JP4717981B2 - デジタルペインティング - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
幾つかのペインティングプログラムは既存のデジタルイメージを選択したスタイルでレンダリングさせることを可能とする。例えば、アドビフォトショップ（Ａｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ）５．０は、例えば擬似水彩画、パステル、ドライブラシ、又はフレスコ等の芸術的なスタイルをデジタルイメージに適用するフィルタを提供している。フォトショップ及び、例えばシャオツール（ＸａｏｓＴｏｏｌｓ）のペイントアルケミィ（Ｐａｉｎｔ Ａｌｃｈｅｍｙ）等のその他のプログラムもイメージをレンダリングする場合にブラシスタイルを適用することを可能とさせる。これらのフィルタ及び効果は、イメージの全ての部分に対して一様に（多分、あるランダム性を持って）アルゴリズムを適用する。
【０００２】
別のペインティングプログラムであるフラクタルデザイン（Ｆｒａｃｔａｌ Ｄｅｓｉｇｎ）のペインタ（Ｐａｉｎｔｅｒ）５．０は、デジタルキャンバスに対してユーザが現実に見えるブラシストロークを適用することを可能とさせる。該ストロークは画家がキャンバス上に絵の具をブラシ即ち絵筆で付与するのと殆ど同一の態様で適用される。ユーザは描画することが可能な殆ど全てのペインティングを作成することが可能である。良好なペインティングを作成するためには、ユーザは芸術的な能力を有するものでなければならない。
【０００３】
絵画的なイメージをレンダリングするための多様なその他のアプローチが使用され且つ提案されている。例えば、選択したペインティングスタイルでイメージ全体に対して流麗ブラシストローク即ち筆使いを自動的に適用することが可能である。別の技術においては、イメージの階調（明るさ、暗さ）及びラインストロークの方向フィールドを対話的に修正することを可能とすることによって、グレイスケール即ち中間調のイメージをペン及びインクスタイルの線画へ変換することが可能である。異なるアプローチにおいては、現実的な水彩画ブラシマークをユーザによって特定された初期的ペインティング条件に基づいて自動的にデジタルイメージへ適用することが可能である。別のシステムにおいては、レンダリングすべきオブジェクトの三次元モデルに基づいて、パラメトリック曲面をペン及びインク即ちペンで描いたものへレンダリングさせることが可能である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
一般的に、１つの側面においては、本発明は、デジタルキャンバスの１つの区域をユーザが識別することを可能とさせ、基準上の対応する区域に基づいて色勾配を決定し、且つ前記デジタルキャンバスの前記区域にブラシストロークを適用し、前記ブラシストロークが前記色勾配に基づいた軌跡を持っている、ことを包含している方法を特徴としている。
【０００５】
一般的に、別の側面においては、本発明は、ユーザインターフェース装置を使用する動作を実施することによってデジタルキャンバスの１つの区域をユーザが表示することを可能とさせ、且つ前記動作の実施に応答して前記デジタルキャンバスの前記区域内に複数個のブラシストロークを適用し、前記ブラシストロークが基準の対応する区域内に含まれている色情報に基づいている、ことを特徴としている。
【０００６】
本発明の実施化においては以下の特徴のうちの１つ又はそれ以上を包含することが可能である。
【０００７】
基準色は基準上の対応する区域に基づいて決定することが可能であり、且つブラシストロークは基準色に基づく色を有することが可能である。該基準色及び色勾配は、該基準の対応する区域のぼかしたものに基づくことが可能である。該ブラシストロークは、前記キャンバスの区域と前記基準の対応する区域との間の色差に基づいて選択的に適用することが可能である。ユーザは、ブラシストロークに対するスタイル（例えば、歴史的なペインティングスタイル）を特定することが可能である。ブラシストロークはそれを適用することがキャンバスの区域と基準の対応する区域との間により小さな色差を発生する場合にのみ適用することが可能である。ブラシストロークは、ほぼ色勾配によって識別される端部の方向に配向させることが可能である。
【０００８】
ユーザは、デジタルキャンバス上の１つの区域及び基準上の対応する区域に基づいて複数個の色のパレットを識別することが可能である。ブラシストロークは該パレットに基づく色を有することが可能である。ブラシストロークによって適用されるペイントの寸法及び／又は不透明度は、感圧性ポインティングデバイスに付与される圧力に依存することが可能である。
【０００９】
ユーザはキャンバスの異なる領域に対して異なるブラシストロークスタイルを特定することが可能である。
【００１０】
ブラシストロークは、それが最小長さを超え且つそれを継続することがキャンバスと基準との間の差を増加させる場合に停止させることが可能である。
【００１１】
該基準は、キャンバスとは異なる寸法及び／又は形状を有することが可能であり、且つ該基準の区域はユーザの選択に基づいてキャンバスの区域へマッピングさせることが可能である。
【００１２】
本発明の利点としては、以下の内の１つ又はそれ以上のものがある。
【００１３】
ユーザは、手で描いた様相を有するデジタルイメージを対話的に作成することが可能である。例えば、迅速にデジタルペインティングを作成するためにデジタル化した写真を使用することが可能である。ユーザはペインティングプロセスに関し高い程度の芸術的制御を維持する。その結果得られるデジタルペインティングは優美で滑らかなものであり、非一様なものであり、且つ個性豊かなものである。ブラシストロークは知的に且つ自動的に適用される。手作業によるペインティングと自動的なブラシストロークの発生との間に有用なバランスが図られる。
【００１４】
従って、ユーザは各ブラシストロークを個別的に形成することが必要とさせることなしにイメージの各部分にわたってかなりの程度の制御を有している。複数個のブラシストロークと各ストロークのインテリジェントな即ち知的な配置（下側に存在するイメージの特性に基づいて）の組合せが、デジタルペインティングを迅速に作成するために該イメージを使用することを可能とする。ユーザはデジタルペインティングの異なる部分におけるスタイルを制御し、且つ同時に、ブラシストロークの発生及び配置を自動化するアルゴリズムを利用することが可能である。前に存在するイメージがブラシストロークの適用を案内する。一度に複数個のブラシストロークを適用することが可能である。カーソルの運動の各経路に対して、本プログラムは多数のブラシストロークを置くことが可能である。
【００１５】
グレイスケール及びカラーの両方のデジタルイメージを処理することが可能である。多様なペインティングスタイルを使用することが可能である。
【００１６】
本発明のその他の特徴及び利点は、以下の説明及び特許請求の範囲から明らかなものとなる。
【００１７】
【発明の実施の態様】
キャンバス及び基準イメージ
適切にコンフィギュア即ち形態特定したデジタルペインティングシステムを使用して、ユーザはオリジナルのデジタルイメージの絵画的なものに類似するカスタムデジタルペインティングをユーザが対話的に作成することが可能である。デジタルイメージとは、ビジュアルイメージ即ち視覚的なイメージへキャストすることが可能なデジタル情報の集まりのことを意味している。絵画的とは、デジタルペインティングが表面に対して適用されたブラシストローク即ち筆使いによって作成された印象を与えることを意味している。
【００１８】
図１に示されるように、ユーザは基準１０とキャンバス１２と、アートブラシツール１４とを使用するペインティングを作成する。尚、これらは、全て、例えばアドビフォトショップ等のペイティングプログラムの付加的な特徴として実現することが可能である。
【００１９】
該基準はユーザによって選択されたオリジナルのデジタルイメージを表す格納されている即ち記憶されているデータである。該基準は、例えば、写真、芸術作品、文書、又はウエブページ等の使用中のペイントプログラム内にインポートさせることの可能な任意のデジタルイメージとすることが可能である。該基準はデジタルカメラ、デジタルビデオ、スキャナ、ファックス、又はその他の供給源から得ることが可能である。アドビフォトショップの場合には、基準の選択はヒストリィ特徴を使用して可能なものとさせる。
【００２０】
一度選択されると、該基準は変化されることはない。然しながら、ユーザはペインティングの後の段階において基準イメージを変化させることが可能である。例えば、ペインティングのある点に到達した後に、ユーザは基準イメージをその現在の状態にあるキャンバスで置換し、次いでその新たに格納した基準に対してキャンバス上で更なる作業を行うことが可能である。
