JP6599977B2 - オブジェクト上のプロシージャルテクスチャの測色および幾何学的パラメータ化のシステムおよび方法 - Google Patents

Description

本発明は、測色（ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｑｕｅ）データ以外のデータからのオブジェクトについてのテクスチャ生成システムおよび方法に関するものである。

コンピュータによって補助されるグラフィックの分野では、長年の間、オブジェクトに色を塗布することができる多くの優れたツールが使用されている。従来の方法では、色は、実際の物理的支持材に塗布されるペイント層のように、層の形態で塗布される。

従来、カラー層の塗布は、均一な結果を生じさせる。色、明度または不透明度の変動を実現するためには、ユーザは各点で色パラメータを調節するために手動で処理しなければならず、それによって正確かつ詳細な測色地図が作成される。バーチャルアプリケータ、またはブラシのような様々なグラフィックツールが、このような「マッピング」を行うユーザに提案されている。

あらかじめ設定された「マッピング」を変更するために、ユーザは同じタイプのツールを使用して、変更したパラメータを点ごとに入力し、そのようにして変更した測色結果を生じさせる。ユーザが、同様の方法で変更すべき複数の点を選択するためにフレームを使用することができるときでさえ、プロセスは各画像について手動で実行されなければならず、したがってかなりの時間が必要とされる。

また、画像の一つまたは複数の色に適用することができる様々なフィルタが公知である。従来、そのようなフィルタは、色自体に固有のパラメータに応じて色を変更するように作用する。したがってこれらのフィルタにより、ユーザによって課される環境またはスタイルの選択から、または処理すべき色の初期パラメータに応じて、作用を生成することが可能になる。

したがって、オブジェクトの色の作成または変更のプロセスにおいて、色が塗布されるオブジェクトのパラメータまたは特徴も、オブジェクトが置かれる環境のパラメータまたは特徴も、考慮に入れることは可能ではない。したがって現実的な効果を生成するためには、ユーザは手動で処理をして、一つまたは複数のターゲット点またはゾーン、変更すべきパラメータ、および選択したパラメータの変更レベルを決定しなければならない。一つまたは複数のシーンの、一つまたは複数のオブジェクトを処理しなければならないとき、必要とされるオペレーションにはかなりの実行時間が含まれることになる。

例えば木製材料のゾーンを着色して現実の木の様相を付与するために、ユーザは細心かつ正確にパラメータ調整を実行しなければならない。着色ツールは、材料の特性、またはオブジェクトと環境との間の相互作用を考慮することはなく、材料の反応または挙動に基づく視覚効果を生成することを望むユーザは、まずは所望の効果を現実的に着想または想像し、次に現在の色のパラメータに応じて測色変更を実行しなければならない。つまりオブジェクトに色が塗布される場合、その着色効果はこのオブジェクトのすべてのゾーンにおいて同一である。例えばオブジェクトが一部に金属部分を含み、他の部分で木製、およびプラスチック製ゾーンを含むとき、塗布される色はこれらのすべてのゾーンに同一の効果を生じさせるが、現実のオブジェクトでは、材料の各々に生じる効果には微妙な差異があり、さらに場合によっては極めて異なることもあるだろう。

仏国特許発明第２６８１９６７号明細書には、測色値の決定に基づいてディスプレイ装置上のディスプレイ画像の色を変更する方法が開示されている。その方法は、複数のピクセルから構成された画像の少なくとも一つのピクセルを表す少なくとも一つの色の選択、前記の少なくとも一つの色の測色値の決定、第二の色の選択および第二の色の測色値の決定、および画像の複数のピクセルの測色値の変更を含んでおり、その結果、前記の少なくとも一つの色の測色値に対応する測色値を有するこの複数の所定のすべてのピクセルについて、所定のピクセルの測色値が第二の色の測色値に対応するように変更される。塗布された色は、オブジェクトの性質（プラスチック、木など）が何であれ同一であり、テクスチャを考慮しないが、しかし、ユーザによって選択されたゾーンの色の変動だけは別である。

欧州特許出願公開第０８８４６９４号明細書には、デジタル画像内の色の調整、特に写真の「赤目」補正を可能にする方法が開示されている。ピクセルの色のデータは、あらかじめ決定された色に対応する元の色のデータを含むデジタル画像のピクセルを識別して調整される。また塗布される色は自動的であり、測色データにのみ、詳細には虹彩の色に基づく。

国際公開第２００８／０６６８８０号には、作品に組み合わされた二つまたは複数の元の色の当初のアセンブリを獲得することを可能にする方法が開示されている。この方法を実施するために、ユーザによって選択された一つまたは複数の色の入力アセンブリを受ける。各々の元の色について、派生色の方へ向かう元の色のマッピングが実施される。複数の派生色が、ユーザによって選択された一つまたは複数の色に基づいて獲得される。

国際公開第２０１２／１５４２５８号には、三次元測色着色ツールが開示されている。画像の各ピクセルは、三次元の色空間内に一組のピクセル値を含む。たとえ変色パレットを使用することができるときでも、塗布される色は塗布される材料に応じて変化しない。

