JPH10222653A - コンピュータグラフィクスを用いたデザイン方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複雑な光学的計算をすることなしに、簡便に
３次元コンピュータグラフィックスによって得た画像の
色彩を変更することができるようにした効率的なデザイ
ン方法を提供する。 【解決手段】 測色学に基づいてレンダリングして得た
高精細のコンピュータグラフィックス画像を、簡易画像
処理用ソフトウエアを用いて画像処理することによるコ
ンピュータグラフィックスを用いたデザイン方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータグラフィックスは、コンピ
ュータ上で所望の画像を作成することが可能であり、デ
ザイン業務等に広く活用されている。特に自動車、家電
製品、事務機等の工業デザイン分野等、製品に高度の意
匠性が要求される分野においては、色彩設計等のために
利用が進んでいる。

【０００３】塗色の色彩設計等のデザイン業務において
は、デザイナー等は、デザイン対象の形状と色彩との適
合性を考慮しつつ、新色設計や創色デザインを行う。コ
ンピュータグラフィックスを用いてデザインを行う場
合、デザイン対象となる対象物は、コンピュータ上で形
成されるか又は外部から入力される。コンピュータ上で
形成される場合は、３次元コンピュータグラフィックス
ソフトウエアによって、必要により外部から入力された
形状データ、外板色データ、背景データや照明条件等に
基づいてレンダリングの手法を用いて形成される。ま
た、外部から入力される場合は、例えば、イメージスキ
ャナーやデジタルカメラ等により直接に画像データを入
力される。こうしてコンピュータ上のものとなった対象
物について、デザイン上の様々な検討がなされる。

【０００４】このようなデザイン業務においては、デザ
イン対象について、様々の方向からの視点におけるその
表面の色彩や質感をコンピュータグラフィックスによっ
て表現することが要請される。また、その形状を所望の
ものに変更することができることも必要とされる。しか
しながら、イメージスキャナーにより直接に画像データ
を入力する場合には、所定の画像を使用するので、自由
に視点を変更したものを入力することは困難である。ま
た、デジタルカメラを使用する場合には、撮影を任意の
方向から行うことにより、視点の自由度は確保される
が、質感等の高度の表面性状を表現する性能は不充分で
あり、特に、光輝材含有塗色の質感等の微妙な表面性状
を充分に表現するに至っていない。また、デジタルカメ
ラの場合、対象物が現実に存在することが必要であり、
例えば、コンピュータで設計された現実には未だ存在し
ない新車のＣＡＤデータのみ存在する場合には、デジタ
ルカメラはなんら有効ではない。一方、３次元コンピュ
ータグラフィックスソフトウエアによって、必要により
外部から入力された形状データ、外板色データや背景デ
ータ、照明条件等に基づいてレンダリングの手法を用い
て形成される場合には、このような欠点はなく、対象物
が必ずしも現実に存在している必要はなく、視点の自由
度も質感等の高度の表面性状を表現する性能も充分であ
る。

【０００５】特に、光や色彩に関する物理理論に基づい
て、光源から出た光が物体表面において反射、透過、散
乱されて最終的に受光器又は受光器官に到達する過程を
解析する光学・測色学の知見に基づく３次元コンピュー
タグラフィックスの手法が開発され、３次元コンピュー
タグラフィックスにより高精細の画像を、実際の塗板か
らの変角分光反射率データに基づいてレンダリングして
描く技術開発が進展しつつあり、これによれば、現実の
塗料を対象物に塗装した場合の色彩的効果をＣＲＴ画面
上で確認することが可能となる。こうして、多様な顔料
や光輝材を使用する自動車外板色等のデザイン開発等の
分野における高精度かつ高能率の色彩設計が現実のもの
となり、単に色彩としてのみではなく、形状とのマッチ
ングを評価し、物体の形状や照明状態に応じた色彩の変
化等をも考慮する必要のある高精度の色彩設計を実行す
ることが可能となりつつある。

【０００６】しかしながら、この３次元コンピュータグ
ラフィックスにおけるレンダリング手法は、膨大な測色
学的データを処理する必要があるので、計算に長時間を
要し、一枚のコンピュータグラフィックス画像を得るの
に要する時間は、形状データ（ＣＡＤデータ）の大きさ
やレンダリング計算の収束判定値の設定精度、計算方法
等にもよるが、通常、０．５〜１０時間程度必要とす
る。また、基礎となる塗色の測色学的データを新たに測
色しようとすると、そのために要する作業時間は、通
常、１〜１００時間に達する。従って、デザイナー等が
色彩等を変更して、コンピュータグラフィックス画像を
評価したい場合に、短時間かつ容易にＣＲＴ画面上の画
像を変更することができない。