【００２１】
該基準はキャンバスと異なる寸法及び／又は形状のものとすることが可能である。簡単な線形スケーリング操作によって、該基準の区域をキャンバスの区域へマッピングすることが可能である。一方、ユーザは、該スケーリングを抑圧し且つその代わりに該基準上の与えられた点（例えば、右上角部）に対応すべきキャンバス上の点を表示すべく選択することが可能である。
【００２２】
ユーザは格納されているデジタルキャンバス１２を表す表示されているキャンバス１６上でペイント即ち描画を行う（図１のディスプレイにおいては、簡単化のために、メニュー、パレット、及びその他の制御部は図示していない）。キャンバス１２がユーザが作業するに従ってアップデートされ、従って、それは、常に、作成中のデジタルペインティングの現在の状態を表す。ユーザはアートブラシ（絵筆）ツール１４を表すカーソル２４をクリック又はドラッグすることによってペイント即ち描画動作を行う。該アートブラシツールは、アートブラシ即ち絵筆の特徴を実現するソフトウエアとして考えることが可能である。該アートブラシは、例えば、アドビフォトショップのツールパレット内に包含させることが可能である。
【００２３】
ペイントを開始する前に、ユーザは、又、基準の選択とは別に初期的なキャンバスを選択する。
【００２４】
初期的なキャンバスは、典型的に、白色のバックグラウンドで充填即ち塗り潰されているが、キャンバスは任意の塗り潰しを有することが可能であり、又は該基準を包含する任意のイメージで開始することが可能である。初期的なキャンバスは該基準のコピーである場合には、ユーザは該基準に関するペインティングの印象を有している。然しながら、キャンバスとは別個に維持される基準は変化することはない。別の動作モードにおいては、該基準をキャンバスブラシストローク下側の抑制されたカラーパレット内に表示することが可能である。該基準は、新たなブラシストロークによってカバーされ益々見えなくなる。
【００２５】
ユーザがペイント動作を中断し且つ部分的にペイントしたキャンバスを保存する場合には、更なるペイント動作のために該部分的にペイントしたキャンバス及び基準（前に使用した基準か又は異なるもののいずれか）を開くことによって新たなセッションを開始することが可能である。
【００２６】
ペイント動作期間中はキャンバスが開かれており且つ表示されていなければならない。該基準は別のウインドウ２６内に同時に表示させることが可能であるが必要なものではない。該基準が表示されない場合であっても、それはオリジナルの形態に継続して維持される。
【００２７】
該アートブラシはブラシストロークとしてキャンバスへ絵の具を適用し、それによってキャンバスは該基準の絵画版即ち絵画的なもののように見えるようになる。
【００２８】
ユーザはキャンバスの前にペイントしなかった部分に対して又はキャンバスの前にペイントした部分に対してブラシストロークを適用することが可能である。ユーザは各ブラシストロークを別々にペイントすることは必要ではない。むしろ、ユーザの役割は、ブラシストロークのスタイル及び特性に関しての選択を行い、且つアートブラシをクリック及びドラッグすることによって、該基準の選択及び特性の両方を反映する複数個のブラシストロークが自動的に付与される配置及びシーケンスを指示することである。ユーザがクリック又はドラッグを行うと、後に説明する条件に基づいて各アートブラシ位置の近傍においてブラシストロークがペイントされるか又はペイントされない場合がある。
【００２９】
ブラシストロークに影響を与えるファクタ
アートブラシの位置に加えて、ドラッグ及びクリックに応答して幾つかのファクタがブラシストロークの発生を制御するが、それは、
クリック又はドラッグの前にユーザによってなされるブラシストロークに関する選択、
アートブラシカーソル位置の近傍における基準のピクセルの特性、
ブラシストロークが発生されるべきであるか否か及びブラシストロークの個数を包含するソフトウエアによってなされる決定、
を包含している。
【００３０】
ブラシストロークに関するユーザ選択
ユーザ選択は、アートブラシツールソフトウエアによって提供されるオプションパレット５０（図２）において行われる。このオプションパレットは、アドビフォトショップのその他の特徴に対するオプションパレットのように、芸術家にアートブラシの挙動的側面を制御させる。
【００３１】
該パレットの一番上のラインは混合用モード制御５２と不透明度制御５４とを包含している。混合用モード５２はキャンバスに適用されるペイントの側面を制御する。混合用モード選択は、標準、より明るく、より暗く、色相、彩度（飽和度）、色、明度、及びフォトショップの通常のペイントブラシツールに対して使用可能なオプションと同様の態様で動作するその他のオプションを包含している。標準以外のモードは、どのようにしてペイントがキャンバスに適用されるかを修正する。
【００３２】
不透明度５４は適用されたペイントの不透明度又は透明度を制御する。１００％未満の数値は、幾分水彩画の一塗りのように、ペイントを半透明に適用させる。
【００３３】
該パレットの２番目のライン上にはスタイル制御５６と忠実制御５８が存在している。
【００３４】
スタイル５６はアートブラシによって適用されるストロークの形状を制御する。１つの実施化即ち具体例においては、多様な可能なスタイルが４つのカテゴリ、即ちタイト（ｔｉｇｈｔ）即ち厳しい、ルース（ｌｏｏｓｅ）即ち緩い、ダブ（ｄａｂ）即ち軽い一塗り、及びカール（ｃｕｒｌ）に構成されている。ストロークは、タイト短、タイト中間、タイト長、ルース中間、ルース長、ダブ、タイトカール、ルースカール等を包含している。タイトなストローク（種々の長さのもの）は、基準内において識別されたオブジェクトの端部とむしろ厳しく、即ち隙間がないように整合される。ルースなストロークは、より忠実性がない状態で端部に追従し且つペインティングに対してより抽象的な様相を与える。ダブストロークはペイントのダブであって、１つのストロークは１つのダブから構成される。カールストローク（幾分バンゴッホのようであるが）は基準の端部に沿って開始し、次いで、端部から離れるようにカールする。カールの厳しさ又は緩やかさを使用可能なスタイルのうちの適宜の１つを選択することによってそれらの平均長と共に選択することが可能である。
【００３５】
ブラシスタイルを選択することによって、ユーザは、例えば、花篭状のブラシストロークを幅広のブラシ（印象派）スタイルでレンダリングさせ且つ花に対するブラシストロークをより短いブラシ（表現主義派又は点描画派）スタイルでレンダリングさせることが可能である。従って、使用可能なスタイルは歴史的なスタイルの印象を真似ることが可能である。上述したスタイル選択構成に加えて、別の実施化即ち具体例においては、本システムは、それによってユーザが既存のスタイルに基づくか又は始めからカスタムスタイルを作成することを可能とするインターフェースを提供している。
【００３６】
忠実度５８はカーソル位置の近傍における基準に基づいており且つキャンバスに適用されるブラシストロークにおいて使用される色のアートブラシの選択を制御する。忠実度が１００％未満の値に設定される場合には、アートブラシはそれが使用するペイントの色に対してランダムな変化を加える。忠実度の値が小さければ小さいほど、ランダム性はより大きい。このランダム性はペインティングに対してより手でペイントした様相を与えることに貢献する。
【００３７】
該パレットの３番目の行は寸法制御６０及びトリランス制御６２を包含している。
【００３８】
寸法６０は、１つのブラシストロークでどれほどのペイントが適用されるかを制御する。図３に示されるように、カーソルがクリック又はドラッグされると、アートブラシは、例えば、カーソル位置１０２を中心とし且つ寸法パラメータの値と等しい半径を有する円１００内におけるブラシストロークにペイントを適用する。より大きな値の寸法はユーザがより大きな面積にわたって大量のペイントを容易に適用することを可能とさせる。より小さな寸法の値はユーザがより特定的にペイントを適用させる。寸法が０である場合には、カーソルの位置から開始して単に１つのストロークがペイントされるに過ぎない。
【００３９】
トリランス６２はアートブラシがペイントブラシストロークを適用するか否かを及び何回適用するかを制御する。大きなトリランスの場合には、ペイントが適用される前にカーソルの近傍においてキャンバスと基準とが大きな量（後に説明する）だけミスマッチ即ち不一致のものでなければならない。より小さなトリランスはペイントをより頻繁に適用させる。ゼロのトリランスは、キャンバス及び基準が密接してマッチ即ち一致する場合であっても強制的にアートブラシをペイントさせる。
【００４０】