文献「ｆｌｏｗ ａｎｄ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ａｐｐｅａｒａｎｃｅ」Ｄｏｒｓｅｙ Ｊその他、ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｇｒａｐｈｉｃｓ ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ １９９６（ｓｉｇｇｒａｐｈ）、Ａｕｇ．４−９、１９９６；Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、ＮＹ：ＡＣＭ、４１１〜４２０頁には、粒子のシステムに基づく現象論的モデル、ならびに表面による水の吸収および堆積物の堆積のモデル化を可能にする方程式が開示されている。文献は、複雑な幾何学的形状での流出の例を用いてモデルを示している。この文献は、詳細には表面での水の吸収および堆積物の堆積に関する現象を説明、ならびにパラメータ化することを長く記載している。

また、米国特許出願公開第２０１０／０４５６６９号明細書には、オブジェクトと相互作用の関係にある液体の流出のシミュレーションおよび視覚化のシステムならびに方法が開示されている。この文献の発明の一実施例は、二次元平面による液体の落下のシミュレーション、ならびにオブジェクトの上面および下面用の第一および第二の深度バッファの生成を備えている。シミュレートされた第一および第二のテクスチャの値は、オブジェクトの上面および下面に対応している。シミュレーションテクスチャに基づく二次元平面にしたがって、液体のメッシュ化が行われる。

米国特許出願公開第２０１０／０１５６９２０号明細書は、入力情報として二次元のテクスチャ画像および三次元の三角メッシュ化を受けるためのテクスチャのプリプロセッサを備える、時間を関数とする、コヒーレンスを有するテクスチャ合成装置に関している。二次元での画像の前処理は、迅速なサーチに適した形態で実行される。ベクトルフィールドジェネレータによって、三次元の三角メッシュの三次元での面上のベクトルフィールドを定義することが可能である。カラーサーチモジュールによって、先行する段階での底面での三角形の各辺の色を見つけることが可能である。テクスチャ合成器によって、三角形に対するテクスチャの座標を定義することが可能である。テクスチャのプリプロセッサは、さらに、合成しようとするテクスチャのサイズならびにベクトルフィールドの初期配向に関する情報を受ける。

仏国特許発明第２６８１９６７号明細書 欧州特許出願公開第０８８４６９４号明細書 国際公開第２００８／０６６８８０号 国際公開第２０１２／１５４２５８号 米国特許出願公開第２０１０／０４５６６９号明細書 米国特許出願公開第２０１０／０１５６９２０号明細書

「ｆｌｏｗ ａｎｄ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ａｐｐｅａｒａｎｃｅ」Ｄｏｒｓｅｙ Ｊその他、ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｇｒａｐｈｉｃｓ ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ １９９６（ｓｉｇｇｒａｐｈ）、Ａｕｇ．４−９、１９９６；Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、ＮＹ：ＡＣＭ、４１１〜４２０頁

もう一つの特徴によると、従来のオブジェクトの色の生成または変更プロセスでは、アプリケーションそれ自体および塗布されるインクの、物理的、化学的、または機械的パラメータに対して反応する所定のアプリケーションにおいては、オブジェクトの形状の変更を実行することができない。さらに、凹凸に基づく幾何学的形状を利用する従来のプロセスでは、凹凸の特徴が一度変更されると、前の段階のデータを保存することができない。したがって、前の幾何学的形状を再度見つけるためには、対応するアーキテクチャエレメントを手動で再構成することが必要であり、これは実施するのにかなりの長い時間がかかる場合が多い。複雑な幾何学的形状の場合、以前のいくつかのパラメータを再度見つけることが困難であることも、時折あり得る。

したがって、これらの様々な不都合を克服する必要がある。

本発明の目的は、作成ツールの効率および生産性を改善することを可能にするシステム、ならびに方法を用意することにある。

別の目的は、色またはレンダリング作成時の柔軟性、およびグラフィック可能性を増大させることができるグラフィックシステム、ならびに方法を用意することにある。

本発明のまた別の目的は、表示されるエレメントのリアリズムを増大させることができるグラフィックシステム、ならびに方法を用意することにある。

本発明のさらに別の目的は、表示されるオブジェクトのレンダリングとその環境との間の双方向性を改善することができるシステム、ならびに方法を用意することにある。

本発明のさらにまた別の目的は、環境パラメータを考慮するコンテクスト編集モードを作成することができるシステム、ならびに方法を用意することにある。

本発明のさらに別の目的は、固有の物理的、化学的または機械的パラメータを関数とするターゲットオブジェクトの形状の変更を実行することが可能なシステム、ならびに方法を用意することにある。

