JP2022133792A - Makeup simulation system, makeup simulation method, makeup simulation program, and makeup simulation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、塗布対象物に化粧料を塗布した状態を再現するための化粧シミュレーションシステム、化粧シミュレーション方法、化粧シミュレーションプログラム、及び、化粧シミュレーション装置に関する。 The present invention relates to a makeup simulation system, a makeup simulation method, a makeup simulation program, and a makeup simulation apparatus for reproducing a state in which cosmetics are applied to an application target.
ユーザの顔画像を用いて化粧料を塗布した後の顔のシミュレーション画像を表示する化粧シミュレーションシステムが知られている。例えば、特許文献1には、未化粧状態におけるユーザの顔画像に化粧料ごとのパターンを重畳することで、化粧料を塗布した状態の顔のシミュレーション画像を生成する化粧シミュレーション方法が記載されている。
2. Description of the Related Art A makeup simulation system is known that displays a simulation image of a user's face after applying cosmetics using a face image. For example,
顔に化粧料を塗布した場合、化粧料が塗布された領域は、肌の色と化粧料の色とが組み合わされた色を有する。すなわち、使用者の肌の色が異なる場合には、同じ化粧料を塗布した場合であっても、化粧料が塗布された領域は、異なる色を有する。しかし、上記のようなユーザの顔画像に対して単純に化粧料のパターンを重畳する方法では、肌の色がシミュレーション画像に反映されず、シミュレーション画像とユーザが実際に化粧をした際の外観との乖離が大きくなってしまう。したがって、上記方法では、再現精度の高い化粧シミュレーションを行うことが困難である。 When makeup is applied to the face, the area to which the makeup is applied has a color that is a combination of the color of the skin and the color of the makeup. That is, when the skin color of the user is different, the regions coated with the cosmetic have different colors even when the same cosmetic is applied. However, in the above-described method of simply superimposing a cosmetic pattern on a user's face image, the skin color is not reflected in the simulation image, and the simulation image and the appearance when the user actually wears makeup are different. divergence becomes large. Therefore, with the above method, it is difficult to perform makeup simulation with high reproducibility.
上記課題を解決する化粧シミュレーションシステムは、化粧料が塗布される塗布対象物における化粧前の第1RGB値から前記化粧前の前記塗布対象物における第1分光反射率を算出する第1分光反射率算出部と、前記第1分光反射率と前記化粧前の前記塗布対象物における反射特性を規定する第1反射特性パラメータと照明光の分光分布及び幾何条件とで表現される第1三次元反射特性モデルを用いて前記化粧前の前記塗布対象物における第1色信号を算出する第1色信号算出部と、前記化粧料の第2分光反射率と前記化粧料の反射特性を規定する第2反射特性パラメータと前記照明光の前記分光分布及び前記幾何条件とで表現される第2三次元反射特性モデルを用いて前記化粧料の第2色信号を算出する第2色信号算出部と、前記第1色信号及び前記第2色信号から前記化粧前の前記塗布対象物に前記化粧料を適用した化粧状態の前記塗布対象物における第3色信号を算出する第3色信号算出部と、前記第3色信号から前記化粧状態の前記塗布対象物における第2RGB値を算出する第2RGB値算出部と、前記第2RGB値から前記化粧状態の前記塗布対象物を含む三次元オブジェクトを生成するオブジェクト生成部と、を備える。 A makeup simulation system for solving the above-described problems is a first spectral reflectance calculation that calculates a first spectral reflectance of an application target before makeup from a first RGB value before makeup of an application target to which a cosmetic is applied. part, the first spectral reflectance, a first reflection characteristic parameter that defines the reflection characteristic of the application object before the makeup, the spectral distribution of the illumination light, and a geometric condition. and a second spectral reflectance of the cosmetic and a second reflection characteristic that defines the reflection characteristic of the cosmetic. a second color signal calculation unit that calculates a second color signal of the cosmetic using a second three-dimensional reflection characteristic model represented by a parameter, the spectral distribution of the illumination light, and the geometric condition; a third color signal calculation unit for calculating a third color signal for the application object in a makeup state in which the cosmetic is applied to the application object before the makeup from the color signal and the second color signal; a second RGB value calculation unit that calculates second RGB values of the application target in the makeup state from the color signal; and an object generation unit that generates a three-dimensional object including the application target in the makeup state from the second RGB values. , provided.
上記課題を解決する化粧シミュレーション方法は、化粧料が塗布される塗布対象物における化粧前の第1RGB値から前記化粧前の前記塗布対象物における第1分光反射率を算出する工程と、前記第1分光反射率と前記化粧前の前記塗布対象物における反射特性を規定する第1反射特性パラメータと照明光の分光分布及び幾何条件とで表現される第1三次元反射特性モデルを用いて前記化粧前の前記塗布対象物における第1色信号を算出する工程と、前記化粧料の第2分光反射率と前記化粧料の反射特性を規定する第2反射特性パラメータと前記照明光の前記分光分布及び前記幾何条件とで表現される第2三次元反射特性モデルを用いて前記化粧料の第2色信号を算出する工程と、前記第1色信号及び前記第2色信号から前記化粧前の前記塗布対象物に前記化粧料を塗布した化粧状態の前記塗布対象物における第3色信号を算出する工程と、前記第3色信号から前記化粧状態の前記塗布対象物における第2RGB値を算出する工程と、前記第2RGB値から前記化粧状態の前記塗布対象物を含む三次元オブジェクトを生成する工程と、を含む。 A makeup simulation method for solving the above-described problems includes a step of calculating a first spectral reflectance of the application object before makeup from first RGB values before makeup on the application object to which the cosmetic is applied; Using a first three-dimensional reflection characteristic model expressed by a spectral reflectance, a first reflection characteristic parameter that defines the reflection characteristic of the application target before the makeup, and a spectral distribution and geometric conditions of the illumination light, the before makeup a second spectral reflectance of the cosmetic, a second reflection characteristic parameter defining the reflection characteristic of the cosmetic, the spectral distribution of the illumination light, and the a step of calculating a second color signal of the cosmetic using a second three-dimensional reflection characteristic model represented by a geometric condition; a step of calculating a third color signal of the application object in a makeup state in which the cosmetic is applied to an object; a step of calculating second RGB values of the application object in the makeup state from the third color signal; generating a three-dimensional object including the application target in the makeup state from the second RGB values.
上記課題を解決する化粧シミュレーションプログラムは、コンピュータに、化粧料が塗布される塗布対象物における化粧前の第1RGB値から前記化粧前の前記塗布対象物における第1分光反射率を算出する処理と、前記第1分光反射率と前記化粧前の前記塗布対象物における反射特性を規定する第1反射特性パラメータと照明光の分光分布及び幾何条件とで表現される第1三次元反射特性モデルを用いて前記化粧前の前記塗布対象物における第1色信号を算出する処理と、前記化粧料の第2分光反射率と前記化粧料の反射特性を規定する第2反射特性パラメータと前記照明光の前記分光分布及び前記幾何条件とで表現される第2三次元反射特性モデルを用いて前記化粧料の第2色信号を算出する処理と、前記第1色信号及び前記第2色信号から前記化粧前の前記塗布対象物に前記化粧料を塗布した化粧状態の前記塗布対象物における第3色信号を算出する処理と、前記第3色信号から前記化粧状態の前記塗布対象物における第2RGB値を算出する処理と、前記第2RGB値から前記化粧状態の前記塗布対象物を含む三次元オブジェクトを生成する処理と、を実行させる。 A makeup simulation program for solving the above-described problems provides a computer with a process of calculating a first spectral reflectance of an application target before makeup from first RGB values before makeup on an application target on which cosmetics are applied; Using a first three-dimensional reflection characteristic model represented by the first spectral reflectance, a first reflection characteristic parameter that defines the reflection characteristic of the application object before the makeup, and the spectral distribution and geometric conditions of the illumination light A process of calculating a first color signal on the application target before the makeup, a second spectral reflectance of the cosmetic, a second reflection characteristic parameter defining a reflection characteristic of the cosmetic, and the spectrum of the illumination light a process of calculating a second color signal of the cosmetic using a second three-dimensional reflection characteristic model represented by the distribution and the geometric condition; a process of calculating a third color signal of the application object in a makeup state in which the cosmetic is applied to the application object; and calculating a second RGB value of the application object in the makeup state from the third color signal. and a process of generating a three-dimensional object including the application target in the makeup state from the second RGB values.
上記課題を解決する化粧シミュレーション装置は、化粧料が塗布される塗布対象物における化粧前の第1RGB値から前記化粧前の前記塗布対象物における第1分光反射率を算出する第1分光反射率算出部と、前記第1分光反射率と前記化粧前の前記塗布対象物における反射特性を規定する第1反射特性パラメータと照明光の分光分布及び幾何条件とで表現される第1三次元反射特性モデルを用いて前記化粧前の前記塗布対象物における第1色信号を算出する第1色信号算出部と、前記化粧料の第2分光反射率と前記化粧料の反射特性を規定する第2反射特性パラメータと前記照明光の前記分光分布及び前記幾何条件とで表現される第2三次元反射特性モデルを用いて前記化粧料の第2色信号を算出する第2色信号算出部と、前記第1色信号及び前記第2色信号から前記化粧前の前記塗布対象物に前記化粧料を適用した化粧状態の前記塗布対象物における第3色信号を算出する第3色信号算出部と、前記第3色信号から前記化粧状態の前記塗布対象物における第2RGB値を算出する第2RGB値算出部と、前記第2RGB値から前記化粧状態の前記塗布対象物を含む三次元オブジェクトを生成するオブジェクト生成部と、を備える。 A makeup simulation apparatus for solving the above-described problem is a first spectral reflectance calculation that calculates a first spectral reflectance of an application target before makeup from a first RGB value before makeup of an application target to which a cosmetic is applied. part, the first spectral reflectance, a first reflection characteristic parameter that defines the reflection characteristic of the application object before the makeup, the spectral distribution of the illumination light, and a geometric condition. and a second spectral reflectance of the cosmetic and a second reflection characteristic that defines the reflection characteristic of the cosmetic. a second color signal calculation unit that calculates a second color signal of the cosmetic using a second three-dimensional reflection characteristic model represented by a parameter, the spectral distribution of the illumination light, and the geometric condition; a third color signal calculation unit for calculating a third color signal for the application object in a makeup state in which the cosmetic is applied to the application object before the makeup from the color signal and the second color signal; a second RGB value calculation unit that calculates second RGB values of the application target in the makeup state from the color signal; and an object generation unit that generates a three-dimensional object including the application target in the makeup state from the second RGB values. , provided.
上記各構成によれば、第1三次元反射特性モデルを用いて第1色信号を算出し、第2三次元反射特性モデルを用いて第2色信号を算出することで、化粧状態における塗布対象物の色信号として、化粧料に塗布対象物の色が反映された状態の第3色信号を算出できる。そして、第3色信号から第2RGB値を算出することで化粧状態における塗布対象物の三次元オブジェクトが生成される。これにより、シミュレーション結果として、塗布対象物の色や照明光による陰影、光沢が反映された化粧状態における塗布対象物の三次元オブジェクトを得ることができる。したがって、単に塗布対象物に化粧料の色を重畳する場合よりも、再現精度の高い化粧シミュレーションを行うことができる。また、化粧状態における照明光による陰影、光沢を再現できるため、化粧料を塗布対象物に塗布した状態の質感を再現できる。そして、例えば、ユーザに対してカウンセリングを行う際に、上記化粧シミュレーションを用いることで、ユーザに対して最適な化粧料を提案できる。 According to each of the above configurations, the first color signal is calculated using the first three-dimensional reflection characteristic model, and the second color signal is calculated using the second three-dimensional reflection characteristic model. As the color signal of the object, a third color signal in which the color of the object to be applied is reflected in the cosmetic can be calculated. Then, by calculating the second RGB values from the third color signal, a three-dimensional object of the application target in the makeup state is generated. As a result of the simulation, it is possible to obtain a three-dimensional object of the application target in the makeup state in which the color of the application target, the shadow due to the illumination light, and the gloss are reflected. Therefore, makeup simulation can be performed with higher reproducibility than when simply superimposing the color of the cosmetic on the object to be applied. In addition, since it is possible to reproduce shadows and luster caused by the illumination light in the makeup state, it is possible to reproduce the texture of the state in which the cosmetic is applied to the application target. Then, for example, when counseling the user, by using the makeup simulation, it is possible to propose the optimum cosmetics to the user.
上記化粧シミュレーションシステムにおいて、前記第1RGB値を前記第1分光反射率に変換するための第1変換関数であって、前記化粧前おける前記塗布対象物の色に応じた前記第1変換関数を記憶する分光変換データベースをさらに備え、前記第1分光反射率算出部は、前記化粧前における前記塗布対象物の色に応じた前記第1変換関数を用いて前記第1分光反射率を算出してもよい。上記構成によれば、塗布対象物の色に応じた第1変換関数に基づいて第1分光反射率を算出することで、第1分光反射率として、より実際の塗布対象物に近い分光反射率を算出できる。したがって、より再現精度の高い化粧シミュレーションを行うことができる。 In the makeup simulation system, the first conversion function for converting the first RGB values into the first spectral reflectance is stored according to the color of the object to be applied before the makeup. wherein the first spectral reflectance calculation unit calculates the first spectral reflectance using the first conversion function corresponding to the color of the object to be applied before applying makeup. good. According to the above configuration, by calculating the first spectral reflectance based on the first conversion function corresponding to the color of the coating object, the first spectral reflectance is the spectral reflectance closer to the actual coating object. can be calculated. Therefore, makeup simulation can be performed with higher reproducibility.
上記化粧シミュレーションシステムにおいて、前記第1分光反射率から前記第2分光反射率を算出するための第2変換関数であって、前記化粧前における前記塗布対象物の色に応じた前記第2変換関数を記憶する化粧料データベースと、前記第1分光反射率と前記化粧前における前記塗布対象物の色に応じた前記第2変換関数とを用いて前記第2分光反射率を算出する第2分光反射率算出部と、をさらに備え、前記第2色信号算出部は、前記第2分光反射率算出部が算出した前記第2分光反射率を含む前記第2三次元反射特性モデルを用いて前記第2色信号を算出してもよい。上記構成によれば、第1分光反射率と、塗布対象物の色に応じた第2変換関数とに基づいて第2分光反射率を算出することで、実際に化粧料が塗布対象物に塗布されて塗布対象物になじんだ状態での化粧料の分光反射率により近い第2分光反射率を算出できる。したがって、より再現精度の高い化粧シミュレーションを行うことができる。 In the makeup simulation system, a second conversion function for calculating the second spectral reflectance from the first spectral reflectance, the second conversion function corresponding to the color of the object to be applied before the makeup. and a second spectral reflectance for calculating the second spectral reflectance using the first spectral reflectance and the second conversion function corresponding to the color of the object to be applied before the makeup. and a ratio calculation unit, wherein the second color signal calculation unit calculates the second color signal using the second three-dimensional reflection characteristic model including the second spectral reflectance calculated by the second spectral reflectance calculation unit. A two-color signal may be calculated. According to the above configuration, by calculating the second spectral reflectance based on the first spectral reflectance and the second conversion function corresponding to the color of the application object, the cosmetic is actually applied to the application object. It is possible to calculate the second spectral reflectance that is closer to the spectral reflectance of the cosmetic in a state in which it has been blended with the application target. Therefore, makeup simulation can be performed with higher reproducibility.