該オプションパレットにおける最も下側のラインは２つのスタイラスオプションチェックボックス、即ち寸法６４及び不透明度６６を有している。電子的タブレットの表面上で感圧性スタイラスでペイントを行う場合には、これらの条件（設定されている場合）は、ユーザがスタイラスの圧力を使用してブラシ寸法又はペインティング不透明度、又は両方を制御させる。寸法ボックスがチェックされている場合には、スタイラスでより強く加圧すると、ペイントストロークはより幅広のものとなる。不透明度ボックスがチェックされている場合には、スタイラスでより強く加圧するとペイントはより不透明なものとなる。両方の制御を同時的にチェックすることが可能である。いずれの制御も「チェック」されていない場合には、デジタルタブレット上のスタイラス圧力はペイントの適用に関して何等影響を有するものではない。
【００４１】
圧力（又はスタイラス角度）が、オプションパレットにおける忠実度、寸法又はトリランス値を包含するその他の側面を制御することも可能である。
【００４２】
ブラシ寸法を変化するための能力は、ユーザが大きなブラシを使用してキャンバス上にラフバージョン即ち大雑把なものを作成し、次いで既にペイントした区域上により小さなブラシを使用してそのペインティングに詳細を付加することを可能とさせる。
【００４３】
ブラシストロークが発生されるべきか否かの決定
ドラッグ又はクリックの期間中に、カーソル近傍（寸法パラメータによって決定された半径を有するカーソル位置周りの円）の位置は新たなブラシストロークを加えるための候補である。図３に示したように、ブラシストロークに対する可能な位置を画定するために、アートブラシは該円を複数個の格子点１０４で充填し、それらの点はランダムに配置され一対の点の間の平均距離はほぼブラシの半径に等しい。各格子点は可能な新たなブラシストロークをペイントするための場所を表している。ストロークがペイントされるべきか否かはどの程度密接してキャンバスがその点において基準とマッチ即ち一致しているかに依存する。
【００４４】
それらがどれほど密接してマッチするかを決定するために、アートブラシはほぼ格子点の各々のアートブラシの半径内に位置される基準のピクセルをぼかす。標準的なガウスぼかし処理が使用される。ぼかされた基準ピクセルがキャンバス内の対応する組のピクセルと比較される。該組のピクセルの間の平均色差がオプションパレット内に設定されているトリランス値を超える場合には、ストロークは格子点において開始され、そうでない場合にはその点において開始されることはない。例えばイメージ距離の形状に影響される大きさ等のその他のイメージ特性もマッチングの目的のために使用することが可能である。
【００４５】
マッチングの目的のために、キャンバス及び基準の色空間において色差がユークリッド距離として測定される。例えば、キャンバスピクセルが色成分ｃ１，ｍ１，ｙ１，ｋ１を有しており且つそれの対応するぼかした基準ピクセルが色成分ｃ２，ｍ２，ｙ２，ｋ２を有している場合には、そのユークリッド距離は（ｃ１−ｃ２）×（ｃ１−ｃ２）＋（ｍ１−ｍ２）×（ｍ１−ｍ２）＋（ｙ１−ｙ２）×（ｙ１−ｙ２）＋（ｋ１−ｋ２）×（ｋ１−ｋ２）の和の平方根である。該ユークリッド距離は候補ブラシストロークの開始格子点のほぼ（ペインティングスタイルに依存して）１つのブラシ半径内の全てのピクセルに対して加算され、且つその和はピクセルの総数×該イメージ（この場合は２つ）におけるチャンネル数の平方根によって除算される。その結果得られる数値は０と１との間の範囲にわたる。該数値は、全てのピクセル対が全く同じにマッチする場合には０であり且つ全ての対が最大限に異なる場合には１である。０と１との間の数値がトリランス値以上である場合には、該ストロークがペイントされ、そうでない場合にはペイントされない。
【００４６】
非ユークリッド測定値を包含するその他の色近接性測定値を使用することが可能である。例えば、近接度は、キャンバス又は基準を表すために使用されるものとは異なる色空間内において測定することが可能である。例えば、彩度（飽和度）を比較することなしに色相及び／又は明度（輝度）を比較することが所望される場合がある。
【００４７】
ブラシストロークの経路
多くのスタイルの場合に、各ブラシストロークはぼかした基準における色勾配輪郭に沿って追従する軌跡を有している。図３において暗示されるように、この勾配輪郭１１０，１１２，１１４，１１６は、標準的な技術を使用してぼかした基準の白黒版を発生することによって得られる。該勾配輪郭は、基本的に、該基準における異なって着色された区域の間のエッジ即ち端部に関する情報を提供する。白黒版における等しい輝度の輪郭が見つけられる。ブラシストロークが開始する等しい輝度の輪郭から、ストローク１２０は該輪郭に沿って２つの可能な方向１２２（ランダムに選択される）のうちのいずれか１つへ伸ばされ且つあるスタイルの場合には、丘の側部に沿って一定の高さで牛が歩くようにその輪郭に沿って継続する。その他のスタイルにおいては、ストロークの方向は、該輪郭に依存するものであるが、以下に説明するように、それに直接的に追従しない場合がある。
【００４８】
ブラシストロークは１つ又はそれ以上の部分的にオーバーラップするペイントのダブから構成される。各ダブの幾何学的形状は現在選択されているブラシ先端部によって特定される。各ダブがペイントされると、ブラシ先端部はストローク軌跡に対しての接線方向に平行であるように回転又は配向させることが可能である。即ち、ブラシ先端部は、該軌跡が左側又は右側に曲がる場合に、適宜左側又は右側へ回転させることが可能である。ブラシ先端部の回転は、現在のスタイルの制御下でオプションのものである。
【００４９】
ストロークの停止
ブラシストロークは選択したペインティングスタイルによって決定される最小及び最大のストローク長を有している。ストロークが最小の長さを超えると、それは、そのストロークを継続することがキャンバスをぼかした基準からより異なるものとさせる場合には最大長さに到達する前に停止させることが可能である。
【００５０】
特定の格子点においてキャンバスとぼかした基準との間の顕著な色の差が見出される場合にストロークが開始される。その点におけるぼかした基準の色を使用して１つのダブをペイントすることは、一般的に、キャンバスを基準とより密接してマッチさせる。勾配に沿ってのこの同一の色の付加的なダブは、通常、その勾配部分に沿ってキャンバスを基準により密接してマッチするものとさせる。然しながら、ある点において、より多くのペイントが適用された場合に、ペイント動作がキャンバスをより少なくマッチさせる場合がある。アートブラシは、最小のストローク長基準が満足される限り、その点においてペイント動作を停止する。
【００５１】
ストロークは、色のマッチングとは独立した最大長基準に基づいても停止される。
【００５２】
ブラシストロークの色及び不透明度
各ブラシストロークの色はミスマッチの区域における候補格子点の近傍におけるぼかした基準の色に基づいている。ブラシの色は、ミスマッチの区域におけるキャンバスの色とぼかした基準の色との間の補間に基づくことが可能である。ブラシの色は与えられたブラシストロークに対して一定の物とすることが可能であり、又は該ストロークに沿って変化することが可能である。該ストロークに沿っての色はオリジナルのミスマッチの区域におけるぼかした基準の色とそのストロークの軌跡に沿ってのキャンバスの変化する既存の色との間の補間に基づくことが可能である。
【００５３】
パラメータの自動リセット
手作業によってセットされることに加えて、ブラシ寸法は未熟なユーザを案内するために自動的にリセットすることが可能である。例えば、ブラシ寸法はユーザがキャンバスの前にペイントした領域を再度ペイントする度に減少させることが可能である。その他のブラシパラメータの一連の値も格納することが可能である。ユーザがアートブラシをクリックするか又はカーソルのドラッグを停止する度に、パラメータシーケンスにおける次の値が次のペイントステップに関し前のものを置換する。
【００５４】
例示的ブラシスタイル
ブラシスタイルの例を以下に説明する擬似コードによって例示する。例示するスタイルの全てはｂａｓｅ ｓｔｙｌｅ上に構築されている。３つのタイトなスタイルはそれらの最小及び最大ストローク長が異なっている。ルースなスタイルもそれらのストローク長が異なっている。ルーススタイルはゼロでないｂｒｕｓｈ ｉｎｅｒｔｉａを表しており、それは丘の端の輪郭に従って厳しく回ることができない牛のように動作し、従って図３におけるストローク１２４によって暗示されるように正しい輪郭から離れることとなる。その結果はより抽象的なペインティングとなる。ダブは寸法制御値によって画定される円内において互いに密接して離隔されている短いストローク（ゼロ長）である。カールスタイルは輪郭に追従するものではなく、２つのカール度値の制御下で、図３におけるストローク１２６によって暗示されるように、ストロークに沿って減少するカール度で輪郭からカールする。スタイルを画定するパラメータは、ブラシ寸法、形状、長さ、カバレッジ区域、間隔、滑らかさ、湾曲、半透明度、テクスチャ、ペイント厚さ、及びレンダリングモード（例えば、透明、不透明）を包含することが可能である。