【０００７】特開平８−１２３９８１号公報には、変角
分光測色器により変角ごとの分光反射率として得た変角
分光反射率を用いて、分光波長に依存する第一の特徴量
と、変角に依存する第二の特徴量とを演算し、これらの
特徴量の少なくとも一方を変更したものの積又は和を用
いて変角毎の分光反射率を再構成することにより、色及
び質感を独立かつ任意に変更可能とする技術が開示され
ている。

【０００８】特開平８−２２１５６０号公報には、変角
分光反射率を用いて分光波長に依存する特徴量と、変角
に依存する特徴量とを演算し、これらの特徴量の少なく
とも一方を変更したものの積又は和を用いて変角毎の分
光反射率を再構成し、これによって色及び質感を独立か
つ任意に変更可能とする技術であって、メタリック粒子
感を再現する技術が開示されている。

【０００９】しかしながら、これらの技術は、いずれも
変角分光反射率又はモデル式化された変角分光反射率等
を用いてコンピュータによりレンダリングするので、計
算に長時間を要し、短時間かつ容易にＣＲＴ画面上の画
像の色彩を変更することができるものではない。また、
計算には、ワークステーション等の高速演算能力を有す
るコンピュータを必要とし、簡便性や操作性を欠く。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の現状
に鑑み、複雑な光学的計算をすることなしに、３次元コ
ンピュータグラフィックスによって得た画像の色彩を簡
便に変更することができるようにした効率的なデザイン
方法を提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、３次元コ
ンピュータグラフィックス画像を簡便に変更する方法を
検討した結果、通常用いられている簡易画像処理用ソフ
トウエアによって元の画像の品質を維持したまま簡易に
色表示等を変更することができることを見いだし、本発
明を完成した。なお、本明細書中、「簡易画像処理用ソ
フトウエア」とは、画像の形成のために複雑な光学的計
算をすることなしに、読み込んだ画像に各種の処理を施
すことができるソフトウエアを意味するものである。

【００１２】すなわち、本発明は、測色学に基づいてレ
ンダリングして得た高精細のコンピュータグラフィック
ス画像を、簡易画像処理用ソフトウエアを用いて画像処
理することによるコンピュータグラフィックスを用いた
デザイン方法である。以下に本発明を詳述する。

【００１３】上記コンピュータグラフィックス画像は、
測色学に基づいてコンピュータによりレンダリングして
得たものである。上記コンピュータグラフィックス画像
は、３次元コンピュータグラフィックス用ソフトウエア
によって形成されるものであって、一般に、形状デー
タ、外板色データ、背景データや照明条件等に基づいて
作成される高精細のものである。上記形状データは、Ｃ
ＡＤデータ等として外部から入力されたものであっても
よい。このような形状データによって規定される形状の
表面に、レンダリングにより、色彩が表示される。上記
レンダリングは、測色学に基づいて物体の表面での光の
反射状況をシミュレートしてその表面における色光の布
置を計算により表示する手法である。

【００１４】上記計算は、適当な光学モデルを用いて、
光学的シミュレーション手法により行われる。上記光学
モデルとしては、例えば、直射光と相互反射による間接
光の影響とを考慮した大域光学モデル、直射光が主体で
ある局部的光学モデル等があるが、このうち、大域光学
モデルが好ましい。

【００１５】上記光学的シミュレーション手法としては
特に限定されず、例えば、以下のような手法を挙げるこ
とができる。 １．一相法 一相法とは、光学的シミュレーションの解を一段階で求
める手法であり、これには、一方向光線追跡法と光束平
衡定式化法（ラジオシティ法）とがある。上記一方向光
線追跡法は、光源側から追跡する光粒子追跡法、光束追
跡法（正方向光線）、漸進的ラジオシティ法等の手法
と、視点側から追跡する光線追跡法、分散光線追跡法、
進路光線追跡法、拡散光追跡法等の手法とが知られてい
る。また、上記光束平衡定式化法（ラジオシティ法）と
しては、ラジオシティ法、拡張ラジオシティ法等が知ら
れている。 ２．二相法 二相法とは、光学的シミュレーションの解を二段階で求
める手法であり、視点に依存する成分と依存しない成分
との和として求めるものである。これには、ラジオシテ
ィ法及び光線追跡法の併用と双方向光線追跡法等の手法
がある。

【００１６】これらのうち、双方向光線追跡法、特に数
値積分の一手法であるモンテカルロ法を利用した双方向
モンテカルロ光線追跡法がレンダリングの精度を高める
ことができるので、好ましい。