上記化粧シミュレーションシステムにおいて、前記化粧料データベースは、前記化粧料の製品ごとの前記第2変換関数及び前記第2反射特性パラメータを記憶しており、前記第2分光反射率算出部は、前記化粧料の製品ごとの前記第2変換関数を用いて前記第2分光反射率を算出し、前記第2色信号算出部は、前記第2分光反射率算出部が算出した前記第2分光反射率と、前記化粧料の製品ごとの前記第2反射特性パラメータとを含む前記第2三次元反射特性モデルを用いて前記第2色信号を算出してもよい。上記構成によれば、化粧料の製品ごとの第2分光反射率及び第2反射特性パラメータを用いて第2色信号を算出することで、化粧料の製品ごとの色及び反射特性が反映された三次元オブジェクトを生成できる。したがって、より再現精度の高い化粧シミュレーションを行うことができる。 In the above makeup simulation system, the cosmetics database stores the second conversion function and the second reflection characteristic parameter for each product of the cosmetics, and the second spectral reflectance calculation unit stores the cosmetics The second spectral reflectance is calculated using the second conversion function for each product, and the second color signal calculation unit calculates the second spectral reflectance calculated by the second spectral reflectance calculation unit, The second color signal may be calculated using the second three-dimensional reflection characteristic model including the second reflection characteristic parameter for each cosmetic product. According to the above configuration, by calculating the second color signal using the second spectral reflectance and the second reflection characteristic parameter for each cosmetic product, the color and reflection characteristic of each cosmetic product are reflected. Can generate 3D objects. Therefore, makeup simulation can be performed with higher reproducibility.
上記化粧シミュレーションシステムにおいて、前記化粧料データベースは、前記化粧料に含まれる光輝剤の分光反射率と、前記光輝剤の反射特性を規定する前記光輝剤の反射特性パラメータと、前記光輝剤の大きさを規定する形状情報と、前記光輝剤の分散状態を規定する分散情報と、を記憶しており、前記第2色信号算出部は、前記第2三次元反射特性モデルを用いて前記化粧料の前記第2色信号を算出し、さらに、前記光輝剤における前記形状情報及び前記分散情報から推定される前記光輝剤が点在する領域において、前記光輝剤の分光反射率と前記光輝剤の反射特性パラメータと前記照明光の前記分光分布及び前記幾何条件とで表現される第3三次元反射特性モデルを用いて前記光輝剤の色信号を算出し、前記第3色信号算出部は、前記第1色信号、前記第2色信号、及び、前記光輝剤の色信号から前記化粧前の前記塗布対象物に前記光輝剤を含む前記化粧料を塗布した前記化粧状態の前記塗布対象物における前記第3色信号を算出してもよい。上記構成によれば、化粧料に含まれる光輝剤の分光反射率を含む第3三次元反射特性モデルを用いて光輝剤の色信号を算出できる。そして、第1色信号、第2色信号、及び、光輝剤の色信号に基づいて算出される第3色信号から第2RGB値を算出することで、化粧状態における光輝剤の光沢が再現された三次元オブジェクトを生成できる。また、形状情報及び分散情報から推定される光輝剤が点在する領域において、光輝剤の色信号を算出することで、実際の化粧料に含まれる光輝剤の粒形状及び光輝剤の分散状態を再現できる。したがって、より再現精度の高い化粧シミュレーションを行うことができる。 In the above-described makeup simulation system, the cosmetic database includes spectral reflectance of a glittering agent contained in the cosmetic, a reflection characteristic parameter of the glittering agent that defines the reflection characteristics of the glittering agent, and a size of the glittering agent. and dispersion information that defines the dispersion state of the brightening agent, and the second color signal calculation unit uses the second three-dimensional reflection characteristic model to store the shape information that defines the The second color signal is calculated, and the spectral reflectance of the glittering agent and the reflection characteristics of the glittering agent are estimated from the shape information and the dispersion information of the glittering agent in an area where the glittering agent is scattered. A color signal of the brightening agent is calculated using a third three-dimensional reflection characteristic model expressed by parameters, the spectral distribution of the illumination light, and the geometric condition, and the third color signal calculation unit calculates the first From the color signal, the second color signal, and the color signal of the glitter agent, the third A color signal may be calculated. According to the above configuration, the color signal of the brightening agent can be calculated using the third three-dimensional reflection characteristic model including the spectral reflectance of the brightening agent contained in the cosmetic. Then, by calculating the second RGB values from the first color signal, the second color signal, and the third color signal calculated based on the color signal of the brightening agent, the luster of the brightening agent in the makeup state was reproduced. Can generate 3D objects. In addition, by calculating the color signal of the glittering agent in the area where the glittering agent is estimated from the shape information and the dispersion information, the particle shape of the glittering agent contained in the actual cosmetic and the dispersion state of the glittering agent can be obtained. Reproducible. Therefore, makeup simulation can be performed with higher reproducibility.
上記化粧シミュレーションシステムにおいて、前記第2分光反射率及び前記第2反射特性パラメータのうち少なくとも一方は、前記化粧料に対して計測された実測値であってもよい。上記構成によれば、第2三次元反射特性モデルを構成するパラメータである第2分光反射率及び第2反射特性パラメータのうち少なくとも一方として、化粧料に対する実測値を用いることで、様々な化粧料のシミュレーションを容易に行うことができる。例えば、新たな化粧料が開発された際には、新たな化粧料の第2分光反射率及び第2反射特性パラメータを実測することで、本システムでシミュレーションを行うことができる。 In the makeup simulation system described above, at least one of the second spectral reflectance and the second reflection characteristic parameter may be an actual measurement value measured for the cosmetic. According to the above configuration, as at least one of the second spectral reflectance and the second reflection characteristic parameter, which are parameters constituting the second three-dimensional reflection characteristic model, by using the actual measurement value for the cosmetic, various cosmetics can be obtained. can be easily simulated. For example, when a new cosmetic is developed, the present system can perform a simulation by actually measuring the second spectral reflectance and the second reflection characteristic parameter of the new cosmetic.
上記化粧シミュレーションシステムにおいて、前記照明光の前記分光分布と、前記照明光を発生させる照明光源の空間分布であって、前記三次元オブジェクトを中心とした全方位についての前記空間分布と、を照明環境ごとに記憶する照明環境データベースをさらに備え、前記第1色信号算出部は、前記照明環境ごとの前記照明光の前記分光分布を含む前記第1三次元反射特性モデルを用いて前記第1色信号を算出し、前記第2色信号算出部は、前記照明環境ごとの前記照明光の前記分光分布含む前記第2三次元反射特性モデルを用いて前記第2色信号を算出してもよい。上記構成によれば、照明環境ごとの照明分光分布に基づいて第1色信号及び第2色信号を算出することで、照明環境ごとの照明光による陰影、光沢などの照明効果が反映された三次元オブジェクトを生成できる。したがって、より再現精度の高い化粧シミュレーションを行うことができる。 In the makeup simulation system, the spectral distribution of the illumination light and the spatial distribution of the illumination light source that generates the illumination light, the spatial distribution in all directions centering on the three-dimensional object, are used as an illumination environment. and the first color signal calculator calculates the first color signal using the first three-dimensional reflection characteristic model including the spectral distribution of the illumination light for each lighting environment. and the second color signal calculator may calculate the second color signal using the second three-dimensional reflection characteristic model including the spectral distribution of the illumination light for each illumination environment. According to the above configuration, by calculating the first color signal and the second color signal based on the illumination spectral distribution for each lighting environment, a cubic color image that reflects lighting effects such as shadows and gloss due to illumination light for each lighting environment is obtained. You can generate the original object. Therefore, makeup simulation can be performed with higher reproducibility.
上記化粧シミュレーションシステムにおいて、前記第1分光反射率算出部、前記第1色信号算出部、前記第2色信号算出部、前記第3色信号算出部、前記第2RGB値算出部、及び、前記オブジェクト生成部のうち少なくとも何れか一つとして機能するGPUをさらに備えてもよい。上記構成によれば、GPUを用いて化粧シミュレーションシステムにおける処理を実行することで、リアルタイムでの画像処理が可能となり、より好適に化粧シミュレーションを行うことができる。 In the makeup simulation system, the first spectral reflectance calculator, the first color signal calculator, the second color signal calculator, the third color signal calculator, the second RGB value calculator, and the object A GPU functioning as at least one of the generators may be further provided. According to the above configuration, by executing processing in the makeup simulation system using the GPU, image processing can be performed in real time, and makeup simulation can be performed more favorably.
以上のような構成によれば、化粧料に塗布対象物の色を反映させることで、単に塗布対象物に化粧料の色を重畳する場合よりも化粧シミュレーションの再現精度を高めることができる。 According to the configuration described above, by reflecting the color of the application target on the cosmetic, it is possible to improve the reproduction accuracy of the makeup simulation compared to simply superimposing the color of the cosmetic on the application target.
〔第1実施形態〕
以下、化粧シミュレーションシステム、化粧シミュレーション方法、化粧シミュレーションプログラム、及び、化粧シミュレーション装置の第1実施形態について図1~図11を参照して説明する。
[First Embodiment]
A first embodiment of a makeup simulation system, a makeup simulation method, a makeup simulation program, and a makeup simulation apparatus will be described below with reference to FIGS. 1 to 11. FIG.
〔全体構成〕
図1に示すように、化粧シミュレーションシステム1は、ユーザ端末10と、サーバ20とを備える。ユーザ端末10は、ユーザ2が所有する情報処理装置であって、一例として、スマートフォンである。なお、ユーザ端末10は、タブレット、ラップトップパソコン、デスクトップパソコンなどの情報処理装置であってもよい。
〔overall structure〕
As shown in FIG. 1 ,
サーバ20は、化粧シミュレーションシステム1における各種処理を実行するサーバコンピュータであって、化粧シミュレーションを行うための化粧シミュレーション装置の一例である。具体的に、サーバ20は、化粧前の状態である未化粧状態における顔の三次元オブジェクト30である第1三次元オブジェクト30aを生成する。また、サーバ20は、化粧後の状態である化粧状態における顔の三次元オブジェクト30である第2三次元オブジェクト30bを生成する。
The
ユーザ端末10及びサーバ20は、通信回線であるネットワーク3を介して接続されている。ネットワーク3は、一例として、携帯電話の4G、5Gなどの移動通信システム、Wi‐Fi(登録商標)などの無線LAN通信システムである。
The
ユーザ端末10には、アプリケーションプログラムとしての三次元オブジェクト表示プログラムがインストールされている。三次元オブジェクト表示プログラムは、ユーザ端末10に第1三次元オブジェクト30a及び第2三次元オブジェクト30bを表示する処理を実行させるプログラムである。三次元オブジェクト表示プログラムは、ネットワークを介してアプリケーション配信装置からダウンロードされ、ユーザ端末10にインストールされる。
A three-dimensional object display program as an application program is installed in the
ユーザ端末10は、タッチパネル13を備える。タッチパネル13には、未化粧状態の三次元オブジェクトである第1三次元オブジェクト30aや化粧状態の三次元オブジェクト30であるシミュレーション結果としての第2三次元オブジェクト30bが表示される。
The
〔ユーザ端末〕
図2に示すように、ユーザ端末10は、制御部11と、メモリ12と、タッチパネル13と、撮像部14と、通信部15とを備える。制御部11は、一例として、CPUであり、ユーザ端末10における全体の動作を制御する。
[User terminal]
As shown in FIG. 2 , the
メモリ12は、メインメモリとデータ記憶部とを備える。メモリ12が備えるメインメモリは、一例として、RAMであり、ユーザ端末10のデータやプログラムなどを一時的に記憶する。メモリ12が備えるデータ記憶部は、不揮発性メモリであって、一例として、フラッシュメモリである。メモリ12が備えるデータ記憶部には、例えば、三次元オブジェクト表示プログラムなど、ユーザ端末10における各種処理を実行するためのプログラムが記憶されている。
The
タッチパネル13は、液晶パネルや有機ELパネルなどの表示デバイスと、位置入力デバイスとを組み合わせたタッチ操作入力が可能なディスプレイである。すなわち、タッチパネル13は、ユーザ端末10において、三次元オブジェクト30が表示される表示部であり、また、サーバ20に対して操作入力を行う操作部である。
The
撮像部14は、一例として、CCDやCMOS等の撮像素子を備えるRGBカメラである。撮像部14は、可視光等の光を検出し、赤、緑、青のRGB値で構成された画像データを出力する。以下では、撮像部14で取得された画像のRGB値を第1RGB値とする。
The
撮像部14は、第1RGB値で構成される未化粧状態でのユーザ2の顔画像を取得する。第1三次元オブジェクト30aは、撮像部14が取得した未化粧状態でのユーザ2の顔画像を構成する第1RGB値に基づいて生成される。
The
通信部15は、ネットワーク3を介して、サーバ20と通信する。具体的に、通信部15は、ユーザ端末10からの信号をサーバ20に送信し、また、サーバ20が生成した第1三次元オブジェクト30a及び第2三次元オブジェクト30bなどのデータを受信する。
The
〔サーバ〕
図3に示すように、サーバ20は、制御部21と、メモリ24と、通信部25とを備える。制御部21は、一例として、CPU22とGPU23とを備える。CPU22は、サーバ20における三次元オブジェクト30の生成処理以外の全体の動作を制御する。GPU23は、サーバ20における三次元オブジェクト30の生成処理を実行する。
〔server〕
As shown in FIG. 3 , the
メモリ24は、メインメモリとデータ記憶部とを備える。メモリ24が備えるメインメモリは、一例として、RAMであり、サーバ20のデータやプログラムなどを一時的に記憶する。メモリ24が備えるデータ記憶部は、不揮発性メモリであって、一例として、HDDやSSDなどのフラッシュメモリである。
The
メモリ24が備えるデータ記憶部には、例えば、化粧シミュレーションプログラムなど、サーバ20における各種処理を実行するためのプログラムが記憶されている。化粧シミュレーションプログラムは、第1三次元オブジェクト30a及び第2三次元オブジェクト30bを生成する処理をサーバ20に実行させるプログラムである。化粧シミュレーションプログラムにおける処理は、制御部21が備えるGPU23によって制御される。
A data storage unit included in the
メモリ24は、データ記憶部としての分光変換データベース24aと、照明環境データベース24bと、化粧料データベース24cとを備える。分光変換データベース24aは、第1三次元オブジェクト30aにおいて、化粧料が塗布される対象である塗布対象物を構成する第1RGB値を未化粧状態における塗布対象物の分光反射率である第1分光反射率S1(λ)に変換するための第1変換関数Mを記憶する。本実施形態では、分光変換データベース24aは、塗布対象物の一例である顔における素肌及び唇のそれぞれについて、第1RGB値を第1分光反射率S1(λ)に変換するための第1変換関数Mを記憶する。
The
第1変換関数Mは、多数の人々を対象として塗布対象物のRGB値及び分光反射率を実測し、塗布対象物のRGB値及び分光反射率の対応関係を実測対象者の塗布対象物の色ごとに統計的に分析することで得られる変換マトリクスである。第1変換関数Mは、一例として、400nm~700nmの可視波長域を5nm間隔に区分した61×3の変換行列である。 The first conversion function M is obtained by actually measuring the RGB values and spectral reflectances of the application target for a large number of people, and determining the correspondence relationship between the RGB values and the spectral reflectance of the application target. It is a transformation matrix obtained by statistically analyzing each The first conversion function M is, for example, a 61×3 conversion matrix that divides the visible wavelength range from 400 nm to 700 nm into 5 nm intervals.
