JPH07121595A - デザイン評価用カラーシミュレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用環境を考慮して候補色を決定し、表示を
行うことのできるデザイン評価用カラーシミュレータを
実現すること。 【構成】 地域別、性別、年齢別等に大別された不特定
多数の人間が「楽しく感じる色」、「軽く感じる色」等
を調査した結果に基づいて感性用語と色とを関連付けた
複数のデータベースからなる感性データベース群と、感
性用語および感性データベース群のうちのデータベース
を選択する入力等を行うための入力手段と、感性用語に
対応する入力層と、複数の候補色に対応する出力層から
なるニューラルネットワークを備え、入力手段への入力
内容に応じて評価に用いる候補色を決定する表示色決定
手段とを有し、表示色決定手段は、入力手段への入力に
よって選択されたデータベースの格納内容に応じてニュ
ーラルネットワークを構成する網の重み付けを行ない、
該ニューラルネットワークを用いて候補色を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコンピュータグラフィッ
クスを用いたデザイン評価用カラーシミュレータに関
し、特に、入力された感性用語に応じて評価に用いる候
補色を表示するデザイン評価用カラーシミュレータに関
する。

【０００２】

【従来の技術】デザインにおいて、色は形とともに重要
な役割を果たす。従来、自動車や家電製品等の色を決定
するときには実際に模型に塗色を施して判断材料とする
ことが行われ、景観材料（ガードレール、橋梁等）とな
るモデル化が困難な大型のものについてはデザイナーの
描くパース図等が判断材料として用いられている。

【０００３】しかし、模型に塗色を施す場合には模型の
作製に時間がかかる、また、パース図では本物らしく見
えず実感が湧かない等の理由から、近年では、色の変更
が容易であり、実際の写真等と合成することのできるコ
ンピュータグラフィックスによる表示を行い、判断材料
とすることが多く行われている。

【０００４】景観材料等の色については、形が同じであ
っても、周囲の景色や地域性（文教地区、繁華街等）に
合わせて決定することが望ましい。

【０００５】また、家電製品等の室内に配置されるもの
においては、照明の種類（白熱電球、蛍光灯等）によっ
て異なる色に見えるため、照明種類を考慮する必要があ
る。このことは、自動車等の塗色についても輸出される
地域の気候によっても異なる色に見えることがあり、景
観材料においても昼間と夜間での状態を確認することが
必要であるために、これらのいずれについても光源種類
を考慮した表示が必要とされる。

【０００６】上記のいずれの場合においても、候補色
は、デザイナーの主観によって決定されるものであり、
コンピュータグラフィックスを用いた表示システムにお
いても、単純に入力数値に応じた表示を行うものであっ
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のコンピ
ュータグラフィクスを用いたシステムは、単純に入力さ
れた数値によって表示を行うものであり、候補色はデザ
イナーの主観によって決定されてしまい、候補色が必ず
しも適切なものにならず、照明種類を考慮した表示を行
うことができないという問題点がある。

【０００８】本発明は上述したような従来の技術が有す
る問題点に鑑みてなされたものであって、使用環境を考
慮して候補色を決定し、表示を行うことのできるデザイ
ン評価用カラーシミュレータを実現することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のデザイン評価用
カラーシミュレータは、感性用語に応じて評価に用いる
候補色を表示するデザイン評価用カラーシミュレータで
あって、地域別、性別、年齢別等に大別された不特定多
数の人間が「楽しく感じる色」、「軽く感じる色」等を
調査した結果に基づいて感性用語と色とを関連付けた複
数のデータベースからなる感性データベース群と、感性
用語および前記感性データベース群のうちのデータベー
スを選択する入力等を行うための入力手段と、感性用語
に対応する入力層と、複数の候補色に対応する出力層か
らなるニューラルネットワークを備え、前記入力手段へ
の入力内容に応じて評価に用いる候補色を決定する表示
色決定手段とを有し、前記表示色決定手段は、前記入力
手段への入力によって選択されたデータベースの格納内
容に応じて前記ニューラルネットワークを構成する網の
重み付けを行ない、該ニューラルネットワークを用いて
評価に用いる候補色を決定することを特徴とする。