本発明のさらに別の目的は、ターゲットオブジェクトの幾何学的変更段階のレベルで後戻りを実行することが可能なシステムおよび方法を用意することにある。

これを行うために、本発明は様々な技術的手段を備える。例えば本発明は、まず物理的インクデータおよび物理的アプリケータデータから、オブジェクトにプロシージャルテクスチャを生成するシステムを備え、該システムは以下のものを含む：
‐以下のパラメータ、すなわち、色、粘度、温度、乾燥速度、化学組成、透明率の中から複数のパラメータを含む物理的インクデータへのアクセス、
‐以下のパラメータ、すなわち、アプリケータの幅、深さ、厚さ、輪郭、ざらつき、多孔度、柔軟性、塗布力、圧力、塗布温度の中から複数のパラメータを含む物理的アプリケータデータへのアクセス、
‐ターゲットオブジェクトの初期メッシュ化データおよびターゲットオブジェクトの初期凹凸データを含む、ターゲットオブジェクトデータへのアクセス、
‐混合規則および混合関数データへのアクセス、
‐初期テクスチャＴの物理的データへのアクセス、
‐マイクロプロセッサ、およびコマンド命令、
‐物理的インクデータを物理的アプリケータデータと結合させるために備えられた、プロジェクション前のバーチャルレンダリング生成モジュール、
‐このレンダリングデータを所定のレンダリングプロジェクションモードに適応させるために備えられた、プロジェクション前のバーチャルレンダリング（ＲＶＡＰ）変換モジュール、
‐ターゲットオブジェクトの凹凸データをメッシュに変換するためのターゲットオブジェクトデータのテッセレーション（ｔｅｓｓｅｌｌａｔｉｏｎ）モジュール、
‐オブジェクトのデータ、テクスチャアセンブリＴのデータ、テッセレーションモジュールのデータ、および変換されたプロジェクション前のバーチャルレンダリングデータを考慮する一つまたは複数の前記のオブジェクトに対して、新規のテクスチャアセンブリＴ＋１を生成するために備えられた、物理的パラメータのインテグレータモジュール。

このシステムのアーキテクチャによって、結果として生じるテクスチャは全ての幾何学的および測色についての詳細を含むので、プロシージャルパラメータの使用によりかなり減少されたメモリ空間を利用することによって、現実的かつ適用されたパラメータに忠実なレンダリングを実行することが可能である。

有利には、このシステムは、あらかじめ得られたプロシージャルパラメータからのテクスチャレンダリングモジュールを含む。

また有利には、一実施態様によると、システムは、一つまたは複数のパラメータが変更されたオブジェクトのテクスチャアセンブリを再度生成するために、またはプロセスの前の段階、パラメータアーキテクチャがこの前の段階にある状態に戻るために、必要なデータを保存するために備えられたテンポラリバックアップモジュールを含む。

変更されたプロシージャルデータは時間を関数として変換されるオブジェクトの幾何学的形状に関するパラメータを含んでいるので、前の状態を再度見つけるために時間的に後戻りを実行することが可能である。そのようなテンポラリモードによって、プロセスの全パラメータを変更する必要なく異なるパラメータアーキテクチャ間のテストまたは比較を容易にかつ迅速に実行することが可能になるか、または全データを再度パラメータ化する必要がなく前の段階に戻ることが可能になる。

また有利には、混合規則および混合関数のデータは、オブジェクトの変更に関するパラメータを含む。

オブジェクトの変更に関するパラメータは、有利にはメッシュ化データおよび／または凹凸データに有効である。

一実施態様によると、システムは、異なる物理的パラメータのインテグレートモードをそれらの間で規定および／または調節することができる結合規則および／または結合関数を使用するために備えられた、インテグレータモジュールを含む。

変形形態では、インテグレータモジュールは、規則の選択サブモジュール、および一方では適用可能な少なくとも一つの規則および／または関数を選択し、もう一方では規則の適用モードを決定することを可能にし、結果として生じるテクスチャデータＴ＋１を生成する規則実行サブモジュールを含む。

システムはそのように大きな柔軟性を有し、例えばそれによって、例えば腐食のような所定のパラメータが、金属材料に影響を生じさせ、ＰＶＣ材料には全く影響がないという規則を備えることを可能にする。

有利にはシステムは、塗布率（ｔａｕｘ ｄ’ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）および／または環境の不確定データへのアクセスを含む。

本発明はまた、物理的インクデータおよび物理的アプリケータデータから、オブジェクトにプロシージャルテクスチャを生成する方法を備え、該方法は下記の段階を含む：
‐一つまたは複数のデータソースが、以下のデータ：
‐ 以下のパラメータ、すなわち、アプリケータの幅、深さ、厚さ、輪郭、ざらつき、多孔度、柔軟性、塗布力、圧力、塗布温度の中から複数のパラメータを含む物理的アプリケータデータ、
‐ ターゲットオブジェクトの初期メッシュ化データおよびターゲットオブジェクトの初期凹凸データを含む、ターゲットオブジェクトデータ、
‐ 混合規則および混合関数データ、
‐ 初期テクスチャＴの物理的データ、
へのアクセスを提供する段階、
‐プロジェクション前のバーチャルレンダリング生成モジュールが、物理的インクデータを物理的アプリケータデータに結合させる段階、
‐プロジェクション前のバーチャルレンダリング変換モジュールが、あらかじめ得られたプロジェクション前のバーチャルレンダリングデータを受け、これらのデータを所定のレンダリングプロジェクションモードへ適応させることを実行する段階、
‐テッセレーションモジュールが、少なくとも一部分の凹凸データ（初期）からメッシュ化データ（最終）への変換を実行する段階、
‐物理的パラメータのインテグレータモジュールが、オブジェクトデータ、テクスチャアセンブリＴのデータ、変換されたプロジェクション前のバーチャルレンダリングデータ、オブジェクトの凹凸データおよびメッシュ化データ、ならびに対応する塗布率および環境の不確定データを受け、これらのデータを考慮して、一つまたは複数の前記オブジェクトの新規なテクスチャアセンブリＴ＋１を生成する段階。

