y, z , l n, v n) is. The diffuse reflection color C d (x, y, z) and the specular reflection color C s (x, y, z) acquired by the texture color information acquisition unit 401. The color correction value is the color correction value p acquired by the color correction information acquisition unit 2101. That is, the diffuse reflection color / mirror surface reflection color correction unit 2102 is based on the ratio of the diffuse reflection light, the ratio of the mirror surface reflection light, the texture color information, the texture variation angle information, and the color correction information, and the corrected diffuse reflection color C'd (x). , y, z) and the corrected specular color C 's (x, y, derives the z). Then, after correction derived by the diffuse reflection color, specular color correction unit 2102 diffuse reflection color C 'd (x, y, z) and the corrected specular color C' s (x, y, z) is rendered It is output to the image generation unit 2103 and the display control unit 2104.

レンダリング画像生成部2103は、補正後拡散反射色、補正後鏡面反射色、拡散反射変角強度、鏡面反射変角強度、法線、撮像条件、照明条件から、レンダリング画像Rを導出する。補正後拡散反射色および補正後鏡面反射色は、拡散反射色・鏡面反射色補正部2102によって導出された補正後拡散反射色C’d(x,y,z)および補正後鏡面反射色C’s(x,y,z)である。拡散反射変角強度および鏡面反射変角強度は、質感変角情報取得部402によって取得された拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)および鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)である。法線は、形状情報取得部403によって取得された法線n(x,y,z)である。撮像条件および照明条件は、撮像・照明条件取得部404によって取得された撮像条件Vおよび照明条件Lである。すなわち、レンダリング画像生成部2103は、補正後拡散反射色、補正後鏡面反射色、質感変角情報、形状情報、参照画像の幾何条件から、レンダリング画像Rを導出する。 The rendered image generation unit 2103 derives the rendered image R from the corrected diffuse reflection color, the corrected mirror surface reflection color, the diffuse reflection variation intensity, the mirror reflection variation intensity, the normal, the imaging condition, and the illumination condition. The corrected diffuse reflection color and the corrected specular reflection color are the corrected diffuse reflection color C'd (x, y, z) and the corrected specular reflection color C'd (x, y, z) derived by the diffuse reflection color / specular reflection color correction unit 2102. s (x, y, z). The diffuse reflection eccentricity and the specular reflection eccentricity are the diffuse reflection eccentricity Ad (x, y, z, l n , v n ) and the specular reflection eccentricity acquired by the texture eccentricity information acquisition unit 402. a s (x, y, z , l n, v n) is. The normal is the normal n (x, y, z) acquired by the shape information acquisition unit 403. The imaging condition and the illumination condition are the imaging condition V and the illumination condition L acquired by the imaging / illumination condition acquisition unit 404. That is, the rendered image generation unit 2103 derives the rendered image R from the corrected diffuse reflection color, the corrected specular reflection color, the texture variation angle information, the shape information, and the geometric conditions of the reference image.

表示制御部2104は、初期レンダリング画像、参照画像、補正後拡散反射色、補正後鏡面反射色、レンダリング画像を、色編集を行う際のGUI画面に表示する。初期レンダリング画像は、初期レンダリング画像生成部407で生成された初期レンダリング画像Roである。参照画像は、参照画像取得部405で取得された参照画像Iである。補正後拡散反射色および補正後鏡面反射色は、拡散反射色・鏡面反射色補正部2102で導出された補正後拡散反射色C’d(x,y,z)および補正後鏡面反射色C’s(x,y,z)である。レンダリング画像は、レンダリング画像生成部2103で生成されたレンダリング画像Rである。 The display control unit 2104 displays the initial rendered image, the reference image, the corrected diffuse reflection color, the corrected specular reflection color, and the rendered image on the GUI screen when color editing is performed. The initial rendered image is generated by the initial rendering image generation unit 407 initially rendered image R o. The reference image is the reference image I acquired by the reference image acquisition unit 405. The corrected diffuse reflection color and the corrected specular reflection color are the corrected diffuse reflection color C'd (x, y, z) and the corrected specular reflection color C'd (x, y, z) derived by the diffuse reflection color / specular reflection color correction unit 2102. s (x, y, z). The rendered image is a rendered image R generated by the rendered image generation unit 2103.

