KR101881693B1 - 패션상품 디자인에 있어서 소재 직물 선택과 조명 조건하에서 패션상품의 비주얼 검토 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 간이적으로 측정하는 것이 가능한 간이형 텍스처 및 변각 분광 반사율 측정 시스템을 사용하여 소재 직물을 측정하고, 색채 정보인 직물의 분광 반사율과 질감의 정보인 광택과 텍스처 정보로 분할하여 데이터베이스에 저장하여 패션상품 디자인에 있어서 패션상품의 비주얼 검토를 용이하게 제공할 수 있도록 하는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것으로서, 측정된 직물의 질감 정보를 광택과 텍스처 정보로 분할하여 직물의 조명 각도 변화를 갖는 다수의 조명 조건에 따른 수광 변화를 나타내는 분광 반사율 정보를 저장하는 질감정보 DB와, 직물의 색 정보에 기초한 분광 반사율 정보를 저장하는 색채정보 DB와, 조명의 분광분포 정보 및 형태(평행광, 확산광)를 저장하는 조명정보 DB와, 상기 질감정보 DB에 저장된 질감에 관한 분광 반사율 정보 및 상기 색채정보 DB에 저장된 색에 관한 분광 반사율 정보를 기반으로 색채 정보인 직물의 분광 반사율 및 질감의 정보인 광택과 텍스처 정보를 합성하는 제 1 색채 변환부와, 상기 조명정보 DB에 저장된 조명의 종류 및 형태를 갖는 분광 분포 정보를 기반으로 상기 제 1 색채 변환부에서 합성된 제 1 합성 데이터와 합성하는 제 2 색채 변환부와, 상기 제 2 색채 변환부에서 합성되어 변환된 제 2 합성 데이터를 기반으로 색영역 면적 및 색의 보임(color appearance), 수치 파라미터에 의하여 평가(시뮬레이션)를 실행하고 산출된 계산치가 양호한지 여부를 확인하는 시뮬레이터를 포함하여 구성되는데 있다.
Description
본 발명은 소재 직물 선택과 조명 조건하에서 패션상품의 비주얼 검토 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 패션에서의 섬유제품의 개발, 섬유제품의 기획입안, 조명기기의 개발, 조명기기의 기획입안, 상품의 전시계획, 전시방법의 검토 및 이상의 업무에 관련한 평가를 용이하게 제공할 수 있도록 하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 오프라인상에서 컬러를 재현(Realizing)하려면 실제 샘플과, 고가의 분광광도계(spectrophotometer)를 활용하여 색상을 구현하는 작업을 실행하게 된다.
우리나라는 선진국과 비교하여 인력이나 기술적인 면에서 세계적인 IT 강국으로 비약적인 발전을 이룩하였으나, 섬유산업에 적용된 IT는 회계관리, 영업관리, 외주관리, 무역관리 등에 그치고 있으며, 또한 85% 이상의 기업들이 기업 내 정보화기능 및 업무정보화 수준이며 협업이나 생산관리, 구매관리를 통한 생산공정관리 및 디지털색상관리는 거의 진행되고 있지 않다.
섬유패션업체는 대부분 열악한 투자여건을 갖고 있기 때문에 쉽게 IT 기술을 생산현장에 적용하는데 무리가 따르며, 현재까지 작업자 경험에 의존하는 생산현장이 대부분이다.
외국유통업체에 대응하는 일부 국내 섬유패션업계의 경우, 유통업체 내에서 요구하는 최소한의 디지털장비 및 계측장비를 고가임에도 불구하고 많은 업체에서 지속적으로 구축하고 있으나, 활용의 미숙함과 외산장비 운영의 어려움 등으로 일부분의 기능만 활용할 뿐 생산체제에 도움이 될 수 있는 많은 기능은 활용되지 못하고 있는 것이 현실이다.
국외 기술동향의 경우에서 최종 사용자(소비자)의 컬러선택과 평가를 동반한 섬유패션제품의 경우에는, 그 적용사례가 아주 드물며 아직까지는 보편적으로 적용 가능한 기술이 개발되지 않고 있다.
이에 따라, 패션 섬유제품의 색채 및 질감을 평가하고 검토하기 위해 섬유제품의 상품기획 입안 시, 소재와 실의 종류, 직물 편성 조직과 밀도, 색채와 광택 등의 염색가공의 바리에이션을 검토하게 됨에 따라, 위의 업무에 개발/기획/검토 또는 전시 계획, 전시 작업에 있어서 실제 상품을 조명하에서 실제로 관찰하고 시행착오를 반복하면서 또는 미관인상을 바탕으로 기획 및 개발을 실시했다. 이 작업에는 많은 시간과 경험을 필요로 한다. 이 때문에 개발 기간의 단축을 고려할 수없이 많은 시간과 노력 및 인건비의 손실을 초래했다.
최근 이러한 문제를 해결하기 위해, 컴퓨터를 사용한 그래픽 시스템과 시뮬레이션 시스템이 개발되었다.
온라인을 통한 컬러커뮤니케이션 시스템과 관련한 국내선행기술을 검토하여 보면 등록특허공보 제10-0485583호 "컬러교환시스템과 클라이언트 컴퓨터"(특허문헌1)와, 공개특허공보 제10-2006-0017432호 "인터넷 프린터 컬러매칭과 가상현실 시뮬레이션"(특허문헌2) 등이 제공된바 있다.
상기 특허문헌 1의 기술내용을 검토하여 보면 고객컴퓨터에서 분광광도계 측정치를 컬러공간좌표로 변환하는 애플리케이션 프로그램이 서버상에 제공되며, 분광광도계 측정치는 고객/클라이언트 접속을 통해 애플리케이션 프로그램으로 전송되며, 애플리케이션 프로그램은 분광광도계 측정치를 컬러공간 좌표로 변환하여, 컬러공간좌표에 의해 카달로그화된 레코드를 서버의 데이터베이스에 저장하며, 서버에 컬러링재료의 컬러공간좌표를 저장함으로써 패션디자인 기업 등의 구매자가 섬유 기획사 및 직물 염색사 등의 제공자가 제안한 패션상품 컬러를 용이하게 선택할 수 있게 하여 더 폭 넓은 구매자의 개척을 시도한다는 것이다.
특허문헌 2의 기술내용은 고객이 손쉽게 인터넷상에서 직물의 소재와 패턴을 가상현실을 통한 제품에 시뮬레이션해보고, 실시간으로 견적을 받아볼 수 있고, 주문을 할 수 있으며, 서비스업체와 고객이 같은 조건의 감각으로 모니터화면을 프린터로 출력해 보는 구조를 통해 인터넷상에서의 제조업체와 고객이 직물을 염색기의 출력컬러에 맞춰 넣은 화면과 프린터 상에서 직물소재의 컬러와 패턴을 시뮬레이션해보고 실시간 견적 및 실물을 체감할 수 있게 한다는 것이다.
이처럼, 근래에 컴퓨터 그래픽스 기술을 향상시키고 소요 시행착오의 과정을 단순화하기 위해, 컴퓨터의 표시 장치에 가상현실로 상품의 전시 상황이나 착용 상황을 그래픽화하고 이를 바탕으로 검토 및 개발을 진행하는 수법이 취해져 왔다.
바람직하게는 BRDF(Bidirectional Reflectance Distribution Function : 쌍방 방향 반사율 분포 함수) 정보를 측정하고, 나아가 재현하는 장면이나 풍경 등의 촬영 준비 등, 복식 디자인과 조명 기획 이외의 고급 지식의 습득과 준비를 거쳐 활용한다.
그러나 시뮬레이션을 위한 직물의 BRDF(쌍방 방향 반사율 분포 함수) 측정 및 재현 장면은 2차원 평면의 RGB 신호에 의한 출력이 주류를 이루고 있어, 컴퓨터 그래픽의 재현 정밀도는, 디스플레이의 재현성 등의 제약이 있다. 예를 들어, 2차원 평면 표시 장치는 현실감의 부족하고 또는 RGB 신호로 표시하는 표시 장치가 색의 표현 영역이 실제와는 다른 빛의 분광 방사 특성을 나타내게 됨에 따라 정확한 색의 표현을 나타내기 어려운 문제가 있다.
또한 개별 장면을 보고 있는 것만으로는 종합적인 판단에 기여할 수 없고, 이 때문에 많은 장면을 재현하고 많은 측정과 시도를 반복하게 된다.