具体例として、分光変換データベース24aは、塗布対象物の一例である肌に含まれるメラニン色素量に応じて、第1タイプの肌と、第2タイプの肌と、第3タイプの肌との3つのタイプに分けて、肌の色に応じた第1変換関数Mを記憶する。第1タイプの肌は、メラニン色素量が第2タイプ及び第3タイプよりも少ない第1範囲内にある肌であって、肌に光を当てた時の各波長の相対反射率が高い肌である。第2タイプの肌は、メラニン色素量が第1範囲より多い第2範囲内にある肌であって、肌に光を当てた時の各波長の相対反射率が中程度の肌である。第3タイプの肌は、メラニン色素量が第2範囲より多い第3範囲内にある肌であって、肌に光を当てた時の各波長の相対反射率が低い肌である。なお、分光変換データベース24aは、例えば、肌のRGB値を所定の範囲ごとに区分し、肌のRGB値における区分ごとの第1変換関数Mを記憶してもよい。
As a specific example, the
照明環境データベース24bは、三次元オブジェクト30に照射される照明光の分光分布である照明分光分布E(λ)と、照明光を発生させる照明光源の空間分布との組合せである光源情報を照明環境ごとに記憶する。ここでの照明光源は、例えば、三次元オブジェクト30に対して照明光を直接照射する直接光源と、照明環境中に存在する物体が直接光源からの照明光を三次元オブジェクト30に向けて反射する反射光源とがあるものの、本実施形態ではこれらは特に区別されない。したがって、照明環境データベース24bは、三次元オブジェクト30を中心とした全方位について、直接光源と反射光源とを含めた照明光源の空間分布と、照明光源から照射される照明光の照明分光分布E(λ)を記憶する。なお、照明光源の空間分布は、三次元オブジェクト30に対する照明光の入射角度などの幾何条件を規定するための情報として用いられる。
The
また、ここでの照明環境とは、三次元オブジェクト30に対して特定のシーンにおける照明効果を再現するための照明分光分布E(λ)及び照明光源の空間分布の組合せである。照明環境の具体例としては、人工の直接光源が適用される屋内環境、また、自然の直接光源が適用される屋外環境などがあり、屋外環境としては、朝、昼、夕、夜などの時間帯ごとに区分される。人工の直接光源としては、例えば、白熱電球、蛍光灯、LEDライトなどであり、自然の直接光源としては、例えば、太陽、月などである。
The illumination environment here is a combination of the illumination spectral distribution E(λ) and the spatial distribution of the illumination light source for reproducing the illumination effect in a specific scene for the three-
照明分光分布E(λ)、及び、照明光源の空間分布は、例えば、実際の照明環境において、全方位の分光画像を取得して、可視波長域(例えば、400~700nm)において、5nmごとの分光分布を全方位に対してサンプリングすることで求めることができる。この場合、照明環境データベース24bは、分光画像の各画素における照明分光分布E(λ)を記憶する。詳述すると、分光画像における各画素の位置は、三次元オブジェクト30を中心とした全方位の空間に分布する照明光源の空間分布を特定する情報となる。そして、各画素に割り当てられた照明分光分布E(λ)は、三次元オブジェクト30に照射される照明光の照明分光分布E(λ)となる。換言すると、分光画像における各画素を照明光源とみなし、各画素に照明分光分布E(λ)を割り当てることで、全方位における照明光源の空間分布と、各照明光源から照射される照明光の照明分光分布E(λ)とを得ることができる。このような手法によれば、実際の照明環境において、各直接光源及び各反射光源を区別せずにシーン全体の照明光源をまとめて処理できる。したがって、照明光の境界が区別できない複数の照明光源が存在する場合であっても、照明環境の再現が可能となる。
The illumination spectral distribution E (λ) and the spatial distribution of the illumination light source are obtained, for example, by acquiring omnidirectional spectral images in the actual illumination environment, and measuring every 5 nm in the visible wavelength range (eg, 400 to 700 nm). It can be obtained by sampling the spectral distribution in all directions. In this case, the
化粧料データベース24cは、第2変換関数T(λ)を化粧料の製品ごとに記憶する。第2変換関数T(λ)は、第1分光反射率S1(λ)に基づいて、化粧料の分光反射率である第2分光反射率S2(λ)を算出するための変換マトリクスである。ここでの化粧料とは、塗布対象物に塗布される化粧料であって、例えば、ファンデーション、チーク、アイカラー、リップなどである。すなわち、化粧料データベース24cは、ファンデーション、チークなどの化粧料の種類ごと、かつ、各化粧料の色、用途等のバリエーションごとの第2変換関数T(λ)を記憶する。
The
より具体的に、化粧料データベース24cは、化粧料の製品ごとに、塗布対象物の色に応じた第2変換関数T(λ)を記憶する。例えば、化粧料データベース24cは、肌に塗布される化粧料であれば、化粧料の製品ごとに、第1タイプの肌、第2タイプの肌、第3タイプの肌のそれぞれについての第2変換関数T(λ)を記憶する。
More specifically, the
第2変換関数T(λ)は、例えば、多数の人々を対象として、被験者の塗布対象物における分光反射率Saと、被験者の塗布対象物に化粧料を塗布した状態の分光反射率Sbとを実測し、分光反射率Sa及び分光反射率Sbの変化量から測定対象者の塗布対象物の色ごとに統計的に算出される。 For example, the second conversion function T(λ) is obtained by, for a large number of people, the spectral reflectance S a of the subject's application target and the spectral reflectance S b of the subject's application target with the cosmetic applied. are actually measured, and statistically calculated for each color of the application target of the person to be measured from the amount of change in the spectral reflectance Sa and the spectral reflectance Sb .
また、化粧料データベース24cは、化粧料の反射特性パラメータを化粧料の製品ごとに記憶する。詳細は後述するが、反射特性パラメータとは、物体表面の粗さなど物体の表面性状に依存するパラメータであって、物体表面における照明光の入射角に対する反射光の強度や光沢の広がりなどの反射特性を規定するパラメータである。化粧料の反射特性パラメータは、例えば、実際の化粧料に対して光沢計などの測定機器で計測された実測値から求めることができる。
In addition, the
他にも、化粧料データベース24cは、アイカラーなどの化粧料に含まれるパールやラメなどの光輝剤の分光反射率及び反射特性パラメータを記憶してもよい。なお、光輝剤の分光反射率は、化粧料が肌に塗布された状態でも塗布対象物の色の影響を受けにくいことから、肌自体の分光反射率と独立した反射成分で計算される。したがって、第2変換関数T(λ)による算出処理は行われない。そのため、光輝剤の分光反射率は、測定機器で計測された実測値が記憶される。
In addition, the
通信部25は、ネットワーク3を介して、ユーザ端末10と通信する。具体的に、通信部25は、ユーザ端末10からの信号を受信し、また、サーバ20が生成した第1三次元オブジェクト30a及び第2三次元オブジェクト30bなどのデータをユーザ端末10に送信する。
The
〔GPU〕
図4に示すように、制御部21が備えるGPU23は、オブジェクト生成部23a、第1分光反射率算出部23b、第1色信号算出部23c、第2分光反射率算出部23d、第2色信号算出部23e、第3色信号算出部23f、及び、第2RGB値算出部23gとして機能する。
[GPU]
As shown in FIG. 4, the
オブジェクト生成部23aは、未化粧状態での顔画像の第1RGB値に基づいて、未化粧状態での顔の三次元オブジェクト30である第1三次元オブジェクト30aを生成する。また、オブジェクト生成部23aは、後述する第2RGB値算出部23gが算出した第2RGB値に基づいて、化粧状態における顔の三次元オブジェクト30である第2三次元オブジェクト30bを生成する。
The
第1分光反射率算出部23bは、第1RGB値及び第1変換関数Mに基づいて、第1分光反射率S1(λ)を算出する。第1色信号算出部23cは、化粧前の塗布対象物における三次元反射特性モデルである第1三次元反射特性モデルに基づいて、第1三次元オブジェクト30aに対して照明光が反射した際の色信号である第1色信号C1(λ)を算出する。
The first
ここでの三次元反射特性モデルとは、物体の光反射のプロセスを記述した数学モデルであり、三次元反射特性モデルを構成する物体の分光反射率及び反射特性パラメータによって、物体の色や質感が規定される。そして、三次元反射特性モデルに対して、照明光の分光分布と照明光の入射角度などの幾何条件とを与えることで、照明光が物体に反射した際の色信号が算出される。すなわち、第1三次元反射特性モデルとは、未化粧状態の塗布対象物における光反射のプロセスを記述した数学モデルである。 The three-dimensional reflection characteristic model here is a mathematical model that describes the process of light reflection of an object, and the color and texture of the object are determined by the spectral reflectance and reflection characteristic parameters of the object that constitute the three-dimensional reflection characteristic model. Defined. Then, by giving the spectral distribution of the illumination light and geometric conditions such as the incident angle of the illumination light to the three-dimensional reflection characteristic model, color signals when the illumination light is reflected by the object are calculated. That is, the first three-dimensional reflection characteristic model is a mathematical model that describes the process of light reflection in an application target without makeup.
また、ここでの色信号とは、照明光が物体に反射して人の目やカメラなどの視覚系に入射する電磁波の分光分布(エネルギースペクトル分布)である。色信号は、RGB等色関数などを用いて実際に人間が知覚するRGB値などの色情報に変換される。なお、第1色信号C1(λ)は、未化粧状態の塗布対象物に対して照明光が反射した際の色信号に相当する。 In addition, the color signal here is the spectral distribution (energy spectral distribution) of the electromagnetic wave that the illumination light reflects off an object and enters the human eye or visual system such as a camera. The color signal is converted into color information such as RGB values that humans actually perceive using an RGB color matching function or the like. Note that the first color signal C 1 (λ) corresponds to a color signal when the illumination light is reflected on the application target without makeup.