(情報処理装置における動作)
図22は、情報処理装置2100で実行される処理の流れを示すフローチャートである。図23は、本実施形態で使用されるGUI例を示す図である。以下、図22のフローチャートを用いて、情報処理装置2100における動作の詳細を説明する。なお、下記動作は、入力装置308に対してユーザ操作が行われて、当該ユーザ操作による所定の指示が入力IF305を介して入力されることで開始する。本実施形態では、表示装置310に対する表示の制御は表示制御部2104により行われる。
(Operation in information processing device)
FIG. 22 is a flowchart showing a flow of processing executed by the information processing apparatus 2100. FIG. 23 is a diagram showing an example of GUI used in this embodiment. Hereinafter, the details of the operation in the information processing apparatus 2100 will be described with reference to the flowchart of FIG. The following operation is started when a user operation is performed on the input device 308 and a predetermined instruction by the user operation is input via the input IF 305. In the present embodiment, the display control unit 2104 controls the display on the display device 310.

S401からS404、およびS409からS410は、実施形態1で同じ記号を付しているステップと同じ処理内容であるため、その説明を省略する。 Since S401 to S404 and S409 to S410 have the same processing contents as the steps having the same symbols in the first embodiment, the description thereof will be omitted.

S2101では、情報処理装置2100は、S402にて取得された参照画像I、S403にて生成された初期レンダリング画像R0をGUI画面2300に表示する。参照画像Iは、GUI画面2300の領域U702に表示される。初期レンダリング画像R0は、GUI画面2300の領域U703に表示される。 In S2101, the information processing apparatus 2100 displays the reference image I acquired in S402 and the initial rendered image R 0 generated in S403 on the GUI screen 2300. The reference image I is displayed in the area U702 of the GUI screen 2300. The initial rendered image R 0 is displayed in the area U703 of the GUI screen 2300.

S2102では、色補正情報取得部2101は、色補正情報である色補正値pを取得する。色補正値は、レンダリング画像RのRGBを補正するための係数であり、ユーザ操作により、GUI画面2300の領域U2301のスライダーバー上にてスライダーが位置づけられることで取得される。 In S2102, the color correction information acquisition unit 2101 acquires the color correction value p which is the color correction information. The color correction value is a coefficient for correcting RGB of the rendered image R, and is acquired by a user operation by positioning the slider on the slider bar of the area U2301 of the GUI screen 2300.

S2103では、拡散反射色・鏡面反射色補正部2102は、拡散反射光の割合、鏡面反射光の割合、拡散反射色、鏡面反射色、拡散反射変角強度、鏡面反射変角強度、色補正値pから補正後拡散反射色C’d、補正後鏡面反射色C’sを導出する。拡散反射光の割合、鏡面反射光の割合は、S404で導出された拡散反射光の割合rd、鏡面反射光の割合rsである。拡散反射色、鏡面反射色は、S402で取得された、拡散反射色Cd(x,y,z)、鏡面反射色Cs(x,y,z)である。拡散反射変角強度、鏡面反射変角強度は、S402で取得された、拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)、鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)である。色補正値は、S2102で取得された色補正値pである。まず、拡散反射色Cd(x,y,z)と鏡面反射色Cs(x,y,z)に対する拡散反射補正値pdと鏡面反射補正値psを導出する。レンダリング画像Rの画素値R(u,v)に色補正値pを適用した画像は、拡散反射色Cd(x,y,z)および鏡面反射色Cs(x,y,z)それぞれに拡散反射補正値pdと鏡面反射補正値psを適用したレンダリング画像となる。この関係は、下記の(19)式、(20)式、(21)式により表される。 In S2103, the diffuse reflection color / specular color correction unit 2102 uses the diffuse reflection light ratio, the specular reflection light ratio, the diffuse reflection color, the specular reflection color, the diffuse reflection eccentricity, the specular reflection eccentricity, and the color correction value. after correction from the p diffusion reflection color C 'd, corrected specular color C' to derive the s. Proportion of diffuse reflected light, the ratio of the specular reflection light is the ratio r d, the ratio of the specular reflection light r s of the diffuse reflection light derived in S404. The diffuse reflection color and the specular reflection color are the diffuse reflection color C d (x, y, z) and the specular reflection color C s (x, y, z) acquired in S402. Diffuse reflection bending strength, specular bending strength was obtained in S402, the diffuse reflection bending strength A d (x, y, z , l n, v n), specular bending strength A s (x, y, z, l n , v n ). The color correction value is the color correction value p acquired in S2102. First, the diffuse reflection correction value p d and the specular reflection correction value p s for the diffuse reflection color C d (x, y, z) and the specular reflection color C s (x, y, z) are derived. The image in which the color correction value p is applied to the pixel value R (u, v) of the rendered image R has the diffuse reflection color C d (x, y, z) and the specular reflection color C s (x, y, z), respectively. The rendered image is obtained by applying the diffuse reflection correction value p d and the specular reflection correction value p s. This relationship is expressed by the following equations (19), (20), and (21).