【００１７】本発明においては、上記外板色データは、
物体からの反射光を受光する受光角を変化させた変角ご
との分光反射率からなる変角分光反射率分布であること
が好ましい。本明細書中、「変角分光反射率分布」と
は、物体の表面からの反射光を受光する受光角を変化さ
せた変角ごとの分光反射率からなる一組の変角分光反射
率を意味する。

【００１８】上記変角分光反射率分布は、測光波長λ、
並びに、適当な直角座標系において光の入射方向を記述
する二つの角θ₁ 及びθ₂ 、光の反射方向を記述する二
つの角θ₃ 及びθ₄ の５つの自由度をもつ複数の反射率
の値からなる。上記変角分光反射率分布は、所望により
光輝材を含む塗料が塗布された試料に対して、所定の光
源から放射された照明光を照射したうえで、複数の反射
方向についてそれぞれ反射光の分光測色を行って分光測
色値データを採取することにより離散的な値として得る
ことができる。このような分光測色値データを使用する
ことにより、現実の塗板に基づく色彩表示が可能とな
り、正確な表面状況を表現することができる。

【００１９】アルミフレーク顔料、金属メッキしたガラ
スフレーク顔料、板状酸化鉄顔料、グラファイト等のメ
タリック系光輝材顔料；ホワイトマイカ、干渉マイカ、
着色マイカ等のマイカ系光輝材顔料；ＭＩＯ等の光輝材
顔料等の光輝材顔料含有塗料や、微粒子酸化チタン、多
彩色発色顔料等を含有する特殊色彩効果を有する塗料
は、ソリッド系塗料と比較して反射方向によって分光反
射率が大きく変化する。すなわち、ソリッド系塗料の場
合には、正反射方向以外のあらゆる方向において分光反
射率は事実上一定であるのに対して、光輝材顔料含有塗
料や特殊色彩効果を有する塗料は、一般に、正反射方向
から離れるに従って分光反射率が大きく変化する。本明
細書中、このように反射方向によって分光反射率が変化
する塗料を「光輝材を含む塗料」と称する。従って、こ
れには、上述したメタリック系光輝材顔料等を含有する
光輝材顔料含有塗料のみならず、上述の微粒子酸化チタ
ン、多彩色発色顔料等を含有する特殊色彩効果を有する
塗料もまた含まれる。上記角度パラメータを変化させて
多くの角度について分光反射率データを測色して得られ
る変角分光反射率分布を使用することにより、メタリッ
ク系光輝材顔料等を含有する光輝材顔料含有塗料や特殊
色彩効果を有する塗料についても、その塗色の分光反射
特性を正確に規定するができ、対象物の形状とマッチン
グした精度の高い質感表現等が可能となる。

【００２０】本発明においては、上記分光測色値データ
は、光輝材顔料等を含有しない塗色についてであっても
よく、光輝材を含む塗料の塗色についてであってもよ
い。光輝材を含む塗料の塗色を対象とするものである場
合には、本発明によって、光輝材を含む塗料の塗色につ
いても、その３次元コンピュータグラフィックス画像を
利用して簡易にその表示色彩を変更することが可能とな
る。

【００２１】上記分光測色値データが、光輝材を含む塗
料が塗布された試料に対して得られるものである場合に
は、その測色方法としては、例えば、所定の光源から放
射された照明光の入射光面内において、反射光の反射方
向と正反射方向とがはさむ角で定義される偏角を所定の
増分角でもって段階的に変化させつつ、各段階でそれぞ
れ反射光の分光測色を行い、上記入射光面内における複
数の反射方向への反射光についての分光測色値データを
採取する工程〔１〕と、入射光面に対して所定のあおり
角だけ傾斜した少なくとも１つのあおり面内において、
反射光の反射方向と準正反射方向とがはさむ角で定義さ
れる準偏角を所定の増分角でもって段階的に変化させつ
つ、各段階でそれぞれの反射光の分光測色を行い、上記
あおり面内における複数の反射方向への反射光について
の分光測色値データを採取する工程〔２〕とを含んでい
て、上記工程〔１〕において、偏角が所定値以下の領域
では増分角を比較的小さい値に設定する一方、該偏角が
上記所定値を超える領域では増分角を比較的大きい値に
設定し、上記工程〔２〕において、準偏角が所定値以下
の領域では増分角を比較的小さい値に設定する一方、該
準偏角が上記所定値を超える領域では増分角を比較的大
きい値に設定するようにして測色する方法が好ましい。
上記測色法によって得たデータを用いることにより、特
に光輝材を含む塗料について質感差異を表現しうる精密
なレンダリングを行うことができるので、高精細の３次
元コンピュータグラフィックス画像を描くことができ
る。