第2分光反射率算出部23dは、第1分光反射率S1(λ)及び第2変換関数T(λ)に基づいて、第2分光反射率S2(λ)を算出する。第2色信号算出部23eは、化粧料の三次元反射特性モデルである第2三次元反射特性モデルに基づいて、化粧料に対して照明光が反射した際の色信号である第2色信号C2(λ)を算出する。第2三次元反射特性モデルとは、化粧料における光反射のプロセスを記述した数学モデルである。なお、以下では、未化粧状態の塗布対象物についての反射特性パラメータを第1反射特性パラメータとし、化粧料についての反射特性パラメータを第2反射特性パラメータとする。
The second spectral reflectance calculator 23d calculates a second spectral reflectance S 2 (λ) based on the first spectral reflectance S 1 (λ) and the second conversion function T(λ). The second
第3色信号算出部23fは、第1色信号C1(λ)及び第2色信号C2(λ)に基づいて第2三次元オブジェクト30bの色信号である第3色信号C3(λ)を算出する。第3色信号C3(λ)は、化粧状態の塗布対象物、すなわち、塗布対象物と当該塗布対象物に塗布された化粧料とに対して照明光が反射した際の色信号に相当する。第2RGB値算出部23gは、第3色信号算出部23fが算出した第3色信号C3(λ)に基づいて第2三次元オブジェクト30bのRGB値である第2RGB値を算出する。第2RGB値は、化粧状態の塗布対象物におけるRGB値に相当する。
Based on the first color signal C 1 (λ) and the second color signal C 2 (λ), the third color signal calculator 23f calculates the third color signal C 3 (λ), which is the color signal of the second three-dimensional object 30b. ) is calculated. The third color signal C 3 (λ) corresponds to a color signal when the illumination light is reflected on the applied object in the makeup state, that is, the applied object and the cosmetic applied to the applied object. . The second RGB value calculator 23g calculates second RGB values, which are the RGB values of the second three-
〔アプリ画像〕
図5に示すように、ユーザ端末10のタッチパネル13には、三次元オブジェクト表示プログラムによって表示されるアプリケーション画像であるアプリ画像40が表示される。アプリ画像40は、三次元オブジェクト表示領域41と、操作領域42とを備える。三次元オブジェクト表示領域41は、第1三次元オブジェクト30aまたは第2三次元オブジェクト30bが表示される領域である。
[App image]
As shown in FIG. 5, the
操作領域42は、例えば、切換オブジェクト42a、化粧領域選択オブジェクト42b、化粧料選択オブジェクト42c、照明選択オブジェクト42d、及び、操作オブジェクト42eを備える。切換オブジェクト42aは、化粧料ごとにシミュレーション結果のON、OFFを切り換えるオブジェクトである。
The
化粧領域選択オブジェクト42bは、三次元オブジェクト30における化粧料が適用される領域である化粧領域31を手動で指定するためのオブジェクトである。化粧領域31を指定する方法の一例としては、三次元オブジェクト表示領域41に表示された第1三次元オブジェクト30aにおいて、化粧料を塗布したい領域をタップ操作入力で指定する。化粧領域31としては、例えば、ファンデーションやチークであれば顔の肌全体が指定され、アイカラーであれば目元付近の肌が指定され、リップであれば唇が指定される。なお、化粧領域31は、画像認識機能等を用いて自動で設定される構成でもよい。
The makeup
化粧料選択オブジェクト42cは、シミュレーションしたい化粧料の製品を選択するためのオブジェクトである。図6に示すように、化粧料選択オブジェクト42cをタップ操作することで、三次元オブジェクト表示領域41に化粧料選択領域43が表示される。化粧料選択領域43には、化粧料データベース24cに登録された化粧料が、製品オブジェクト43aとして製品ごとに表示される。製品オブジェクト43aをタップ操作することで、化粧シミュレーションにおいて適用される化粧料の製品が選択される。
The
具体例として、ファンデーションの場合では、リキッドファンデーション、パウダーファンデーションなどファンデーションの種類ごと、及び、色ごとに表示された製品オブジェクト43aの中から、シミュレーションしたい製品の製品オブジェクト43aを選択する。
As a specific example, in the case of foundation, the
照明選択オブジェクト42dは、化粧シミュレーションにおける照明環境を選択するためのオブジェクトである。化粧料選択オブジェクト42cをタップ操作することで、三次元オブジェクト表示領域41に照明選択領域(非図示)が表示される。照明選択領域には、照明環境データベース24bに登録された各種照明環境が、照明オブジェクトとして照明環境ごとに表示される。照明オブジェクトをタップ操作することで、化粧シミュレーションにおいて適用される照明環境が選択される。
The
操作オブジェクト42eは、三次元オブジェクト表示領域41に表示された第1三次元オブジェクト30aまたは第2三次元オブジェクト30bを移動、回転、拡大、縮小させるためのオブジェクトである。
The
〔第1実施形態の作用〕
次に、化粧シミュレーションシステム1の作用について説明する。
図7に示すように、ステップS1において、ユーザ端末10の制御部11は、撮像部14に未化粧状態でのユーザ2の顔画像を取得する処理を実行させる。そして、制御部11は、第1RGB値で構成される未化粧状態でのユーザ2の顔画像データを生成してサーバ20に送信する処理を実行する。
[Action of the first embodiment]
Next, the action of the
As shown in FIG. 7, in step S1, the
ここで取得される顔画像は、第1三次元オブジェクト30aを生成できるのであれば、例えば、1枚の画像でもよいし、角度を変えて撮影された複数枚の画像であってもよく、動画から取得される画像であってもよい。
The face image acquired here may be, for example, a single image or a plurality of images taken at different angles, as long as the first three-
また、ステップS1において顔画像を撮影する際には、撮影環境における照明等の様々な要因の影響を受ける。より化粧シミュレーションに適した顔画像を取得する観点から、例えば、撮影環境における影響を低減するための補正として、撮影された顔画像に対してメモリ12に記憶させた画像処理プログラムなどによって明度や彩度などを調整してもよい。
Further, when photographing a face image in step S1, it is affected by various factors such as lighting in the photographing environment. From the viewpoint of acquiring a face image that is more suitable for makeup simulation, for example, as a correction for reducing the influence of the shooting environment, brightness and saturation are applied to the photographed face image by an image processing program or the like stored in the
ステップS2において、サーバ20のオブジェクト生成部23aは、ユーザ端末10から送信された未化粧状態でのユーザ2の顔画像を構成する第1RGB値に基づいて、第1三次元オブジェクト30aを生成する処理を実行する。さらに、オブジェクト生成部23aは、生成した第1三次元オブジェクト30aのデータをユーザ端末10に送信して、タッチパネル13に表示させる処理を実行する。これにより、タッチパネル13には、アプリ画像40の三次元オブジェクト表示領域41において、第1三次元オブジェクト30aが表示される。
In step S2, the
次いで、ユーザ2は、タッチパネル13に表示された操作領域42のオブジェクトに対してタップ操作入力を行い、化粧料が適用される化粧領域31を設定し、さらに、シミュレーションする化粧料の製品及び照明環境を選択する。ユーザ端末10の制御部11は、ユーザ2が設定した化粧領域31と、ユーザ2が選択した化粧料の製品及び照明環境とを特定する信号をサーバ20に送信する。なお、例えば、チークとファンデーションのように、異なる種類の化粧料を複数選択してもよい。
Next, the
ステップS3において、第1分光反射率算出部23bは、第1三次元オブジェクト30aを構成する第1RGB値に基づいて、化粧領域31における第1分光反射率S1(λ)を算出する処理を実行する。具体的に、第1分光反射率算出部23bは、分光変換データベース24aから化粧領域31における塗布対象物の色に応じた第1変換関数Mを読み出し、化粧領域31における第1分光反射率S1(λ)を算出する処理を実行する。
In step S3, the first
ここで読み出される第1変換関数Mは、例えば、第1三次元オブジェクト30aの化粧領域31を構成する第1RGB値に応じて自動で決定されてもよいし、ユーザ2がカラーコードのような色見本から塗布対象物に近い色を選択することで決定されてもよい。
The first conversion function M read here may be automatically determined, for example, according to the first RGB values forming the
第1分光反射率S1(λ)は、第1変換関数Mと、第1RGB値における各要素の値であるR1,G1,B1とを用いて、400nm~700nmの可視波長域を5nm間隔で区分した離散的な61次元の分光反射ベクトルsとして近似できる。第1分光反射率S1(λ)は、以下の式(1),(2)で表すことができる。 The first spectral reflectance S 1 (λ) uses the first conversion function M and R 1 , G 1 , and B 1 , which are the values of each element in the first RGB values, in the visible wavelength range from 400 nm to 700 nm. It can be approximated as a discrete 61-dimensional spectral reflection vector s divided at intervals of 5 nm. The first spectral reflectance S 1 (λ) can be expressed by the following formulas (1) and (2).
塗布対象物の色に応じた第1変換関数Mに基づいて第1分光反射率S1(λ)を算出することで、塗布対象物が有する実際の分光反射率により近い第1分光反射率S1(λ)を算出できる。また、例えば、塗布対象物が顔における肌の場合、一般的に、分光光度計などの測定機器における測定範囲が小さいことから、顔における肌全体の分光反射率を直接測定することは困難である。これに対して、本実施形態のように、未化粧状態の顔画像が有する第1RGB値から第1分光反射率S1(λ)を算出することで、好適に未化粧状態における塗布対象物の分光反射率を得ることができる。 By calculating the first spectral reflectance S 1 (λ) based on the first conversion function M corresponding to the color of the coating object, the first spectral reflectance S closer to the actual spectral reflectance of the coating object 1 (λ) can be calculated. In addition, for example, when the application target is skin on the face, it is generally difficult to directly measure the spectral reflectance of the entire skin on the face because the measurement range of a measuring instrument such as a spectrophotometer is small. . On the other hand, as in the present embodiment, by calculating the first spectral reflectance S 1 (λ) from the first RGB values of the face image in the non-makeup state, Spectral reflectance can be obtained.
なお、本実施形態では、例えば、髪の毛やピアスなどのアクセサリなど、化粧料が適用されない領域、すなわち、化粧領域31以外の領域では、第1RGB値から第1分光反射率S1(λ)を算出する処理は実行されない。これにより、第1RGB値から第1分光反射率S1(λ)を算出する際の計算処理を簡略化できる。
Note that in the present embodiment, for example, in areas where cosmetics are not applied, such as hair and accessories such as pierced earrings, in areas other than the
ステップS4において、第1色信号算出部23cは、第1分光反射率S1(λ)、第1反射特性パラメータ、照明光の照明分光分布E(λ)、及び、照明光の幾何条件で表現される第1三次元反射特性モデルに基づいて第1色信号C1(λ)を算出する処理を実行する。
In step S4, the first
具体的に、第1色信号算出部23cは、照明環境データベース24bからユーザ2によって選択された照明環境における照明分光分布E(λ)及び照明光源の空間分布を読み出す。そして、第1色信号算出部23cは、第1三次元反射特性モデルを用いて、第1色信号C1(λ)を算出する処理を実行する。
Specifically, the first
第1三次元反射特性モデルは、第1分光反射率S1(λ)、照明分光分布E(λ)、第1拡散反射関数Da、及び、第1鏡面反射関数Gaを用いて、以下の式(3)で表すことができる。なお、第1拡散反射関数Daは、未化粧状態の塗布対象物における拡散反射を規定する関数である。第1鏡面反射関数Gaは、未化粧状態の塗布対象物における鏡面反射を規定する関数である。また、第1三次元反射特性モデルでは、右辺第1項が拡散反射成分を表し、右辺第2項が鏡面反射成分を表す。 The first three-dimensional reflection characteristic model uses the first spectral reflectance S 1 (λ), the illumination spectral distribution E (λ), the first diffuse reflection function D a , and the first specular reflection function G a as follows: can be expressed by the following formula (3). Note that the first diffuse reflection function D a is a function that defines the diffuse reflection in the application target without makeup. The first specular reflection function Ga is a function that defines the specular reflection on the application target without makeup. In the first three-dimensional reflection characteristic model, the first term on the right side represents the diffuse reflection component, and the second term on the right side represents the specular reflection component.
ここで、図8及び図9を参照して、本実施形態における反射の幾何学モデルについて説明する。図8に示すように、仮想空間50は、仮想点51と、仮想光源52と、仮想視点53とを備える。仮想点51は、仮想光源52からの光を受ける第1三次元オブジェクト30aの表面S上の点である。仮想光源52は、仮想点51に対して照明光を照射する。仮想視点53は、仮想点51を観測する視点である。
Here, the geometric model of reflection in this embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. As shown in FIG. 8, the
また、照明方向ベクトルLは、仮想点51から仮想光源52に向かうベクトルである。法線ベクトルNは、表面S上の仮想点51における法線方向のベクトルである。視線方向ベクトルVは、仮想点51から仮想視点53に向かうベクトルである。照明方向ベクトルL、法線ベクトルN、及び、視線方向ベクトルVは、三次元反射特性モデルにおける照明光の幾何条件を規定するためのパラメータである。そして、照明方向ベクトルLと法線ベクトルNとのなす角を入射角θiとし、法線ベクトルNと視線方向ベクトルVとのなす角を受光角θrとする。
Also, the illumination direction vector L is a vector directed from the
一般的に、物体が照明光を受けた場合、物体表面において生じる色信号C0(λ)は、物体の分光反射率S0(λ)と、照明光の分光分布E0(λ)とを用いて、C0(λ)=E0(λ)S0(λ)として表現される。 In general, when an object receives illumination light, the color signal C 0 (λ) generated on the surface of the object is obtained by combining the spectral reflectance S 0 (λ) of the object and the spectral distribution E 0 (λ) of the illumination light. is expressed as C 0 (λ)=E 0 (λ)S 0 (λ).
本実施形態では、単に物体の分光反射率及び照明光の分光分布から物体の色信号を算出するだけでなく、物体表面における拡散反射及び鏡面反射を考慮した三次元反射特性モデルを用いることで、物体表面の光沢や質感をより正確に再現している。 In this embodiment, in addition to simply calculating the color signal of the object from the spectral reflectance of the object and the spectral distribution of the illumination light, by using a three-dimensional reflection characteristic model that takes into account diffuse reflection and specular reflection on the surface of the object, It reproduces the gloss and texture of the object surface more accurately.
具体的に、仮想点51が仮想光源52からの光を受けた場合、仮想点51において全方位に生じる拡散反射光と、入射角θiと受光角θrとが近似する場合に生じる鏡面反射光とで構成される反射光が生じる。
Specifically, when the
図9に示すように、仮想点51において生じる反射光の強度分布は、拡散反射光強度αと、鏡面反射光強度Iとを足し合わせた強度分布である反射光分布RDで表現される。仮想点51において生じる反射光の強度は、受光角θrに応じて異なる値を示す。具体的に、図9における仮想点51から反射光分布RDまでの距離が受光角θrにおける反射光の強度を表す。
As shown in FIG. 9, the intensity distribution of the reflected light generated at the
拡散反射光強度αは、拡散反射光の強度を規定するための反射特性パラメータである。拡散反射光強度αは、入射角θiに対して受光角θrが何れの値であってもほぼ一定の値である。鏡面反射光強度Iは、拡散反射光強度αに対する鏡面反射光の相対的な強度を規定するための反射特性パラメータである。鏡面反射光強度Iは、入射角θiに対して受光角θrの値が近づくにつれて増大し、入射角θiと受光角θrとが一致したときに最大値となる。 The diffuse reflection light intensity α is a reflection characteristic parameter for defining the intensity of diffuse reflection light. The diffuse reflected light intensity α is a substantially constant value regardless of the incident angle θi and the light receiving angle θr . The specular reflected light intensity I is a reflection characteristic parameter for defining the relative intensity of the specular reflected light with respect to the diffuse reflected light intensity α. The specular reflected light intensity I increases as the value of the light receiving angle θr approaches the incident angle θi, and reaches its maximum value when the incident angle θi and the light receiving angle θr match.
例えば、受光角θrが入射角θiと大きく異なる受光角θr1である場合、仮想視点53aにおいて観測される反射光の強度は、拡散反射光強度αの値となる。これに対して、受光角θrが入射角θiと近似する受光角θr2である場合、仮想視点53bにおいて観測される反射光の強度は、拡散反射光強度αと鏡面反射光強度Iとを足し合わせた値となる。
For example, when the light-receiving angle θr is a light-receiving angle θr1 that is significantly different from the incident angle θi , the intensity of the reflected light observed at the
第1拡散反射関数Daは、第1拡散反射光強度α1と、照明光の幾何条件としての照明方向ベクトルL及び法線ベクトルNとを用いて、以下の式(4)で表すことができる。第1拡散反射光強度α1は、未化粧状態の塗布対象物における拡散反射光の強度を規定するための第1反射特性パラメータである。ここでは、第1拡散反射光強度α1=1として扱う。なお、以下の計算で用いられる照明光の幾何条件は、照明光源の空間分布、三次元オブジェクト30の形状、及び、三次元オブジェクト30を観測する視点位置等から算出される。
The first diffuse reflection function D a can be expressed by the following equation (4) using the first diffuse reflection light intensity α 1 and the illumination direction vector L and normal vector N as geometric conditions of the illumination light. can. The first diffusely reflected light intensity α1 is a first reflection characteristic parameter for defining the intensity of the diffusely reflected light on the application target without makeup. Here, the first diffuse reflection light intensity α 1 =1 is treated. Note that the geometric conditions of the illumination light used in the following calculations are calculated from the spatial distribution of the illumination light source, the shape of the three-
また、反射光分布RDにおいて、鏡面反射光が生じる範囲は、鏡面反射パラメータmで表現される。鏡面反射パラメータmは、物体表面の粗さなど物体の表面性状に依存するパラメータであって、光沢の広がりを規定する反射特性パラメータである。鏡面反射パラメータmが大きいほど、鏡面反射光が生じる範囲が大きくなる。 Further, in the reflected light distribution RD, the range in which specularly reflected light occurs is represented by a specularly reflected parameter m. The specular reflection parameter m is a parameter that depends on the surface properties of an object such as the roughness of the object surface, and is a reflection characteristic parameter that defines the spread of gloss. The larger the specular reflection parameter m, the larger the range in which the specular reflection occurs.