Figure 2021077237
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Figure 2021077237
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Figure 2021077237
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また、拡散反射光の割合rdおよび鏡面反射光の割合rsに基づいて、レンダリング画像に対する各反射光の割合を決定するため、拡散反射補正値pdおよび鏡面反射補正値psには、以下の(22)式に示される制約が与えられる。 Further, based on the ratio r s ratio r d and specular reflected light diffuse reflected light, to determine the percentage of each reflected light to render the image, the diffuse reflection correcting value p d and specular reflection correcting value p s, The constraint shown by the following equation (22) is given.

Figure 2021077237
Figure 2021077237

以上の式に基づき、拡散反射補正値pd、鏡面反射補正値psは、以下の(23)式および(24)式より導出される。 Based on the above equations, the diffuse reflection correction value p d and the specular reflection correction value p s are derived from the following equations (23) and (24).

Figure 2021077237
Figure 2021077237

Figure 2021077237
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この拡散反射補正値p-dを、実施形態1のS407と同様、拡散反射色Cd(x,y,z)に掛け合わせることで、補正後拡散反射色C’d(x,y,z)を導出する。また、鏡面反射補正値psを、実施形態1のS407と同様、鏡面反射色Cs(x,y,z)に掛け合わせることで、補正後鏡面反射色C’s(x,y,z)を導出する。 By multiplying this diffuse reflection correction value p- d by the diffuse reflection color C d (x, y, z) as in S407 of the first embodiment , the corrected diffuse reflection color C'd (x, y, z) ) Is derived. Moreover, the specular reflection correction value p s, similarly to S407 of Embodiment 1, By multiplying the specular color C s (x, y, z ), corrected specular color C 's (x, y, z ) Is derived.

S2104では、レンダリング画像生成部2103は、補正後拡散反射色C’d、補正後鏡面反射色C’s、拡散反射変角強度Ad、鏡面反射変角強度As、法線n、撮像条件V、照明条件Lからレンダリング画像Rを導出する。レンダリング画像Rは、実施形態1のS404の(3)式に基づき導出される。補正後拡散反射色C’d(x,y,z)、補正後鏡面反射色C’s(x,y,z)は、S2103にて導出された情報である。拡散反射変角強度Ad(x,y,z,ln,vn)、鏡面反射変角強度As(x,y,z,ln,vn)、法線n(x,y,z)、撮像条件V、照明条件Lは、S402にて取得された情報である。 In S2104, rendering image generation unit 2103, the corrected diffuse reflection color C 'd, corrected specular color C' s, diffuse reflection bending strength A d, specular bending strength A s, the normal n, the imaging condition The rendered image R is derived from V and the lighting condition L. The rendered image R is derived based on the equation (3) of S404 of the first embodiment. Corrected diffuse reflection color C 'd (x, y, z), corrected specular color C' s (x, y, z) is the information derived by the S2103. Diffuse reflection bending strength A d (x, y, z , l n, v n), specular bending strength A s (x, y, z , l n, v n), the normal n (x, y, z), the imaging condition V, and the illumination condition L are the information acquired in S402.

上記構成により、質感編集において、画像に対する色補正値から、拡散反射光と鏡面反射光の割合に基づき、各反射光色の色補正を実行する。これにより、ユーザは、反射光の割合を気にせず色補正を行うことができる。 With the above configuration, in texture editing, color correction of each reflected light color is executed based on the ratio of diffuse reflected light and specular reflected light from the color correction value for the image. As a result, the user can perform color correction without worrying about the ratio of reflected light.

本実施形態では、全領域に対して一律に色補正を適用したが、実施形態4と同様、色補正を行う領域を指定してもよい。また、実施形態3のように複数の幾何条件下での参照画像を用いて色補正を行ってもよい。 In the present embodiment, the color correction is uniformly applied to all the regions, but as in the fourth embodiment, the region to be color-corrected may be specified. Further, color correction may be performed using reference images under a plurality of geometric conditions as in the third embodiment.

