JP7031365B2 - 光環境評価装置、及びプログラム - Google Patents

光環境評価装置、及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、光環境評価装置、及びプログラムに関する。
３次元の照明空間の光環境をシミュレーションし、シミュレーション結果をモニター装置に表示する技術が知られている（例えば、特許文献１、及び特許文献２参照）。
一般に、モニター装置には、照明空間に設定した視点位置から視線方向を視たときに観測される観測範囲の光環境がシミュレーション結果に基づいて表示される。
特許第５１６１８１２号公報 特許第５２２７１３６号公報
しかしながら、従来の技術では、予めシミュレーションが行われている観測範囲の光環境しか表示することができない、という問題がある。また、表示可能な観測範囲を増やそうとすると、シミュレーションの回数が増えて労力と時間が増大する。
本発明は、複数の観測範囲の光環境のシミュレーション結果を効率良く提示できる光環境評価装置、及びプログラムを提供することを目的とする。
本発明は、３次元の照明空間の光環境のシミュレーション結果に基づいて、当該照明空間に設定された視点位置から所定の視線方向を視た観測範囲についての前記シミュレーション結果を示す結果画像を出力する光環境評価装置であって、３次元の前記照明空間を前記視点位置から視た３６０度全方位画像の各画素に前記シミュレーション結果の値を対応付けた照明空間光環境画像を生成し、当該照明空間光環境画像に基づいて、前記視線方向に対応する前記観測範囲の前記結果画像を生成する画像生成部、を備え、前記シミュレーション結果は、前記照明空間の輝度の分布を示す輝度分布と、前記照明空間の照度の分布を示す照度分布と、を含み、前記画像生成部は、前記輝度分布、及び前記照度分布ごとに、前記照明空間光環境画像を生成することを特徴とする。
本発明は、３次元の照明空間の光環境のシミュレーション結果に基づいて、当該照明空間に設定された視点位置から所定の視線方向を視た観測範囲についての前記シミュレーション結果を示す結果画像を出力する光環境評価装置であって、３次元の前記照明空間を前記視点位置から視た３６０度全方位画像の各画素に前記シミュレーション結果の値を対応付けた照明空間光環境画像を生成し、当該照明空間光環境画像に基づいて、前記視線方向に対応する前記観測範囲の前記結果画像を生成する画像生成部、を備え、前記照明空間光環境画像は、前記照明空間の測光量を保持したハイダイナミックレンジ画像であることを特徴とする。
本発明は、上記光環境評価装置において、前記シミュレーション結果は、前記照明空間
に存在する光源自身の輝度の分布を示す光源輝度分布を含み、前記画像生成部は、前記光
源輝度分布が対応付いた前記照明空間光環境画像を生成することを特徴とする。
本発明は、上記光環境評価装置において、ユーザー入力により前記結果画像内の位置が指定された場合に、当該位置における前記シミュレーション結果の値を出力する値出力部を備えることを特徴とする。
本発明は、上記光環境評価装置において、前記画像生成部は、ユーザー入力によって指定された閾値に基づいて、前記シミュレーション結果が前記閾値以上となる領域と、その他の領域と、を示す前記結果画像を生成することを特徴する。
本発明は、３次元の照明空間の光環境のシミュレーション結果に基づいて、当該照明空間に設定された視点位置から所定の視線方向を視た観測範囲についての前記シミュレーション結果を示す結果画像を出力するコンピューターによって実行されるプログラムであって、前記コンピューターを、前記視線方向を設定する視線方向設定部、及び、３次元の前記照明空間を正距円筒図法にしたがって投影して成る画像の各画素に前記シミュレーション結果の値が対応付いた照明空間光環境画像に基づいて、前記視線方向設定部によって設定された視線方向に対応する前記観測範囲の前記結果画像を生成する画像生成部、として機能させるとともに、前記シミュレーション結果は、前記照明空間の輝度の分布を示す輝度分布と、前記照明空間の照度の分布を示す照度分布と、を含み、前記画像生成部は、前記輝度分布、及び前記照度分布ごとに、前記照明空間光環境画像を生成することを特徴とする。