【００２２】本発明においては、上記コンピュータグラ
フィックス画像は、また、現実の塗板を変角分光光度計
によって測色して得た少なくとも１組の変角分光反射率
データに基づいて、デザイナー等がコンピュータ上で創
作した３次元コンピュータグラフィックス画像であって
もよい。この場合、デザイナー等は、現実の塗板に基づ
く少なくとも１組の変角分光反射率データを基礎として
所望のカラーデザインを３次元コンピュータグラフィッ
クス画像として創作し、その創作されたカラーデザイン
に対応する変角分光反射率分布がコンピュータ上で形成
される。本発明においては、このようにしてデザイナー
等がコンピュータ上で創作した高精細の３次元コンピュ
ータグラフィックス画像をも対象とすることができる。

【００２３】本発明においては、高精細の上記３次元コ
ンピュータグラフィックス画像を簡易画像処理用ソフト
ウエアを用いて変更する。上記簡易画像処理用ソフトウ
エアは、読み込んだ画像に各種の処理を施すことができ
るものであって、一般には、画像の合成、画像の色相、
彩度、明度等の調節や変更、画像の変形等を行うことが
できる機能が付与されている。上記画像処理用ソフトウ
エアは、３次元コンピュータグラフィックス用ソフトウ
エアと異なり、光学モデルに基づくレンダリングによる
ことなく、簡易に画像を修正、変更することができ、画
像の形成に複雑な光学的計算をする必要がないので、極
めて短時間のうちに画像に所望の処理を施すことができ
る。本発明において、上記簡易画像処理用ソフトウエア
としては、３次元コンピュータグラフィックス画像のフ
ァイルフォーマットを処理することができるものであれ
ば特に限定されず、必要により、画像の合成、画像の色
相、彩度、明度等の調節や変更、画像の変形等の所望の
機能を有するものを選択することができる。このような
ものとして具体的には、例えば、フォトショップ（アド
ビシステムズ社製）、カラークリック（ビジュアルネッ
トワークス社製）等のフォトレタッチトソフトウエア等
を挙げることができる。

【００２４】上記簡易画像処理用ソフトウエアを搭載す
るコンピュータとしては、パーソナルコンピュータを使
用することができ、例えば、１６ＭＢ又は２４ＭＢ等の
適当な大きさの容量のアプリケーション用メモリを有す
るものが使用可能である。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明において、上記変角分光反
射率データは、図２に示す変角分光測色装置１により測
色することができる。この変角分光測色装置１は、照光
器２と試料回転台３と分光器４とで構成されている。照
光器２にはハロゲンランプ５が設けられ、このハロゲン
ランプ５から放射された照明光の一部は、第一投光ミラ
ー６と第一投光レンズ７とを介して試料回転台３に案内
され、試料照明光Ｒ１として試料１０に照射される。ま
た、所謂拡散反射領域では、ハロゲンランプ５から放射
された照明光の他の一部は、第二投光ミラー８と第二投
光レンズ９とを介して試料回転台３に案内され、白色拡
散板照明光Ｒ２として白色拡散板１１に照射される。

【００２６】試料回転台３の所定の位置には、試料１０
と白色拡散板１１とが取り付けられている。試料１０に
照射された試料照明光Ｒ１の所定の受光方向への反射光
である試料反射光Ｂ１は分光器４に導かれる。他方、白
色拡散板１１に照射された白色拡散板照明光Ｒ２の上記
所定の受光方向への反射光である白色拡散板反射光Ｂ２
も分光器４に導かれる。すなわち、この変角分光測色装
置１は、試料１０及び白色拡散板１１について、照明光
Ｒ１、Ｒ２の光軸方向と、反射光Ｂ１、Ｂ２の光軸方向
とは固定されている。もちろん、これらの両光軸方向
は、必要により所定の範囲内で任意に変更可能である。

【００２７】図３に示すように、試料１０と白色拡散板
１１とが取り付けられている試料回転台３は、図示しな
い駆動機構により鉛直軸Ｌ₁ のまわりと水平軸Ｌ₂ のま
わりとにおいて回転可能である。試料回転台３を鉛直軸
Ｌ₁ のまわりに回転させることにより、入射光面内にお
いて、受光方向と正反射方向とがはさむ角として定義さ
れる偏角を任意に変化させることができるようになって
いる。