[その他の実施形態]
なお、上述した各処理部のうち、初期レンダリング画像生成部407、反射光割合導出部408、1802、レンダリング画像生成部409、2103などについては、その代わりとして、機械学習された学習済みモデルを代わりに用いて処理しても良い。その場合には、例えば、その処理部への入力データと出力データとの組合せを学習データとして複数個準備し、それらから機械学習によって知識を獲得し、獲得した知識に基づいて入力データに対する出力データを結果として出力する学習済みモデルを生成する。学習済みモデルは、例えばニューラルネットワークモデルで構成可能である。そして、その学習済みモデルは、前記処理部と同等の処理をするためのプログラムとして、CPUあるいはGPUなどと協働で動作することにより、前記処理部の処理を行う。なお、上記学習済みモデルは、必要に応じて一定の処理後に更新しても良い。
[Other Embodiments]
Of the above-mentioned processing units, the initial rendered image generation unit 407, the reflected light ratio derivation unit 408, 1802, the rendered image generation unit 409, 2103, and the like are replaced with machine-learned trained models. It may be used for processing. In that case, for example, a plurality of combinations of input data and output data to the processing unit are prepared as training data, knowledge is acquired from them by machine learning, and output data for the input data is obtained based on the acquired knowledge. Generates a trained model that outputs as a result. The trained model can be constructed by, for example, a neural network model. Then, the trained model performs the processing of the processing unit by operating in collaboration with the CPU, GPU, or the like as a program for performing the same processing as the processing unit. The trained model may be updated after a certain process if necessary.

上述した実施形態においては、拡散反射色および鏡面反射色をRGBとして表現したが、本発明はこれに限定されず、CIE L*a*b*やXYZ表色系で扱ってもよい。 In the above-described embodiment, the diffuse reflection color and the specular reflection color are expressed as RGB, but the present invention is not limited to this, and CIE L * a * b * or an XYZ color system may be used.

また、上述した実施形態では、反射特性の情報を、照明方向および観察方向に対応した強度を持つ拡散反射変角強度および鏡面反射変角強度として扱ったが、本発明はこれに限定されない。既存のTorrance−Sparrowモデル、Phongモデルなどで近似したパラメータを入力し、内部で角度毎の強度に変換して使用しても良い。 Further, in the above-described embodiment, the information on the reflection characteristics is treated as the diffuse reflection eccentricity intensity and the specular reflection eccentricity intensity having the intensities corresponding to the illumination direction and the observation direction, but the present invention is not limited thereto. You may input the parameters approximated by the existing Torrance-Sparrow model, Phong model, etc., and internally convert them into the intensities for each angle before use.

上述した実施形態で示したGUIは構成を実現するための一例であり、前記実施形態と同様の入出力が行える機構であれば、どのような形態でも構わない。 The GUI shown in the above-described embodiment is an example for realizing the configuration, and any form may be used as long as it is a mechanism capable of input / output similar to the above-described embodiment.

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。 The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. It can also be realized by the processing to be performed. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

300 情報処理装置
408 反射光割合導出部
410 表示制御部
300 Information processing device 408 Reflected light ratio derivation unit 410 Display control unit

Claims (13)