本発明は、３次元の照明空間の光環境のシミュレーション結果に基づいて、当該照明空間に設定された視点位置から所定の視線方向を視た観測範囲についての前記シミュレーション結果を示す結果画像を出力するコンピューターによって実行されるプログラムであって、前記コンピューターを、前記視線方向を設定する視線方向設定部、及び、３次元の前記照明空間を正距円筒図法にしたがって投影して成る画像の各画素に前記シミュレーション結果の値が対応付いた照明空間光環境画像に基づいて、前記視線方向設定部によって設定された視線方向に対応する前記観測範囲の前記結果画像を生成する画像生成部、として機能させるとともに、前記照明空間光環境画像は、前記照明空間の測光量を保持したハイダイナミックレンジ画像であることを特徴とする。
本発明によれば、複数の観測範囲の光環境のシミュレーション結果を効率良くユーザーに提示できる。
本発明の実施形態に係る光環境評価システムの構成を、光環境評価装置の機能的構成とともに示す図である。 結果表示画面の一例を示す図である。 照明空間と観測範囲との関係の説明図であり、（Ａ）は照明空間の平面図であり、（Ｂ）、及び（Ｃ）はそれぞれ、観測範囲の一例を示す図である。 照明空間光環境画像の例を示す図であり、（Ａ）は輝度分布を示す照明空間光環境画像の一例であり、（Ｂ）は照度分布を示す照明空間光環境画像の一例であり、（Ｃ）は光源輝度分布を示す照明空間光環境画像の一例である。 結果画像の生成過程の説明図である。 閾値視覚化処理の説明図であり、（Ａ）は閾値視覚化処理対象の結果画像の一例を示し、（Ｂ）は閾値視覚化結果画像の一例を示す。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、光環境評価システム１の構成を、光環境評価装置２の機能的構成とともに示す図である。
光環境評価システム１は、同図に示すように、光環境評価装置２と、表示装置４と、ユーザー入力装置６と、を備える。
光環境評価装置２は、３次元の照明空間７（図３）を対象に光環境をシミュレーションし、シミュレーション結果を示す結果表示画面１０（図２）を表示装置４に表示させる画面データ５を出力する。
表示装置４は、例えば液晶ディスプレイ等であり、光環境評価装置２の画面データ５に基づいて結果表示画面１０を表示することで、光環境のシミュレーション結果をユーザーに提示する。なお、結果表示画面１０をユーザーに提示可能であれば、例えば印刷装置や、プロジェクタ装置などの任意の出力装置を表示装置４に代えて用いることができる。
ユーザー入力装置６は、ユーザーの入力を受け付け、光環境評価装置２に入力する装置であり、例えばキーボードやタッチパネル、ポインティングデバイスなどである。またユーザー入力装置６は、結果表示画面１０に対するユーザーの操作にも用いられる。
なお、以下では、大型競技場の一例である屋内競技場を照明空間７の例にして説明する。
図２は、結果表示画面１０の一例を示す図である。
結果表示画面１０は、結果画像エリア１２と、パラメーター表示エリア１４と、平面マップ表示エリア１６と、操作コマンド表示エリア１８と、を含んでいる。
結果画像エリア１２には、光環境のシミュレーション結果を示す結果画像８が表示され、パラメーター表示エリア１４には、照明空間７の光環境に関する各種のパラメーター値が表示される。また平面マップ表示エリア１６には、照明空間７の平面図を示す平面画像１６Ａが表示され、操作コマンド表示エリア１８には、ユーザー操作コマンドの一覧が表示される。
結果画像８は、照明空間７の内部の所定の観測範囲Ｃ（図３）について、シミュレーションによって特定された光環境を示す画像である。この結果画像８により、照明空間７の内部において観測範囲Ｃの光環境を確認し、当該光環境を評価できる。
図３は照明空間７と観測範囲Ｃとの関係の説明図であり、図３（Ａ）は照明空間７の平面図であり、図３（Ｂ）、及び図３（Ｃ）はそれぞれ、観測範囲Ｃの一例を示す図である。
観測範囲Ｃは、３次元の照明空間７の内に設定した視点位置Ａから視線方向Ｂを視たときに観測される範囲に相当する。この観測範囲Ｃは、一般的な視野角を有した観測者が視点位置Ａから視線方向Ｂを視認したときの視野範囲を包含する広さに設定されている。