【００５５】
【表１】
【００５６】
【表２】
【００５７】
【表３】
【００５８】
スタイルと領域との関連付け
ペインティングの異なる領域を異なる夫々のペインティングスタイルと関連付けることが可能である。ペインティングスタイルと領域との関連付けは、ドラッグ又はクリック操作の前になされる選択によってペインティングの期間中にユーザによって手作業により画定することが可能である。一方、該関連付けは、ユーザに興味のある領域及び関連するスタイルを識別させ、次いで、ユーザが選択したスタイルで該領域をペイントすることを可能とさせるか又は選択した領域の全ての部分に対して選択したスタイルを自動的に適用することによって前もって設定することが可能である。該基準の複数個の領域を選択ブラシツールによって選択することが可能である。
【００５９】
ユーザは標準のペイントツールでマスクを構成することが可能である。マスクはキャンバスの複数個のピクセルからなるサブセットに対して０と１との間の数値を割り当てる。選択されたペイントスタイルが該マスクにおける全てのピクセルに対して適用される。該マスクのピクセル値はそのマスクと関連するスタイル制御の値を制御する。０の値は単にマスクのスタイル制御の最小有効数値を特定する。同様に、１の値は最大制御値を特定する。中間のマスク値は中間の制御値に対応する。ユーザはスタイルパレット内の特定の数値的制御（例えば、不透明度又は忠実度）をマスクと関連付ける。
【００６０】
関連するマスクでキャンバス上においてストロークをペイントする場合に、該ストローク又は該ストロークの一部の区域内のマスクの平均値がそのストロークによって又はそのストロークの該一部によって使用されるべきスタイルパレットにおける関連する制御の値を決定する。
【００６１】
ユーザはスタイルを選択することが可能である（例えば、ブラシをスタイルアイコン内に「ディップ」即ち浸漬させるか又はスタイルアイコン又はメニュー項目を選択し、次いでペイントすることにより）。イメージをペイントすることにより複数個のスタイルを適用することが可能である。１つを超えるスタイルが与えられたピクセルに適用される場合には、補間したスタイルを使用することが可能であり、その場合には、スタイルを構成する各パラメータ値は各スタイルからのパラメータの平均値である。ユーザが別のスタイルを選択しなかった領域に対してデフォルトのスタイルが与えられる。スタイルの平均化（補間）を行う場合に、スタイル値の重み付けした平均化を制御するために任意の関連するマスクを使用することが可能である。
【００６２】
一方、異なる領域に対するスタイルの決定は、イメージを別個の領域へ分割し、各領域におけるイメージ特性を測定し、且つその測定値に基づいてスタイルを選択するセグメント化アルゴリズムによって自動的に行うことが可能である。
【００６３】
この目的のために測定することが可能なイメージ特性は、該領域内のピクセルの平均色、該領域におけるピクセルの色の標準偏差、又は該色のより高いモーメント等の一次測定値を包含している。
【００６４】
例えば、該領域における色の標準偏差に比例してブラシストロークに対しクロミナンス又はルミナンスのジッタを付加することが可能であり、従ってブラシストロークがイメージにおける色分布をインテリジェントすなわち知的に反映することを可能とする。
【００６５】
該測定値は、ピクセル位置ｒにおける色に対して、ある量ｄｒだけ変位した位置においてその他の色を有する確率の大きさを決定する二次統計を包含することが可能である。テクスチャ測定値は該統計の組合せから発生することが可能である。これらのテクスチャ測定値は、例えば、ブラシテクスチャ又はブラシジッタを設定するために使用することが可能である。
【００６６】
領域の関連性及びマスクはキャンバスが保存されるために保存される。
【００６７】
パレット拘束条件
ペイントをキャンバスへ適用するには、予め定めた色パレットを考慮する場合がある。基準又は格子点の近傍における基準の一部の実際のカラーパレットはピクセルを評価することによって構築することが可能である。従って、ブラシストロークのペイントしたピクセルの色は、カラーパレット内のもの又はこれらの色の組合せに拘束させることが可能であり、従って付加されたペイントストロークは基準のパレットと対立するパレットを使用することはない。ブラシストロークは、ユーザによって画定されるか又はユーザによって選択されたパレットに基づいて拘束させることも可能である。例えば、イメージは、「暖かい」パレットを選択することによって暖かい（赤及び黄色に向かう傾向）階調でレンダリングさせることが可能である。又は、有名な芸術家の予め格納してあるパレットを使用してレンダリングすることも可能である。例えば、レンブラントパレットは茶色と、オーカーと、ほんの少しの明るい色とを有するものである。
【００６８】
サンプルのデジタルペインティング
本発明を使用して達成することの可能な結果の例を図４乃至８に示してある。図４はビンの写真である。図５は写真から作成したデジタルペインティングである。図６は水辺のシーンの写真である。図７及び８は図６から作成した表現主義派及び点描画家のデジタルペインティングである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 デジタルペインティングシステムの側面を示したブロック図。
【図２】 表示されたオプションのパレット。
【図３】 デジタルキャンバスの一部。
【図４】 写真。
【図５】 図４に対応するデジタルペインティング。
【図６】 写真。
【図７】 図６の写真に対応する表現主義派のデジタルペインティング。
【図８】 図６の写真に対応する点描画家スタイルのデジタルペインティング。
【発明の属する技術分野】
幾つかのペインティングプログラムは既存のデジタルイメージを選択したスタイルでレンダリングさせることを可能とする。例えば、アドビフォトショップ（Ａｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ）５．０は、例えば擬似水彩画、パステル、ドライブラシ、又はフレスコ等の芸術的なスタイルをデジタルイメージに適用するフィルタを提供している。フォトショップ及び、例えばシャオツール（ＸａｏｓＴｏｏｌｓ）のペイントアルケミィ（Ｐａｉｎｔ Ａｌｃｈｅｍｙ）等のその他のプログラムもイメージをレンダリングする場合にブラシスタイルを適用することを可能とさせる。これらのフィルタ及び効果は、イメージの全ての部分に対して一様に（多分、あるランダム性を持って）アルゴリズムを適用する。
【０００２】
別のペインティングプログラムであるフラクタルデザイン（Ｆｒａｃｔａｌ Ｄｅｓｉｇｎ）のペインタ（Ｐａｉｎｔｅｒ）５．０は、デジタルキャンバスに対してユーザが現実に見えるブラシストロークを適用することを可能とさせる。該ストロークは画家がキャンバス上に絵の具をブラシ即ち絵筆で付与するのと殆ど同一の態様で適用される。ユーザは描画することが可能な殆ど全てのペインティングを作成することが可能である。良好なペインティングを作成するためには、ユーザは芸術的な能力を有するものでなければならない。
【０００３】
絵画的なイメージをレンダリングするための多様なその他のアプローチが使用され且つ提案されている。例えば、選択したペインティングスタイルでイメージ全体に対して流麗ブラシストローク即ち筆使いを自動的に適用することが可能である。別の技術においては、イメージの階調（明るさ、暗さ）及びラインストロークの方向フィールドを対話的に修正することを可能とすることによって、グレイスケール即ち中間調のイメージをペン及びインクスタイルの線画へ変換することが可能である。異なるアプローチにおいては、現実的な水彩画ブラシマークをユーザによって特定された初期的ペインティング条件に基づいて自動的にデジタルイメージへ適用することが可能である。別のシステムにおいては、レンダリングすべきオブジェクトの三次元モデルに基づいて、パラメトリック曲面をペン及びインク即ちペンで描いたものへレンダリングさせることが可能である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
一般的に、１つの側面においては、本発明は、デジタルキャンバスの１つの区域をユーザが識別することを可能とさせ、基準上の対応する区域に基づいて色勾配を決定し、且つ前記デジタルキャンバスの前記区域にブラシストロークを適用し、前記ブラシストロークが前記色勾配に基づいた軌跡を持っている、ことを包含している方法を特徴としている。