有利な一実施態様によると、インテグレータモジュールは、異なる物理的パラメータの動作モードをそれらの間で規定および／または調整するために、インテグレート規則および／またはインテグレート関数を受ける。

さらに別の一実施態様によると、規則選択サブモジュールは少なくとも一つの適用可能な規則および／または関数を選択し、また規則実行サブモジュールは、結果として生じるテクスチャデータＴ＋１を生成するために規則の適用モードを決定するためのものである。

同様に有利には、テンポラリバックアップモジュールは、一つまたは複数のパラメータが変更されるオブジェクトのテクスチャアセンブリ（Ｔ＋１）を再度生成するために、またはあるプロセスの前の段階で、パラメータアーキテクチャがこの前の段階にある状態に戻るために必要なデータを保存する。

本発明の他の特徴および利点は、例として示された、何ら限定的なものではない、添付図面を参照して行う以下の説明から明らかになろう。

本発明によるテクスチャ生成システムの一実施例を概略的に表わしたものである。 本発明によるテクスチャ生成方法の主要な段階を示す機能フローチャートである。

以下の説明では、ほぼ同一または類似のエレメントは同一参照番号によって表示される。
定義

物理的「インク」または「ペイント」とは、固体、液体、気体要素、またはこれらの相の混合物を意味し、これらはオブジェクトに塗布されるとき、少なくともこのオブジェクトの表面、詳細にはこのオブジェクトのテクスチャの物理的変更を生じさせ、少なくとも一つのその物理的パラメータ、または物理的特徴、詳細には可視的特徴が変更されるようになる。

「物理的パラメータ」とは、オブジェクト、インク、環境、アプリケータなどを特徴付ける測定または検出または観察または定量化が可能な、あらゆる物理的および／または化学的エレメント、特性または特徴を意味する。

「パラメータアーキテクチャ」とは、物理的、化学的特徴（オブジェクト、テクスチャ、インクなどの成分、特性、視覚的外観）、およびエレメント（インク、テクスチャ、オブジェクトなど）の挙動特徴を定義することができるパラメータアセンブリを意味する。

「物理的アプリケータ」とは、ブラシ、ローラ、クレヨン、スプレーガン、アプリケータ、ジェットまたは噴霧器、プレート、ツールなどのようなオブジェクトに、物理的なインクまたはペイントを塗布することができる、シーン上で可視の、または不可視のエレメント、詳細にはバーチャルエレメントを意味する。

「塗布率」とは、ユーザが塗布するブラシ／アプリケータの一塗りの全体的な不透明性を意味し、ユーザによって調整可能であり、インクのような他のパラメータと非相関関係である。例えばユーザが、被覆されていない、またはほとんど被覆されていないオブジェクトにペイントプロセスを開始するとき、ブラシ／アプリケータの各一塗りがオブジェクトのテクスチャに強く影響を与えるように、「塗布率」を大きな値に調整することができる。ユーザが細かいフェーズ、および小さな修正のフェーズに達すると、この率をより小さな値に調節して、既にペイントした箇所は完全には変更しないが、反対にいくつかの細部を繊細に調節することができる。

場合および実施態様によって、塗布率はいくつかの方法で表すことができる。例えば塗布率τは、０〜１の範囲の値で表示できる。二つの入力Ａ（現在のテクスチャ）およびＢ（塗布されるテクスチャ）があるとき、出力Ｏは「Ａ^*（１−Ｔ）＋Ｂ^*Ｔ」に等しい。τ＝０のときは、何も塗布されておらず、新規のテクスチャは現在のテクスチャに等しい。τ＝１のとき、新規のテクスチャは塗布されるテクスチャに等しく（ブラシの一塗りに関係する点で）、古いテクスチャは関係する箇所で完全に被覆されている。

混合物の「規則」または「関数」とは、材料（および、場合によっては材料上の所定の箇所に既に塗布された一つまたは複数の「インク」）、およびこの材料に塗布されるインクがどのように反応するかを決定するプロセスの記述である。例として、以下にいくつかの規則の例を示している：
‐素の木に塗布される液体は木によって吸収される。変形実施例では、木の色調を暗くする作用がある、
‐ニスまたはプラスチックに塗布される液体は全く吸収されず、材料の表面に「滴」の作用を付与する、
‐ペイントされた材料に熱を与えると、ユーザによって調節された温度に応じて、ペイントが剥げ、次に燃焼し、また材料が可燃性ならば場合によってはペイントが塗布された材料が焦げる作用がある、
‐艶のあるプラスチックに酸または砂の噴射を塗布すると、徐々に艶消しされ、あまり輝かなくなり、次第にざらざらになる。以下に記載する方法およびシステムによって、展開するプロセスの異なる段階を決定し、表示することができる。