【００２８】また、試料回転台３を水平軸Ｌ₂ のまわり
に回転させることにより、あおり角を任意に変化させる
ことができる。入射光面に対して所定のあおり角だけ傾
斜した面を、あおり面と称する。試料回転台３を、更に
鉛直軸Ｌ₁ のまわりに回転させると、あおり面内におい
て、受光方向と準正反射方向とがはさむ角として定義さ
れる準偏角を任意に変えることができる。ここで、上記
準正反射方向とは、正反射方向をあおり角だけ回転させ
てあおり面上へ移したもの、すなわちあおり面内におい
て正反射光に最も近い位置にある直線を意味する。

【００２９】図２に示すように、試料回転台３の鉛直軸
Ｌ₁ のまわりの回転角と水平軸Ｌ₂のまわりの回転角と
に対応するあおり角と偏角又は準偏角とで規定される試
料１０からの試料反射光Ｂ１は、分光器４に導入された
後、必要により第一減光板１２を介して第一受光ミラー
１３によりセクター１４に案内される。セクター１４を
通過した試料反射光Ｂ１は、受光レンズ１５とスリット
１６とを介して回折格子１７に導かれ、所定の波長毎に
分光された後、受光素子１８により光電変換される。

【００３０】白色拡散板１１からの白色拡散板反射光Ｂ
２は、第二減光板１９、第二受光ミラー２０を介してセ
クター１４に案内され、試料反射光Ｂ１と同様にして光
電変換される。なお、鏡面反射領域における測色の場合
は、白色拡散板反射光Ｂ２に代えて光源光が直接セクタ
ー１４に案内される。すなわち、所定の反射方向への試
料の反射光の分光測色値を、拡散反射領域では同一条件
下における白色拡散板の反射光の分光測色値に対する相
対値で表し、鏡面反射領域では同一条件下における受光
量の入射光量に対する比、すなわち鏡面反射率で表す。

【００３１】上記３次元コンピュータグラフィックス画
像用変角分光反射率データとしては、例えば、偏角が１
０°以下の所謂正反射近傍領域では増分角を１°に設定
し、偏角が１０°を超える領域では増分角を５°に設定
し、あおり面内で分光測色値データを採取する場合に
は、あおり角を５°としたうえで、準偏角が１０°以下
の所謂準正反射近傍領域では増分角を１°に設定し、準
偏角が１０°を超える領域では、増分角を５°に設定
し、また、更に第二、第三等のあおり面についても分光
測色値データを採取する場合には、あおり角を順次所定
の増分角、例えば、５°づつ増加させて、同様の操作を
繰り返して測色して得たもの等を使用することができ
る。

【００３２】かくして、変角分光測色装置２を用いて、
あおり角と偏角又は準偏角とを、それぞれ所定の増分角
で段階的に変化させつつ、それぞれの角度で分光測色を
行うことにより、上記３次元コンピュータグラフィック
ス画像用変角分光反射率データを得る。なお、上記変角
分光測色装置としては、具体的には、例えば、村上色彩
技術研究所社製変角分光測光システムＧＣＭＳ−４型等
を挙げることができる。

【００３３】上記３次元コンピュータグラフィックス画
像用変角分光反射率データは、波長、あおり角及び偏角
又は準偏角によって規定され、コンピュータ内において
は、デジタル化されたこれらの角度値の一組によって一
つの可視光領域の分光反射率の値が規定されている。そ
して、一つの試料についてのこれらの全ての分光反射率
からなる一組が、一つの変角分光反射率分布をなす。３
次元コンピュータグラフィックスにおいては、より現実
に近い高精細の画像を描画するために、可視光領域の多
数の測色波長について、上記あおり角及び偏角又は準偏
角のうち少なくとも１つを変化させた各組み合わせにつ
いての反射率データが入力される。これらのデータを使
用して、３次元コンピュータグラフィックスソフトウェ
アにより３次元の形状曲面上にレンダリング画像がコン
ピュータによって生成される。

【００３４】上記レンダリング画像を得るにあたって
は、分光測色値データが採取されていないあおり角又は
準偏角によって特徴づけられる反射光についての分光反
射率は、離散的な測色データ中に含まれる所定の既知の
複数の分光測色データに基づいて線型補間法により推算
され、双方向モンテカルロ光線追跡法により、大域光学
モデルを用いてレンダリングが行われる。このレンダリ
ング手法を採用することにより、高精細のレンダリング
を比較的短時間のうちに能率よく実施することができ
る。