【０００５】
一般的に、別の側面においては、本発明は、ユーザインターフェース装置を使用する動作を実施することによってデジタルキャンバスの１つの区域をユーザが表示することを可能とさせ、且つ前記動作の実施に応答して前記デジタルキャンバスの前記区域内に複数個のブラシストロークを適用し、前記ブラシストロークが基準の対応する区域内に含まれている色情報に基づいている、ことを特徴としている。
【０００６】
本発明の実施化においては以下の特徴のうちの１つ又はそれ以上を包含することが可能である。
【０００７】
基準色は基準上の対応する区域に基づいて決定することが可能であり、且つブラシストロークは基準色に基づく色を有することが可能である。該基準色及び色勾配は、該基準の対応する区域のぼかしたものに基づくことが可能である。該ブラシストロークは、前記キャンバスの区域と前記基準の対応する区域との間の色差に基づいて選択的に適用することが可能である。ユーザは、ブラシストロークに対するスタイル（例えば、歴史的なペインティングスタイル）を特定することが可能である。ブラシストロークはそれを適用することがキャンバスの区域と基準の対応する区域との間により小さな色差を発生する場合にのみ適用することが可能である。ブラシストロークは、ほぼ色勾配によって識別される端部の方向に配向させることが可能である。
【０００８】
ユーザは、デジタルキャンバス上の１つの区域及び基準上の対応する区域に基づいて複数個の色のパレットを識別することが可能である。ブラシストロークは該パレットに基づく色を有することが可能である。ブラシストロークによって適用されるペイントの寸法及び／又は不透明度は、感圧性ポインティングデバイスに付与される圧力に依存することが可能である。
【０００９】
ユーザはキャンバスの異なる領域に対して異なるブラシストロークスタイルを特定することが可能である。
【００１０】
ブラシストロークは、それが最小長さを超え且つそれを継続することがキャンバスと基準との間の差を増加させる場合に停止させることが可能である。
【００１１】
該基準は、キャンバスとは異なる寸法及び／又は形状を有することが可能であり、且つ該基準の区域はユーザの選択に基づいてキャンバスの区域へマッピングさせることが可能である。
【００１２】
本発明の利点としては、以下の内の１つ又はそれ以上のものがある。
【００１３】
ユーザは、手で描いた様相を有するデジタルイメージを対話的に作成することが可能である。例えば、迅速にデジタルペインティングを作成するためにデジタル化した写真を使用することが可能である。ユーザはペインティングプロセスに関し高い程度の芸術的制御を維持する。その結果得られるデジタルペインティングは優美で滑らかなものであり、非一様なものであり、且つ個性豊かなものである。ブラシストロークは知的に且つ自動的に適用される。手作業によるペインティングと自動的なブラシストロークの発生との間に有用なバランスが図られる。
【００１４】
従って、ユーザは各ブラシストロークを個別的に形成することが必要とさせることなしにイメージの各部分にわたってかなりの程度の制御を有している。複数個のブラシストロークと各ストロークのインテリジェントな即ち知的な配置（下側に存在するイメージの特性に基づいて）の組合せが、デジタルペインティングを迅速に作成するために該イメージを使用することを可能とする。ユーザはデジタルペインティングの異なる部分におけるスタイルを制御し、且つ同時に、ブラシストロークの発生及び配置を自動化するアルゴリズムを利用することが可能である。前に存在するイメージがブラシストロークの適用を案内する。一度に複数個のブラシストロークを適用することが可能である。カーソルの運動の各経路に対して、本プログラムは多数のブラシストロークを置くことが可能である。
【００１５】
グレイスケール及びカラーの両方のデジタルイメージを処理することが可能である。多様なペインティングスタイルを使用することが可能である。
【００１６】
本発明のその他の特徴及び利点は、以下の説明及び特許請求の範囲から明らかなものとなる。
【００１７】
【発明の実施の態様】
キャンバス及び基準イメージ
適切にコンフィギュア即ち形態特定したデジタルペインティングシステムを使用して、ユーザはオリジナルのデジタルイメージの絵画的なものに類似するカスタムデジタルペインティングをユーザが対話的に作成することが可能である。デジタルイメージとは、ビジュアルイメージ即ち視覚的なイメージへキャストすることが可能なデジタル情報の集まりのことを意味している。絵画的とは、デジタルペインティングが表面に対して適用されたブラシストローク即ち筆使いによって作成された印象を与えることを意味している。
【００１８】
図１に示されるように、ユーザは基準１０とキャンバス１２と、アートブラシツール１４とを使用するペインティングを作成する。尚、これらは、全て、例えばアドビフォトショップ等のペイティングプログラムの付加的な特徴として実現することが可能である。
【００１９】
該基準はユーザによって選択されたオリジナルのデジタルイメージを表す格納されている即ち記憶されているデータである。該基準は、例えば、写真、芸術作品、文書、又はウエブページ等の使用中のペイントプログラム内にインポートさせることの可能な任意のデジタルイメージとすることが可能である。該基準はデジタルカメラ、デジタルビデオ、スキャナ、ファックス、又はその他の供給源から得ることが可能である。アドビフォトショップの場合には、基準の選択はヒストリィ特徴を使用して可能なものとさせる。
【００２０】
一度選択されると、該基準は変化されることはない。然しながら、ユーザはペインティングの後の段階において基準イメージを変化させることが可能である。例えば、ペインティングのある点に到達した後に、ユーザは基準イメージをその現在の状態にあるキャンバスで置換し、次いでその新たに格納した基準に対してキャンバス上で更なる作業を行うことが可能である。
【００２１】
該基準はキャンバスと異なる寸法及び／又は形状のものとすることが可能である。簡単な線形スケーリング操作によって、該基準の区域をキャンバスの区域へマッピングすることが可能である。一方、ユーザは、該スケーリングを抑圧し且つその代わりに該基準上の与えられた点（例えば、右上角部）に対応すべきキャンバス上の点を表示すべく選択することが可能である。
【００２２】
ユーザは格納されているデジタルキャンバス１２を表す表示されているキャンバス１６上でペイント即ち描画を行う（図１のディスプレイにおいては、簡単化のために、メニュー、パレット、及びその他の制御部は図示していない）。キャンバス１２がユーザが作業するに従ってアップデートされ、従って、それは、常に、作成中のデジタルペインティングの現在の状態を表す。ユーザはアートブラシ（絵筆）ツール１４を表すカーソル２４をクリック又はドラッグすることによってペイント即ち描画動作を行う。該アートブラシツールは、アートブラシ即ち絵筆の特徴を実現するソフトウエアとして考えることが可能である。該アートブラシは、例えば、アドビフォトショップのツールパレット内に包含させることが可能である。
【００２３】
ペイントを開始する前に、ユーザは、又、基準の選択とは別に初期的なキャンバスを選択する。
【００２４】
初期的なキャンバスは、典型的に、白色のバックグラウンドで充填即ち塗り潰されているが、キャンバスは任意の塗り潰しを有することが可能であり、又は該基準を包含する任意のイメージで開始することが可能である。初期的なキャンバスは該基準のコピーである場合には、ユーザは該基準に関するペインティングの印象を有している。然しながら、キャンバスとは別個に維持される基準は変化することはない。別の動作モードにおいては、該基準をキャンバスブラシストローク下側の抑制されたカラーパレット内に表示することが可能である。該基準は、新たなブラシストロークによってカバーされ益々見えなくなる。
【００２５】
ユーザがペイント動作を中断し且つ部分的にペイントしたキャンバスを保存する場合には、更なるペイント動作のために該部分的にペイントしたキャンバス及び基準（前に使用した基準か又は異なるもののいずれか）を開くことによって新たなセッションを開始することが可能である。
【００２６】
ペイント動作期間中はキャンバスが開かれており且つ表示されていなければならない。該基準は別のウインドウ２６内に同時に表示させることが可能であるが必要なものではない。該基準が表示されない場合であっても、それはオリジナルの形態に継続して維持される。
【００２７】
該アートブラシはブラシストロークとしてキャンバスへ絵の具を適用し、それによってキャンバスは該基準の絵画版即ち絵画的なもののように見えるようになる。
【００２８】