第1鏡面反射関数Gaは、第1鏡面反射光強度I1、及び、第1鏡面反射パラメータm1と、照明光の幾何条件としての照明方向ベクトルL、法線ベクトルN、及び、視線方向ベクトルVとを用いて、以下の式(5)~(7)で表すことができる。なお、式(6)は、Beckmann関数である。また、第1鏡面反射光強度I1は、未化粧状態の塗布対象物における拡散反射光の強度を規定するための第1反射特性パラメータである。そして、第1鏡面反射パラメータm1は、未化粧状態の塗布対象物における光沢の広がりを規定するための第1反射特性パラメータである。第1鏡面反射光強度I1及び第1鏡面反射パラメータm1は、あらかじめ任意の値が設定される。 The first specular reflection function G a is composed of the first specular reflection light intensity I1 , the first specular reflection parameter m1, the illumination direction vector L, the normal vector N, and the viewing direction as geometric conditions of the illumination light. Using vector V, it can be represented by the following equations (5) to (7). Equation (6) is a Beckmann function. Also, the first specular reflected light intensity I1 is a first reflection characteristic parameter for defining the intensity of the diffusely reflected light on the non-makeup application object. The first specular reflection parameter m1 is a first reflection characteristic parameter for defining the spread of gloss on an unmade - up application target. Arbitrary values are set in advance for the first specular reflection light intensity I1 and the first specular reflection parameter m1.
なお、第1鏡面反射光強度I1及び第1鏡面反射パラメータm1は、例えば、未化粧状態でのユーザ2の顔に対して、照明光の入射角度を変えた複数の画像から求めることもできる。例えば、ステップS1において、未化粧状態でのユーザ2の顔画像を取得する際に、ユーザ2の顔に対して照明光の入射角度を変えた複数の画像を取得することで、第1鏡面反射光強度I1及び第1鏡面反射パラメータm1を求めることもできる。
Note that the first specular reflection light intensity I1 and the first specular reflection parameter m1 can also be obtained, for example, from a plurality of images obtained by changing the incident angle of the illumination light for the face of the
このように、第1三次元反射特性モデルを用いて第1色信号C1(λ)を算出することで、未化粧状態における塗布対象物の色、及び、照明光によって生じる陰影や光沢を第1色信号C1(λ)として再現できる。 In this way, by calculating the first color signal C 1 (λ) using the first three-dimensional reflection characteristic model, the color of the application target in the non-makeup state, and the shadow and gloss caused by the illumination light can be reproduced in the first order. It can be reproduced as a one-color signal C 1 (λ).
ステップS5において、第2分光反射率算出部23dは、化粧領域31において、第1分光反射率S1(λ)及び第2変換関数T(λ)に基づいて、第2分光反射率S2(λ)を算出する処理を実行する。具体的に、第2分光反射率算出部23dは、化粧料データベース24cから化粧領域31における塗布対象物の色に応じた第2変換関数T(λ)を読み出し、化粧領域31における第2分光反射率S2(λ)を算出する処理を実行する。
In step S5, the second spectral reflectance calculator 23d calculates the second spectral reflectance S 2 ( λ) is calculated. Specifically, the second spectral reflectance calculator 23d reads out the second conversion function T(λ) according to the color of the application target in the
なお、ここで読み出される第2変換関数T(λ)は、例えば、ステップS3において、第1変換関数Mと合わせて決定されてもよく、ユーザ2がカラーコードのような色見本から塗布対象物に近い色を選択することで決定されてもよい。第2分光反射率S2(λ)は、第1分光反射率S1(λ)と、第2変換関数T(λ)とを用いて、以下の式(8)で表すことができる。
Note that the second conversion function T(λ) read here may be determined together with the first conversion function M in step S3, for example, and the
第1分光反射率S1(λ)と、塗布対象物の色に応じた第2変換関数T(λ)とに基づいて第2分光反射率S2(λ)を算出することで、実際に化粧料が塗布対象物に塗布されてなじんだ状態での化粧料の分光反射率により近い第2分光反射率S2(λ)を算出できる。 By calculating the second spectral reflectance S 2 (λ) based on the first spectral reflectance S 1 (λ) and the second conversion function T (λ) corresponding to the color of the object to be coated, the actual It is possible to calculate the second spectral reflectance S 2 (λ) that is closer to the spectral reflectance of the cosmetic in the state where the cosmetic is applied to the application target and has become familiar.
ステップS6において、第2色信号算出部23eは、第2分光反射率S2(λ)、第2反射特性パラメータ、照明光の照明分光分布E(λ)、及び、照明光の幾何条件で表現される第2三次元反射特性モデルに基づいて、第2色信号C2(λ)を算出する処理を実行する。
In step S6, the second
具体的に、第2色信号算出部23eは、化粧料データベース24cからユーザ2によって選択された化粧料の第2反射特性パラメータを読み出す。さらに、第2色信号算出部23eは、照明環境データベース24bからユーザ2によって選択された照明環境における照明分光分布E(λ)及び照明光源の空間分布を読み出す。そして、第2色信号算出部23eは、第2三次元反射特性モデルを用いて、第2色信号C2(λ)を算出する処理を実行する。
Specifically, the second
第2三次元反射特性モデルは、第2分光反射率S2(λ)、照明分光分布E(λ)、第2拡散反射関数Db、及び、第2鏡面反射関数Gbを用いて、以下の式(9)~(11)で表すことができる。なお、第2拡散反射関数Dbは、化粧料における拡散反射を規定する関数である。第2鏡面反射関数Gbは、化粧料における鏡面反射を規定する関数である。また、式(11)に含まれるB(N,V,L,m2)は、Beckmann関数である。式(9)では、右辺第1項が拡散反射成分を表し、右辺第2項が鏡面反射成分を表す。 The second three-dimensional reflection characteristic model uses the second spectral reflectance S 2 (λ), the illumination spectral distribution E (λ), the second diffuse reflection function D b , and the second specular reflection function G b as follows: can be represented by the following formulas (9) to (11). The second diffuse reflection function Db is a function that defines diffuse reflection in cosmetics. The second specular reflection function G b is a function that defines specular reflection in cosmetics. Also, B(N, V, L, m 2 ) included in Equation (11) is a Beckmann function. In Equation (9), the first term on the right side represents the diffuse reflection component, and the second term on the right side represents the specular reflection component.
第2三次元反射特性モデルにおいて、第2拡散反射光強度α2は、化粧料の製品ごとに設定されるパラメータであって、化粧料の拡散反射光の強度を規定するための第2反射特性パラメータである。ここでは、第2拡散反射光強度α2=1として扱う。第2鏡面反射光強度I2は、化粧料の製品ごとに設定されるパラメータであって、化粧料の鏡面反射光の強度を規定するための第2反射特性パラメータである。第2鏡面反射パラメータm2は、化粧料の製品ごとに設定されるパラメータであって、化粧料の光沢の広がりを規定するための第2反射特性パラメータである。 In the second three-dimensional reflection characteristic model, the second diffuse reflection light intensity α2 is a parameter that is set for each cosmetic product, and is the second reflection characteristic for defining the intensity of the diffuse reflection light of the cosmetic. is a parameter. Here, the second diffuse reflected light intensity α 2 =1 is assumed. The second specular reflected light intensity I2 is a parameter set for each cosmetic product, and is a second reflection characteristic parameter for defining the intensity of the specular reflected light of the cosmetic. The second specular reflection parameter m2 is a parameter set for each cosmetic product, and is a second reflection characteristic parameter for defining the spread of gloss of the cosmetic.
また、シミュレーションする化粧料として、例えば、ファンデーション及びチークのように複数の化粧料が選択された場合、ステップS6において、第2色信号算出部23eは、各化粧料の第2色信号C2(λ)を算出する処理を実行する。
Further, when a plurality of cosmetics such as foundation and blush are selected as the cosmetics to be simulated, in step S6, the second
このように、第2三次元反射特性モデルを用いて第2色信号C2(λ)を算出することで、化粧料の色、及び、照明光によって生じる陰影や光沢を第2色信号C2(λ)として再現できる。 In this way, by calculating the second color signal C 2 (λ) using the second three-dimensional reflection characteristic model, the color of the cosmetic and the shadow and gloss caused by the illumination light can be obtained by the second color signal C 2 . (λ).
なお、ステップS6において、第2色信号算出部23eは、アイカラーなどの化粧料に含まれるパール、ラメなどの光輝剤について、光輝剤の三次元反射特性モデルである第3三次元反射特性モデルを用いて、光輝剤の色信号CG(λ)を算出することもできる。この場合、光輝剤を含む化粧料のベース部分、すなわち、化粧料における光輝剤以外の部分についての第2色信号C2(λ)が第2三次元反射特性モデルによって算出され、光輝剤の色信号CG(λ)が第3三次元反射特性モデルによって算出される。
In step S6, the second color
図10に示すように、化粧料に含まれる光輝剤60は、複数の薄膜61が積層された多層膜構造を有する。仮想光源52からの光が光輝剤60に照射された際には、仮想視点53において、各薄膜61の厚さdに依存する干渉光が観測される。したがって、このような多層膜による干渉光について、光輝剤の色信号CG(λ)を算出することで、虹色のような光輝剤の干渉色を再現できる。なお、光輝剤60における薄膜61の数および厚さdなどの多層膜構造についての情報は、化粧料データベース24cに記憶される。
As shown in FIG. 10, the brightening
第3三次元反射特性モデルは、光輝剤の分光反射率SG、光輝剤の反射特性パラメータ、照明分光分布E(λ)、及び、照明光の幾何条件を用いて、以下の式(12),(13)で表すことができる。なお、第3三次元反射特性モデルでは、光輝剤の鏡面反射成分のみについての色信号CG(λ)を算出しており、拡散反射成分は無視している。また、光輝剤は、照明光の幾何条件に依存する分光反射率SGを有する。式(13)に含まれるB(N,V,L,mG)は、Beckmann関数である。 The third three-dimensional reflection characteristic model uses the spectral reflectance S G of the glittering agent, the reflection characteristic parameter of the glittering agent, the illumination spectral distribution E (λ), and the geometric conditions of the illumination light, and the following formula (12) , (13). In the third three-dimensional reflection characteristic model, the color signal C G (λ) is calculated only for the specular reflection component of the brightening agent, and the diffuse reflection component is ignored. Also, the glitter agent has a spectral reflectance SG that depends on the geometric conditions of the illumination light. B(N, V, L, m G ) included in equation (13) is the Beckmann function.
光輝剤鏡面反射関数GGは、光輝剤における鏡面反射を規定する関数である。鏡面反射光強度IGは、光輝剤の反射特性パラメータであって、光輝剤ごとの鏡面反射光の強度を規定するパラメータである。鏡面反射パラメータmGは、光輝剤の反射特性パラメータであって、光輝剤ごとの光沢の広がりを規定するパラメータである。 The glitter specular function GG is the function that defines the specular reflection in the glitter. The specular reflected light intensity IG is a reflection characteristic parameter of a glitter, and is a parameter that defines the intensity of specular reflected light for each glitter. The specular reflection parameter mG is a reflection characteristic parameter of glitter, and is a parameter that defines the spread of gloss for each glitter.
また、光輝剤の色信号CG(λ)を算出する処理は、化粧領域31内で光輝剤が点在する領域において実行される。具体的に、化粧領域31内で光輝剤が点在する領域は、光輝剤の粒形状の大きさなどを規定する形状情報、及び、実際に化粧料が塗布された領域中での光輝剤の分散状態を規定する分散情報に基づいて推定できる。化粧領域31内で光輝剤が点在する領域を推定し、当該領域において光輝剤の色信号CG(λ)を算出することで、実際の化粧料に含まれる光輝剤の粒形状、及び、光輝剤の分散状態を再現できる。なお、光輝剤の形状情報及び分散情報は、予め化粧料データベース24cに記憶される。
Further, the process of calculating the color signal C G (λ) of the brightening agent is executed in a region in which the brightening agent is scattered within the
なお、光輝剤の色信号CG(λ)を算出する際に、光輝剤の色信号CG(λ)における特定の波長におけるスペクトル強度を高める補正を行ってもよい。また、第3三次元反射特性モデルは、光輝剤の配向性を規定する配向パラメータ、各薄膜61の厚さdなどのパラメータを含む構成であってもよい。
When calculating the color signal C G (λ) of the brightening agent, correction may be performed to increase the spectral intensity at a specific wavelength in the color signal C G (λ) of the brightening agent. Further, the third three-dimensional reflection characteristic model may include parameters such as an orientation parameter that defines the orientation of the brightening agent and the thickness d of each
ステップS7において、第3色信号算出部23fは、第1色信号C1(λ)及び第2色信号C2(λ)に基づいて第2三次元オブジェクト30bの色信号である第3色信号C3(λ)を算出する処理を実行する。なお、化粧領域31のうち複数の化粧料が重畳される領域においては、それぞれの化粧料の第2色信号C2(λ)を足し合わせることで、第3色信号C3(λ)が算出される。
In step S7, the third color signal calculator 23f calculates the third color signal, which is the color signal of the second three-
具体例として、第3色信号算出部23fは、化粧領域31のうちファンデーションとチークとが重畳される領域において、第1色信号C1(λ)、第2色信号C2f(λ),C2c(λ)、及び、重み係数w1~w3を用いた以下の式(14)に基づいて第3色信号C3(λ)を算出する処理を実行する。第2色信号C2f(λ)は、化粧料の一例であるファンデーションの色信号である。第2色信号C2c(λ)は、化粧料の一例であるチークの色信号である。また、重み係数w1~w3は、各色信号に対して重み付けをするための係数であり、シミュレーションにおける化粧料の厚みや、化粧料を重ねて塗布する順序などによって適宜決定される。 As a specific example, the third color signal calculator 23f calculates the first color signal C 1 (λ), the second color signal C 2f (λ), C 2c (λ) and the following equation (14) using weighting factors w 1 to w 3 to calculate the third color signal C 3 (λ). The second color signal C 2f (λ) is the color signal of foundation, which is an example of cosmetics. The second color signal C 2c (λ) is the color signal of cheek, which is an example of cosmetics. The weighting coefficients w 1 to w 3 are coefficients for weighting each color signal, and are appropriately determined according to the thickness of the cosmetics in the simulation, the order of applying the cosmetics in layers, and the like.
このように、第1色信号C1(λ)及び第2色信号C2(λ)に基づいて第3色信号C3(λ)を算出することで、化粧状態における塗布対象物の色信号として、化粧料に塗布対象物の色が反映された状態の第3色信号C3(λ)を算出できる。 Thus, by calculating the third color signal C 3 (λ) based on the first color signal C 1 (λ) and the second color signal C 2 (λ), the color signal , the third color signal C 3 (λ) in which the color of the object to be applied is reflected in the cosmetic can be calculated.