図２に示すように、この観測範囲Ｃの結果画像８は、３次元ＣＧ（computer graphics）によって生成されており、この結果画像８をみることで、視点位置Ａに立って視線方向Ｂをみたときの光環境をユーザーが擬似的に体験可能となっている。
また、結果表示画面１０では、ユーザーは、ユーザー入力装置６を用いて視線方向Ｂを任意に切り替え可能になっている。
すなわち、ユーザー入力装置６に視線方向Ｂが入力されると、その視線方向Ｂに合わせて、例えば図３（Ｂ）、及び図３（Ｃ）に示すように観測範囲Ｃが切り替えられ、切り替え後の観測範囲Ｃの結果画像８が結果表示画面１０に表示されるようになっている。このとき、ユーザーは、平面マップ表示エリア１６に表示された平面画像１６Ａによって照明空間７を俯瞰しながら、観測範囲Ｃの光環境を結果画像８で確認できる。
さらに、結果表示画面１０では、ユーザーがユーザー入力装置６（例えばポインティングデバイス）を使って結果画像８内の任意の位置（以下、ポインティング位置Ｐと言う）を指示可能となっている。ポインティング位置Ｐが指示されると、図２に示すように、ポインティング位置Ｐが平面画像１６Ａに重ねて表示されることで、照明空間７におけるポインティング位置Ｐをユーザーが把握できるようになっている。また、結果画像８のポインティング位置Ｐの近傍には、ポインティング位置Ｐにおける光環境のシミュレーション結果（本実施形態では照度、及び輝度の値）を表示する表示窓１５が表示される。これにより、ユーザーは観測範囲Ｃにおける任意の位置についてシミュレーション結果の数値を知ることができる。
またパラメーター表示エリア１４には、視線方向Ｂの水平角や、観測範囲Ｃのグレア評価値、背景輝度、表示装置４の表示の明るさのレベル表示などが表示される。表示装置４の明るさのレベル表示によって、ユーザーは、表示装置４の明るさの違いを考慮に入れて、結果画像８の光環境の表示を確認できるようになっている。
次いで、光環境評価装置２の構成について詳述する。
光環境評価装置２は、前掲図１に示すように、照明空間設定部２０と、視点位置設定部２２と、光環境シミュレーション部２４と、視線方向設定部２６と、画像生成部２８と、画面データ生成部３０と、出力部３２と、閾値設定部３４と、指定位置取得部３６と、値出力部３８と、を備える。
光環境評価装置２は、ＣＰＵやＭＰＵなどの演算ユニットを有するプロセッサーと、ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリデバイスと、メモリデバイスよりも比較的大きなデータ記憶容量を有したＨＤＤやＳＳＤ等のストレージ装置と、ユーザー入力装置６などの各種の入力装置が接続される入力インターフェース部と、表示装置４などの各種の出力装置が接続される出力インターフェース部と、を備えるコンピューターによって構成されている。メモリデバイス又はストレージ装置に格納された所定のコンピュータープログラムをプロセッサーが実行することで、図１に示す各機能が実現されている。
照明空間設定部２０は、シミュレーション対象となる３次元の照明空間７を擬似的に構築する３次元データ４０を光環境評価装置２に設定する。照明空間設定部２０は、外部機器（例えば、３次元空間のモデリング又はレンダリングを行う装置）から３次元データ４０を取得してもよいし、ユーザー入力装置６のユーザー操作等に基づいて３次元データ４０をモデリング又はレンダリングして生成することもできる。
３次元データ４０には、照明空間７に存在する物体、及び、光源を規定するデータが含まれている。物体は、例えば床や地面、壁、天井、什器などである。光源は光を発するものであり、照明器具などの人工光を発する器具や、自然光を発するもの（太陽や、自然光を反射する反射鏡、自然光を導光する導光体など）を含む。
また３次元データ４０には、光環境のシミュレーションに必要となる任意の情報が格納され、或いは、３次元データ４０に付随して照明空間設定部２０に設定されている。係る情報には、照明空間７の内の物体の色情報や、反射率及び透過率などの光学特性情報、照明空間７の内部の背景輝度（順応輝度とも称される）の情報などが挙げられる。