ユーザはキャンバスの前にペイントしなかった部分に対して又はキャンバスの前にペイントした部分に対してブラシストロークを適用することが可能である。ユーザは各ブラシストロークを別々にペイントすることは必要ではない。むしろ、ユーザの役割は、ブラシストロークのスタイル及び特性に関しての選択を行い、且つアートブラシをクリック及びドラッグすることによって、該基準の選択及び特性の両方を反映する複数個のブラシストロークが自動的に付与される配置及びシーケンスを指示することである。ユーザがクリック又はドラッグを行うと、後に説明する条件に基づいて各アートブラシ位置の近傍においてブラシストロークがペイントされるか又はペイントされない場合がある。
【００２９】
ブラシストロークに影響を与えるファクタ
アートブラシの位置に加えて、ドラッグ及びクリックに応答して幾つかのファクタがブラシストロークの発生を制御するが、それは、
クリック又はドラッグの前にユーザによってなされるブラシストロークに関する選択、
アートブラシカーソル位置の近傍における基準のピクセルの特性、
ブラシストロークが発生されるべきであるか否か及びブラシストロークの個数を包含するソフトウエアによってなされる決定、
を包含している。
【００３０】
ブラシストロークに関するユーザ選択
ユーザ選択は、アートブラシツールソフトウエアによって提供されるオプションパレット５０（図２）において行われる。このオプションパレットは、アドビフォトショップのその他の特徴に対するオプションパレットのように、芸術家にアートブラシの挙動的側面を制御させる。
【００３１】
該パレットの一番上のラインは混合用モード制御５２と不透明度制御５４とを包含している。混合用モード５２はキャンバスに適用されるペイントの側面を制御する。混合用モード選択は、標準、より明るく、より暗く、色相、彩度（飽和度）、色、明度、及びフォトショップの通常のペイントブラシツールに対して使用可能なオプションと同様の態様で動作するその他のオプションを包含している。標準以外のモードは、どのようにしてペイントがキャンバスに適用されるかを修正する。
【００３２】
不透明度５４は適用されたペイントの不透明度又は透明度を制御する。１００％未満の数値は、幾分水彩画の一塗りのように、ペイントを半透明に適用させる。
【００３３】
該パレットの２番目のライン上にはスタイル制御５６と忠実制御５８が存在している。
【００３４】
スタイル５６はアートブラシによって適用されるストロークの形状を制御する。１つの実施化即ち具体例においては、多様な可能なスタイルが４つのカテゴリ、即ちタイト（ｔｉｇｈｔ）即ち厳しい、ルース（ｌｏｏｓｅ）即ち緩い、ダブ（ｄａｂ）即ち軽い一塗り、及びカール（ｃｕｒｌ）に構成されている。ストロークは、タイト短、タイト中間、タイト長、ルース中間、ルース長、ダブ、タイトカール、ルースカール等を包含している。タイトなストローク（種々の長さのもの）は、基準内において識別されたオブジェクトの端部とむしろ厳しく、即ち隙間がないように整合される。ルースなストロークは、より忠実性がない状態で端部に追従し且つペインティングに対してより抽象的な様相を与える。ダブストロークはペイントのダブであって、１つのストロークは１つのダブから構成される。カールストローク（幾分バンゴッホのようであるが）は基準の端部に沿って開始し、次いで、端部から離れるようにカールする。カールの厳しさ又は緩やかさを使用可能なスタイルのうちの適宜の１つを選択することによってそれらの平均長と共に選択することが可能である。
【００３５】
ブラシスタイルを選択することによって、ユーザは、例えば、花篭状のブラシストロークを幅広のブラシ（印象派）スタイルでレンダリングさせ且つ花に対するブラシストロークをより短いブラシ（表現主義派又は点描画派）スタイルでレンダリングさせることが可能である。従って、使用可能なスタイルは歴史的なスタイルの印象を真似ることが可能である。上述したスタイル選択構成に加えて、別の実施化即ち具体例においては、本システムは、それによってユーザが既存のスタイルに基づくか又は始めからカスタムスタイルを作成することを可能とするインターフェースを提供している。
【００３６】
忠実度５８はカーソル位置の近傍における基準に基づいており且つキャンバスに適用されるブラシストロークにおいて使用される色のアートブラシの選択を制御する。忠実度が１００％未満の値に設定される場合には、アートブラシはそれが使用するペイントの色に対してランダムな変化を加える。忠実度の値が小さければ小さいほど、ランダム性はより大きい。このランダム性はペインティングに対してより手でペイントした様相を与えることに貢献する。
【００３７】
該パレットの３番目の行は寸法制御６０及びトリランス制御６２を包含している。
【００３８】
寸法６０は、１つのブラシストロークでどれほどのペイントが適用されるかを制御する。図３に示されるように、カーソルがクリック又はドラッグされると、アートブラシは、例えば、カーソル位置１０２を中心とし且つ寸法パラメータの値と等しい半径を有する円１００内におけるブラシストロークにペイントを適用する。より大きな値の寸法はユーザがより大きな面積にわたって大量のペイントを容易に適用することを可能とさせる。より小さな寸法の値はユーザがより特定的にペイントを適用させる。寸法が０である場合には、カーソルの位置から開始して単に１つのストロークがペイントされるに過ぎない。
【００３９】
トリランス６２はアートブラシがペイントブラシストロークを適用するか否かを及び何回適用するかを制御する。大きなトリランスの場合には、ペイントが適用される前にカーソルの近傍においてキャンバスと基準とが大きな量（後に説明する）だけミスマッチ即ち不一致のものでなければならない。より小さなトリランスはペイントをより頻繁に適用させる。ゼロのトリランスは、キャンバス及び基準が密接してマッチ即ち一致する場合であっても強制的にアートブラシをペイントさせる。
【００４０】
該オプションパレットにおける最も下側のラインは２つのスタイラスオプションチェックボックス、即ち寸法６４及び不透明度６６を有している。電子的タブレットの表面上で感圧性スタイラスでペイントを行う場合には、これらの条件（設定されている場合）は、ユーザがスタイラスの圧力を使用してブラシ寸法又はペインティング不透明度、又は両方を制御させる。寸法ボックスがチェックされている場合には、スタイラスでより強く加圧すると、ペイントストロークはより幅広のものとなる。不透明度ボックスがチェックされている場合には、スタイラスでより強く加圧するとペイントはより不透明なものとなる。両方の制御を同時的にチェックすることが可能である。いずれの制御も「チェック」されていない場合には、デジタルタブレット上のスタイラス圧力はペイントの適用に関して何等影響を有するものではない。
【００４１】
圧力（又はスタイラス角度）が、オプションパレットにおける忠実度、寸法又はトリランス値を包含するその他の側面を制御することも可能である。
【００４２】
ブラシ寸法を変化するための能力は、ユーザが大きなブラシを使用してキャンバス上にラフバージョン即ち大雑把なものを作成し、次いで既にペイントした区域上により小さなブラシを使用してそのペインティングに詳細を付加することを可能とさせる。
【００４３】
ブラシストロークが発生されるべきか否かの決定
ドラッグ又はクリックの期間中に、カーソル近傍（寸法パラメータによって決定された半径を有するカーソル位置周りの円）の位置は新たなブラシストロークを加えるための候補である。図３に示したように、ブラシストロークに対する可能な位置を画定するために、アートブラシは該円を複数個の格子点１０４で充填し、それらの点はランダムに配置され一対の点の間の平均距離はほぼブラシの半径に等しい。各格子点は可能な新たなブラシストロークをペイントするための場所を表している。ストロークがペイントされるべきか否かはどの程度密接してキャンバスがその点において基準とマッチ即ち一致しているかに依存する。
【００４４】
それらがどれほど密接してマッチするかを決定するために、アートブラシはほぼ格子点の各々のアートブラシの半径内に位置される基準のピクセルをぼかす。標準的なガウスぼかし処理が使用される。ぼかされた基準ピクセルがキャンバス内の対応する組のピクセルと比較される。該組のピクセルの間の平均色差がオプションパレット内に設定されているトリランス値を超える場合には、ストロークは格子点において開始され、そうでない場合にはその点において開始されることはない。例えばイメージ距離の形状に影響される大きさ等のその他のイメージ特性もマッチングの目的のために使用することが可能である。
【００４５】