複数の化粧料が重畳された状態のシミュレーションを行う場合でも、第1色信号C1(λ)及び各化粧料の第2色信号C2(λ)に基づいて第3色信号C3(λ)を算出することで、最表面の化粧料に塗布対象物の色と下地となる化粧料の色とが反映された色信号を算出できる。 Even when simulating a state in which a plurality of cosmetics are superimposed, the third color signal C 3 ( λ ), it is possible to calculate a color signal in which the color of the object to be applied and the color of the underlying cosmetic are reflected in the cosmetic on the outermost surface.
なお、ステップS7において、第3色信号算出部23fは、第1色信号C1(λ)、第2色信号C2(λ)、及び、光輝剤の色信号CG(λ)に基づいて、第3色信号C3(λ)を算出する処理を実行することもできる。 In step S7, the third color signal calculator 23f calculates the , to calculate the third color signal C 3 (λ).
具体例として、第3色信号算出部23fは、化粧領域31のうちファンデーションと光輝剤としてパール及びラメを含むアイカラーとが重畳される領域において、以下の式(15)に基づいて、第3色信号C3(λ)を算出する処理を実行する。第2色信号C2e(λ)は、アイカラーのうち光輝剤を除いた部分の色信号である。色信号CGp(λ)は、アイカラーに含まれる光輝剤の一例であるパールの色信号である。色信号CGl(λ)は、アイカラーに含まれる光輝剤の一例であるラメの色信号である。 As a specific example, the third color signal calculation unit 23f calculates a third A process for calculating the color signal C 3 (λ) is executed. The second color signal C 2e (λ) is the color signal of the portion of the eye color excluding the brightening agent. A color signal C Gp (λ) is a color signal of pearl, which is an example of a brightening agent contained in eye color. The color signal C Gl (λ) is the color signal of lame, which is an example of glittering agent contained in eye color.
このように、第1色信号C1(λ)、第2色信号C2(λ)、及び、光輝剤の色信号CG(λ)に基づいて化粧状態の色信号を算出することで、化粧料に含まれる光輝剤の色や光沢が反映された第3色信号C3(λ)を算出できる。 In this way, by calculating the makeup state color signal based on the first color signal C 1 (λ), the second color signal C 2 (λ), and the brightening agent color signal C G (λ), It is possible to calculate the third color signal C 3 (λ) reflecting the color and gloss of the brightener contained in the cosmetic.
ステップS8において、第2RGB値算出部23gは、第3色信号算出部23fが算出した第3色信号C3(λ)に基づいて、第2三次元オブジェクト30bのRGB値である第2RGB値を算出する処理を実行する。具体的に、第2RGB値算出部23gは、第3色信号C3(λ)及びRGB等色関数を用いた以下の式(16)に基づいて第2RGB値を算出する処理を実行する。なお、式(16)における左辺のR2,G2,B2は、第2RGB値における各要素の値である。
In step S8, the second RGB value calculator 23g calculates the second RGB values, which are the RGB values of the second three-
ステップS9において、オブジェクト生成部23aは、第2RGB値算出部23gが算出した第2RGB値に基づいて、第2三次元オブジェクト30bを生成する処理を実行する。さらに、オブジェクト生成部23aは、生成した第2三次元オブジェクト30bのデータをユーザ端末10に送信して、タッチパネル13に表示させる処理を実行する。
In step S9, the
図11に示すように、タッチパネル13には、アプリ画像40の三次元オブジェクト表示領域41において、第2三次元オブジェクト30bが表示される。第2三次元オブジェクト30bの化粧領域31には、塗布対象物の一例である肌の色や下地となる化粧料の色、及び、照明光による陰影が反映された化粧状態の肌が表示される。また、化粧領域31のうち受光角θrが入射角θiと近似する領域である光沢領域32では、鏡面反射による光沢が再現された状態が表示される。以上の処理により、化粧シミュレーションが完了する。
As shown in FIG. 11 , the second three-
なお、第2三次元オブジェクト30bが表示された状態で、別の化粧料を選択することで、再度ステップS3~S8の処理を実行し、別の化粧料が適用された第2三次元オブジェクト30bを生成、表示させることもできる。この際、例えば、一度算出した第1色信号C1(λ)をメモリ24のメインメモリに記憶させることで、ステップS3,S4の処理を省略してもよい。このように、様々な化粧料を繰り返しシミュレーションすることで、自身の希望に合う化粧料を探すこともできる。
By selecting another cosmetic while the second three-
第1色信号C1(λ)及び第2色信号C2(λ)を照明環境ごとの照明分光分布E(λ)及び照明光源の空間分布に基づいて算出することで、シミュレーション結果としての第2三次元オブジェクト30bにも照明環境が反映される。したがって、実際の様々な照明環境の照明効果を反映した化粧シミュレーションを行うことができる。また、実際の照明環境における分光分布の実測値から算出される照明分光分布E(λ)を用いることで、様々な照明環境を容易に再現できる。
By calculating the first color signal C 1 (λ) and the second color signal C 2 (λ) based on the illumination spectral distribution E(λ) for each illumination environment and the spatial distribution of the illumination light source, the first 2. The lighting environment is also reflected in the three-
ステップS2~S8の処理をサーバ20が備えるGPU23が実行することで、ステップS2~S8の処理を高速で行うことができ、リアルタイムでの化粧シミュレーションが可能となる。
The processing of steps S2 to S8 is executed by the
また、例えば、化粧シミュレーションシステム1を用いて、ユーザ2に対して各種化粧料のシミュレーションを行うことで、ユーザ2の要望に合わせた最適な化粧料を提案するためのカウンセリングを行うこともできる。
Further, for example, by using the
〔第1実施形態の効果〕
上記第1実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
(1-1)第1三次元反射特性モデルを用いて第1色信号C1(λ)を算出し、第2三次元反射特性モデルを用いて第2色信号C2(λ)を算出することで、化粧状態における塗布対象物の色信号として、化粧料に塗布対象物の色が反映された第3色信号C3(λ)を算出できる。そして、第3色信号C3(λ)から第2RGB値を算出することで、化粧状態の塗布対象物を含む第2三次元オブジェクト30bを生成できる。これにより、シミュレーション結果として、化粧料に塗布対象物の色が反映された化粧状態の第2三次元オブジェクト30bを得ることができる。したがって、単に塗布対象物の領域に化粧料の色を重畳する場合よりも、再現精度の高い化粧シミュレーションを行うことができる。また、照明光による光沢を再現できるため、第2三次元オブジェクト30bにおいて、塗布対象物に化粧料を塗布した状態の質感を再現できる。
[Effect of the first embodiment]
According to the said 1st Embodiment, the effect enumerated below can be acquired.
(1-1) Calculate the first color signal C 1 (λ) using the first three-dimensional reflection characteristic model, and calculate the second color signal C 2 (λ) using the second three-dimensional reflection characteristic model. Thus, the third color signal C 3 (λ) in which the color of the application target is reflected in the cosmetic can be calculated as the color signal of the application target in the makeup state. Then, by calculating the second RGB values from the third color signal C 3 (λ), it is possible to generate the second three-
(1-2)塗布対象物としての肌や唇の色に応じた第1変換関数Mに基づいて第1分光反射率S1(λ)を算出することで、より実際の肌や唇における分光反射率に近い第1分光反射率S1(λ)を算出できる。 (1-2) By calculating the first spectral reflectance S 1 (λ) based on the first conversion function M corresponding to the color of the skin and lips as the application target, the spectrum of the actual skin and lips A first spectral reflectance S 1 (λ) close to the reflectance can be calculated.
(1-3)第1分光反射率S1(λ)と、塗布対象物の色に応じた第2変換関数T(λ)とに基づいて第2分光反射率S2(λ)を算出することで、実際に化粧料が塗布対象物に塗布されて塗布対象物になじんだ状態での化粧料の分光反射率により近い第2分光反射率S2(λ)を算出できる。 (1-3) Calculate the second spectral reflectance S 2 (λ) based on the first spectral reflectance S 1 (λ) and the second conversion function T(λ) corresponding to the color of the object to be coated. Thus, it is possible to calculate the second spectral reflectance S 2 (λ) that is closer to the spectral reflectance of the cosmetic in the state where the cosmetic is actually applied to the application target and is familiar with the application target.
(1-4)化粧料の製品ごとの第2分光反射率S2(λ)及び第2反射特性パラメータを用いて第2色信号C2(λ)を算出することで、シミュレーション結果として、化粧料の製品ごとの色及び反射特性が反映された第2三次元オブジェクト30bを生成できる。
(1-4) By calculating the second color signal C 2 (λ) using the second spectral reflectance S 2 (λ) and the second reflection characteristic parameter for each cosmetic product, the cosmetic A second three-
(1-5)第3三次元反射特性モデルを用いることで、化粧料に含まれる光輝剤の色信号CG(λ)を算出できる。そして、第1色信号C1(λ)、第2色信号C2(λ)、及び、光輝剤の色信号CG(λ)に基づいて算出される第3色信号C3(λ)から第2RGB値を算出することで、化粧状態における光輝剤の光沢が再現された第2三次元オブジェクト30bを生成できる。また、形状情報及び分散情報から推定される光輝剤が点在する領域において、光輝剤の色信号CG(λ)を算出することで、実際の化粧料に含まれる光輝剤の粒形状及び光輝剤の分散状態を再現できる。
(1-5) By using the third three-dimensional reflection characteristic model, it is possible to calculate the color signal C G (λ) of the brightener contained in the cosmetic. Then, from the first color signal C 1 (λ), the second color signal C 2 (λ), and the third color signal C 3 (λ) calculated based on the color signal C G (λ) of the luster agent, By calculating the second RGB values, it is possible to generate the second three-
(1-6)第1色信号C1(λ)及び第2色信号C2(λ)を照明環境ごとの照明分光分布E(λ)及び照明光源の空間分布に基づいて算出することで、シミュレーション結果としての第2三次元オブジェクト30bにも照明環境が反映される。したがって、照明環境を反映した再現精度の高い化粧シミュレーションを行うことができる。
(1-6) By calculating the first color signal C 1 (λ) and the second color signal C 2 (λ) based on the illumination spectral distribution E(λ) for each illumination environment and the spatial distribution of the illumination light source, The lighting environment is also reflected in the second three-
(1-7)GPU23を用いて化粧シミュレーションシステム1におけるステップS2~S8の処理を実行することで、リアルタイムでの画像処理が可能となり、より好適に化粧シミュレーションを行うことができる。
(1-7) By using the
(1-8)化粧シミュレーションシステム1を用いて、ユーザ2に対して各種化粧料のシミュレーションを行うことで、ユーザ2の要望に合わせた最適な化粧料を提案するためのカウンセリングを行うこともできる。
(1-8) By using the
〔第2実施形態〕
上記第1実施形態では、分光反射率ベースの計算処理で算出された第1色信号C1(λ)及び第2色信号C2(λ)に基づいて第3色信号C3(λ)を算出し、さらに、第3色信号C3(λ)に基づいて第2RGB値を算出する処理を実行する例について説明した。上述の処理に代えて、RGB値ベースの計算処理を実行することで第2RGB値を求めることもできる。第2実施形態として、RGB値ベースの計算処理を実行する場合の作用について以下に説明する。
[Second embodiment]
In the first embodiment, the third color signal C 3 (λ) is calculated based on the first color signal C 1 (λ) and the second color signal C 2 (λ) calculated by spectral reflectance-based calculation processing. In addition, the example of executing the process of calculating the second RGB values based on the third color signal C 3 (λ) has been described. Instead of the above process, the second RGB values can also be obtained by performing an RGB value-based calculation process. As a second embodiment, the operation of performing calculation processing based on RGB values will be described below.
なお、第2RGB値を求めるためのRGB値ベースの計算処理は、化粧領域31のうち高い再現精度が必要とされない領域において実行される。すなわち、高い再現精度が必要とされる領域では、上記第1実施形態に記載される分光反射率ベースの計算処理によって第2RGB値が算出される。また、第2実施形態において、第2RGB値を求めるためのRGB値ベースの計算処理は、図7に示すステップS2以降の処理として第2RGB値算出部23gによって実行される。
Note that the RGB value-based calculation processing for obtaining the second RGB values is performed in a region of the
まず、第2RGB値算出部23gは、第1RGB値、第1拡散反射関数Da、第1鏡面反射関数Ga、及び、照明光のRGB値に基づいて、第3RGB値を算出する処理を実行する。第3RGB値は、塗布対象物に対して照明光が照射されることで陰影、光沢などの照明効果が反映された状態における塗布対象物のRGB値である。第3RGB値R3,G3,B3は、以下の式(17)で表すことができる。また、照明光のRGB値RL,GL,BLは、照明分光分布E(λ)及びRGB等色関数を用いて、以下の式(18)で表すことができる。なお、照明光のRGB値は、照明環境ごとに照明環境データベース24bに記憶される。
First, the second RGB value calculator 23g executes a process of calculating third RGB values based on the first RGB values, the first diffuse reflection function D a , the first specular reflection function G a , and the RGB values of the illumination light. do. The third RGB value is the RGB value of the coating object in a state in which lighting effects such as shadow and gloss are reflected by irradiating the coating object with illumination light. The third RGB values R 3 , G 3 , B 3 can be represented by the following equation (17). Also, the RGB values R L , G L , and B L of the illumination light can be expressed by the following equation (18) using the illumination spectral distribution E(λ) and RGB color matching functions. Note that the RGB values of the illumination light are stored in the
次いで、第2RGB値算出部23gは、第1RGB値及び化粧料変換係数に基づいて、第4RGB値を算出する処理を実行する。第4RGB値は、化粧料が塗布対象物に塗布されて塗布対象物になじんだ状態での化粧料のRGB値である。すなわち、第4RGB値には、ステップS2で選択された照明環境における照明光による陰影、光沢などの照明効果は反映されていない。また、化粧料変換係数は、第2変換関数T(λ)に基づいて算出される係数であって、第1RGB値を第4RGB値に変換するための係数である。化粧料変換係数は、化粧料ごとに予め化粧料データベース24cに記憶される。第4RGB値R4,G4,B4は、以下の式(19)で表すことができる。また、化粧料変換係数RT,GT,BTは、第2変換関数T(λ)及びRGB等色関数を用いて、以下の式(20)で表すことができる。
Next, the second RGB value calculator 23g executes a process of calculating fourth RGB values based on the first RGB values and the cosmetic conversion coefficients. The fourth RGB value is the RGB value of the cosmetic in a state where the cosmetic is applied to the application target and is familiar with the application target. That is, the fourth RGB values do not reflect lighting effects such as shadows and gloss caused by the lighting light in the lighting environment selected in step S2. Also, the cosmetic conversion coefficients are coefficients calculated based on the second conversion function T(λ), and are coefficients for converting the first RGB values into the fourth RGB values. Cosmetic conversion coefficients are stored in advance in the
次いで、第2RGB値算出部23gは、第4RGB値、第2拡散反射関数Db、第2鏡面反射関数Gb、及び、照明光のRGB値に基づいて、第5RGB値を算出する処理を実行する。第5RGB値は、化粧料に対して照明光が照射されることで陰影、光沢などの照明効果が反映された化粧料のRGB値である。第5RGB値R5,G5,B5は、以下の式(21)で表すことができる。 Next, the second RGB value calculator 23g executes a process of calculating fifth RGB values based on the fourth RGB values, the second diffuse reflection function D b , the second specular reflection function G b , and the RGB values of the illumination light. do. The fifth RGB value is the RGB value of the cosmetic that reflects illumination effects such as shadows and gloss by irradiating the cosmetic with illumination light. The fifth RGB values R 5 , G 5 , B 5 can be represented by the following equation (21).