視点位置設定部２２は、照明空間７における視点位置Ａの座標を設定する。視点位置Ａには、光環境のシミュレーション結果を確認するユーザーが所望する任意の位置が予め設定される。
光環境シミュレーション部２４は、照明空間７において視点位置Ａから観測される３６０度の全方位についての光環境をシミュレーションし、シミュレーション結果を取得する。本実施形態では、光環境として、照度の分布と、輝度の分布と、光源自身の輝度分布と、がシミュレーションによって求められている。
光環境のシミュレーションのアルゴリズムには、視点位置Ａから観測される３６０度の全方位について、照度分布、輝度分布、及び光源自身の輝度分布の各々を算出可能であれば、任意のアルゴリズムを用いることができる。また、光環境シミュレーション部２４は、光環境シミュレーション機能を有した外部のコンピューターからシミュレーションの結果を取得してもよい。
視線方向設定部２６は、ユーザー入力装置６からのユーザー入力、又は初期値に基づいて、視点位置Ａの視線方向Ｂを設定する。
画像生成部２８は、照明空間光環境画像生成部４２と、出力用画像生成部４４とを備える。
照明空間光環境画像生成部４２は、光環境シミュレーション部２４のシミュレーション結果と、照明空間７の３６０度全方位画像と、に基づいて、照明空間光環境画像４６を生成する。３６０度全方位画像は、照明空間７の視点位置Ａから観測される３６０度の全方位の範囲を１枚に収めた画像であり、３６０度全景画像や３６０度パノラマ画像とも称され、例えば照明空間７の３次元データ４０に基づいて生成される。
照明空間光環境画像４６は、３６０度全方位画像の各画素に、その画素が示す照明空間７の位置における光環境のシミュレーション結果の値を格納することで対応付けた画像である。光環境評価装置２では、光環境のシミュレーション結果である照度分布、輝度分布、及び光源輝度分布ごとに照明空間光環境画像４６が生成される。
図４は照明空間光環境画像４６の例を示す図であり、図４（Ａ）は輝度分布を示す照明空間光環境画像４６の一例であり、図４（Ｂ）は照度分布を示す照明空間光環境画像４６の一例である。また図４（Ｃ）は光源輝度分布を示す照明空間光環境画像４６の一例である。
上記３６０度全方位画像には、３次元の照明空間７の全体を正距円筒図法により投影して得られる画像が用いられている。この３６０度全方位画像の各画素に、光環境のシミュレーション結果の値が格納されることで、図４（Ａ）～図４（Ｃ）に示す照明空間光環境画像４６が得られる。
図１に戻り、出力用画像生成部４４は、視線方向設定部２６によって設定された視線方向Ｂの観測範囲Ｃについての結果画像８を照明空間光環境画像４６に基づいて生成する。
図５は、結果画像８の生成過程の説明図である。
結果画像８の生成に際し、出力用画像生成部４４は、図５（Ａ）に示すように、視線方向Ｂを中心した球状の全天球オブジェクト４８に、照明空間光環境画像４６をマッピングした全天球オブジェクト画像５０を生成する。そして、出力用画像生成部４４は、全天球オブジェクト画像５０のうち、視線方向Ｂを中心とした所定範囲の領域を観測範囲Ｃとして抽出し、これを所定の大きさの矩形平面状に変換・拡大することで、図５（Ｂ）に示すような結果画像８を生成する。
さらに詳述すると、正距円筒図法により３次元の照明空間７を投影した３６０度全方位画像では、各画素の位置が、球体として捉えた３次元の照明空間の表面の座標と一対一に対応付けられている。換言すれば、３６０度全方位画像から得られる照明空間光環境画像４６を、球状の全天球オブジェクト４８の内部に、テクスチャとして貼るようにマッピングするだけで、照明空間７の中で視点位置Ａから任意の視線方向Ｂを視た位置と、その位置の光環境のシミュレーション結果とが正確に対応付いた全球画像である上記全天球オブジェクト画像５０が得られることとなる。
そして、この全天球オブジェクト４８の全天球オブジェクト画像５０から視線方向Ｂに対応する所定範囲Ｄを観測範囲Ｃとして抽出することで、その観測範囲Ｃについてのシミュレーション結果を示す上記結果画像８が得られることとなる。