아울러, 이러한 시스템에는 엄청난 도입 비용 및 조작 방법의 습득 및 운용을 위한 지식 교육이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 실제의 시도와 컴퓨터 그래픽의 시행을 감소시키기 위한 통합적이고 객관적인 평가 지표 및 지수가 시뮬레이션에 따라 제공되며, 직물과 조명의 관계를 객관적이고 통합적으로 고려할 수 있는 측정 및 평가 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 간이적으로 측정하는 것이 가능한 간이형 텍스처 및 변각 분광 반사율 측정 시스템을 사용하여 소재 직물을 측정하고, 색채 정보인 직물의 분광 반사율과 질감의 정보인 광택과 텍스처 정보로 분할하여 데이터베이스(이하 "DB" 라 칭함)에 저장하여 패션상품 디자인에 있어서 패션상품의 비주얼 검토를 용이하게 제공할 수 있도록 하는 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 패션상품 디자인에 있어서 소재 직물 선택과 조명 조건하에서 패션상품의 비주얼 검토 장치의 특징은 측정된 직물의 질감 정보를 광택과 텍스처 정보로 분할하여 직물의 조명 각도 변화를 갖는 다수의 조명 조건에 따른 수광 변화를 나타내는 분광 반사율 정보를 저장하는 질감정보 DB와, 직물의 색채에 관한 색정보에 따른 분광 반사율 정보를 저장하는 색채정보 DB와, 직물의 조명에 관한 종류 및 형태(평행광, 확산광)에 따른 분광 분포 정보를 저장하는 조명정보 DB와, 상기 질감정보 DB에 저장된 질감에 관한 분광 반사율 정보 및 상기 색채정보 DB에 저장된 색에 관한 분광 반사율 정보를 기반으로 색채 정보인 직물의 분광 반사율 및 질감의 정보인 광택과 텍스처 정보를 합성하는 제 1 색채 변환부와, 상기 조명정보 DB에 저장된 조명의 종류 및 형태를 갖는 분광 분포 정보를 기반으로 상기 제 1 색채 변환부에서 합성된 제 1 합성 데이터와 합성하는 제 2 색채 변환부와, 상기 제 2 색채 변환부에서 합성되어 변환된 제 2 합성 데이터를 기반으로 색 영역 면적 및 색의 보임(color appearance), 수치 파라미터에 의하여 평가(시뮬레이션)를 실행하고 산출된 계산치가 양호한지 여부를 확인하는 시뮬레이터를 포함하여 구성되는데 있다.
바람직하게 상기 시뮬레이터에서 확인된 색채정보를 기반으로 한 상품 디자인 DB에 미리 저장되어 있는 패션상품 디자인에 설정되어 CG 출력에 의해 표시되는 표시부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 질감의 분광 반사율 정보는 예를 들어, 직경 20cm의 단순 원통 면을 가지는 분광 이미징 시스템을 사용하여 직물의 질감 정보를 조명 각도 변화에 따라 다수의 조명 조건별로 측정하여 질감의 정보인 광택과 텍스처 정보로 분할하여 측정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 조명 조건으로 예를 들어, 시료 수직에서부터 45도 기울인 각도에서의 수광 조건으로 정반사 방향으로부터 -15도, 15도, 25도, 45도, 75도, 110도의 6 각도를 400nm~700nm 간에서 10nm마다 분광 반사율 계수를 측정하고, 샘플을 수직방향에서부터 15도, 45도, 75도의 각도로부터 스포트라이트로 조명한 흑백 화상과 적분구를 사용한 확산 조명광 하에서의 흑백 화상을 계측기로 계측한 광학 기하 조건에 기초한 텍스처 정보로서 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서 원통 등의 상기 사이즈의 단순형상을 기반으로 취득하면 되고, 상기 광학 기하 조건, 시감에서의 인식에 영향이 없는 범위에서 전술의 계측 분광파장에 제한하지 않는다. 수광과 조명의 광학 기하 조건도 원통면 상의 화상정보의 각 점에 있어서 연속적으로 계측하는 것이 가능하기 때문에 매우 많은 광학 기하 조건을 계측할 수 있으며, 또한 조명도 45도로 고정하지 않고, 15도 또는 75도 및 다른 각도에서의 조명을 동시에 점등하는 것으로 많은 광학 기하 조건의 상태에 대해서 계측하는 것도 본 발명에 포함되어 있다.
또한 상기 색상의 분광 반사율 정보는 직물의 색에 관한 색정보(분광 반사율 계수 R(λ)값, 삼자극치 XYZ, CIE LAB 색공간의 좌표치 L*a*b*값)를 기반으로 각 색별로 색 구성표의 RGB, HSB, CMYK 값으로 정의하여 분광 반사율로부터 색채의 정보를 수집하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 패션상품 디자인에 있어서 소재 직물 선택과 조명 조건하에서 패션상품의 비주얼 검토 방법의 특징은 (A) 패션상품 디자인에 대한 후보 직물이 선택되면, 질감정보 DB에 미리 저장된 분광 반사율 데이터 중 선택된 직물에 대응하는 직물 특성에 의한 질감에 관한 수광과 조명의 광학 기하 조건에 관련한 분광 반사율 데이터 및 텍스처 데이터가 선택되는 단계, (B) 패션상품 디자인에 대한 배색이 선택되면, 색채정보 DB에 미리 저장된 색에 관한 분광 반사율 데이터를 기반으로 전개한 색채정보 중 선택된 배색에 대응하는 몇 가지 후보가 선택되는 단계와, (C) 판매 매장에서 예상되는 조명의 종류 및 형태(평행광, 확산광)를 기반으로 조명 정보 DB에서 미리 저장된 조명의 분광 분포 데이터 중 조명 설정부를 사용하여 선택된 조명에 대응하는 조명특성 정보가 입력됨으로써, 조명의 분광 분포 데이터가 선택되는 단계와, (D) 제 1 색채 변환부를 통해 상기 질감정보 DB에서 선택된 직물 특성에 따른 질감에 관한 분광 반사율 데이터 및 상기 색채정보 DB에서 선택된 색채에 관한 분광 반사율 데이터를 기반으로 색채 정보인 직물의 분광 반사율과 질감의 정보인 광택과 텍스처 정보를 합성한 제 1 합성 데이터를 생성하는 단계와, (E) 제 2 색채 변환부를 통해 조명정보 DB에서 선택된 조명의 종류 및 형태를 갖는 분광 분포 데이터를 상기 제 1 합성 데이터와 다시 합성하여 제 2 합성 데이터를 생성하는 단계와, (F) 시뮬레이터를 통해 상기 합성된 제 2 합성 데이터를 색영역 면적 및 색의 보임(color appearance), 수치 파라미터에 의하여 평가(시뮬레이션)를 실행하고 산출된 계산치가 양호한지 여부를 확인하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.
바람직하게 상기 (B) 단계는 색채정보 DB에 미리 저장한 색에 관한 분광반사율 데이터에는 동시에 염색가공 비용, 면 및 실크, 양모, 폴리에스테르 및 나일론과 같은 대응하는 직물의 소재종류, 또는 반응성 염료, 산성염료, 분산염료와 같은 염료 종류 및 내광성과 세탁성, 마찰성과 같은 견뢰도에 관한 정보를 동시에 보관하고, 선택한 직물 등에 대응하여 DB로부터 검색을 합리적으로 행함과 동시에 선택단계에서부터 제품으로서의 품질수준의 확보 및 담보 가능하게 하는 것으로, 제품의 제안과 개발에 소요되는 기간의 단축을 실현한다.