マッチングの目的のために、キャンバス及び基準の色空間において色差がユークリッド距離として測定される。例えば、キャンバスピクセルが色成分ｃ１，ｍ１，ｙ１，ｋ１を有しており且つそれの対応するぼかした基準ピクセルが色成分ｃ２，ｍ２，ｙ２，ｋ２を有している場合には、そのユークリッド距離は（ｃ１−ｃ２）×（ｃ１−ｃ２）＋（ｍ１−ｍ２）×（ｍ１−ｍ２）＋（ｙ１−ｙ２）×（ｙ１−ｙ２）＋（ｋ１−ｋ２）×（ｋ１−ｋ２）の和の平方根である。該ユークリッド距離は候補ブラシストロークの開始格子点のほぼ（ペインティングスタイルに依存して）１つのブラシ半径内の全てのピクセルに対して加算され、且つその和はピクセルの総数×該イメージ（この場合は２つ）におけるチャンネル数の平方根によって除算される。その結果得られる数値は０と１との間の範囲にわたる。該数値は、全てのピクセル対が全く同じにマッチする場合には０であり且つ全ての対が最大限に異なる場合には１である。０と１との間の数値がトリランス値以上である場合には、該ストロークがペイントされ、そうでない場合にはペイントされない。
【００４６】
非ユークリッド測定値を包含するその他の色近接性測定値を使用することが可能である。例えば、近接度は、キャンバス又は基準を表すために使用されるものとは異なる色空間内において測定することが可能である。例えば、彩度（飽和度）を比較することなしに色相及び／又は明度（輝度）を比較することが所望される場合がある。
【００４７】
ブラシストロークの経路
多くのスタイルの場合に、各ブラシストロークはぼかした基準における色勾配輪郭に沿って追従する軌跡を有している。図３において暗示されるように、この勾配輪郭１１０，１１２，１１４，１１６は、標準的な技術を使用してぼかした基準の白黒版を発生することによって得られる。該勾配輪郭は、基本的に、該基準における異なって着色された区域の間のエッジ即ち端部に関する情報を提供する。白黒版における等しい輝度の輪郭が見つけられる。ブラシストロークが開始する等しい輝度の輪郭から、ストローク１２０は該輪郭に沿って２つの可能な方向１２２（ランダムに選択される）のうちのいずれか１つへ伸ばされ且つあるスタイルの場合には、丘の側部に沿って一定の高さで牛が歩くようにその輪郭に沿って継続する。その他のスタイルにおいては、ストロークの方向は、該輪郭に依存するものであるが、以下に説明するように、それに直接的に追従しない場合がある。
【００４８】
ブラシストロークは１つ又はそれ以上の部分的にオーバーラップするペイントのダブから構成される。各ダブの幾何学的形状は現在選択されているブラシ先端部によって特定される。各ダブがペイントされると、ブラシ先端部はストローク軌跡に対しての接線方向に平行であるように回転又は配向させることが可能である。即ち、ブラシ先端部は、該軌跡が左側又は右側に曲がる場合に、適宜左側又は右側へ回転させることが可能である。ブラシ先端部の回転は、現在のスタイルの制御下でオプションのものである。
【００４９】
ストロークの停止
ブラシストロークは選択したペインティングスタイルによって決定される最小及び最大のストローク長を有している。ストロークが最小の長さを超えると、それは、そのストロークを継続することがキャンバスをぼかした基準からより異なるものとさせる場合には最大長さに到達する前に停止させることが可能である。
【００５０】
特定の格子点においてキャンバスとぼかした基準との間の顕著な色の差が見出される場合にストロークが開始される。その点におけるぼかした基準の色を使用して１つのダブをペイントすることは、一般的に、キャンバスを基準とより密接してマッチさせる。勾配に沿ってのこの同一の色の付加的なダブは、通常、その勾配部分に沿ってキャンバスを基準により密接してマッチするものとさせる。然しながら、ある点において、より多くのペイントが適用された場合に、ペイント動作がキャンバスをより少なくマッチさせる場合がある。アートブラシは、最小のストローク長基準が満足される限り、その点においてペイント動作を停止する。
【００５１】
ストロークは、色のマッチングとは独立した最大長基準に基づいても停止される。
【００５２】
ブラシストロークの色及び不透明度
各ブラシストロークの色はミスマッチの区域における候補格子点の近傍におけるぼかした基準の色に基づいている。ブラシの色は、ミスマッチの区域におけるキャンバスの色とぼかした基準の色との間の補間に基づくことが可能である。ブラシの色は与えられたブラシストロークに対して一定の物とすることが可能であり、又は該ストロークに沿って変化することが可能である。該ストロークに沿っての色はオリジナルのミスマッチの区域におけるぼかした基準の色とそのストロークの軌跡に沿ってのキャンバスの変化する既存の色との間の補間に基づくことが可能である。
【００５３】
パラメータの自動リセット
手作業によってセットされることに加えて、ブラシ寸法は未熟なユーザを案内するために自動的にリセットすることが可能である。例えば、ブラシ寸法はユーザがキャンバスの前にペイントした領域を再度ペイントする度に減少させることが可能である。その他のブラシパラメータの一連の値も格納することが可能である。ユーザがアートブラシをクリックするか又はカーソルのドラッグを停止する度に、パラメータシーケンスにおける次の値が次のペイントステップに関し前のものを置換する。
【００５４】
例示的ブラシスタイル
ブラシスタイルの例を以下に説明する擬似コードによって例示する。例示するスタイルの全てはｂａｓｅ ｓｔｙｌｅ上に構築されている。３つのタイトなスタイルはそれらの最小及び最大ストローク長が異なっている。ルースなスタイルもそれらのストローク長が異なっている。ルーススタイルはゼロでないｂｒｕｓｈ ｉｎｅｒｔｉａを表しており、それは丘の端の輪郭に従って厳しく回ることができない牛のように動作し、従って図３におけるストローク１２４によって暗示されるように正しい輪郭から離れることとなる。その結果はより抽象的なペインティングとなる。ダブは寸法制御値によって画定される円内において互いに密接して離隔されている短いストローク（ゼロ長）である。カールスタイルは輪郭に追従するものではなく、２つのカール度値の制御下で、図３におけるストローク１２６によって暗示されるように、ストロークに沿って減少するカール度で輪郭からカールする。スタイルを画定するパラメータは、ブラシ寸法、形状、長さ、カバレッジ区域、間隔、滑らかさ、湾曲、半透明度、テクスチャ、ペイント厚さ、及びレンダリングモード（例えば、透明、不透明）を包含することが可能である。
【００５５】
【表１】
【表２】
【表３】
スタイルと領域との関連付け
ペインティングの異なる領域を異なる夫々のペインティングスタイルと関連付けることが可能である。ペインティングスタイルと領域との関連付けは、ドラッグ又はクリック操作の前になされる選択によってペインティングの期間中にユーザによって手作業により画定することが可能である。一方、該関連付けは、ユーザに興味のある領域及び関連するスタイルを識別させ、次いで、ユーザが選択したスタイルで該領域をペイントすることを可能とさせるか又は選択した領域の全ての部分に対して選択したスタイルを自動的に適用することによって前もって設定することが可能である。該基準の複数個の領域を選択ブラシツールによって選択することが可能である。
【００５９】
ユーザは標準のペイントツールでマスクを構成することが可能である。マスクはキャンバスの複数個のピクセルからなるサブセットに対して０と１との間の数値を割り当てる。選択されたペイントスタイルが該マスクにおける全てのピクセルに対して適用される。該マスクのピクセル値はそのマスクと関連するスタイル制御の値を制御する。０の値は単にマスクのスタイル制御の最小有効数値を特定する。同様に、１の値は最大制御値を特定する。中間のマスク値は中間の制御値に対応する。ユーザはスタイルパレット内の特定の数値的制御（例えば、不透明度又は忠実度）をマスクと関連付ける。
【００６０】
関連するマスクでキャンバス上においてストロークをペイントする場合に、該ストローク又は該ストロークの一部の区域内のマスクの平均値がそのストロークによって又はそのストロークの該一部によって使用されるべきスタイルパレットにおける関連する制御の値を決定する。
【００６１】
ユーザはスタイルを選択することが可能である（例えば、ブラシをスタイルアイコン内に「ディップ」即ち浸漬させるか又はスタイルアイコン又はメニュー項目を選択し、次いでペイントすることにより）。イメージをペイントすることにより複数個のスタイルを適用することが可能である。１つを超えるスタイルが与えられたピクセルに適用される場合には、補間したスタイルを使用することが可能であり、その場合には、スタイルを構成する各パラメータ値は各スタイルからのパラメータの平均値である。ユーザが別のスタイルを選択しなかった領域に対してデフォルトのスタイルが与えられる。スタイルの平均化（補間）を行う場合に、スタイル値の重み付けした平均化を制御するために任意の関連するマスクを使用することが可能である。
【００６２】