出力用画像生成部４４は、視線方向設定部２６によって異なる視線方向Ｂが設定されるごとに、全天球オブジェクト画像５０から視線方向Ｂに対応する所定範囲を観測範囲Ｃとして抽出して結果画像８を生成することで、任意の視線方向Ｂについての結果画像８を共通の全天球オブジェクト画像５０から生成する。
なお、上述の通り、照明空間光環境画像４６は、照度分布、輝度分布、及び光源輝度分布ごとに生成されており、出力用画像生成部４４は、ユーザー等の指定に対応した照明空間光環境画像４６に基づいて、結果画像８を生成する。
これにより、ユーザーは、照明空間７の輝度分布、及び照度分布のそれぞれを個別に確認でき、また、照明空間７における光源自身の輝度を、照明空間７の内部の輝度分布と独立して確認できる。
図１に戻り、画面データ生成部３０は、上記結果表示画面１０を表示装置４に表示させるための画面データ５を生成する。この画面データ５は、出力用画像生成部４４によって生成された結果画像８や、光環境のシミュレーションに用いられた各種パラメーター、視点位置Ａ、視線方向Ｂなどに基づいて生成される。
出力部３２は、画面データ５を表示装置４に出力し、これにより、表示装置４に結果表示画面１０が表示される。
閾値設定部３４は、ユーザー入力装置６からユーザー入力を受けることで、ユーザーによって指定された閾値を出力用画像生成部４４に設定する。出力用画像生成部４４は、閾値が設定された場合、結果画像８に対して閾値視覚化処理を施した閾値視覚化結果画像５２を生成する。
図６は、閾値視覚化処理の説明図であり、図６（Ａ）は、閾値視覚化処理対象の結果画像８の一例を示し、図６（Ｂ）は閾値視覚化結果画像５２の一例を示す。
閾値視覚化処理は、図６（Ａ）に示す結果画像８の領域を、シミュレーション結果が閾値以上の第１領域５２Ａと、その他の第２領域５２Ｂとに色分けした閾値視覚化結果画像５２を生成する処理である。
閾値が設定された場合には、この閾値視覚化結果画像５２が結果画像８に代えて画面データ生成部３０に出力され、結果表示画面１０に表示される。
そしてユーザーは、閾値視覚化結果画像５２により、シミュレーション値が閾値以上の領域を容易に把握できる。
図１に戻り、指定位置取得部３６は、ユーザーが結果画像８内で指定したポインティング位置Ｐをユーザー入力装置６から取得する。また値出力部３８は、照明空間光環境画像４６におけるポインティング位置Ｐの画素に対応付いたシミュレーション結果の値を取得し、その値をポインティング位置Ｐとともに画面データ生成部３０に出力する。
画面データ生成部３０は、ポインティング位置Ｐと、シミュレーション結果の値とが入力されると、結果表示画面１０において、結果画像８のポインティング位置Ｐに、シミュレーション結果の値を重ねて表示する画面データ５を生成する。
ユーザーは、この表示により、結果画像８の中の任意のポインティング位置Ｐで、シミュレーション結果の値を確認することができる。
ここで、画像生成部２８は、照明空間光環境画像４６をＨＤＲ（ハイダイナミックレンジ）画像の形式で生成する。ＨＤＲ画像形式は、各画素に３２bitの浮動小数点で表された値を格納する形式であり、画像生成部２８は、照明空間光環境画像４６の各画素に、光環境のシミュレーションによって求められた測光量（照度や輝度、光束、光量、光度など）を３２ｂｉｔの浮動小数点で格納する。これにより、一般的なダイナミックレンジよりも幅広いレンジで測光量が保持される。
一方、画面データ生成部３０は、表示装置４に表示する結果表示画面１０の画面データ５を生成する際、結果画像８（照明空間光環境画像４６）の各画素の測光量のダイナミックレンジを表示装置４に合わせて縮小するトーンマッピング（階調値化）を行っている。
照明空間光環境画像４６がラディアンスイメージファイル（放射輝度マップファイル）形式のＨＤＲ画像である場合、結果画像８の各画素にはｓＲＧＢ値が格納されている。この場合、画面データ生成部３０は、結果画像８のｓＲＧＢ値に基づいて、この結果画像８のダイナミックレンジを、RGB8bit（256階調）の表示装置４に合わせるためのトーンマッピングを、次の手順によって行っている。
すなわち、画面データ生成部３０は、先ず、結果画像８に格納されているｓＲ値、ｓＧ値、ｓＢ値を、次式にしたがってＸＹＺ三刺激値に変換する。
X = 0.4124sR + 0.3576sG + 0.1805sB