바람직하게 상기 (C) 단계는 조명 설정부에 포함된 조명 파라미터의 입력부를 통해 상대색온도(CCT), CIEYxy 색도좌표, 연색성지수(Ra), 색도좌표의 흑체방사궤적으로부터의 편차(Duv), 색역면적비(G)의 파라미터를 설정하는 단계와, 조명 설정부에 포함된 기준색상 입력부를 통해 기준 n 색 및 비교용 기준색의 L*a*b*의 위치에서부터의 시프트 양을, a*, b* 또는 C*, H*로 설정하는 단계와, 조명 설정부에 포함된 채널 제어부를 사용하여 조명의 분광분포를 파장 별로 설정하는 단계와, 조명 설정부에 포함된 빔 형상 설정부를 통해 조명의 빔 형상을 설정하는 단계와, 조명 설정부에 포함된 조작 실행부를 통해 구현된 조작 실행 버튼의 선택을 통해 분광분포의 설정조건에 대한 계산이나 데이터의 삭제 또는 설정된 분광분포를 파일로 보존(save)하거나 출력(load)되고, 표지(表示)에 관해서도 저광택, 고광택의 기준색의 선택이나 질감정보 DB 및 색채정보 DB와의 연계(보존 또는 출력하는 것), 컴퓨터 그래픽으로의 출력기능을 설정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 (D) 단계는 질감정보 DB 및 색채정보 DB에 미리 다수의 염색 직물 또는 색표 견본을 적분 구 방식의 분광이미징 시스템으로 측정되어 저장되어 있으며, 상기 염색 천의 경우, 염색 비용과 견뢰도의 정보도 함께 저장하는 단계와, 상기 질감정보 DB 및 색채정보 DB로부터 선택된 질감 정보 및 색채 정보가 검출되면, 필요한 항목 또는 키워드로 검색을 실행하여 참조된 분광 반사율 계수 
및 광택감 정보 
에 근거한 분광 반사율 계수 
을 다음 수식 
을 사용하여 출력하는 단계에서 이루어지며, 이때, 상기 수식은 
의 조건을 만족하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 (E) 단계는 조명정보 DB에서 선택된 조명의 분광 분포를 
라 할 때, 삼자극치를 
, 
, 
라 하면 대응 규격 ISO 11664-3:2012(E)에 따라 분광 분포 데이터가 합성된 제 2 합성 데이터를 수식 
, 
및 
로 계산하며, 이때, 상기 
는 정규화 계수(분광 반사율 계수가 1일 때, 
값이 100이 되도록 정규화한다.)로서, 
로 정의되고, 상기 
는 파장, 상기 
는 삼자극치 X에 관한 등색관수, 상기 
는 삼자극치 Y에 관한 등색관수, 상기 
는 삼자극치 Z에 관한 등색관수를 나타내는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 (F) 단계는 대응규격 ISO 11664-4:2008(E)에 기초로 하여 삼자극치를 기준으로 색채값(L*,a*,b*)에 따라 색영역 면적을 복수의 색상에 대해 실행하는 단계와, 상기 삼자극치를 기준으로 산출된 복수의 색의 분광 반사율 계수를 산출하고, 이것을 플롯하여 광원에 의한 보임(color appearance)의 영향을 평가하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 시뮬레이터를 통해 확인된 색채정보를 기반으로 표시부를 통해 상품 디자인 DB에 미리 저장되어 있는 패션상품 디자인에 설정되어 CG 출력에 의해 표시되는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 패션상품 디자인에 있어서 소재 직물 선택과 조명 조건하에서 패션상품의 비주얼 검토 장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 패션상품 디자이너가 디자인 시 각종 직물 소재의 선택과 색채 기획을 할 때, 소재 직물 선택과 조명 조건하에서 패션상품의 비주얼 검토를 통해 실질적인 패션상품과 같은 감각으로 테스트해 볼 수 있어 실제 제작 완료된 패션상품의 객관적이고 정량적인 컬러 정보를 얻을 수 있는 효과가 있다.
둘째, 종래의 고가이며 취급하기 어려운 이유로 보급화를 실패했었던 대형의 BRDF에 대해서 소재 직물 선택과 조명 조건하에서 패션상품의 비주얼 검토 장치를 통해 시스템의 최적화 및 소형화를 진행하여 제작단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.
셋째, 동일 색상이라도 사용하는 염료에 의해 각종 조명 아래에서 보이는 상황이 달라짐에 따라, 본 발명은 직물과 배색 조합이 자유롭고, 단시간에 수치로 확인할 수 있기 때문에 상당한 개발 공수의 삭감과 비용 절감을 할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 컴퓨터 시뮬레이션에 복잡한 BRDF 측정을 필요로 하지 않고 간단한 효과적인 형상에서 직물의 휘도 분포를 측정하고, 그에 따라 조명의 분광 분포 및 배광 조건의 객관적 지표가 얻을 수 있게 되므로, 각 상품의 개발 기간, 검토 기간을 단축할 수 있다. 또한 시행 착오 때 각 지표를 참고로 하여 헛된 시도를 하지 않는 절대적인 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 패션상품 디자인에 있어서 소재 직물 선택과 조명 조건하에서 패션상품의 비주얼 검토 장치의 구성을 나타낸 구성도
도 2 는 도 1에서 질감의 분광 반사율 정보를 측정하기 위한 분광 이미징 시스템의 구성을 나타낸 구성도
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 패션상품 디자인에 있어서 소재 직물 선택과 조명 조건하에서 패션상품의 비주얼 검토 방법을 설명하기 위한 흐름도
도 4 는 도 3에서 선택된 질감에 관한 분광 반사율 데이터를 나타낸 도면
도 5 는 도 3에서 선택된 색상에 관한 분광 반사율 데이터를 나타낸 도면
도 6 은 도 3에서 선택된 조명의 분광분포 데이터를 나타낸 도면
도 7 은 도 3에서 질감 분광 반사율 데이터와 색채 분광 반사율 데이터가 합성된 제 1 합성 데이터의 결과를 나타낸 도면
도 8 은 도 3에서 제 1 합성 데이터와 조명의 분광 분포 데이터가 합성된 제 2 합성 데이터의 결과를 나타낸 도면
도 9 는 도 3에서 나타낸 시뮬레이터에서 평가한 고광택 폴리에스테르 직물의 CIELAB 색공간의 플롯 결과와 조명의 분광 분포를 나타낸 도면
도 10 은 도 3에서 나타낸 표시부에서부터 패션상품 디자인까지 설정되어 CG 출력되어지는 것을 나타낸 도면
도 11 부터 도 14 는 분광 이미징 시스템을 사용하여 계측된 질감 분광 반사율 데이터를 나타낸 실시예
도 15 는 저광택 면(cotton) 직물의 시뮬레이션 결과를 화면상에 나타낸 실시예
도 16 은 도 3에서 선택된 조명에 상응하는 조명특성 정보를 입력하기 위한 조명 설정부를 나타낸 도면
도 17 은 고광택 폴리에스테르 직물의 시뮬레이션 결과를 화면상에 나타낸 실시예
도 18 은 면, 실크, 고광택 폴리에스테르 직물에 대한 CIECAM02 시뮬레이션 결과를 화면에 나타낸 실시예
도 19 는 플롭 인덱스의 시뮬레이션 결과를 화면상에 나타낸 실시예
도 20 은 라플라시안 필터에 의한 텍스처(직물의 종류)의 강도에 관한 시뮬레이션 결과를 화면상에 나타낸 실시예
도 2 는 도 1에서 질감의 분광 반사율 정보를 측정하기 위한 분광 이미징 시스템의 구성을 나타낸 구성도
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 패션상품 디자인에 있어서 소재 직물 선택과 조명 조건하에서 패션상품의 비주얼 검토 방법을 설명하기 위한 흐름도
도 4 는 도 3에서 선택된 질감에 관한 분광 반사율 데이터를 나타낸 도면
도 5 는 도 3에서 선택된 색상에 관한 분광 반사율 데이터를 나타낸 도면
도 6 은 도 3에서 선택된 조명의 분광분포 데이터를 나타낸 도면
도 7 은 도 3에서 질감 분광 반사율 데이터와 색채 분광 반사율 데이터가 합성된 제 1 합성 데이터의 결과를 나타낸 도면
도 8 은 도 3에서 제 1 합성 데이터와 조명의 분광 분포 데이터가 합성된 제 2 합성 데이터의 결과를 나타낸 도면
도 9 는 도 3에서 나타낸 시뮬레이터에서 평가한 고광택 폴리에스테르 직물의 CIELAB 색공간의 플롯 결과와 조명의 분광 분포를 나타낸 도면
도 10 은 도 3에서 나타낸 표시부에서부터 패션상품 디자인까지 설정되어 CG 출력되어지는 것을 나타낸 도면
도 11 부터 도 14 는 분광 이미징 시스템을 사용하여 계측된 질감 분광 반사율 데이터를 나타낸 실시예
도 15 는 저광택 면(cotton) 직물의 시뮬레이션 결과를 화면상에 나타낸 실시예
도 16 은 도 3에서 선택된 조명에 상응하는 조명특성 정보를 입력하기 위한 조명 설정부를 나타낸 도면
도 17 은 고광택 폴리에스테르 직물의 시뮬레이션 결과를 화면상에 나타낸 실시예
도 18 은 면, 실크, 고광택 폴리에스테르 직물에 대한 CIECAM02 시뮬레이션 결과를 화면에 나타낸 실시예
도 19 는 플롭 인덱스의 시뮬레이션 결과를 화면상에 나타낸 실시예
도 20 은 라플라시안 필터에 의한 텍스처(직물의 종류)의 강도에 관한 시뮬레이션 결과를 화면상에 나타낸 실시예
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해진다.