参照用の第1画像と補正対象の第2画像とを含む情報の表示を制御する情報処理装置であって、
被写体における角度ごとの反射光強度と、前記被写体の形状情報と、前記被写体を撮像する際の前記第1画像に対応する幾何条件と、を基に、前記第1画像の画素値に含まれる拡散反射成分と鏡面反射成分との割合を導出する導出手段と、
前記第1画像と、前記第2画像と、前記導出された割合と、を併せて表示手段に表示する表示制御手段と、
を有することを特徴とする情報処理装置。
An information processing device that controls the display of information including a first image for reference and a second image to be corrected.
Diffuse included in the pixel value of the first image based on the reflected light intensity for each angle in the subject, the shape information of the subject, and the geometric conditions corresponding to the first image when the subject is imaged. Derivation means for deriving the ratio of the reflection component and the specular reflection component,
A display control means for displaying the first image, the second image, and the derived ratio together on the display means.
An information processing device characterized by having.
前記第2画像の色補正に用いる色補正情報を取得する取得手段と、
前記色補正情報を基に前記第2画像の色を補正することによって、第3画像を生成する生成手段と、をさらに有し、
前記表示制御手段は、前記表示手段に表示されている前記第2画像を前記第3画像に更新することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
An acquisition means for acquiring color correction information used for color correction of the second image, and
It further has a generation means for generating a third image by correcting the color of the second image based on the color correction information.
The information processing device according to claim 1, wherein the display control means updates the second image displayed on the display means with the third image.
前記生成手段は、前記拡散反射成分と前記鏡面反射成分とが関連付けられた前記第3画像を生成することを特徴とする請求項2に記載の情報処理装置。 The information processing apparatus according to claim 2, wherein the generation means generates the third image in which the diffuse reflection component and the specular reflection component are associated with each other. 前記第2画像において色補正を行う領域を指定する指定手段をさらに有し、
前記生成手段は、前記第2画像における前記指定された領域の色を補正することを特徴とする請求項2または3に記載の情報処理装置。
Further having a designating means for designating an area for color correction in the second image,
The information processing apparatus according to claim 2 or 3, wherein the generation means corrects the color of the designated region in the second image.
前記取得手段は、前記色補正情報を、ユーザインタフェースを介したユーザからの指示に基づいて取得することを特徴とする請求項2から4の何れか一項に記載の情報処理装置。 The information processing apparatus according to any one of claims 2 to 4, wherein the acquisition means acquires the color correction information based on an instruction from a user via a user interface. 前記表示制御手段は、ユーザに前記色補正情報を調整させるためのスライダーを前記表示手段に表示することを特徴とする請求項5に記載の情報処理装置。 The information processing device according to claim 5, wherein the display control means displays a slider for causing the user to adjust the color correction information on the display means. 前記表示制御手段は、前記導出された割合を数値として表示する、または、前記導出された割合の分布を画像として表示することを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載の情報処理装置。 The information according to any one of claims 1 to 6, wherein the display control means displays the derived ratio as a numerical value, or displays the distribution of the derived ratio as an image. Processing equipment. 前記導出手段は、
前記幾何条件と前記形状情報とから得られる正反射条件からのずれに対して閾値を設定することにより、前記割合を導出する、
または、
前記正反射条件からのずれに対する前記拡散反射成分の強度と前記鏡面反射成分の強度とに基づいて、前記割合を導出する
ことを特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載の情報処理装置。
The derivation means
The ratio is derived by setting a threshold value for the deviation from the specular reflection condition obtained from the geometric condition and the shape information.
Or
The information according to any one of claims 1 to 7, wherein the ratio is derived based on the intensity of the diffuse reflection component and the intensity of the specular reflection component with respect to the deviation from the normal reflection condition. Processing equipment.
撮像の際の幾何条件が互いに異なる複数の前記第1画像を取得する画像群取得手段と、
前記複数の第1画像のそれぞれに対応した幾何条件を取得する条件取得手段と、
前記取得された複数の幾何条件と前記形状情報とから導出される前記割合に基づいて、前記第2画像の色を補正する際に参照する画像の順位付けを行うテーブルを作成する作成手段と、をさらに有することを特徴とする請求項1から8の何れか一項に記載の情報処理装置。
An image group acquisition means for acquiring a plurality of the first images having different geometric conditions at the time of imaging, and
A condition acquisition means for acquiring geometric conditions corresponding to each of the plurality of first images, and
A means for creating a table for ranking images to be referred to when correcting the color of the second image based on the ratio derived from the acquired plurality of geometric conditions and the shape information. The information processing apparatus according to any one of claims 1 to 8, further comprising.
前記幾何条件は、光の照射と、前記光が照射された前記被写体において反射した光の受光と、の幾何条件であることを特徴とする請求項1から9の何れか一項に記載の情報処理装置。 The information according to any one of claims 1 to 9, wherein the geometric condition is a geometric condition of irradiation of light and reception of light reflected by the subject irradiated with the light. Processing equipment. 参照用の第1画像と、補正対象の第2画像と、前記第1画像の画素値に含まれる拡散反射成分と鏡面反射成分との割合と、を併せて表示する表示手段と、
前記表示手段に表示されている前記第2画像を、ユーザの指示に応じて補正された前記第2画像に更新する更新手段と、
を有することを特徴とする表示装置。
A display means for displaying the first image for reference, the second image to be corrected, and the ratio of the diffuse reflection component and the specular reflection component included in the pixel value of the first image together.
An update means for updating the second image displayed on the display means to the second image corrected according to a user's instruction, and
A display device characterized by having.
コンピュータを請求項1から10の何れか一項に記載の情報処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。 A program for causing a computer to function as each means of the information processing apparatus according to any one of claims 1 to 10. 参照用の第1画像と補正対象の第2画像とを含む情報の表示を制御する情報処理方法であって、
被写体における角度ごとの反射光強度と、前記被写体の形状情報と、前記被写体を撮像する際の前記第1画像に対応する幾何条件と、を基に、前記第1画像の画素値に含まれる拡散反射成分と鏡面反射成分との割合を導出する導出ステップと、
前記第1画像と、前記第2画像と、前記導出された割合と、を併せて表示手段に表示する表示制御ステップと、
を有することを特徴とする情報処理方法。
An information processing method that controls the display of information including a first image for reference and a second image to be corrected.
Diffuse included in the pixel value of the first image based on the reflected light intensity for each angle in the subject, the shape information of the subject, and the geometric conditions corresponding to the first image when the subject is imaged. Derivation step to derive the ratio of the reflection component and the specular reflection component,
A display control step for displaying the first image, the second image, and the derived ratio together on the display means.
An information processing method characterized by having.
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