【００１０】この場合、表示色決定手段にて決定された
候補色を、入力手段に入力された光源の種類を示す指示
入力に応じて変換する変換手段を設けてもよい。

【００１１】

【作用】本発明においては、選択されたデータベースの
格納内容に応じて候補色を決定するニューラルネットワ
ークの網の重み付けがなされるので、データベースの選
択状態によって表示される候補色が変更される。本発明
においては、各データベースが、不特定多数の人間が
「楽しく感じる色」、「軽く感じる色」等の感性を定量
化したデータベースであり、さらに、地域別、性別、年
齢別等に分類されているので、決定される候補色に地域
性を持たせることや使用者の嗜好を反映したものとする
ことができる。

【００１２】光源の種類を示す指示入力に応じて候補色
を変換する変換手段を設けた場合には、地域や室内の特
徴を示す光源種類を入力すると、それに応じて表示する
候補色が変化するので、微妙な色の確認が可能となる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１４】図１は本発明のデザイン評価用カラーシミ
ュレータの一実施例の要部の機能構成を示す図、図２は
本実施例における、モデルの生成および色付けの過程を
示す機能構成を示す図である。

【００１５】本実施例における表示モデルの生成は、図
２に示すように、デザイン画を基にワイヤーフレームを
作り、骨格の作成を行うモデリング処理Ｓ２０１、モデ
リング処理Ｓ２０１にて作成された骨格に面を張り、色
・陰影を付けて映像を制作するレンダリング処理Ｓ２０
２、レンダリング処理Ｓ２０２にて制作された映像につ
いて、色の変更、混ぜ合わせや画像合成処理を行うペイ
ンティング処理Ｓ２０４によってなされる。これらの各
処理はいずれも従来公知の技術によって行われるもので
あるため、説明は省略する。

【００１６】ライブラリメイキング処理Ｓ２０３は、本
発明の特徴とする感性用語からの色選択、配置される場
所によって変化する表示モデルの色のシミュレーショ
ン、表示モデルの表面材質を表すための金属質感パラメ
ータライブラリ、表示する柄をパースに合わせて変形さ
せるための柄変形モジュール、形成画像をコマ取りして
動画とするためのアニメーション用コマ取りツールから
なるもので、レンダリング処理Ｓ２０２およびペインテ
ィング処理Ｓ２０４での映像や画像は、これらのライブ
ラリを活用することによって作成される。

【００１７】図１に示す構成は、上記のライブラリメイ
キング処理Ｓ２０３のうちの感性用語からの色選択を行
う部分を示すものである。以下、その構成および動作に
ついて説明する。

【００１８】本実施例は、表示色決定手段１０１、塗料
色データベース１０２、複数のデータベースからなる感
性データベース群１０３、入力手段１０４、マンセル色
−Ｒ，Ｇ，Ｂ変換手段１０５および表示システム１０６
から構成されている。

【００１９】入力手段１０４は、外部からのキー（不図
示）入力を受け付けて、その内容である、表示モデルの
形を示す数値、感性データベース群１０３のうちの利用
するデータベースおよび各データベースの重要度、「楽
しい」、「軽い」等の感性を示す言葉および表示モデル
が配置される場所での光源種類等の指示入力を表示色決
定手段１０１へ出力する。

【００２０】感性データベース群１０３を構成する個々
のデータベースは、不特定多数の人間について、「楽し
く感じる色」、「軽く感じる色」等の色についての感性
を調査し、その結果を定量化したデータベースであり、
各データベースは、地域別、性別、年齢別等に分けられ
ている。塗料色データベース１０２は、ＪＩＳに規定さ
れる修正マンセル表色系（以下、単にマンセル色とい
う）にて表示される色を「感性を示す言葉」に関連付け
て記憶している。

【００２１】表示色変換手段１０１は、入力手段１０４
の入力内容が示す感性データベース群１０３内のデータ
ベースと、塗料色データベース１０２の記憶内容に基づ
いて表示色を決定する。

【００２２】マンセル色−Ｒ，Ｇ，Ｂ変換手段１０５
は、表示色決定手段１０１にて決定されたマンセル色を
ＣＲＴに表示させるためのＲＧＢ信号に変換し、表示シ
ステム１０６は、変換されたＲＧＢ信号による表示を行
う。