「プロシージャルテクスチャ」とは、アルゴリズムによっておよび／または数学的に定義され、かつ数学的データを例えばビットマップなどの従来の画像フォーマットに変換することができるレンダリングエンジンによってディスプレイされる、テクスチャを意味する。

図１は、本発明によるプロシージャルテクスチャ生成システムの実施例を示す。このシステムは、命令メモリ１３ｂに内蔵された命令の実行に適した少なくとも一つのマイクロプロセッサ１３ａを含む。有利には、マイクロプロセッサによる命令実行によって、複数のモジュールが提供される。

インクデータエレメント１は、一つまたは複数の使用可能なインクの物理的パラメータデータを保存する。これらのデータは、例えば色、粘度、温度、乾燥速度、化学組成、透明度などを含む。

物理的アプリケータデータエレメント２は、物理的アプリケータの特徴データを保存する。これらのデータは、アプリケータの幅、深さまたは厚さ、輪郭、ざらつき、多孔度、柔軟性、塗布力、圧力、塗布温度などの複数のパラメータを含んでいてもよい。一般的には、ターゲットオブジェクトへのインクのアプリケーション特徴に影響することがあるあらゆるものである。指数は、各パラメータにおいて、それらの相対的な重要性のレベルに重みを与えるために割り当てられる。

塗布率データエレメント３は、オブジェクト外レンダリングの塗布率に関する物理的パラメータデータを保存する。

ターゲットオブジェクトの初期メッシュ化データ４０１およびターゲットオブジェクトの初期凹凸データ４０２を含むターゲットオブジェクトデータエレメント４は、適用される物理的パラメータによって変更されることができるターゲットオブジェクトデータを保存する。これらのデータは、例えば形状、サイズ、重さ、吸収係数、多孔度、化学組成およびオブジェクトの表面およびテクスチャに関する様々な特徴のようなターゲットオブジェクトの物理的特徴を含む。

オブジェクトのテクスチャデータＴのエレメント６は、一つまたは複数のインクが塗布されることができるターゲットオブジェクトの初期テクスチャデータを保存する。新規に得られた不確定なテクスチャデータＴ＋１は、メモリエレメント７内に含まれる。これらのデータは、例えばインクの組成、色、厚さ、明度、凹凸、光反射特徴などの物理的特徴を含む。

インテグレートデータエレメント５は、新規なテクスチャアセンブリＴ＋１を生成するためにインテグレータ１６によって適用される規則および／または関数データを保存する。これらの規則および／または関数により、例えば色のブレンド（例えば規則は、塗布される色の平均を計算することを可能にすることができる）、成分間の化学的相互作用、毛管現象による拡散、燃焼またはあらゆる熱力学的プロセス、滴作用、オブジェクトの表面の変更または悪化（例えば腐食または酸化、カビによる腐敗、剥落など）のような、得られる結果に影響を及ぼし得る一つまたは複数のプロセスを考慮に入れることが可能となる。

さらに、幾何学的特徴をうまく活用するために、混合規則および混合関数のデータ５は、オブジェクトの変更に関するパラメータを含んでいる。オブジェクトの変更に関するこれらのパラメータは、有利にはターゲットオブジェクトのメッシュ化および／または凹凸のデータに有効である。

プロジェクション前のバーチャルレンダリング（ＲＶＡＰ）データのエレメント８は、物理的インクデータおよび物理的アプリケータデータの結合後に得られたレンダリングデータを保存する。予想されるプロジェクションモードを考慮した後に得られる変換後のレンダリングの不確定データは、メモリエレメント９に内蔵される。これらのデータは、例えば、インクの組成、色、厚さ、明度、凹凸、光反射特徴などの物理的特徴を含む。

環境条件に関するパラメータのオプションエレメント１０は、例えば温度、圧力、湿度、物理的力（磁力、重力その他）などのデータのような、シーンの複数のエレメントに影響を及ぼし得るパラメータを含む。

テンポラリバックアップ１１の任意モジュールによって、時間的階層に関するデータ、特に、経路、圧力、方向、透明度などのデータのようなユーザ入力に関するデータを保存することが可能になる。このモジュールによって例えば、変更データによって要求されるオペレーションだけを実行して、一つまたは複数のパラメータの変更後に再度アニメーションのシミュレーションを実行することが可能になる。したがって、先行するシミュレーションに基づいた複数の連続するシミュレーションを単純かつ迅速に実現することができるか、あるいは先行して実行されたシミュレーションを発見することができる。

前記のメモリエレメント、および／または異なるモジュールは、システムの作動に大きく影響することなく、一つまたは複数のエレメント、および一つまたは複数のモジュールにまとめられることができる。