【００３５】こうして得られた高精細の上記３次元コン
ピュータグラフィックス画像を簡易画像処理用ソフトウ
エアによって色彩修正する場合の手順は、以下のとおり
である。まず、レンダリングされた３次元コンピュータ
グラフィックス画像を簡易画像処理用ソフトウエアに読
み込ませる。そして、簡易画像処理用ソフトウエア上で
色彩設定をおこない、色彩を変更した画像を作成する。
こうして得た修正画像は、必要により保存及び／又はＣ
ＲＴ表示装置に表示される。また、この修正画像をプリ
ンターへ出力することができる。

【００３６】上記簡易画像処理用ソフトウエアとして
は、少なくとも色彩調節が可能なフォトレタッチソフト
ウエアを使用することができる。これらのソフトウエア
は、ＨＶＣ表色系、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系、ＸＹＺ（Ｙｘ
ｙ）表色系等の色彩表示方法を使用するものであっても
よい。具体的には、例えば、フォトショップ（アドビシ
ステムズ社製）、カラークリック（ビジュアルネットワ
ークス社製）等の市販されているソフトウエアを好適に
使用することができる。このようなソフトウエアは、色
相、彩度、明度等を調節することによって一定の範囲内
の色を他の色に置き換えることができる。

【００３７】従来、３次元コンピュータグラフィックス
画像を通常の簡易画像処理用ソフトウエアで処理した場
合に、光輝材顔料等を含む塗色の高度な質感等の高精細
な表現性を維持することが可能であるか否かは不明であ
った。また、３次元コンピュータグラフィックスソフト
ウエアと簡易画像処理用ソフトウエアとは、使用目的が
全く異なるので、両者を結合して使用することは本来想
定されておらず、また、その使用例も報告がない。とこ
ろで、上記３次元コンピュータグラフィックス画像は、
光学モデルに基づいて、立体的な形状の表面の全ての部
位についてその色彩や明るさを計算して求められてい
る。従って、各画素ごとに色彩や明るさを決められて成
り立っており、画像の全体は、これら各画素についての
独立した色彩情報の集合であるといえる。一方、上記簡
易画像処理用ソフトウエアは、指定の範囲内のＲＧＢ値
を調節してＣＲＴ画面の色彩を変更する。従って、上記
簡易画像処理用ソフトウエアによって画像の色彩を変更
しても、もとの画像の各画素の色彩情報の全てが変更さ
れることはない。もとの画像が、各画素ごとに明度や色
彩を精密に定められたものである場合、上記簡易画像処
理用ソフトウエアによって色彩を変更しても、質感等の
情報はほとんど影響をうけることがないものと考えられ
る。

【００３８】デザイナー等が自動車外板色等のカラーデ
ザインをする場合、微妙な質感表現と色彩とをイメージ
に合わせて様々に変化させる。例えば、質感を一定にし
て、色彩を変更することにより、深みのある色彩や躍動
感のある色彩等のデザインコンセプトに合致するカラー
イメージを探究する。この場合、質感は、光輝材顔料や
多彩色発色顔料等を変えることにより変更されるが、着
色顔料の種類に比べて光輝材顔料や多彩色発色顔料等の
種類は遙に少ない。従って、いくつかの光輝材顔料や多
彩色発色顔料等を対象にして、それぞれ色彩を次々に変
化させてカラーイメージを探究することが便利である。
また、色彩の変更によって視覚的イメージは大きく変わ
る。従って、色彩だけを短時間かつ容易に変更可能とす
ることは、デザイン業務の効率化に大きく寄与する。こ
の場合、もとの画像の質感は、完全に保持される必要は
必ずしもなく、ある一定のレベルで質感が保持されてい
れば、通常のデザイン業務には充分である。

【００３９】上記プリントアウト装置としては特に限定
されないが、高品位の画像を出力可能な装置であること
が好ましく、例えば、静電転写方式、昇華型熱転写方式
等によるカラープリンター等を挙げることができるが、
なかでも、レーザー露光熱現像転写方式によるプリンタ
ーが好ましい。具体的には、例えば、ピクトログラフィ
ー３０００（富士写真フィルム社製）等を挙げることが
できる。

【００４０】

【実施例】以下に参考例及び実施例を掲げて本発明を更
に詳しく説明するが、本発明はこれら参考例及び実施例
のみに限定されるものではない。

【００４１】参考例１ 下記の条件で高精細の３次元コンピュータグラフィック
ス画像を作成した。塗板の作成 ダークグレー系の中塗塗膜の上に下記の配合からなる上
塗り塗料を塗布した塗板を作成した。 上塗り塗料配合 ＰＷＣ％ アルミ系光輝材顔料 ０．４ マイカ系 ４．７ カーボン系（黒） １．７ 青系着色顔料 ４．５ バイオレット系着色顔料 ０．５ トータルＰＷＣ １１．８