본 발명에 따른 패션상품 디자인에 있어서 소재 직물 선택과 조명 조건하에서 패션상품의 비주얼 검토 장치 및 방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해할 필요가 있다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 패션상품 디자인에 있어서 소재 직물 선택과 조명 조건하에서 패션상품의 비주얼 검토 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 1에서 도시하고 있는 것과 같이, 측정된 직물의 질감(섬유 소재, 직물 조직, 기모나 광택 등의 가공 변형에 의한 것 등) 정보를 광택과 텍스처(직물의 패턴종류) 정보로 분할하여 직물의 조명 각도 변화를 갖는 다수의 조명 조건에 따른 수광 변화를 나타내는 분광 반사율 정보를 저장하는 질감정보 DB(10)와, 직물의 색채(염료의 색 견본 1700 색)에 관한 색상정보(분광반사율 계수 R(λ)값, Lab값)을 저장하는 색채정보 DB(20)와, 조명의 종류(백열전구, 형광등, LED, OLED, HID 램프, 무전극 방전등 등)에 따른 분광 분포 정보를 저장하기 위한 조명정보 DB(30)와, 상기 질감정보 DB(10)에 저장된 질감에 관한 분광 반사율에 관한 정보 및 상기 색채정보 DB(20)에 저장된 색채에 관한 분광 반사율 정보를 기반으로 색채 정보인 직물의 분광 반사율과 질감의 정보인 광택과 텍스처 정보를 합성하는 제 1 색채 변환부(40)와, 상기 조명정보 DB(30)에 저장된 조명의 종류가 갖는 분광 분포의 정보를 기반으로 상기 제 1 색채 변환부(40)에서 합성된 제 1 합성 데이터와 합성하는 제 2 색채 변환부(50)와, 상기 제 2 색채 변환부(50)에서 합성되어 변환된 제 2 합성 데이터를 기반으로 색영역 면적 및 색의 보임(color appearance), 수치 파라미터에 의하여 평가(시뮬레이션)를 실행하고 산출된 계산치가 양호한지 여부를 확인하는 시뮬레이터(60)와, 상기 시뮬레이터(60)에서 확인된 색채정보를 기반으로 상품 디자인 DB(70)에 미리 저장되어 있는 패션상품 디자인에 설정되어 CG 출력에 의해 표시되는 표시부(80)로 구성된다. 이때, 표시부(80)는 상기 시뮬레이터(60)의 시뮬레이션 결과를 표시할 때, 패션상품 디자인에 그 결과를 설정하여 표시하지 않고, 시뮬레이션 결과만을 표시할 수도 있다.
이때, 상기 질감의 분광 반사율 정보는 분광 이미징 시스템을 사용하여 측정하여 생성되는 직물 견본의 질감 정보를 조명 각도 변화에 상응하여 다수의 조명 조건별로 측정하여 질감의 정보인 광택과 텍스처(직물의 패턴종류) 정보로 분할하여 질감정보 DB(10)에 저장된다.
또한, 상기 분광 이미징 시스템 이외의 간이형 계측 시스템으로, 변각 포터블 분광 광도계(예 : 산지 독일, BYK Gardner사, 제 BYK mac i, 산지 미국 , X-Rite사, 제 MA-98 등)로 예를 들어, 조명 조건으로 시료 수직에서 45도 기울인 각도에서 수광 조건으로 정반사 방향에서 -15도, 15도, 25도, 45도, 75도, 110도의 6 각도를 400nm~700nm 간에서 10nm마다 분광 반사율 계수를 측정하고, 샘플 수직방향에서 15도, 45도, 75도의 각도에서 스포트라이트로 조명한 흑백 화상과 적분구를 사용한 확산 조명광 하에서의 흑백 이미지를 계측하여 광학 기하 조건에 기초한 텍스처 정보로서 사용할 수 있다. 또한, 직물의 조명에 관한 종류 및 형태는 판매 매장에서 사용하는 조명에 의한 것으로, 판매 매장에서 사용하는 조명에 대해서는 필요에 따라 분광 조도계(예 : 간이 분광계로 원산지 일본 Konica-Minolta 사, 제 CL-500A 등)으로 해당 조명의 분광 분포 데이터를 측정하여 수집하고, 조명정보 DB(30)에 저장 등록해 둘 수 있다.
상기 분광 이미징 시스템을 사용한 측정 방법을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 도 2에서 도시하고 있는 분광 이미징 시스템의 예를 들어 직경 20cm의 원통면과 같은 각 치수를 잰 단순한 형상 물체에 대해, 그것을 하나 또는 복수의 각도의 조명에서 조명하고, 이것을 촬상(촬영하여 화상을 얻는 것)한다. 이러한 간단한 형상은 분광 반사율을 측정하여 빛을 완전히 확산하는 기준 물체로 피복(막을 입히거나 도색) 한 후, 이를 촬상하여 교정을 실시한다.
다음 전술한 원통면과 같은 단순 형상에 피측정체(원단 직물)을 올려 이를 촬상한다. 영상은 디지털 카메라, 분광 이미징 등의 촬상 장치 등이 사용되며, 이 촬상 결과로부터 조명과 수광의 광학 기하 조건에 대한 휘도치 및 반사율 및 텍스처의 화상 정보를 얻는다.
이어 촬영한 광학 기하 조건에 대한 화상을 바탕으로 텍스처에 관련한 파라미터를 수학적 이미지 처리에 관한 계산 방법, 예로 윤곽 강조 필터인 라플라시안(Laplacian) 필터, 소벨(Sobel) 필터를 적용하거나 또는 푸리에(Fourier) 변환 또는 웨블릿(Wavelet) 변환 등의 주파수 분석을 실시한 파라미터를 계산한다.
또한 상기 색상의 분광 반사율 정보는 직물의 색채(염색에 의한 색 견본 1700 색)에 관한 색채정보(분광반사율 R(λ)값, Lab값)를 기반으로 각 색별로 색 구성표의 RGB, HSB, CMYK 값으로 정의하여 분광 반사율 정보를 수집하여 색채정보 DB(20)에 저장한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 패션상품 디자인에 있어서 소재 직물 선택과 조명 조건하에서 패션상품의 비주얼 검토 장치의 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1 또는 도 2와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 실행하는 동일한 부재를 지칭한다.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 패션상품 디자인에 있어서 소재 직물 선택과 조명 조건하에서 패션상품의 비주얼 검토 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 먼저 패션상품 디자인에 대한 후보 직물이 선택되면, 질감정보 DB(10)에 미리 저장된 분광 반사율 데이터 중 선택된 직물에 상응하는 직물 특성에 따른 질감에 관한 분광 반사율 데이터가 선택된다(S10). 도 4 는 선택된 질감에 관한 분광 반사율 데이터를 나타낸 도면이다.
또한 패션상품 디자인에 대한 배색이 선택되면, 색채정보 DB(20)에 미리 저장된 색에 관한 분광 반사율 데이터 중 선택된 배색에 상응하는 몇 가지 후보가 선택된다(S20). 예를 들어 5~7 배색 정도가 선택되며, 이 선택은 제품의 기획에 따라 선택되게 된다. 도 5 는 선택된 색에 관한 분광 반사율 데이터를 나타낸 도면이다.
이어, 판매 매장에서 예상되는 조명의 종류(백열전구, 형광등, LED, OLED, HID 램프, 무전극 방전등 등)를 기반으로 조명 정보 DB(30)에서 미리 저장된 조명의 분광 분포 데이터 중 도 16에서 도시하고 있는 조명 설정부를 사용하여 선택된 조명에 상응하는 조명특성 정보가 입력됨으로써, 조명의 분광 분포 데이터가 선택된다(S30).
상기 조명 설정부는 도 16에서 도시하고 있는 것과 같이, 조명 파라미터의 입력부(100)와, 기준색의 입력부(200)와, 채널 제어부(300)와, 빔 형상 설정부(400)와, 조작 실행부(500)로 구성된다.