そして、第2RGB値算出部23gは、第3RGB値、第5RGB値、及び、重み係数wに基づいて、第2RGB値を算出する処理を実行する。具体例として、化粧領域31のうち、ファンデーションとチークとが重畳される領域において、第2RGB値算出部23gは、以下の式(22)に基づいて第2RGB値を算出する処理を実行する。R5f,G5f,B5fは、ファンデーションの第5RGB値である。R5c,G5c,B5cは、チークの第5RGB値である。
Then, the second RGB value calculation unit 23g executes processing for calculating the second RGB values based on the third RGB value, the fifth RGB value, and the weighting factor w. As a specific example, the second RGB value calculation unit 23g performs a process of calculating the second RGB values based on the following formula (22) in the area where the foundation and cheeks are superimposed in the
なお、化粧料に含まれる光輝剤は、RGB値ベースでの計算処理が困難である。そのため、光輝剤における干渉色が再現された第6RGB値は、上記の式(12)を用いて分光反射率ベースで光輝剤の色信号CG(λ)を算出した後、光輝剤の色信号CG(λ)及びRGB等色関数から算出される。また、第6RGB値を算出する処理は、第2RGB値算出部23gによって実行される。第6RGB値R6,G6,B6は、以下の式(23)で表すことができる。 It should be noted that it is difficult to perform calculation processing based on RGB values for brightening agents contained in cosmetics. Therefore, the sixth RGB values that reproduce the interference color of the brightening agent are obtained by calculating the color signal C G (λ) of the brightening agent based on the spectral reflectance using the above equation (12), and then calculating the color signal of the brightening agent. It is calculated from C G (λ) and RGB color matching functions. Further, the process of calculating the sixth RGB values is executed by the second RGB value calculator 23g. The sixth RGB values R 6 , G 6 , B 6 can be represented by the following equation (23).
そして、第2RGB値算出部23gは、第3RGB値、第5RGB値、第6RGB値、及び、重み係数wに基づいて、光輝剤を含む化粧料が塗布された状態の第2RGB値を算出する処理を実行することもできる。具体例として、第2RGB値算出部23gは、化粧領域31のうち、ファンデーションと光輝剤としてパール及びラメを含むアイカラーとが重畳される領域において、以下の式(24)に基づいて第2RGB値R2,G2,B2を算出する処理を実行する。R5e,G5e,B5eは、アイカラーのうち光輝剤を除いた部分の第5RGB値である。R6p,G6p,B6pは、アイカラーに含まれる光輝剤の一例であるパールの第6RGB値である。R6l,G6l,B6lは、アイカラーに含まれる光輝剤の一例であるラメの第6RGB値である。
Then, the second RGB value calculation unit 23g calculates the second RGB values in the state where the cosmetic containing the brightening agent is applied, based on the third RGB value, the fifth RGB value, the sixth RGB value, and the weighting factor w. can also be executed. As a specific example, the second RGB value calculation unit 23g calculates the second RGB values based on the following formula (24) in the
以上のようにしてRGB値ベースの計算処理によって算出された第2RGB値は、図7に示すステップS9において、オブジェクト生成部23aが第2三次元オブジェクト30bを生成する処理を実行するために用いられる。
The second RGB values calculated by the RGB value-based calculation processing as described above are used by the
RGB値ベースの計算処理によって第2RGB値を算出する場合、赤、緑、青の三色についての3次元の計算処理が行われる。これに対して、第1実施形態のように分光反射率から算出した色信号に基づいて第2RGB値を算出する場合、400nm~700nmの可視光領域を5nmごとに区分した61次元の計算処理が行われる。 When calculating the second RGB values by RGB value-based calculation processing, three-dimensional calculation processing is performed for the three colors of red, green, and blue. On the other hand, when calculating the second RGB values based on the color signal calculated from the spectral reflectance as in the first embodiment, the 61-dimensional calculation processing is performed by dividing the visible light region of 400 nm to 700 nm by 5 nm. done.
すなわち、RGB値ベースの計算処理によって第2RGB値を算出することで、分光反射率から算出した色信号に基づいて第2RGB値を算出する処理よりも化粧シミュレーションにおける計算処理を簡略化できる。したがって、化粧領域31のうち高い再現精度が必要とされない領域においてRGB値ベースの計算処理を行うことで、化粧シミュレーションの再現精度を大きく低下させずに計算処理を簡略化できる。
That is, by calculating the second RGB values by the RGB value-based calculation process, the calculation process in the makeup simulation can be simplified more than the process of calculating the second RGB values based on the color signal calculated from the spectral reflectance. Therefore, by performing calculation processing based on RGB values in the
〔第2実施形態の効果〕
上記第2実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(2-1)RGB値ベースの計算処理によって第2RGB値を算出することで、分光反射率から算出した色信号に基づいて第2RGB値を算出する処理よりも化粧シミュレーションにおける計算処理を簡略化できる。したがって、化粧領域31のうち高い再現精度が必要とされない領域においてRGB値ベースの計算処理を行うことで、化粧シミュレーションの再現精度を大きく低下させずに計算処理を簡略化できる。
[Effect of Second Embodiment]
According to the said 2nd Embodiment, the following effects can be acquired.
(2-1) Calculating the second RGB values by the RGB value-based calculation process can simplify the calculation process in the makeup simulation compared to the process of calculating the second RGB values based on the color signal calculated from the spectral reflectance. . Therefore, by performing calculation processing based on RGB values in the
なお、上記第2実施形態は、さらに、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・RGB値ベースの計算処理を用いて算出された第3RGB値及び第5RGB値に基づいて第2RGB値を算出する構成を例示した。しかし、これに限定されず、第3RGB値及び第5RGB値の何れかを分光ベースの計算によって求めてもよい。具体的に、第3RGB値に代えて、第1色信号C1(λ)をRGB等色関数によってRGB値に変換した値を用いてもよい。また、第5RGB値に代えて、第2色信号C2(λ)をRGB等色関数によってRGB値に変換した値を用いてもよい。このような構成によれば、精度を必要としない任意の計算処理のみをRGB値ベースで計算することができるため、より好適に化粧シミュレーションの計算処理を簡略化できる。
In addition, the above-described second embodiment can also be implemented with appropriate modifications as follows.
- The configuration in which the second RGB values are calculated based on the third RGB values and the fifth RGB values calculated using the RGB value-based calculation process has been exemplified. However, without being limited to this, either the third RGB value or the fifth RGB value may be obtained by spectroscopic-based calculation. Specifically, values obtained by converting the first color signal C 1 (λ) into RGB values using an RGB color matching function may be used instead of the third RGB values. Also, instead of the fifth RGB values, values obtained by converting the second color signal C 2 (λ) into RGB values using an RGB color matching function may be used. According to such a configuration, only arbitrary calculation processing that does not require precision can be calculated based on RGB values, so that the calculation processing of makeup simulation can be simplified more preferably.
なお、上記第1実施形態及び第2実施形態は、さらに、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・上記第1及び第2実施形態では、化粧シミュレーションが行われる対象が顔であり、化粧料が塗布される塗布対象物が顔における肌または唇である構成を例示した。しかし、これに限定されず、本化粧シミュレーションシステム1は、顔以外であっても、化粧料が塗布される領域であれば適用可能である。化粧料が塗布される塗布対象物は、例えば、髪の毛であってもよい。その場合、塗布される化粧料は、例えば、ヘアマニキュアである。また、化粧料が塗布される塗布対象物は、例えば、爪であってもよい。その場合、塗布される化粧料は、例えば、マニキュアである。
In addition, the first embodiment and the second embodiment can be modified and implemented as described below.
In the above-described first and second embodiments, the face is the target for the makeup simulation, and the application target to which the cosmetic is applied is the skin or lips of the face. However, the present
・GPU23を用いて化粧シミュレーションシステム1におけるステップS2~S8の処理を実行する構成を例示したが、これに限定されず、例えば、サーバ20にGPU23を設けずに、CPU22によってステップS2~S8の処理を実行してもよい。この場合、サーバ20におけるステップS2~S8の処理速度が低下するものの、GPU23を設けないことも可能となる。また、例えば、CPU22の性能に応じて、ステップS2~S8の処理のうち、何れかの処理をCPU22が実行してもよい。
The configuration in which the
・第1色信号C1(λ)及び第2色信号C2(λ)を照明環境ごとの照明分光分布E(λ)及び照明光源の空間分布に基づいて算出する構成を例示した。しかし、これに限定されず、例えば、1種類の照明分光分布E(λ)及び照明光源の空間分布のみを用いて第1色信号C1(λ)及び第2色信号C2(λ)を算出する構成であってもよい。この場合、照明環境ごとの化粧シミュレーションを行うことができなくなるものの、照明環境を選択する手順などが不要となるため、第1色信号C1(λ)及び第2色信号C2(λ)を算出する処理が簡略化される。また、例えば、照明分光分布E(λ)として、400~700nmの可視光領域において一様な強度を有する分光分布を用いれば、第1~第3三次元反射特性モデルにおいて、照明分光分布E(λ)についての計算を省略できる。 - The configuration in which the first color signal C 1 (λ) and the second color signal C 2 (λ) are calculated based on the illumination spectral distribution E(λ) for each illumination environment and the spatial distribution of the illumination light source has been exemplified. However, it is not limited to this, and for example, the first color signal C 1 (λ) and the second color signal C 2 (λ) are obtained using only one type of illumination spectral distribution E(λ) and the spatial distribution of the illumination light source. It may be configured to calculate. In this case, although the makeup simulation for each lighting environment cannot be performed, the procedure for selecting the lighting environment is not required. Calculation processing is simplified. Further, for example, if a spectral distribution having a uniform intensity in the visible light region of 400 to 700 nm is used as the spectral illumination distribution E (λ), the spectral illumination distribution E ( λ) can be omitted.
・ステップS5において、第1分光反射率S1(λ)と、塗布対象物の色に応じた第2変換関数T(λ)とに基づいて第2分光反射率S2(λ)を算出する構成を例示した。しかし、これに限定されず、分光光度計などの計測機を用いて化粧料の分光反射率を実測し、化粧料における分光反射率の実測値を第2分光反射率S2(λ)として用いてもよい。この場合、第1分光反射率S1(λ)と第2変換関数T(λ)とに基づいて第2分光反射率S2(λ)を算出する場合よりも第2色信号C2の再現精度が若干低下するものの、様々な化粧料についての化粧シミュレーションを容易に行うことができる。例えば、新たな化粧料が開発された際には、新たな化粧料の第2分光反射率及び第2反射特性パラメータを実測することで、本化粧シミュレーションシステム1における化粧シミュレーションを行うことができる。なお、この場合、ステップS5の処理は省略される。
・At step S5, a second spectral reflectance S 2 (λ) is calculated based on the first spectral reflectance S 1 (λ) and a second conversion function T(λ) corresponding to the color of the object to be coated. The configuration is illustrated. However, it is not limited to this, and the spectral reflectance of the cosmetic is actually measured using a measuring instrument such as a spectrophotometer, and the measured value of the spectral reflectance of the cosmetic is used as the second spectral reflectance S 2 (λ). may In this case, the reproduction of the second color signal C 2 is better than when the second spectral reflectance S 2 (λ) is calculated based on the first spectral reflectance S 1 (λ) and the second conversion function T(λ). Although the accuracy is slightly reduced, it is possible to easily perform makeup simulations for various cosmetics. For example, when a new cosmetic is developed, the
・塗布対象物の色に応じた第1変換関数Mに基づいて第1分光反射率S1(λ)を算出する構成を例示した。しかし、これに限定されず、例えば、塗布対象物の色によらず、肌や唇など塗布対象物ごとに設定される汎用的な第1変換関数Mに基づいて第1分光反射率S1(λ)を算出してもよい。この場合、シミュレーション結果としての第2三次元オブジェクト30bと、実際の化粧後の外観との差異が若干大きくなるものの、第1三次元オブジェクト30aを構成する第1RGB値に応じて第1変換関数Mを決定する処理、または、ユーザ2が色見本から塗布対象物に近い色を選択する手順が不要となる。したがって、第1RGB値から第1分光反射率S1(λ)を算出する処理を簡略化できる。
- The configuration for calculating the first spectral reflectance S 1 (λ) based on the first conversion function M corresponding to the color of the application target is exemplified. However, the present invention is not limited to this. For example, the first spectral reflectance S 1 ( λ) may be calculated. In this case, although the difference between the second three-
・ユーザ端末10が備える撮像部14を用いてユーザ2の顔画像を取得する構成を例示したが、これに限定されず、例えば、デジタルカメラなどの外部装置で取得した顔画像を用いて第1三次元オブジェクト30aを生成してもよい。
- Although the configuration for acquiring the face image of the
・オブジェクト生成部23aが未化粧状態でのユーザ2の顔画像から第1三次元オブジェクト30aを生成する処理を実行する構成を例示した。しかし、これに限定されず、例えば、他のソフトウェアで生成された未化粧状態における顔の三次元オブジェクトをインポートして、第1三次元オブジェクト30aとして用いてもよい。この場合、インポートされた三次元オブジェクトを構成するRGB値が第1RGB値となる。
- The configuration in which the
・本実施形態では、サーバ20が備えるGPU23を用いて化粧シミュレーションシステム1におけるステップS2~S8の処理を実行する構成を例示した。しかし、これに限定されず、例えば、ユーザ端末10の制御部11にGPUを設け、ユーザ端末10に化粧シミュレーションプログラムをインストールして、ユーザ端末10が備えるGPUによってステップS2~S8の処理を実行してもよい。
- In the present embodiment, the
・化粧シミュレーションシステム1は、例えば、三次元オブジェクト表示プログラムを用いて、シミュレーション結果としての第2三次元オブジェクト30bに適用された化粧料を購入する処理を実行可能な構成であってもよい。この場合、サーバ20には、決済処理を実行する決済部が設けられる。これにより、例えば、化粧シミュレーションシステム1において自身の希望に合う化粧料を探した後、当該化粧料を購入できる。
The
1…化粧シミュレーションシステム
10…ユーザ端末
11…制御部
12…メモリ
13…タッチパネル
14…撮像部
20…サーバ
21…制御部
23…GPU
23a…オブジェクト生成部
23b…第1分光反射率算出部
23c…第1色信号算出部
23d…第2分光反射率算出部
23e…第2色信号算出部
23f…第3色信号算出部
23g…第2RGB値算出部
24…メモリ
24a…分光変換データベース
24b…照明環境データベース
24c…化粧料データベース
30…三次元オブジェクト
30a…第1三次元オブジェクト
30b…第2三次元オブジェクト
31…化粧領域
32…光沢領域
40…アプリ画像
DESCRIPTION OF
23a...