Y = 0.2126sR + 0.7152sG + 0.0722sB
Z = 0.0193sR + 0.1192sG + 0.9505sB
次いで、画面データ生成部３０は、ＸＹＺ三刺激値を次式によって表示装置４の最大表示輝度Ymoni（cd/m2）でトーンマッピングする。
sRmoni = ( 3.2406X－1.5372Y－0.4986Z)／Ymoni
sGmoni = (－0.9689X＋1.8758Y＋0.0415Z)／Ymoni
sBmoni = ( 0.0557X－0.2040Y＋1.0570Z)／Ymoni
次に、画面データ生成部３０は、次式によってRGBmoniをガンマ補正する。
（Ａ）sRmoni、sGmoni、sBmoni ≦ 0.0031308の場合
sR’moni = 12.92×sRmoni
sG’moni = 12.92×sGmoni
sB’moni = 12.92×sBmoni
（Ｂ）sRmoni、sGmoni、sBmoni ＞ 0.0031308の場合
sR’moni = 1.055×sRmoni(1.0/2.4)－0.055
sG’moni = 1.055×sGmoni(1.0/2.4)－0.055
sB’moni = 1.055×sBmoni(1.0/2.4)－0.055
そして画面データ生成部３０は、次式によってsR’moni、sG’moni、sB’moniを８ｂｉｔに変換する。
R8bit = 255×sR’moni
G8bit = 255×sG’moni
B8bit = 255×sB’moni
このようなトーンマッピングにより、表示装置４において、測光量に忠実に結果画像８が表示されることとなり、ユーザーは、実際の光環境の見え方を、結果画像８を通じて体感できる。
係る構成の下、ユーザーが光環境評価システム１を用いて照明空間７の光環境を評価する場合、先ず、照明空間７の３次元データ４０と視点位置Ａとを光環境評価装置２に設定し、光環境シミュレーション部２４によって、照明空間７について光環境のシミュレーション結果を得る。
そして、光環境評価装置２では、画像生成部２８において、シミュレーション結果と、照明空間７の３６０度全方位画像と、に基づいて、照明空間光環境画像４６が生成される。
次いで、ユーザーによって視線方向Ｂが設定され、或いは視線方向Ｂとして初期値が設定されると、画像生成部２８は、視点位置Ａから視線方向Ｂを視たときの観測範囲Ｃについての結果画像８を、照明空間光環境画像４６に基づいて生成する。画面データ生成部３０は、この結果画像８を含む結果表示画面１０の画面データ５を生成し、この画面データ５が表示装置４に出力されることで、結果表示画面１０が表示装置４に表示される。
ユーザーは、結果表示画面１０の結果画像８を視ることで、視点位置Ａから視線方向Ｂを視た観測範囲Ｃの光環境を体感し、評価できる。
また、ユーザーは、他の観測範囲Ｃを確認したいきには、ユーザー入力装置６を用いて視線方向Ｂを切り替える。光環境評価装置２では、切り替え後の視線方向Ｂが視線方向設定部２６に設定されると、画像生成部２８が、切り替え後の視線方向Ｂに対応する観測範囲Ｃについての結果画像８を、上記照明空間光環境画像４６に基づいて生成する。この結果画像８が結果表示画面１０に表示されることで、ユーザーは切り替えた視線方向Ｂの観測範囲Ｃの光環境を確認できる。
視線方向Ｂの切り替えに際し、光環境評価装置２では、シミュレーションを行う必要もなく、また、視線方向Ｂに対応する結果画像８を生成しておく必要もないため、ユーザーが視線方向Ｂを任意に切り替えても、それぞれの結果画像８をスムーズにユーザーに提示することができる。
これにより、ユーザーは、視線方向Ｂの制限を受けることなく、任意の視線方向Ｂついてインタラクティブに光環境を確認し、照明空間７の各部の光環境を評価できる。
上述した実施形態によれば、次のような効果を奏する。
本実施形態では、光環境評価装置２は、３次元の照明空間７を視点位置Ａから視た３６０度全方位画像の各画素に、光環境のシミュレーション結果の値が対応付いた照明空間光環境画像４６を生成し、当該照明空間光環境画像４６に基づいて、視線方向設定部２６によって設定された視線方向Ｂに対応する観測範囲Ｃの結果画像８を生成する。