상기 조명 파라미터의 입력부(100)는 상대색온도(CCT), CIEYxy 색도좌표, 연색성지수(Ra), 색도좌표의 흑체방사궤적으로부터의 편차(Duv), 색역면적비(G) 등의 파라미터를 설정하고, 이 조건을 만족하는 조명 분광분포를 계산한다.
상기 기준색 입력부(200)는 기준 n 색(본 명세서의 예의 경우, 5색）및 비교용 기준색의 L*a*b*의 위치에서부터의 시프트 양을, a*, b*, 또는 C*, H* 에 관해 설정하고, 이 조건을 가능한 만족하는, 조명의 분광분포를 계산한다.
상기 채널 제어부(300)는 조명의 분광분포를 파장별로 설정하는 기능으로, 본 발명의 예에서는 가시광의 파장영역 400∼700nm을 11 채널에 집약해서 설정한다.
상기 빔 형상 설정부(400)는 조명의 빔 형상의 설정을 행하며, 본 발명의 예에서는 평행광과 확산광의 비율로 설정한다.
상기 조작 실행부(500)는 조작 실행 버튼으로 구현되어 있으며, 분광분포의 설정조건에 대한 계산이나 데이터의 삭제 또는 설정된 분광분포를 파일로 출력하거나 로딩하는 조작을 행한다. 또한, 표지(表示)에 관해서도 저광택, 고광택의 기준색의 선택이나 질감정보 DB(10) 및 색채정보 DB(20)와의 연계(보존(save) 또는 출력(load)), 컴퓨터 그래픽으로의 출력기능이 있다.
그리고 도 6 은 선택된 조명의 종류에 관한 분광 분포 데이터를 나타낸 도면이다.
도 6에서는 제 1 색채 변환부(40)를 통해 상기 질감정보 DB(10)에서 선택된 직물 특성에 따른 질감에 관한 분광 반사율 데이터 및 상기 색채정보 DB(20)에서 선택된 색채에 관한 분광 반사율 데이터를 기반으로 색채 정보인 직물의 분광 반사율과 질감의 정보인 광택과 텍스처 정보를 합성한 제 1 합성 데이터를 생성한다(S40). 도 7 은 질감 분광 반사율 데이터와 색채 분광 반사율 데이터가 합성된 제 1 합성 데이터의 결과를 나타낸 도면이다.
상기 S40 단계를 좀 더 상세히 설명하면, 질감정보 DB(10) 및 색채정보 DB(20)에 미리 다양한 염색 직물 또는 색 견본을 적분 구 방식의 분광 광도계로 측정되어 저장되어 있으며, 이때 염색 천이면 염색 비용과 견뢰도 등의 정보도 함께 제공하고 저장되어 있다.
이에 따라, 상기 질감정보 DB(10) 및 색채정보 DB(20)에서 선택된 질감 정보 및 색채 정보가 검출되면, 필요한 항목 또는 키워드로 검색을 실행하여 참조된 분광 반사율 계수 
및 광택감 정보 
에 근거한 분광 반사율 계수 
을 다음 수학식 1을 사용하여 산출한다.
이때, 상기 수학식 1은 
의 조건을 만족한다.
다음으로, 제 2 색채 변환부(50)를 통해 상기 조명정보 DB(30)에서 선택된 조명의 종류 및 형태를 갖는 분광 분포 데이터를 상기 제 1 색채 변환부(40)에서 생성한 제 1 합성 데이터와 다시 합성하여 제 2 합성 데이터를 생성한다(S50). 이때, 제 2 합성 데이터의 생성은 조명의 각 파장에 있어서 분광 분포 및 배광 분포를 변화시켜 하나 또는 복수의 기준 색의 분광 반사율 직물의 광학 기하 조건에 대한 휘도 분포의 측정값으로부터 계산된다. 이렇게 계산된 텍스처 화상 처리에 의해 얻은 값을 그래프로 표시하여 평가 및 검토에 사용된다.
도 8 은 제 1 합성 데이터와 조명의 분광 분포 데이터가 합성된 제 2 합성 데이터의 결과를 나타낸 도면이다.
상기 S50 단계를 좀 더 상세히 설명하면, 조명정보 DB(30)에서 선택된 조명의 분광 분포를 
라 할 때, 삼자극치를 
, 
, 
라 하면 대응 규격 ISO 11664-3:2012(E)에 따라 분광 분포 데이터가 합성된 제 2 합성 데이터를 계산하면 다음 수학식 2, 3, 4와 같이 나타낼 수 있다.
이때, 상기 
는 정규화 계수(분광 반사 계수가 1일 때, 
값이 100이 되도록 정규화한다)로서, 
로 정의된다. 그리고 상기 
는 파장, 상기 
는 삼자극치 X에 관한 등색관수, 상기 
는 삼자극치 Y에 관한 등색관수, 상기 
는 삼자극치 Z에 관한 등색관수를 나타낸다.
그리고 시뮬레이터(60)를 통해 상기 합성된 제 2 합성 데이터를 색영역 면적 및 색의 보임(color appearance), 수치 파라미터에 의하여 평가(시뮬레이션)를 실행하고 산출된 계산치가 양호한지 여부를 확인한다(S60). 도 9 는 시뮬레이터에서 평가한 결과 데이터를 나타낸 도면이다.
상기 S60 단계를 좀 더 상세히 설명하면, 대응규격 ISO 11664-4:2008(E)에 기초하여 계산을 실행하여, 상기 수학식 2, 3, 4를 통해 구한 삼자극치를 기준으로 색채값(L*,a*,b*)을 계산하면, 다음 수학식 5, 6, 7과 같이 나타낸다.
여기서 수학식 중의 관수 
, 
, 
는 다음과 같이 정의된다.
그리고 상기 수학식 5, 6, 7, 8, 9, 10을 복수의 색에 대하여 실행하고, 재차 상기 수학식 2, 3, 4를 통해 구한 삼자극치를 상기 수학식 1을 기준으로 복수의 색에 대해, 같은 방법으로 계산하는 것에 의하여, 이것을 플롯하여 광원에 의한 색 보임의 영향 등을 평가하게 된다.
그리고 이렇게 시뮬레이터(60)에서 확인된 색채정보를 기반으로 표시부(80)를 통해 상품 디자인 DB(70)에 미리 저장되어 있는 패션상품 디자인에 설정되어 CG 출력에 의해 표시된다(S70). 즉, 패션상품의 입체 정보가 주어지면 컴퓨터 그래픽과 쉽게 연동할 수 있게 하며, 그 렌더링은 조명과 대상이 되는 패션상품의 광학 기학적 특성의 반영이 수월하여 컴퓨터 그래픽의 병용에 의해 또한 평가 및 검토를 실시하기 쉬워지게 된다.
상기 S70 단계를 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 분광 이미징 시스템을 사용하여 직물의 질감 정보를 준비하고, 직물의 물성에 따른 의복이 인체 입혀 졌을 때의 드레이프 형상 등 3차원 형상 데이터를 생성한다.
이어 적분 구 식 분광 광도계를 사용하여 직물의 색 정보를 준비하고, 분광 이미징 및 분광 반사율 데이터를 조합한 직물의 색, 질감 정보를 생성한다, 더욱이 상정되는 광원 하에서 CG로 상품의 CG화를 가능하게 하는 RGB의 룩업 테이블 즉, 렌더러 용 질감 정보를 생성한다.
그리고 상기 생성된 3차원 형상 데이터와 예상되는 조명의 배광 조건 및 계산된 RGB 룩업 테이블과 질감으로 3차원 컴퓨터 그래픽 화상 정보를 생성한다.
이렇게 생성된 3차원 컴퓨터 이미지 정보를 기반으로 고화질 디스플레이를 사용하여 화상을 표시한다.
도 10 은 표시부에 패션상품 디자인에 설정되어 CG 출력되는 것을 나타낸 도면이다. 이때, 상기 시뮬레이터(60)의 시뮬레이션 결과를 표시부(80)에 표시할 때, 패션상품 디자인에 그 결과를 설정하여 표시하지 않을 수도 있음에 주의하여야 한다.