ユーザ入力１９によって、外部ソース、特に、物理的パラメータのアプリケーション経路を提供するユーザ由来のデータを受けることが可能になる。この入力によって、圧力、方向、透明度などのデータのような複数のタイプのパラメータを受けることが可能になり、適用されるパラメータエレメントを良好に決定、定量化および区画することができる。

プロジェクション前のバーチャルレンダリング（ＲＶＡＰ）生成モジュール１４は、プロジェクションモードとは無関係にターゲットオブジェクトに対するプロジェクションに互換性のあるプロジェクション前のバーチャルレンダリング（ＲＶＡＰ）の物理的データを含む、ターゲットオブジェクトについてのプロジェクション前のレンダリングを生成するために備えられている。プロジェクション前のバーチャルレンダリング（ＲＶＡＰ）は、物理的インクデータ、および物理的アプリケータデータから得られる。

プロジェクション前のバーチャルレンダリング（ＲＶＡＰ）変換モジュール１５は、ＲＶＡＰのデータを所定のレンダリングプロジェクションモード（ベクトル／一方向または法線／接線）に適応させるために備えられている。

テッセレーションモジュール４１０は、少なくとも一部分の凹凸データ（初期）からのメッシュ化データ（最終）への変換を実行する。

物理的パラメータのインテグレータモジュール１６は、オブジェクトのデータ、テクスチャアセンブリＴのデータ、変換されたＲＶＡＰデータ、オブジェクトの凹凸データおよびメッシュ化データ、ならびに対応する塗布率および環境の不確定データを考慮して、前記オブジェクト用の新規のテクスチャアセンブリＴ＋１を生成するために備えられている。

インテグレータモジュール１６は、規則選択サブモジュール１７、および一方では適用可能な少なくとも一つの規則および／または関数を選択し、もう一方では規則の適用モードを決定することを可能にし、結果として生じるテクスチャデータＴ＋１を生成する規則実行サブモジュール１８を含む。

バス１２によって、以下に記載するメモリエレメントと様々なモジュールとの間のデータ転送が可能になる。

図２は、本発明によるプロシージャルテクスチャ生成方法の主要な段階の機能フローチャートを示している。段階２０では、システムは初期化され、プロジェクション前のバーチャルレンダリング（ＲＶＡＰ）生成モジュール１４は、物理的アプリケータパラメータおよびインクパラメータに関するデータ２１および２２、ならびに物理的パラメータのアプリケーション経路に関するユーザデータ２３を受ける。オブジェクト外レンダリングは、オブジェクト外レンダリング生成モジュール１４によって生成される。

段階３０では、プロジェクション前のバーチャルレンダリング（ＲＶＡＰ）変換モジュール１５は、適用可能なプロジェクションモードによって要求されるフォーマット内でレンダリング変換を実行する。このモードに応じて、ベクトルまたは一方向プロジェクションモードであれば、段階３１が関係する。法線または接線プロジェクションモードの場合においては、段階３２が実行される。

テッセレーション段階４２４は、少なくとも一部分の凹凸データをメッシュ化データへ変換することを可能にする。

プロジェクションのタイプとは無関係に、次の段階４０は、インテグレータモジュールによるプロジェクション前のバーチャルレンダリング（ＲＶＡＰ）のインテグレートを備える。この段階は、適用可能な規則および／または関数の選択、ならびに適用可能な規則および／または関数に基づくインテグレートの実行を含む。この段階は、最終メッシュ化データおよび最終凹凸データを含むオブジェクトパラメータ、塗布率、テクスチャパラメータＴ、および環境パラメータのような、物理的パラメータのインテグレートを備え、それによって、シーンで起きるイベントによって影響される一つまたは複数のオブジェクトのための新規のテクスチャアセンブリＴ＋１を生成または適応させる。最終的に、段階５０でテクスチャデータＴ＋１が得られる。

前記の説明では、本発明によるシステムおよび方法は、一つまたは複数のオブジェクトのレンダリングを作成または変更するユーザ向けの編集ツール用に適応された作業環境において提示された。

変形形態では、本発明によるシステムおよび方法は、あらかじめ設定された物理的パラメータからのオブジェクトレンダリング生成のための、または、例えば中間結果に応じてシステム自体によって計算されることができる、自律モードで使用される。そのような実施態様は、有利にはビデオゲームまたはフィルム、詳細にはレンダリングまたはテクスチャがプロシージャルテクスチャ生成エンジンによって生成されるゲームまたはフィルムに対して使用される。本明細書に参照として取り入れた文献国際公開第２０１２／０１４０５７号には、そのようなレンダリング方法およびシステムの例が記載されている。

本発明によるシステムおよび方法によって、シーンの環境ならびにオブジェクト自体に固有の技術的ファクタ（物理的、化学的、熱力学的など）を考慮して、オブジェクトのレンダリングを生成および／または変更することが可能になる。

例えば、オブジェクト上の腐食作用を作成するために、ユーザは腐食に関するパラメータと一緒に、インク、またはペイント、およびオブジェクトを使用することができる。これらの物理的パラメータ（色のデータ以外）の中で、塗布されるインクまたはペイントに関するオブジェクトの挙動、すなわち異なる物理的エレメント間の相互作用は、例えば、プラスチックのような材料は腐食作用に反応せず、鋼は腐食ゾーンを発展させ、銅は酸化するなどを定義することができる。