Claims (11)
前記第1分光反射率と前記化粧前の前記塗布対象物における反射特性を規定する第1反射特性パラメータと照明光の分光分布及び幾何条件とで表現される第1三次元反射特性モデルを用いて前記化粧前の前記塗布対象物における第1色信号を算出する第1色信号算出部と、
前記化粧料の第2分光反射率と前記化粧料の反射特性を規定する第2反射特性パラメータと前記照明光の前記分光分布及び前記幾何条件とで表現される第2三次元反射特性モデルを用いて前記化粧料の第2色信号を算出する第2色信号算出部と、
前記第1色信号及び前記第2色信号から前記塗布対象物に前記化粧料を塗布した化粧状態の前記塗布対象物における第3色信号を算出する第3色信号算出部と、
前記第3色信号から前記化粧状態の前記塗布対象物における第2RGB値を算出する第2RGB値算出部と、
前記第2RGB値から前記化粧状態の前記塗布対象物を含む三次元オブジェクトを生成するオブジェクト生成部と、を備える化粧シミュレーションシステム。 a first spectral reflectance calculation unit that calculates a first spectral reflectance of the application target before makeup from first RGB values before makeup of the application target on which the cosmetic is applied;
Using a first three-dimensional reflection characteristic model represented by the first spectral reflectance, a first reflection characteristic parameter that defines the reflection characteristic of the application target before the makeup, and the spectral distribution and geometric conditions of the illumination light a first color signal calculation unit that calculates a first color signal in the application target before the makeup;
using a second three-dimensional reflection characteristic model expressed by the second spectral reflectance of the cosmetic, a second reflection characteristic parameter defining the reflection characteristic of the cosmetic, the spectral distribution of the illumination light, and the geometric condition; a second color signal calculation unit for calculating a second color signal of the cosmetics;
a third color signal calculation unit that calculates a third color signal of the application object in a makeup state in which the cosmetic is applied to the application object from the first color signal and the second color signal;
a second RGB value calculation unit that calculates second RGB values of the application target in the makeup state from the third color signal;
a makeup simulation system comprising: an object generation unit that generates a three-dimensional object including the application target in the makeup state from the second RGB values.
前記第1分光反射率算出部は、前記化粧前における前記塗布対象物の色に応じた前記第1変換関数を用いて前記第1分光反射率を算出する
請求項1に記載の化粧シミュレーションシステム。 a spectral conversion database storing a first conversion function for converting the first RGB values into the first spectral reflectance, the first conversion function corresponding to the color of the object to be applied before the makeup; prepared,
The makeup simulation system according to claim 1, wherein the first spectral reflectance calculator calculates the first spectral reflectance using the first conversion function according to the color of the application target before the makeup.
前記第1分光反射率と前記化粧前における前記塗布対象物の色に応じた前記第2変換関数とを用いて前記第2分光反射率を算出する第2分光反射率算出部と、をさらに備え、
前記第2色信号算出部は、前記第2分光反射率算出部が算出した前記第2分光反射率を含む前記第2三次元反射特性モデルを用いて前記第2色信号を算出する
請求項2に記載の化粧シミュレーションシステム。 a second conversion function for calculating the second spectral reflectance from the first spectral reflectance, the cosmetic database storing the second conversion function according to the color of the application target before the makeup; When,
a second spectral reflectance calculator that calculates the second spectral reflectance using the first spectral reflectance and the second conversion function corresponding to the color of the application target before the makeup. ,
3. The second color signal calculation unit calculates the second color signal using the second three-dimensional reflection characteristic model including the second spectral reflectance calculated by the second spectral reflectance calculation unit. The makeup simulation system described in .
前記第2分光反射率算出部は、前記化粧料の製品ごとの前記第2変換関数を用いて前記第2分光反射率を算出し、
前記第2色信号算出部は、前記第2分光反射率算出部が算出した前記第2分光反射率と、前記化粧料の製品ごとの前記第2反射特性パラメータとを含む前記第2三次元反射特性モデルを用いて前記第2色信号を算出する
請求項3に記載の化粧シミュレーションシステム。 The cosmetic database stores the second conversion function and the second reflection characteristic parameter for each cosmetic product,
The second spectral reflectance calculation unit calculates the second spectral reflectance using the second conversion function for each cosmetic product,
The second color signal calculator calculates the second three-dimensional reflection including the second spectral reflectance calculated by the second spectral reflectance calculator and the second reflection characteristic parameter for each cosmetic product. The makeup simulation system according to claim 3, wherein the second color signal is calculated using a characteristic model.
前記第2色信号算出部は、前記第2三次元反射特性モデルを用いて前記化粧料の前記第2色信号を算出し、さらに、前記光輝剤における前記形状情報及び前記分散情報から推定される前記光輝剤が点在する領域において、前記光輝剤の分光反射率と前記光輝剤の反射特性パラメータと前記照明光の前記分光分布及び前記幾何条件とで表現される第3三次元反射特性モデルを用いて前記光輝剤の色信号を算出し、
前記第3色信号算出部は、前記第1色信号、前記第2色信号、及び、前記光輝剤の色信号から前記化粧前の前記塗布対象物に前記光輝剤を含む前記化粧料を塗布した前記化粧状態の前記塗布対象物における前記第3色信号を算出する
請求項4に記載の化粧シミュレーションシステム。 The cosmetic database includes spectral reflectance of a glittering agent contained in the cosmetic, a reflection characteristic parameter of the glittering agent that defines the reflection characteristics of the glittering agent, and shape information that defines the size of the glittering agent. , and dispersion information that defines the dispersion state of the glitter agent, and
The second color signal calculation unit calculates the second color signal of the cosmetic using the second three-dimensional reflection characteristic model, and further estimates the second color signal from the shape information and the dispersion information of the brightening agent. A third three-dimensional reflection characteristic model expressed by the spectral reflectance of the glitter agent, the reflection characteristic parameter of the glitter agent, the spectral distribution of the illumination light, and the geometric condition in the region where the glitter agent is scattered Calculate the color signal of the brightening agent using
The third color signal calculation unit applies the cosmetic containing the glitter to the application target before the makeup from the first color signal, the second color signal, and the color signal of the glitter. The makeup simulation system according to claim 4, wherein the third color signal for the application target in the makeup state is calculated.
請求項1または2に記載の化粧シミュレーションシステム。 3. The makeup simulation system according to claim 1, wherein at least one of said second spectral reflectance and said second reflection characteristic parameter is a measured value actually measured for said cosmetic.
前記第1色信号算出部は、前記照明環境ごとの前記照明光の前記分光分布を含む前記第1三次元反射特性モデルを用いて前記第1色信号を算出し、
前記第2色信号算出部は、前記照明環境ごとの前記照明光の前記分光分布を含む前記第2三次元反射特性モデルを用いて前記第2色信号を算出する
請求項1ないし6のうち何れか一項に記載の化粧シミュレーションシステム。 A lighting environment that stores, for each lighting environment, the spectral distribution of the illumination light and the spatial distribution of an illumination light source that generates the illumination light, the spatial distribution in all directions centering on the three-dimensional object. further equipped with a database,
The first color signal calculation unit calculates the first color signal using the first three-dimensional reflection characteristic model including the spectral distribution of the illumination light for each lighting environment,
7. The second color signal calculator calculates the second color signal using the second three-dimensional reflection characteristic model including the spectral distribution of the illumination light for each illumination environment. 1. The makeup simulation system according to claim 1.
請求項1ないし7のうち何れか一項に記載の化粧シミュレーションシステム。 at least one of the first spectral reflectance calculator, the first color signal calculator, the second color signal calculator, the third color signal calculator, the second RGB value calculator, and the object generator; 8. The makeup simulation system according to any one of claims 1 to 7, further comprising a GPU that functions as one.
前記第1分光反射率と前記化粧前の前記塗布対象物における反射特性を規定する第1反射特性パラメータと照明光の分光分布及び幾何条件とで表現される第1三次元反射特性モデルを用いて前記化粧前の前記塗布対象物における第1色信号を算出する工程と、
前記化粧料の第2分光反射率と前記化粧料の反射特性を規定する第2反射特性パラメータと前記照明光の前記分光分布及び前記幾何条件とで表現される第2三次元反射特性モデルを用いて前記化粧料の第2色信号を算出する工程と、
前記第1色信号及び前記第2色信号から前記化粧前の前記塗布対象物に前記化粧料を塗布した化粧状態の前記塗布対象物における第3色信号を算出する工程と、
前記第3色信号から前記化粧状態の前記塗布対象物における第2RGB値を算出する工程と、
前記第2RGB値から前記化粧状態の前記塗布対象物を含む三次元オブジェクトを生成する工程と、を含む
化粧シミュレーション方法。 a step of calculating a first spectral reflectance of the application object before makeup from a first RGB value before makeup of the application object to which the cosmetic is applied;
Using a first three-dimensional reflection characteristic model represented by the first spectral reflectance, a first reflection characteristic parameter that defines the reflection characteristic of the application object before the makeup, and the spectral distribution and geometric conditions of the illumination light a step of calculating a first color signal in the application target before the makeup;
using a second three-dimensional reflection characteristic model expressed by the second spectral reflectance of the cosmetic, a second reflection characteristic parameter that defines the reflection characteristic of the cosmetic, the spectral distribution of the illumination light, and the geometric condition; calculating a second color signal of the cosmetic with
a step of calculating a third color signal for the application object in a makeup state in which the cosmetic is applied to the application object before makeup from the first color signal and the second color signal;
calculating second RGB values of the application target in the makeup state from the third color signal;
and generating a three-dimensional object including the application target in the makeup state from the second RGB values.
化粧料が塗布される塗布対象物における化粧前の第1RGB値から前記化粧前の前記塗布対象物における第1分光反射率を算出する処理と、
前記第1分光反射率と前記化粧前の前記塗布対象物における反射特性を規定する第1反射特性パラメータと照明光の分光分布及び幾何条件とで表現される第1三次元反射特性モデルを用いて前記化粧前の前記塗布対象物における第1色信号を算出する処理と、
前記化粧料の第2分光反射率と前記化粧料の反射特性を規定する第2反射特性パラメータと前記照明光の前記分光分布及び前記幾何条件とで表現される第2三次元反射特性モデルを用いて前記化粧料の第2色信号を算出する処理と、
前記第1色信号及び前記第2色信号から前記化粧前の前記塗布対象物に前記化粧料を塗布した化粧状態の前記塗布対象物における第3色信号を算出する処理と、
前記第3色信号から前記化粧状態の前記塗布対象物における第2RGB値を算出する処理と、
前記第2RGB値から前記化粧状態の前記塗布対象物を含む三次元オブジェクトを生成する処理と、を実行させる
化粧シミュレーションプログラム。 to the computer,
a process of calculating the first spectral reflectance of the application target before makeup from the first RGB values before makeup of the application target on which the cosmetic is applied;
Using a first three-dimensional reflection characteristic model represented by the first spectral reflectance, a first reflection characteristic parameter that defines the reflection characteristic of the application object before the makeup, and the spectral distribution and geometric conditions of the illumination light a process of calculating a first color signal in the application target before the makeup;
using a second three-dimensional reflection characteristic model expressed by the second spectral reflectance of the cosmetic, a second reflection characteristic parameter that defines the reflection characteristic of the cosmetic, the spectral distribution of the illumination light, and the geometric condition; a process of calculating a second color signal of the cosmetic by
a process of calculating, from the first color signal and the second color signal, a third color signal of the application object in a makeup state in which the cosmetic is applied to the application object before the makeup;
a process of calculating second RGB values of the application target in the makeup state from the third color signal;
A makeup simulation program for executing a process of generating a three-dimensional object including the application target in the makeup state from the second RGB values.
前記第1分光反射率と前記化粧前の前記塗布対象物における反射特性を規定する第1反射特性パラメータと照明光の分光分布及び幾何条件とで表現される第1三次元反射特性モデルを用いて前記化粧前の前記塗布対象物における第1色信号を算出する第1色信号算出部と、
前記化粧料の第2分光反射率と前記化粧料の反射特性を規定する第2反射特性パラメータと前記照明光の前記分光分布及び前記幾何条件とで表現される第2三次元反射特性モデルを用いて前記化粧料の第2色信号を算出する第2色信号算出部と、
前記第1色信号及び前記第2色信号から前記塗布対象物に前記化粧料を塗布した化粧状態の前記塗布対象物における第3色信号を算出する第3色信号算出部と、
前記第3色信号から前記化粧状態の前記塗布対象物における第2RGB値を算出する第2RGB値算出部と、
前記第2RGB値から前記化粧状態の前記塗布対象物を含む三次元オブジェクトを生成するオブジェクト生成部と、を備える
化粧シミュレーション装置。 a first spectral reflectance calculation unit that calculates a first spectral reflectance of the application target before makeup from first RGB values before makeup of the application target on which the cosmetic is applied;
Using a first three-dimensional reflection characteristic model represented by the first spectral reflectance, a first reflection characteristic parameter that defines the reflection characteristic of the application object before the makeup, and the spectral distribution and geometric conditions of the illumination light a first color signal calculation unit that calculates a first color signal in the application target before the makeup;
using a second three-dimensional reflection characteristic model expressed by the second spectral reflectance of the cosmetic, a second reflection characteristic parameter that defines the reflection characteristic of the cosmetic, the spectral distribution of the illumination light, and the geometric condition; a second color signal calculation unit for calculating a second color signal of the cosmetics;
a third color signal calculation unit that calculates a third color signal of the application object in a makeup state in which the cosmetic is applied to the application object from the first color signal and the second color signal;
a second RGB value calculation unit that calculates second RGB values of the application target in the makeup state from the third color signal;
A makeup simulation apparatus, comprising: an object generation unit that generates a three-dimensional object including the application target in the makeup state from the second RGB values.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2021032680A JP2022133792A (en) | 2021-03-02 | 2021-03-02 | Makeup simulation system, makeup simulation method, makeup simulation program, and makeup simulation device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021032680A JP2022133792A (en) | 2021-03-02 | 2021-03-02 | Makeup simulation system, makeup simulation method, makeup simulation program, and makeup simulation device |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP2021032680A Pending JP2022133792A (en) | 2021-03-02 | 2021-03-02 | Makeup simulation system, makeup simulation method, makeup simulation program, and makeup simulation device |
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