실시예
직물의 광학 특성의 측정은 분광 이미징을 적용했다. 질감을 측정하기 위해 빛의 조사 및 수광 각도 등 다양한 광학 기기 표준에 따른 측정이 필수이다. 구체적으로는, 액정 튜너블 필터(Liquid Crystal Tunable Filters(LCTF) 현 Perkin Elmer 사, 제 VeriSpec)를 분광 수단으로 펠티에 냉각소자와 안티 블루밍 기능을 갖춘 흑백 CCD 카메라(BITRAN BU41 16bit 출력) 및 백색 LED를 조합한 분광 이미지 시스템으로 측정을 실시했다.
LCTF는 반치폭이 10nm에서 이번 측정은 파장 420~700nm 사이를 10nm마다 측정을 실시했다. CCD 카메라는 772x580 픽셀로 집점 거리 25mm의 C 마운트 렌즈(TAMURON MF118)를 조합 원통형 시료면 정점부에서 40cm의 거리에서 촬영을 실행했다. 그 때의 픽셀 해상도는 180dpi이다. LED 조명은 청색의 LED 칩에 황색 형광체를 조합한 것으로, 시료면 수직방향에서 15도 및 45도 기울기인 각도로 30cm의 거리에서 라인 형상으로 배치했다. 시료는 직경 20cm의 원통면에서 붙여 측정했다. 시료면 수직에서 15도 기울인 조명은 취득 화상의 X축 방향으로 aspecula 각도에서 -60도에서 90도까지, 또한 45도 기울인 조명은 -30도에서 120도까지의 광학 기하 조건 범위의 정보를 측정할 수 있다.
장비의 교정은 미리 적분 구 방식의 분광 광도계(Konica-Minolta 사, 제 CM3600d)에서 흰색 확산판을 사용해 그 때 CCD 카메라의 분광 감도 특성 및 LCTF의 분광 투과율 특성을 파장별로 노출시간을 최적화하여 다이나믹 레인지를 확보했다. 시료는 면 브로드 실크 타프타, 폴리에스테르 타프타에 대해 측정 광학 기하 조건에 대한 반사율 프로파일의 수학적 분석에 사용하였다. 측정 장치의 구성과 광학 조건은 도 2에서 나타내고 있다.
1． 계측
직경 20cm의 단순 원통 면 등 단순모형을 가지는 분광 이미징 시스템을 사용하여 계측
① 교정계측
텍스처가 없는 백색 확산면을 측정하고 교정한다. (유저 사용시에는 미리 계측한 교정계수가 프로그램에 들어있다. 유저의 목적에 따라 별도의 기준 교정 계측 샘플의 측정 및 메모리 가능. 교정계측은 프로그램 스타트 시에만 교정계측 설정한다.)
백색 확산면은 미리 기준이 되는 분광 광도계로 분광 반사율을 측정해 둔다. 1 이상의 조명 조건에서 측정하여 각각의 교정 값은 컴퓨터의 메모리에 저장해둔다.
본 실시예에서는 45도 방향에서 원통의 축을 따라 배치한 라인의 조명에서 측정한 것이다. 도 11 은 측정 결과의 그래프로 세로축은 밝기 값을 나타내는 CIELAB 색 공간의 L* 값을 나타낸다.
이때, 도 11의 위 그림은 직물의 분광 이미징 사진으로, 가로 720 × 세로 580의 화상을 나타낸다. 그리고 도 11의 아래 그래프의 가로축은 0 ~ 720 원통 면의 가로축의 화소 수를 나타낸다. 또한 도 11의 아래 그래프의 세로축 L*: 명도분포로서, 즉 x가 변화하면 기하조건(직물에 대한 조명과 수광의 관찰조건)이 바뀌므로 거기에 대한 L*가 바뀐다.
② 텍스처 측정
측정에 대해서는 미리 텍스처가 없는 백색 확산면을 측정하고 교정한다. 도 12 는 교정과 같은 조건에서 원통 면에 배치한 저광택의 면 직물의 측정 예에서 수직에서 15도 기울인 것이다. 광학 기하 조건에 따라 텍스처(직물 실과 직물구조가 만드는 시각적 패턴)의 진폭(L*의 방향의 변화 : 도 12는 L*값으로 20에서 30 정도의 변화, 도 13은 L*값으로 40 정도의 변화, 즉 명도치의 분포의 넓이가 진폭으로 나타남.)이 변화 하고 있다. 참고로 도 12의 우측 옆의 %의 의미는 직물의 분광 이미징 화상 중의 히스토그램으로 L* 값의 출현 빈도수의 퍼센티지를 표시하고 있다.
도 13 은 도 12와 같은 직물을 교정과 동일한 조건으로 원통 면에 배치한 직물의 측정 예에서 수직에서 45도 기울인 것이다. 도 13 은 광학 기하 조건에 따라 텍스처(직물 종류)의 진폭 (L* 방향의 변화)이 변화하고 있다. 또한 도 14, 도 15의 조명의 경우와 진폭의 정도는 다르다.
도 14 는 고광택 폴리에스테르 직물을 교정과 동일한 조건으로 원통 면에 배치한 직물의 측정 예에서 수직에서 45도 기울인 것이다. 도 14 는 원통 면의 x축 방향에 따라 L*의 분포의 외형이 변화하고 있으며, 도 11의 확산면의 측정과 L* 의 분포의 외형과는 명확히 다르다.
이상의 정보를 통합하여 측정한 직물에 대해 조명 배광 각도 및 수광의 기하학적 조건에 따라 광택의 프로파일 및 텍스처(패턴정보 : 원사 또는 직물구조가 만드는 시각적 패턴)의 프로파일을 얻는다. 도 12와 도 13의 예에서는 다른 조명 각도 측정으로 직물(직물은 면, 직물 위치도 변화 무)은 전혀 변화시키지 않았다. 이러한 정보를 복합시켜 조명의 광원과 각도(조명 배광 조건) 및 조명 빔 형상(평행광과 확산광 조명)에 대한 직물의 수광 변화 정보를 얻는다.
도 15 는 시뮬레이터(60)에 의한 결과를 화면상에 보여준다. 본 실시예에서는 섬유제품에 대한 물체의 색, 광택, 텍스처(직물의 패턴종류)의 3점을, 조명의 분광 분포 및 조명의 빔 형상에서 시뮬레이션 할 수 있다.
본 실시예에서는 화면의 좌측에 조명 조건을 입력 및 설정 조작부를 설치하고, 오른쪽 그래프에 시뮬레이션 결과를 표시하고 있다. 조명 설정 부분에 관해서는 도 16에서 도시하고 있는 도면을 통해 이루어지며, 이는 위에서 설명하였으므로 생략한다.
도 15에서 레드색 점이 기준색(CIE 중광(정오의 광원)에서의 텍스처(직물 종류)의 Red, Yellow, Green, Blue, Purple 색의 보임(color appearance), 블루 색 점이 시뮬레이션 대상 조명하에서의 Red, Yellow, Green, Blue, Purple 색의 보임(color appearance)을 표시한다. 그리고 그래프 부분이 예는 4개의 구역으로 분할되어 있다.
① 왼쪽 밑의 그래프는 현재 시뮬레이션에(시뮬레이션 대상조명) 사용되는 조명의 분광 분포를 가시광선의 파장 영역에서 나타낸 것이다.
이 조명의 분광 분포의 형상은 사용자가 임의로 조명 설정 부분에서 설정하는 것이 가능하다.
② 왼쪽 위의 그래프는 기준 n 색(이 실시예에서는 5 색)의 CIELAB 공간에 서의 플롯(레드 점)이다. 이 예에서는 비교를 위하여 기준 광으로 CIE 중광 조명 6500 K의 조명과 동시에 대상조명의 플롯(블루)을 실시했다.
조명 설정 부분의 설정에 대응하여 실시간으로 연동하여 그래프가 표시된다. 따라서 적절한 시뮬레이션을 확인할 수 있다. 이 예에서는 적색 및 녹색의 직물에 관하여 기준조명과 대상조명 간에 색상 방향의 차이가 크다는 것을 확인할 수 있다.
③ 오른쪽 위의 그래프는 마찬가지로 CIELUV 공간에서의 플롯이다.
④ 오른쪽 아래는 대상 조명에 관한 INDEX를 표시한 것이다. 색역면적비 G, 상대 색온도 CCT, 흑체 방사의 궤적으로부터의 차이를 나타내는 Duv, CIEYxy 색도상의 좌표 값, x, y, 연색성 지수 Ra 등이 표시되어 있다.
도 17 은 광학 기하 조건에 따라 밝기와 채도가 변화하는 기준색을 사용한 표시 예이다.