複数の実施態様によると、いくつかのパラメータを物理的ペイントもしくはインクに、またはオブジェクトに、または環境に、さらには混合規則または混合関数に割り当てることができる。パラメータ配分またはアーキテクチャはまた、比較可能なレンダリングを生成するために変更することができる。

本発明によるシステムおよび方法の別の使用例では、オブジェクトに塗布される物理的インクまたはペイントは、例えば熱エネルギーまたは熱データ、圧力データなどのような、非測色パラメータだけを含む。物理的アプリケータが熱を適用する実施例では、このアプリケータは、木のプレート上で焼き絵作業の実施を可能にするはんだごてであってよい。金属縁が木版ゾーンを区画するとき、パラメータおよび規則によって、金属にはんだごてを当てても「焦げ」作用が生じないように物理的現象を管理することが可能である。アプリケーション経路データによって、刷り作業によって生じる模様またはモチーフを規定することができる。場合によっては経路データは、こての移動をシミュレーションするユーザ、または入力により供給されるアプリケーションカードに由来してもよい。

別の実施例では、ペイントされる溶剤が、ジェットによってテーブルの上面に塗布される。ペイントされる木の初期テクスチャは、同じ木を示すが自然の状態ではペイントされていないテクスチャによって置換される。アプリケーション経路によると、ペイントの残りを保持する一つまたは複数のゾーンが、さらにオブジェクト上に示されていてもよい。

下記の表１は、前記の実施例の実行を可能にするパラメータ、および規則の例を示している。

テンポラリバックアップによって有利には、プロセスを後ろに戻り、多数の先行している状態の一つを再発見することが可能である。それはまた、一つまたはいくつかのパラメータだけを変更して、変更されていない他のパラメータを用いて、こうしてすべてのデータを再度パラメータ化する必要を回避して、プロセスを再度作成することを可能にすることができる。これによって、例えばいくつかのパラメータだけを変更して得られる結果を簡単かつ迅速に比較することが可能になる。
例えば、プロセスの途中で先に塗布されるブラシの一塗りまたは複数回の塗りのために、インクの特徴（例えば色）を変更することができる。別の実施例では、インクの粘度を変更して、先行する層に対するこのインクの影響を減らしている。

図面および前記の説明は、本発明を説明するものであるが、何ら限定するものではない。
請求項における参照番号は、いかなる限定的な性格も持たない。「含む」および「備える」という語は、請求項に示されたエレメント以外の他のエレメントの存在を排除するものではない。一つのエレメントの前にある「一つ」という語は、そのようなエレメントの複数の存在を排除するものではない。さらに、前述のシステムおよび方法は、各段階で、有利にはマルチカナル（ｍｕｌｔｉ−ｃａｎａｌ）で、すなわち複数のテクスチャ（拡散、法線など）を処理して作動する。したがって、「テクスチャＴ（またはＴ＋１）」および「複数のテクスチャＴ（またはＴ＋１）」という語は、場合または実施態様にしたがって一つまたは複数のテクスチャに関係している。

１ 物理的インクデータ
２ 物理的アプリケータデータ
４ ターゲットオブジェクトデータ
５ 混合規則および混合関数データ
６ 初期テクスチャＴの物理的データ
１１ テンポラリバックアップモジュール
１３ａ マイクロプロセッサ
１３ｂ 命令メモリ
１４ プロジェクション前のバーチャルレンダリング生成モジュール
１５ プロジェクション前のバーチャルレンダリング変換モジュール
１６ 物理的パラメータのインテグレータモジュール
１７ 規則選択サブモジュール
１８ 規則実行サブモジュール

Claims (11)