【００４２】塗色の測色 得られた塗板を、変角分光光度計（村上色彩技術研究所
社製、ＧＳＰ−２型）を用いて測色した。測色方法は、
以下のとおりである。 鏡面反射率：入射角１０°から６０°まで５°間隔で変
化させ、受光角は、入射角に対して正反射方向とした。
測定は、入射光量に対する受光センサーの受光量の比を
求めた。なお、あおり角は０°に固定した。 拡散反射率：鏡面反射近傍（入射角に対して正反射方向
から±１０°以内の領域）で１°間隔で、また、拡散反
射領域では５°間隔で受光角を変化さて−７０〜７０°
の範囲で測光した。あおり角は−６０〜６０°の範囲で
５°間隔で変化させた。入射角は、０〜６０°の範囲で
５°間隔で変化させた。測定は、白色拡散板（硫酸バリ
ウム板）の反射光量を１００としたときの塗板面からの
反射光量を求めた。

【００４３】３次元ＣＧ画像の作成 塗板について得られた変角分光反射率分布に基づいて、
コンピュータにより３次元ＣＧ画像をレンダリングし
て、背景の無い条件で作成した画像と背景を持つ画像と
を作成した。使用機材は、以下のとおりである。 コンピュータ：シリコングラフィックス社製ＩＮＤＩＧ
Ｏ２ ＣＲＴ：ＢＡＲＣＯ社製キャリブレイター（２０イン
チ） 出力装置：富士写真フィルム社製ピクトログラフィ３０
００ コンピュータグラフィックスソフトウエア：インテグラ
社製スペクター このようにして、青系の色彩を有する自動車車体のカラ
ー画像を得た。背景の無い条件で作成したカラー画像を
図４にモノクロームで示した。背景を持つカラー画像を
図５にモノクロームで示した。

【００４４】実施例１フォトレタッチソフトウエアによる画像色彩の変更 これらの画像を、カラークリック（ビジュアルネットワ
ークス社製）により、パーソナルコンピュータ（Ｐｏｗ
ｅｒ Ｍａｃｉｎｔｏｓｈ７２００／９０、アップルコ
ンピュータ社製）で色彩を濃いオレンジ系の色彩に変更
してカラー画像を得た。背景の無い条件で作成したカラ
ー画像の色彩を変更して得たカラー画像を図６にモノク
ロームで示した。背景を持つカラー画像の色彩を変更し
て得たカラー画像を図７にモノクロームで示した。同様
にして、色彩を濃いグリーン系の色彩に変更してカラー
画像を得た。背景の無い条件で作成したカラー画像の色
彩を変更して得たカラー画像を図８にモノクロームで示
した。背景を持つカラー画像の色彩を変更して得たカラ
ー画像を図９にモノクロームで示した。

【００４５】上記簡易画像処理用ソフトウエアにより色
彩を変更された図６〜９の画像は、その質感において、
もとの３次元コンピュータグラフィックス画像である図
４〜５の画像と比べて殆ど差異はなかった。従って、本
発明においては、質感等の高度の表現が必要とされるデ
ザイン業務においても、充分に実用に耐える画像品質を
確保することが可能であることを確認することができ
た。

【００４６】

【発明の効果】本発明により、既存の３次元コンピュー
タグラフィックスシステムを用いて得た画像を、実質的
にもとの質感等を保持したまま、パーソナルコンピュー
タを利用して簡易かつ短時間にデザイナー等の意図する
ように色彩を変更することができる。また、３次元コン
ピュータグラフィックス画像に基づく高精度のデザイン
をパーソナルコンピュータ上で簡易に行うことができ
る。従って、３次元コンピュータグラフィックスを利用
するデザイン業務を極めて効率的に実施することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における、コンピュータグラフィックス
画像を簡易画像処理用ソフトウエアを用いて画像処理す
ることにより色彩変更する方法を概念的に示すブロック
図。

【図２】変角分光測色装置の概略構成を示す模式図。

【図３】図２に示す変角分光測色装置の試料回転台の回
転可能な方向を示す模式図。

【図４】参考例１における３次元コンピュータグラフィ
ックスによって得た、背景の無い条件で作成した青系の
色彩を有する自動車車体画像の出力装置によって得たカ
ラー画像を、モノクロームで示した図面。