これにより、異なる視線方向Ｂが設定された場合、光環境のシミュレーションを再度実行しなくとも、その視線方向Ｂに対応する観測範囲Ｃの結果画像８を照明空間光環境画像４６に基づいて生成することができる。
したがって、視線方向Ｂが異なる複数の観測範囲Ｃについての結果画像８を効率良くユーザーに提示できる。
本実施形態では、光環境評価装置２は、照明空間７の輝度の分布を示す輝度分布と、当該照明空間７の照度の分布を示す照度分布と、光環境のシミュレーション結果に含み、画像生成部２８（照明空間光環境画像生成部４２）は、輝度分布、及び照度分布ごとに、照明空間光環境画像４６を生成する。
輝度分布、及び照度分布の各々の照明空間光環境画像４６から結果画像８が生成されることで、ユーザーは、照明空間７の輝度分布、及び照度分布のそれぞれを個別に確認できる。
本実施形態では、光環境評価装置２は、照明空間７に存在する光源（例えば照明器具など）による輝度の分布を示す光源輝度分布を光環境のシミュレーション結果に含み、画像生成部２８（照明空間光環境画像生成部４２）は、光源輝度分布が対応付いた照明空間光環境画像４６を生成する。
光源輝度分布の照明空間光環境画像４６から結果画像８が生成されることで、ユーザーは、照明空間７における光源自身の輝度を、照明空間７の内部の輝度分布と独立して確認できる。
本実施形態では、光環境評価装置２は、ユーザー入力により結果画像８内でポインティング位置Ｐが指定された場合に、当該ポインティング位置Ｐにおける光環境のシミュレーション結果の値（照度、輝度）を表示装置４に表示する。
これにより、ユーザーは、結果画像８における任意の位置について、光環境の値を簡単に確認できる。
本実施形態では、光環境評価装置２は、画像生成部２８が、ユーザー入力によって指定された閾値に基づいて、光環境のシミュレーション結果が閾値以上の第１領域５２Ａと、その他の第２領域５２Ｂとを示した閾値視覚化結果画像５２を生成する。
この閾値視覚化結果画像５２により、観測範囲Ｃにおける光環境の閾値を視覚化してユーザーに提示できる。
本実施形態では、照明空間光環境画像４６は、照明空間７の測光量を保持したハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）画像であるため、結果画像８内のポインティング位置Ｐについて、多種の測光量をユーザーに表示でき、また、結果画像８のダイナミックレンジを表示装置４に合わせてトーンマッピングすることで、実際の光環境の見え方を忠実に表示装置４に再現できる。
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を例示したものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。
例えば、上述した実施形態において、光環境評価装置２は、複数の視点位置Ａが設定された場合、視点位置Ａごとに照明空間光環境画像４６を生成し、それぞれの照明空間光環境画像４６に基づいて、結果画像８を生成してもよい。
これにより、ユーザーは、複数の視点位置Ａの中から所望の視点位置Ａを選択し、その視点位置Ａにおいて視線方向Ｂを任意に切り替えて光環境を評価できる。
１ 光環境評価システム
２ 光環境評価装置
５ 画面データ
６ ユーザー入力装置
７ 照明空間
８ 結果画像
１０ 結果表示画面
２４ 光環境シミュレーション部
２６ 視線方向設定部
２８ 画像生成部
３０ 画面データ生成部
３２ 出力部
３４ 閾値設定部
３６ 指定位置取得部
３８ 値出力部
４２ 照明空間光環境画像生成部
４４ 出力用画像生成部
４６ 照明空間光環境画像
４８ 天球オブジェクト
５０ 天球オブジェクト画像
５２ 閾値視覚化結果画像
５２Ａ 第１領域
５２Ｂ 第２領域
Ａ 視点位置
Ｂ 視線方向
Ｃ 観測範囲
Ｐ ポインティング位置

Claims (7)

  1. ３次元の照明空間の光環境のシミュレーション結果に基づいて、当該照明空間に設定された視点位置から所定の視線方向を視た観測範囲についての前記シミュレーション結果を示す結果画像を出力する光環境評価装置であって、