1. 物理的インクデータおよび物理的アプリケータデータから、オブジェクトにプロシージャルテクスチャを生成するシステムであって、
   ‐下記のパラメータ、すなわち、色、粘度、温度、乾燥速度、化学組成、透明率の中から複数のパラメータを含む物理的インクデータ（１）、
   ‐下記のパラメータ、すなわち、アプリケータの幅、深さ、厚さ、輪郭、ざらつき、多孔度、柔軟性、塗布力、圧力、塗布温度の中から複数のパラメータを含む物理的アプリケータデータ（２）、
   ‐ターゲットオブジェクトの初期メッシュ化データ（４０１）およびターゲットオブジェクトの初期凹凸データ（４０２）を含む、ターゲットオブジェクトデータ（４）、
   ‐材料およびこの材料に塗布されるインクがどのように反応するかを決定するプロセスの記述を供給する混合規則および混合関数データ（５）、
   ‐初期テクスチャＴの物理的データ（６）、
   ‐マイクロプロセッサ（１３ａ）、および命令メモリ（１３ｂ）、
   ‐プロジェクションモードとは無関係に物理的インクデータを物理的アプリケータデータと結合させるために備えられた、プロジェクション前のバーチャルレンダリング生成モジュール（１４）、
   ‐このレンダリングデータを一方向または接線レンダリングプロジェクションモードに適応させるために備えられた、プロジェクション前のバーチャルレンダリング（ＲＶＡＰ）変換モジュール（１５）、
   ‐ターゲットオブジェクトの凹凸データをメッシュに変換するためのターゲットオブジェクトデータのテッセレーションモジュール（４１０）、
   ‐オブジェクトのデータ、テクスチャアセンブリＴのデータ、テッセレーションモジュールのデータ、および変換されたプロジェクション前のバーチャルレンダリングデータを考慮する一つまたは複数の前記のオブジェクトに対して、新規のテクスチャアセンブリＴ＋１を生成するために備えられたインテグレータモジュール（１６）、
   を含むシステム。
2. あらかじめ得られたプロシージャルパラメータからのテクスチャレンダリングモジュールを含む、請求項１に記載のテクスチャ生成システム。
3. 一つまたは複数のパラメータが変更されたオブジェクトのテクスチャアセンブリを再度生成するために、またはあるプロセスの前の段階、パラメータアーキテクチャがこの前の段階にある状態に戻るために、必要なデータを保存するために備えられたテンポラリバックアップモジュール（１１）をさらに含む、請求項１または２に記載のテクスチャ生成システム。
4. 混合規則および混合関数データ（５）がオブジェクトの変更に関するパラメータを含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載のテクスチャ生成システム。
5. オブジェクトの変更に関するパラメータがメッシュ化データおよび／または凹凸データに有効であることを特徴とする、請求項４に記載のテクスチャ生成システム。
6. 異なる物理的パラメータのインテグレートモードをそれらの間で規定および／または調節することができる結合規則および／または結合関数を使用するために備えられたインテグレータモジュール（１６）を含む、請求項１〜５のいずれか一つに記載のテクスチャ生成システム。
7. インテグレータモジュール（１６）が、一方では適用可能な少なくとも一つの規則および／または関数を選択し、もう一方では規則の適用モードを決定することを可能にし、結果として生じるテクスチャデータＴ＋１を生成する、規則選択サブモジュール（１７）、および規則実行サブモジュール（１８）を含む、請求項６に記載のテクスチャ生成システム。
8. 物理的インクデータ（４２）および物理的アプリケータデータ（４３）から、オブジェクトにプロシージャルテクスチャを生成する方法であって、下記の：
   ‐一つまたは複数のデータソースが、下記のデータ；
   ‐ 下記のパラメータ、すなわち、アプリケータの幅、深さ、厚さ、輪郭、ざらつき、多孔度、柔軟性、塗布力、圧力、塗布温度の中から複数のパラメータを含む物理的アプリケータデータ（２）、
   ‐ ターゲットオブジェクトの初期メッシュ化データ（４０１）およびターゲットオブジェクトの初期凹凸データ（４０２）を含む、ターゲットオブジェクトデータ（４）、
   ‐ 材料およびこの材料に塗布されるインクがどのように反応するかを決定するプロセスの記述を供給する混合規則および混合関数データ（５）、
   ‐ 初期テクスチャＴの物理的データ（６）、
   へのアクセスを提供する段階、
   ‐プロジェクション前のバーチャルレンダリング生成モジュール（１４）が、プロジェクションモードとは無関係に物理的インクデータを物理的アプリケータデータに結合させる段階、
   ‐プロジェクション前のバーチャルレンダリング変換モジュール（１５）が、あらかじめ得られたプロジェクション前のバーチャルレンダリングデータを受け、これらのデータを一方向または接線レンダリングプロジェクションモードへ適応させることを実行する段階、
   ‐テッセレーションモジュールが、少なくとも一部分の凹凸データからメッシュ化データへの変換を実行する段階、
   ‐インテグレータモジュール（１６）が、オブジェクトデータ、テクスチャアセンブリＴのデータ、変換されたプロジェクション前のバーチャルレンダリングデータ、オブジェクトの凹凸データおよびメッシュ化データ、ならびに対応する塗布率および環境の不確定データを受け、これらのデータを考慮して、一つまたは複数の前記オブジェクトの新規なテクスチャアセンブリＴ＋１を生成する段階、
   を含む方法。
9. インテグレータモジュールが、異なる物理的パラメータの動作モードをそれらの間で規定および／または調整するために、インテグレート規則および／またはインテグレート関数を受けることを特徴とする、請求項８に記載のテクスチャ生成方法。
10. 規則選択サブモジュール（１７）が少なくとも一つの適用可能な規則および／または関数を選択し、また規則実行サブモジュール（１８）は、結果として生じるテクスチャデータＴ＋１を生成するために規則の適用モードを決定するためのものであることを特徴とする、請求項８または９に記載のテクスチャ生成方法。
11. テンポラリバックアップモジュール（１１）は、一つまたは複数のパラメータが変更されるオブジェクトのテクスチャアセンブリ（Ｔ＋１）を再度生成するために、またはあるプロセスの前の段階で、パラメータアーキテクチャがこの前の段階にある状態に戻るために必要なデータを保存することを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか一つに記載のテクスチャ生成方法。

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