【図５】参考例１における３次元コンピュータグラフィ
ックスによって得た、背景を持つ青系の色彩を有する自
動車車体画像の出力装置によって得たカラー画像を、モ
ノクロームで示した図面。

【図６】本発明の方法によって、参考例１における３次
元コンピュータグラフィックスによって得た背景の無い
条件で作成した青系の色彩を有する自動車車体画像の色
彩を変更して得た、濃いオレンジ系の色彩を有する自動
車車体画像の出力装置によって得たカラー画像を、モノ
クロームで示した図面。

【図７】本発明の方法によって、参考例１における３次
元コンピュータグラフィックスによって得た背景を持つ
青系の色彩を有する自動車車体画像の色彩を変更して得
た、濃いオレンジ系の色彩を有する自動車車体画像の出
力装置によって得たカラー画像を、モノクロームで示し
た図面。

【図８】本発明の方法によって、参考例１における３次
元コンピュータグラフィックスによって得た背景の無い
条件で作成した青系の色彩を有する自動車車体画像の色
彩を変更して得た、濃いグリーン系の色彩を有する自動
車車体画像の出力装置によって得たカラー画像を、モノ
クロームで示した図面。

【図９】本発明の方法によって、参考例１における３次
元コンピュータグラフィックスによって得た背景を持つ
青系の色彩を有する自動車車体画像の色彩を変更して得
た、濃いグリーン系の色彩を有する自動車車体画像の出
力装置によって得たカラー画像を、モノクロームで示し
た図面。

【符号の説明】

Ｒ１ 試料照明光 Ｒ２ 白色拡散板照明光 Ｂ１ 試料反射光 Ｂ２ 白色拡散板反射光 １ 変角分光測色装置 ２ 照光器 ３ 試料回転台 ４ 分光器 ５ ハロゲンランプ １０ 試料 １１ 白色拡散板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測色学に基づいてレンダリングして得た
   高精細のコンピュータグラフィックス画像を、簡易画像
   処理用ソフトウエアを用いて画像処理することを特徴と
   するコンピュータグラフィックスを用いたデザイン方
   法。
2. 【請求項２】 コンピュータグラフィックス画像は、物
   体からの反射光を受光する受光角を変化させた変角ごと
   の分光反射率からなる変角分光反射率分布に基づいてレ
   ンダリングして作成されたものである請求項１記載のコ
   ンピュータグラフィックスを用いたデザイン方法。
3. 【請求項３】 変角分光反射率分布は、光輝材を含む塗
   料が塗布された試料に対して、所定の光源から放射され
   た照明光を照射したうえで、複数の反射方向についてそ
   れぞれ反射光の分光測色を行って分光測色値データを採
   取し、該分光測色値データに基づいて前記試料の離散的
   な変角分光反射率データを得るようにした光輝材塗色の
   測色方法であって、入射光面内において、反射光の反射
   方向と正反射方向とがはさむ角で定義される偏角を所定
   の増分角でもって段階的に変化させつつ、各段階でそれ
   ぞれ反射光の分光測色を行い、前記入射光面内における
   複数の反射方向への反射光についての分光測色値データ
   を採取する工程〔１〕と、入射光面に対して所定のあお
   り角だけ傾斜した少なくとも１つのあおり面内におい
   て、反射光の反射方向と準正反射方向とがはさむ角で定
   義される準偏角を所定の増分角でもって段階的に変化さ
   せつつ、各段階でそれぞれの反射光の分光測色を行い、
   前記あおり面内における複数の反射方向への反射光につ
   いての分光測色値データを採取する工程〔２〕とを含ん
   でいて、前記工程〔１〕において、偏角が所定値以下の
   領域では増分角を比較的小さい値に設定する一方、該偏
   角が上記所定値を超える領域では増分角を比較的大きい
   値に設定し、前記工程〔２〕において、準偏角が所定値
   以下の領域では増分角を比較的小さい値に設定する一
   方、該準偏角が前記所定値を超える領域では増分角を比
   較的大きい値に設定するようにして測定する測色方法に
   より得たものである請求項２記載のコンピュータグラフ
   ィックスを用いたデザイン方法。
4. 【請求項４】 コンピュータグラフィックス画像は、変
   角分光光度計によって塗板を測色して得た少なくとも１
   組の変角分光反射率データに基づいて、コンピュータ上
   で創作された３次元コンピュータグラフィックス画像で
   ある請求項１記載のコンピュータグラフィックスを用い
   たデザイン方法。
5. 【請求項５】 簡易画像処理用ソフトウエアが、フォト
   レタッチソフトウエアである請求項１記載のコンピュー
   タグラフィックスを用いたデザイン方法。