도 15의 예제에서는 도 15는 광학 기하 조건에 따라 밝기와 채도가 변화하지 않는 기준 색(매트)을 사용한 결과이지만, 도 17의 기준 색(Red, Yellow, Green, Blue, Purple)의 경우 한 점이 아닌, CIELAB 색 공간상에서(조명 배광각도에 따른 보임의 차) 선상의 확장을 가진다. 이 확장의 정도는 조명빔 형상의 영향을 받는다.
도 15의 예는 마찬가지로 실시간으로 시뮬레이션 할 수 있다.
도 17에서 도시하고 있는 것과 같이, 고광택이기 때문에 조명과 수광의 차에 대한 변화가 크다.(그래프 점 6개: -15도, 25도, 45도, 75도, 110도까지의 Lab 값의 변화도)
도 18 은 5 색 직물의 무광택의 면(a), 약간 광택 있는 실크(b), 고광택 폴리에스테르(c)에 대해 CIE 중광(정오의 광원) D65, 형광등 F11, 백색 LED(LED-W, 상대 색온도 CCT가 약 5000 K) 및 황색 LED(LED-Y, 상대 색온도 CCT가 약 2800 K)의 CIECAM02 색 공간에서의 플롯(표시)을 다섯 가지의 광학 기하학적 조건(평행 광에 의한 광원에서 조명이 시료 수직방향에서 45도, 수광이 조명 정반사 방향에서 15도, 25도, 45도, 75도, 110도)로 나타낸 것이다. 각각의 3차원 공간에서의 세로축은 명도에 해당하는 Q 값, 가로축은 색상과 관련한 aM 축과 bM 축이다.
도 19 는 플롭 인덱스의 시뮬레이션을 표시한다.
기준이 되는 원통 면을 상정(想定)하여 평행 광에서의 상태를 CG로 표현하고 있다. 원통 면에 대해 원통의 곡면의 중심을 향해 부각(俯角) 30도에서 조명하고, 수평 방향에서 관찰한 경우의 상황을 시뮬레이트하고 있다. 플롭 표시 인덱스는 정반사 부근을 관찰하는 하이라이트 부분과 정반사로부터 떨어져 있는 부분(원통 면 하단)과의 차이의 정도를 나타내는 것으로, 확산성의 반사를 행하는 물체는 작고, 고광택 물체는 커진다. 이것도 조명 빔 형상 및 대상의 각각의 변각 분광 반사율과의 관계로 보이는 상태는 달라진다.
도 20 은 라플라시안 필터에 의한 텍스처의 강도에 관한 시뮬레이션 화면이다.
라플라시안 필터는 윤곽 강조 필터로서, 화상 처리 수법의 하나이지만, 측정된 분광 이미징의 이미지로부터 텍스처 강도를 라플라시안 필터의 계산으로 구하고, isometric projection 그래프(3차원 정보를 등고선과 같이 표시한 것. Aspecula Angle을 x축(도의 가로축 방향)에 라플라시안 필터의 계산에 사용한 평균 영역의 화소 사이즈를 y축(도의 세로축 방향)에, 라플라시안 필터의 계산치를 z축(도의 높이 방향)으로 하여, z축에 대해서는 컬러 스케일로 표시하고 있다.)로 표시한 것이다.
이때, 가로축은 조명의 정반사 방향에서의 수광의 각도인 Aspecula Angle로, 조명 및 수광의 광학 기하 조건에 관계한다. 그리고 세로축은 필터의 크기를 나타내며, 라플라시안 필터의 계산을 할 때의 화소(픽셀)의 평균 사이즈를 의미한다.
화소의 평균 크기는 직물의 텍스처(직물 종류)의 주파수에 대응하는 것이다. 직물의 텍스처는 주로 사용하는 실의 형상(두께의 단위인 번수(番手)와 데닐, 장 섬유와 단 섬유), 짜임 구조(직물 밀도 또는 편 밀도, 평직이나 수자직, 능직 등의 짜임 방법)에 의존한다.
도 20의 상단부는 확산 조명을 상정한 시뮬레이션 결과이며, 하단부는 평행 광을 상정한 시뮬레이션 결과이다. 확산 조명에서는 텍스처 화상에 있어서의 진폭은 평행 광에 비교하여 작아지고, 필터 값도 작아진다. 한편, 평행 광이 되면 이미지의 진폭은 커지고 텍스처의 강도도 증가해 라플라시안 필터 값도 커진다.
이상으로, 실시예에서는 섬유 제품의 보임(외관)의 기본이 되는, 색과 질감, 즉, 컬러(color), 필(feel), 텍스처(texture)의 개념을, 대상의 단순한 형상에서의 계측 결과, 즉 변각 분광 반사율 및 광학 기하 조건에 기초한 화상 정보와, 조명의 분광 분포 및 조명 빔 형상에서 시뮬레이션하여, CG에서의 부족한 정보를 수치 파라미터로 제시함으로써 합리적인 작업 전개를 실행할 수 있다는 것을 보여 주었다.
한편, 본 발명의 실시예는 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하다. 즉, 본 발명의 방법에 의한 여러 단계에서는 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 저장할 수 있다. 상기의 매체는 마그네틱 저장매체(예: 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독매체(예: CD-ROM, DVD), 디지털 저장매체(예: USB 메모리, 메모리 카드(SD, CF, MS, XD) 등) 및 캐리어 웨이브(예: 인터넷을 통한 전송)와 같은 기록매체를 포함한다.
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의할 필요가 있다. 또한, 본 발명의 기술적 분야에 의한 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
Claims (11)
- 측정된 직물의 질감 정보를 광택과 텍스처 정보로 분할하여 직물의 조명 각도 변화를 갖는 다수의 조명 조건에 따른 수광 변화를 나타내는 분광 반사율 정보를 저장하는 질감정보 DB와,
직물의 색 정보에 기초한 분광 반사율 정보를 저장하는 색채정보 DB와,
조명의 분광분포 정보 및 형태(평행광, 확산광)를 저장하는 조명정보 DB와,
상기 질감정보 DB에 저장된 질감에 관한 분광 반사율 정보 및 상기 색채정보 DB에 저장된 색채에 관한 분광 반사율 정보를 기반으로 색채 정보인 직물의 분광 반사율 및 질감의 정보인 광택과 텍스처 정보를 합성하는 제 1 색채 변환부와,
상기 조명정보 DB에 저장된 조명의 종류 및 형태를 갖는 분광 분포 정보를 기반으로 상기 제 1 색채 변환부에서 합성된 제 1 합성 데이터와 합성하는 제 2 색채 변환부와,
상기 제 2 색채 변환부에서 합성되어 변환된 제 2 합성 데이터를 기반으로 색영역 면적 및 색의 보임(color appearance), 수치 파라미터에 의하여 평가(시뮬레이션)를 실행하고 산출된 계산치가 양호한지 여부를 확인하는 시뮬레이터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 패션상품 디자인에 있어서 소재 직물 선택과 조명 조건하에서 패션상품의 비주얼 검토 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 시뮬레이터에서 확인된 색채정보를 기반으로한 상품 디자인 DB에 미리 저장되어 있는 패션상품 디자인에 설정되어 CG 출력에 의해 표시되는 표시부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 패션상품 디자인에 있어서 소재 직물 선택과 조명 조건하에서 패션상품의 비주얼 검토 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 질감의 분광 반사율 정보는 단순 원통 면을 가지는 분광 이미징 시스템을 사용하여 직물의 질감 정보를 조명 각도 변화에 따라 다수의 조명 조건별로 측정하여 질감의 정보인 광택과 텍스처 정보로 분할하여 측정되는 것을 특징으로 하는 패션상품 디자인에 있어서 소재 직물 선택과 조명 조건하에서 패션상품의 비주얼 검토 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 색의 분광 반사율 정보는 직물의 색채에 관한 색 정보(분광반사율계수 R(λ)값, CIELAB 색공간의 좌표치 L*a*b*값)를 기반으로 각 색별로 색 구성표의 RGB, HSB, CMYK을 포함하는 색채값으로 정의하여 분광 반사율 정보와 관련한 검색방법을 제공하는 것을 특징으로 하는 패션상품 디자인에 있어서 소재 직물 선택과 조명 조건하에서 패션상품의 비주얼 검토 장치. - (A) 패션상품 디자인에 대한 후보 직물이 선택되면, 질감정보 DB에 미리 저장된 분광 반사율 데이터 중 선택된 직물에 대응하는 직물 특성에 의한 질감에 관한 수광과 조명의 광학 기하 조건에 관련한 분광 반사율 데이터 및 텍스처 데이터가 선택되는 단계와,