【００２３】上記の各構成要素は、不図示の制御装置に
よって制御されており、該制御装置は、本実施例のデザ
イン評価用カラーシミュレータ全体の動作を制御するも
のであり、上述したモデリング処理Ｓ２０１、レンダリ
ング処理Ｓ２０２、ライブラリメイキング処理Ｓ２０３
およびペインティング処理Ｓ２０４を実行する。

【００２４】図３は、入力手段１０４からの指示入力か
ら表示画像を生成するときの制御装置の制御動作を示す
フローチャート、図４は表示色決定手段１０１に設けら
れ、表示色を決定するためのニューラルネットワークの
構成を示す図である。以下、図３および図４を参照して
表示画像の生成過程について説明する。

【００２５】装置利用者が、利用するデータベースとそ
の重要度、感性を示す言葉、光源種類等の指示入力とと
もに表示色決定を行う旨の入力を入力手段１０４に対し
て行うと、制御装置は、選択されたデータベースおよび
その重要度に応じて表示色決定を行うニューラルネット
ワークの網を重み付けする（ステップＳ１）。

【００２６】本実施例のニューラルネットワークは階層
型のもので、図４に示すように「楽しい」、「軽い」、
「シックな」、「渋い」等の感性を示す言葉に対応する
入力層と、マンセル色に対応する出力層と、出力の曖昧
さを調節するために入力層と出力層の間に設けられた中
間層から構成されている。入力層は３３ユニット（感性
用語３３語分）、中間層は４０ユニット、出力層は２８
０ユニット（塗料色２８０色分）設けられ、各入力層と
各中間層および各中間層と各出力層は網によってユニッ
トが個別に結合されており、制御装置は各ユニットの結
合の重みを調節する。なお、本実施例においては重み付
けの手法としてバックプロパゲーション（誤差逆伝播
法）を用いた。なお、上記の出力層、中間層および出力
層の各ユニット数は感性用語や色の数に応じて当然変化
する。

【００２７】制御装置は、上記のように重み付けされた
ニューラルネットワークの入力層の各ユニットのうちの
入力された感性用語に対応するユニットに信号入力し、
塗料色を決定する（ステップＳ２）。

【００２８】入力信号は結合の重みによって変化する伝
達条件によって変換され、出力層の各ユニットの内容が
決定され、制御装置はこれらの各出力ユニットの値から
表示色を決定する。表示色の決定においては、最も数値
が大きな（または小さな）もののみを最適候補として表
示することや、所定のしきい値以上（または以下）の複
数色の組み合せが変化するものについて全て順位付けし
て表示すること等が考えられる。

【００２９】次に、制御装置は、ステップＳ２にて決定
された塗料色をコンピュータグラフィックスで表示する
ために、マンセル色−Ｒ，Ｇ，Ｂ変換手段１０５によっ
てＲＧＢ信号に変換させ（ステップＳ３）、さらに、表
示色決定手段１０１に、入力された光源の種類に応じた
補正を行わせて表示システム１０６に表示させる（ステ
ップＳ４）。

【００３０】上記のステップＳ３にて行われるマンセル
色からＲＧＢ信号への変換に際して、実測データに一致
していない色は、スプラインによる補間を用いて変換を
行った。

【００３１】マンセル表色系は、高さ方向に明度、半径
方向に彩度、円周方向に色相を持った円錐を２つ組み合
せた形で表されるが、その分類方法は人間の視感による
ものであり物理的な根拠はない。そこで、本実施例で
は、ＪＩＳ Ｚ８７２１で規定される実測値に基づいて
変換を行った。

【００３２】図５（ａ）に示す例は、に示す点を補間
する場合の例を示すものである。まず、補間する点の近
傍となるＪＩＳ Ｚ８７２１で規定される点を求め、求
められた各点を彩度方向に対する補間を行う。このとき
に求められる点がである。次に、点を用いて色相方
向に対する補間を行う。このときに求められる点がで
ある。続いて、点を用いて明度方向に対する補間を行
い点を得る。

【００３３】上記の各補間は全てスプラインを用いて行
われている。補間を行うために必要とされる近傍点のデ
ータ点数は、スプラインの次数によって変化するもの
で、ｎ次のスプライン変換を行う場合には、ｎ＋２のデ
ータ点が必要となる。