一方、異なる領域に対するスタイルの決定は、イメージを別個の領域へ分割し、各領域におけるイメージ特性を測定し、且つその測定値に基づいてスタイルを選択するセグメント化アルゴリズムによって自動的に行うことが可能である。
【００６３】
この目的のために測定することが可能なイメージ特性は、該領域内のピクセルの平均色、該領域におけるピクセルの色の標準偏差、又は該色のより高いモーメント等の一次測定値を包含している。
【００６４】
例えば、該領域における色の標準偏差に比例してブラシストロークに対しクロミナンス又はルミナンスのジッタを付加することが可能であり、従ってブラシストロークがイメージにおける色分布をインテリジェントすなわち知的に反映することを可能とする。
【００６５】
該測定値は、ピクセル位置ｒにおける色に対して、ある量ｄｒだけ変位した位置においてその他の色を有する確率の大きさを決定する二次統計を包含することが可能である。テクスチャ測定値は該統計の組合せから発生することが可能である。これらのテクスチャ測定値は、例えば、ブラシテクスチャ又はブラシジッタを設定するために使用することが可能である。
【００６６】
領域の関連性及びマスクはキャンバスが保存されるために保存される。
【００６７】
パレット拘束条件
ペイントをキャンバスへ適用するには、予め定めた色パレットを考慮する場合がある。基準又は格子点の近傍における基準の一部の実際のカラーパレットはピクセルを評価することによって構築することが可能である。従って、ブラシストロークのペイントしたピクセルの色は、カラーパレット内のもの又はこれらの色の組合せに拘束させることが可能であり、従って付加されたペイントストロークは基準のパレットと対立するパレットを使用することはない。ブラシストロークは、ユーザによって画定されるか又はユーザによって選択されたパレットに基づいて拘束させることも可能である。例えば、イメージは、「暖かい」パレットを選択することによって暖かい（赤及び黄色に向かう傾向）階調でレンダリングさせることが可能である。又は、有名な芸術家の予め格納してあるパレットを使用してレンダリングすることも可能である。例えば、レンブラントパレットは茶色と、オーカーと、ほんの少しの明るい色とを有するものである。
【００６８】
サンプルのデジタルペインティング
本発明を使用して達成することの可能な結果の例を図４乃至８に示してある。図４はビンの写真である。図５は写真から作成したデジタルペインティングである。図６は水辺のシーンの写真である。図７及び８は図６から作成した表現主義派及び点描画家のデジタルペインティングである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 デジタルペインティングシステムの側面を示したブロック図。
【図２】 表示されたオプションのパレット。
【図３】 デジタルキャンバスの一部。
【図４】 写真。
【図５】 図４に対応するデジタルペインティング。
【図６】 写真。
【図７】 図６の写真に対応する表現主義派のデジタルペインティング。
【図８】 図６の写真に対応する点描画家スタイルのデジタルペインティング。
Claims (14)
- 手で描いた様相を有するデジタルイメージを作成する方法において、
ディスプレイ上に表示されており、ユーザがユーザインターフェース装置を操作して描画を行うに従いアップデートされるデジタルキャンバス上の位置を表す入力を受け取る手順、
前記位置の周りに所定形状に画定される前記デジタルキャンバスの一つの区域を決定する手順、及び
前記デジタルキャンバス上に手で描いた様相を有するデジタルイメージを作成するために前記入力に応答して前記デジタルキャンバスの前記区域内に複数個のブラシストロークを適用する手順であって、前記複数個のブラシストロークが少なくとも初期的にはユーザによって選択されたオリジナルのデジタルイメージである基準の対応する区域内に包含されている色情報に基づく色でペイントを行うものであり、且つ前記複数個のブラシストロークが前記デジタルキャンバスの前記区域と前記基準の前記対応する区域との間の夫々の色の差が所定の値を超える場合に前記区域内にランダムに配置されている複数個の格子点において夫々適用されるものである、複数個のブラシストロークを適用する手順、
を具備していることを特徴とする方法。 - 請求項１において、更に、
前記基準の前記対応する区域に基づいて色勾配輪郭を決定する手順、
を具備しており、前記複数個のブラシストロークを適用する手順において前記色勾配輪郭に沿った軌跡に従って前記複数個のブラシストロークを適用することを特徴とする方法。 - 請求項１において、前記色情報が前記基準の前記対応する区域のピクセルをぼかしたものに基づいて得られることを特徴とする方法。
- 請求項２において、前記色勾配輪郭が前記基準の前記対応する区域のピクセルをぼかしたものに基づいていることを特徴とする方法。
- 請求項１又は２において、前記複数個のブラシストロークを適用する手順の前にユーザが前記ブラシストロークに対するスタイルを特定することが可能であることを特徴とする方法。
- 請求項１又は２において、前記所定の値がユーザの設定値であることを特徴とする方法。
- 請求項５において、前記スタイルが印象派スタイル、表現主義派スタイル、点描画派スタイルの内から選択されることを特徴とする方法。
- 請求項２において、前記複数個のストロークの各々が前記色勾配輪郭の方向に配向していることを特徴とする方法。
- 請求項１又は２において、更に、
前記基準の前記対応する区域に基づいてカラーパレットを識別する手順、
を具備しており、前記複数個のブラシストロークを適用する手順において前記カラーパレットに基づいた色によって前記複数個のブラシストロークを適用することを特徴とする方法。 - 請求項１又は２において、前記ブラシストロークによって適用されるペイントの寸法及び／又は不透明度が感圧性ポインティングデバイスに適用される圧力に依存することを特徴とする方法。
- 請求項１又は２において、更に、
前記複数個のブラシストロークを適用する手順の前に前記デジタルキャンバスの異なる領域に対してユーザが異なるブラシストロークスタイルを特定する手順、
を具備していることを特徴とする方法。 - 請求項１又は２において、前記基準が前記デジタルキャンバスとは異なる寸法及び／又は形状であり且つ前記基準の一つの区域をユーザの選択に基づいて前記デジタルキャンバスの一つの区域へマッピングすることを特徴とする方法。
- 手で描いた様相を有するデジタルイメージを作成するために、コンピュータに、
ディスプレイ上に表示されており、ユーザがユーザインターフェース装置を操作して描画を行うに従いアップデートされるデジタルキャンバス上の位置を表す入力を受け取る手順、
前記位置の周りに所定形状に画定される前記デジタルキャンバスの一つの区域を決定する手順、及び
前記デジタルキャンバス上に手で描いた様相を有するデジタルイメージを作成するために前記入力に応答して前記デジタルキャンバスの前記区域内に複数個のブラシストロークを適用する手順であって、前記複数個のブラシストロークが少なくとも初期的にはユーザによって選択されたオリジナルのデジタルイメージである基準の対応する区域内に包含されている色情報に基づく色でペイントを行うものであり、且つ前記複数個のブラシストロークが前記デジタルキャンバスの前記区域と前記基準の前記対応する区域との間の夫々の色の差が所定の値を超える場合に前記区域内にランダムに配置されている複数個の格子点において夫々適用されるものである、複数個のブラシストロークを適用する手順、
を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 手で描いた様相を有するデジタルイメージを作成する装置において、
ディスプレイ上に表示されており、ユーザがユーザインターフェース装置を操作して描画を行うに従いアップデートされるデジタルキャンバス上の位置を表す入力を受け取る手段、
前記位置の周りに所定形状に画定される前記デジタルキャンバスの一つの区域を決定する手段、及び
前記デジタルキャンバス上に手で描いた様相を有するデジタルイメージを作成するために前記入力に応答して前記デジタルキャンバスの前記区域内に複数個のブラシストロークを適用する手順であって、前記複数個のブラシストロークが少なくとも初期的にはユーザによって選択されたオリジナルのデジタルイメージである基準の対応する区域内に包含されている色情報に基づく色でペイントを行うものであり、且つ前記複数個のブラシストロークが前記デジタルキャンバスの前記区域と前記基準の前記対応する区域との間の夫々の色の差が所定の値を超える場合に前記区域内にランダムに配置されている複数個の格子点において夫々適用されるものである、複数個のブラシストロークを適用する手段、
からなることを特徴とする装置。
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