(B) 패션상품 디자인에 대한 배색이 선택되면, 색채정보 DB에 미리 저장된 색에 관한 분광 반사율 데이터를 기반으로 전개한 색 정보 중 선택된 배색에 대응하는 몇 가지 후보가 선택되는 단계와,
(C) 판매 매장에서 예상되는 조명의 종류 및 형태(평행광, 확산광)를 기반으로 조명 정보 DB에서 미리 저장된 조명의 분광 분포 데이터 중 조명 설정부를 사용하여 선택된 조명에 대응하는 조명특성 정보가 입력됨으로써, 조명의 분광 분포 데이터가 선택되는 단계와,
(D) 제 1 색채 변환부를 통해 상기 질감정보 DB에서 선택된 직물 특성에 따른 질감에 관한 분광 반사율 데이터 및 상기 색채정보 DB에서 선택된 색에 관한 분광 반사율 데이터를 기반으로 색 정보인 직물의 분광 반사율과 질감의 정보인 광택과 텍스처 정보를 합성한 제 1 합성 데이터를 생성하는 단계와,
(E) 제 2 색채 변환부를 통해 조명정보 DB에서 선택된 조명의 종류 및 형태를 갖는 분광 분포 데이터를 상기 제 1 합성 데이터와 다시 합성하여 제 2 합성 데이터를 생성하는 단계와,
(F) 시뮬레이터를 통해 상기 합성된 제 2 합성 데이터를 색영역 면적 및 색의 보임(color appearance), 수치 파라미터에 의하여 평가(시뮬레이션)를 실행하고 산출된 계산치가 양호한지 여부를 확인하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 패션상품 디자인에 있어서 소재 직물 선택과 조명 조건하에서 패션상품의 비주얼 검토 방법. - 제 5 항에 있어서, 상기 (B) 단계는
색채정보 DB에 미리 저장한 색에 관한 분광반사율 데이터에는 동시에 염색가공 비용, 면 및 실크, 양모, 폴리에스테르 및 나일론과 같은 대응하는 직물의 소재종류, 또는 반응성 염료, 산성염료, 분산염료와 같은 염료 종류 및 내광성과 세탁성, 마찰성과 같은 견뢰도에 관한 정보를 동시에 보관하고, 선택한 직물 등에 대응하여 DB로부터 검색을 합리적으로 행함과 동시에 선택단계에서부터 제품으로서의 품질수준의 확보 및 담보 가능하게 하는 것으로, 제품의 제안과 개발에 소요되는 기간의 단축을 실현하는 것을 특징으로 하는 패션상품 디자인에 있어서 소재 직물 선택과 조명 조건하에서 패션상품의 비주얼 검토 방법. - 제 5 항에 있어서, 상기 (C) 단계는
조명 설정부에 포함된 조명 파라미터의 입력부를 통해 상대색온도(CCT), CIEYxy 색도좌표, 연색성지수(Ra), 색도좌표의 흑체방사궤적으로부터의 편차(Duv), 색역면적비(G)의 파라미터를 설정하는 단계와,
조명 설정부에 포함된 기준 색 입력부를 통해 기준 n 색 및 비교용 기준색의 L*a*b*의 위치에서 부터의 시프트 양을, a*, b*, 또는 C*, H*에 관해 설정하는 단계와,
조명 설정부에 포함된 채널 제어부를 사용하여 조명의 분광분포를 파장별로 설정하는 단계와,
조명 설정부에 포함된 빔 형상 설정부를 통해 조명의 빔 형상을 설정하는 단계와,
조명 설정부에 포함된 조작 실행부를 통해 구현된 조작 실행 버튼의 선택을 통해 분광분포의 설정조건에 대한 계산이나 데이터의 삭제 또는 설정된 분광분포를 파일로 보존(save)하거나 출력(load)되고, 표지(表示)에 관해서도 저광택, 고광택의 기준색의 선택이나 질감정보 DB 및 색 정보 DB와의 연계(보존(save) 또는 출력(load)), 컴퓨터 그래픽으로의 출력기능을 설정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 패션상품 디자인에 있어서의 소재 직물 선택과 조명 조건하에서 패션상품의 비주얼 검토 방법. - 제 5 항에 있어서, 상기 (D) 단계는
질감정보 DB 및 색채정보 DB에 사전에 다수의 염색 직물 또는 색표 견본을 적분 구 방식의 분광이미징 시스템으로 측정되어 저장되어 있으며, 상기 염색 천이면 염색 비용과 면과 견, 양모, 폴리에스테르 및 나일론과 같은 상응하는 직물의 소재종류, 또는 반응성 염료, 산성염료, 분산염료와 같은 염료종류 및 내광성, 내세탁성, 내마찰성과 같은 견뢰도에 관한 정보도 함께 저장하는 단계와,
상기 질감정보 DB 및 색채정보 DB로부터 선택된 질감 정보 및 색채 정보가 검출되면, 필요한 항목 또는 키워드로 검색을 실행하여 참조된 분광 반사율 계수및 광택감 정보
에 근거한 분광 반사율 계수
을 다음 수식
을 사용하여 출력하는 단계에서 이루어지며,
이때, 상기 수식은의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 패션상품 디자인에 있어서 소재 직물 선택과 조명 조건하에서 패션상품의 비주얼 검토 방법.
- 제 5 항에 있어서, 상기 (E) 단계는
조명정보 DB에서 선택된 조명의 분광 분포를라 할 때, 삼자극치를
,
,
라 하면 대응 규격 ISO 11664-3:2012(E)에 따라 분광 분포 데이터가 합성된 제 2 합성 데이터를 수식
,
및
로 계산하며,
이때, 상기는 정규화 계수(분광 반사 계수가 1일 때,
값이 100이 되도록 정규화한다.)로서,
로 정의되고, 상기
는 파장, 상기
는 삼자극치 X에 관한 등색관수, 상기
는 삼자극치 Y에 관한 등색관수, 상기
는 삼자극치 Z에 관한 등색관수를 나타내는 것을 특징으로 하는 패션상품 디자인에 있어서 소재 직물 선택과 조명 조건하에서 패션상품의 비주얼 검토 방법.
- 제 6 항에 있어서, 상기 (F) 단계는
대응규격 ISO 11664-4:2008(E)에 기초로 하여 삼자극치를 기준으로 색채값(L*,a*,b*)에 따라 색영역 면적을 복수의 색에 대해 실행하는 단계와,
상기 삼자극치를 기준으로 산출된 복수의 색의 분광 반사율 계수를 산출하고, 이것을 플롯하여 광원에 의한 보임(color appearance)의 영향을 평가하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 패션상품 디자인에 있어서 소재 직물 선택과 조명 조건하에서 패션상품의 비주얼 검토 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 시뮬레이터를 통해 확인된 색채정보를 기반으로 표시부를 통해 상품 디자인 DB에 미리 저장되어 있는 패션상품 디자인에 설정되어 CG 출력에 의해 표시되는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 패션상품 디자인에 있어서 소재 직물 선택과 조명 조건하에서 패션상품의 비주얼 검토 방법.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116994007A (zh) * | 2023-09-26 | 2023-11-03 | 支付宝(杭州)信息技术有限公司 | 商品纹理检测处理方法及装置 |
| CN117151351A (zh) * | 2023-11-01 | 2023-12-01 | 山东冠骏清洁材料科技有限公司 | 一种用于彩色木浆复合布生产工艺管理系统及方法 |
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2017
- 2017-04-14 KR KR1020170048725A patent/KR101881693B1/ko active IP Right Grant
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| CN116994007B (zh) * | 2023-09-26 | 2024-03-19 | 支付宝(杭州)信息技术有限公司 | 商品纹理检测处理方法及装置 |
| CN117151351A (zh) * | 2023-11-01 | 2023-12-01 | 山东冠骏清洁材料科技有限公司 | 一种用于彩色木浆复合布生产工艺管理系统及方法 |
| CN117151351B (zh) * | 2023-11-01 | 2024-04-02 | 山东冠骏清洁材料科技有限公司 | 一种用于彩色木浆复合布生产工艺管理系统及方法 |
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