【００３４】このようにして得られたスプライン関数曲
線を用いて、図５（ｂ）に示すようなマンセルクロマに
補正されたｘ，ｙ変形色度座標よりｘ，ｙ色度座標値が
得られる。

【００３５】次に、上記のようにして得られたｘ，ｙ色
度座標値を下記の式（１）に代入して３刺激値ＸＹＺを
求める。

【００３６】

【数１】 なお、光源の相対分光分布を求めるには完全放射体の分
光スペクトル分布を求める下記の式（２）によって求め
られるもので、これによりステップＳ４にて行われる光
源の種類に応じた補正が行われることとなる。

【００３７】

【数２】 上記のように構成される本実施例のものにおいては、選
択されたデータベースの内容によって塗料色を決定する
ニューラルネットワークの伝達条件が変更され、決定さ
れる塗料色も異なるものとなる。各データベースは地域
別、性別、年齢別等に分けられたものであるために、景
観材料の候補色に地域性を持たせることや家電製品等
に、年齢別、性別を考慮した特異性を持たせることが可
能となっている。

【００３８】また、これらのデータベースを全て選択し
た場合には、最も感性は平均して定量化されたデータベ
ースにより塗料色が決定されることとなり、決定される
色の再現性が高くなる。

【００３９】さらに、デザイナー個人のデータベースを
用いることも考えられる。この場合には、デザイナー特
有の感性に基づいて決定される色を候補色とすること
や、複数のデザイナーの平均化された感性によって候補
色を決定することが可能となる。

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。

【００４０】請求項１に記載のものにおいては、感性用
語およびデータベースを選択する指示入力のみで、地域
性を持つ候補色や使用者の嗜好を反映した候補色を表示
することのできるカラーシミュレータとすることができ
る効果がある。

【００４１】請求項２に記載のものにおいては、光源の
種類に応じて表示色が変更されるため、様々な状況下で
の色の評価が可能となり、シミュレーションをよりきめ
細かく行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部の機能構成を示す図で
ある。

【図２】本発明の実施例における、モデルの生成および
色付けの過程を示す機能構成を示す図である。

【図３】本発明における表示画像を生成するときの制御
装置の制御動作を示すフローチャートである。

【図４】表示色を決定するためのニューラルネットワー
クの構成を示す図である。

【図５】（ａ），（ｂ）のいずれも本発明で行われるマ
ンセル色をＲＧＢ信号に変換する手法を示す図である。

【符号の説明】

１０１ 表示色決定手段 １０２ 塗料色データベース １０３ 感性データベース群 １０４ 入力手段 １０５ マンセル色−Ｒ，Ｇ，Ｂ変換手段 １０６ 表示システム Ｓ２０１ モデリング処理 Ｓ２０２ レンダリング処理 Ｓ２０３ ライブラリメイキング処理 Ｓ２０４ ペインティング処理 Ｓ１〜Ｓ４ ステップ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｇ 7/60 (72)発明者 鳥居 順次 東京都中央区新川２−20−15 新日鉄情報 通信システム株式会社内 (72)発明者 青木 和雄 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感性用語に応じて評価に用いる候補色を
   表示するデザイン評価用カラーシミュレータであって、 地域別、性別、年齢別等に大別された不特定多数の人間
   が「楽しく感じる色」、「軽く感じる色」等を調査した
   結果に基づいて感性用語と色とを関連付けた複数のデー
   タベースからなる感性データベース群と、 感性用語および前記感性データベース群のうちのデータ
   ベースを選択する入力等を行うための入力手段と、 感性用語に対応する入力層と、複数の候補色に対応する
   出力層からなるニューラルネットワークを備え、前記入
   力手段への入力内容に応じて評価に用いる候補色を決定
   する表示色決定手段とを有し、 前記表示色決定手段は、前記入力手段への入力によって
   選択されたデータベースの格納内容に応じて前記ニュー
   ラルネットワークを構成する網の重み付けを行ない、該
   ニューラルネットワークを用いて評価に用いる候補色を
   決定することを特徴とするデザイン評価用カラーシミュ
   レータ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のデザイン評価用カラーシ
   ミュレータにおいて、 表示色決定手段にて決定された
   候補色を、入力手段に入力された光源の種類を示す指示
   入力に応じて変換する変換手段を有することを特徴とす
   るデザイン評価用カラーシミュレータ。