    ３次元の前記照明空間を前記視点位置から視た３６０度全方位画像の各画素に前記シミュレーション結果の値を対応付けた照明空間光環境画像を生成し、当該照明空間光環境画像に基づいて、前記視線方向に対応する前記観測範囲の前記結果画像を生成する画像生成部、を備え、
    前記シミュレーション結果は、
    前記照明空間の輝度の分布を示す輝度分布と、
    前記照明空間の照度の分布を示す照度分布と、を含み、
    前記画像生成部は、
    前記輝度分布、及び前記照度分布ごとに、前記照明空間光環境画像を生成する
    ことを特徴とする光環境評価装置。
  2. ３次元の照明空間の光環境のシミュレーション結果に基づいて、当該照明空間に設定された視点位置から所定の視線方向を視た観測範囲についての前記シミュレーション結果を示す結果画像を出力する光環境評価装置であって、
    ３次元の前記照明空間を前記視点位置から視た３６０度全方位画像の各画素に前記シミュレーション結果の値を対応付けた照明空間光環境画像を生成し、当該照明空間光環境画像に基づいて、前記視線方向に対応する前記観測範囲の前記結果画像を生成する画像生成部、を備え、
    前記照明空間光環境画像は、前記照明空間の測光量を保持したハイダイナミックレンジ画像であることを特徴とする光環境評価装置。
  3. 前記シミュレーション結果は、
    前記照明空間に存在する光源自身の輝度の分布を示す光源輝度分布を含み、
    前記画像生成部は、
    前記光源輝度分布が対応付いた前記照明空間光環境画像を生成する
    ことを特徴とする請求項１に記載の光環境評価装置。
  4. ユーザー入力により前記結果画像内の位置が指定された場合に、当該位置における前記シミュレーション結果の値を出力する値出力部を備える
    ことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の光環境評価装置。
  5. 前記画像生成部は、
    ユーザー入力によって指定された閾値に基づいて、前記シミュレーション結果が前記閾値以上となる領域と、その他の領域と、を示す前記結果画像を生成する
    ことを特徴する請求項１～４のいずれかに記載の光環境評価装置。
  6. ３次元の照明空間の光環境のシミュレーション結果に基づいて、当該照明空間に設定された視点位置から所定の視線方向を視た観測範囲についての前記シミュレーション結果を示す結果画像を出力するコンピューターによって実行されるプログラムであって、
    前記コンピューターを、
    前記視線方向を設定する視線方向設定部、及び、
    ３次元の前記照明空間を正距円筒図法にしたがって投影して成る画像の各画素に前記シミュレーション結果の値が対応付いた照明空間光環境画像に基づいて、前記視線方向設定部によって設定された視線方向に対応する前記観測範囲の前記結果画像を生成する画像生成部、として機能させるとともに、
    前記シミュレーション結果は、
    前記照明空間の輝度の分布を示す輝度分布と、
    前記照明空間の照度の分布を示す照度分布と、を含み、
    前記画像生成部は、
    前記輝度分布、及び前記照度分布ごとに、前記照明空間光環境画像を生成する
    ことを特徴とするプログラム。
  7. ３次元の照明空間の光環境のシミュレーション結果に基づいて、当該照明空間に設定された視点位置から所定の視線方向を視た観測範囲についての前記シミュレーション結果を示す結果画像を出力するコンピューターによって実行されるプログラムであって、
    前記コンピューターを、
    前記視線方向を設定する視線方向設定部、及び、
    ３次元の前記照明空間を正距円筒図法にしたがって投影して成る画像の各画素に前記シミュレーション結果の値が対応付いた照明空間光環境画像に基づいて、前記視線方向設定部によって設定された視線方向に対応する前記観測範囲の前記結果画像を生成する画像生成部、として機能させるとともに、
    前記照明空間光環境画像は、前記照明空間の測光量を保持したハイダイナミックレンジ画像であることを特徴とするプログラム。
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