JP2001084288A - Method for deciding input parameter of optical simulation, method for transferring image data and computer-readable recording medium with their programs recorded thereon - Google Patents
Method for deciding input parameter of optical simulation, method for transferring image data and computer-readable recording medium with their programs recorded thereonInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は,光学シミュレーシ
ョンプログラムにより,所定の光源下における対象物の
発色状態を所定のパラメータを有する反射モデル式を用
いてシミュレートする際のプリプロセスとして,上記光
学シミュレーションプログラムの入力データである上記
パラメータ値を決定する光学シミュレーションの入力パ
ラメータ決定プログラム,及びその入力パラメータ決定
プログラムを含み,送り手側のコンピュータ上で作成さ
れた任意の対象物の画像データを受け手側の出力機器に
正確に表示させる画像データ伝達プログラムに関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an optical simulation program as a pre-process for simulating a coloring state of an object under a predetermined light source using a reflection model formula having a predetermined parameter. An input parameter determination program for an optical simulation for determining the above parameter values, which is input data of the program, and an image data of an arbitrary object created on a computer on the sender side including the input parameter determination program on the sender side. The present invention relates to an image data transmission program for accurately displaying an image on an output device.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年,コンピュータグラフィックス(以
下CG)を用いた光学シミュレーションプログラムは,
照明の分野を始め,映像産業,建築・土木の分野などで
盛んに利用されるようになってきた。光学シミュレーシ
ョンプログラムを用いることにより,例えば,夜間に照
明を点灯した場合に建築物がどのように照らし出され,
人間の目にどのように映るかといったシミュレーション
を行い,結果をディスプレイやプリンタにカラー出力し
て確認することが可能である。このような光学シミュレ
ーションプログラムに用いられるアルゴリズムの最も基
本的なものとしてレイトレーシング法がある。これは,
各方向に反射屈折を繰り返す光の軌道を追跡し,観測者
から見た対象物の各面における明るさを決定するもので
ある。これらの光学的な計算を行う場合,反射の特性を
表す反射モデル(物理的に根拠があるモデルと,単にそ
れらしく見えるだけのモデルとがある)を想定すると共
に,本来波長毎のスペクトルを持つ光を加法混色の法則
に基づいてRGBの3種類の光について計算を行い,重
ね合わせる方法(3バンド法)を用いるのが主流であ
る。このような方法で光学シミュレーションを行う場
合,材料表面の反射率と,光源の配光分布に関するデー
タとが必要不可欠である。2. Description of the Related Art In recent years, optical simulation programs using computer graphics (hereinafter referred to as CG) have
It has been widely used in the field of lighting, the imaging industry, and the fields of architecture and civil engineering. By using an optical simulation program, for example, how the building is illuminated when the lights are turned on at night,
It is possible to simulate how the image looks to the human eye, and check the result by color-outputting it to a display or printer. The most basic algorithm used in such an optical simulation program is a ray tracing method. this is,
It tracks the trajectory of light that repeats reflection and refraction in each direction, and determines the brightness of each surface of the object viewed from the observer. When performing these optical calculations, we assume a reflection model (a physically based model and a model that simply looks like it) that represents the characteristics of reflection, and have a spectrum for each wavelength. The mainstream method is to calculate the three types of light of RGB based on the rule of additive color mixing and to superimpose the light (three-band method). When performing an optical simulation by such a method, data on the reflectance of the material surface and the light distribution of the light source are indispensable.
【0003】ここで,光源の配光分布に関するデータ,
即ち照明機器の配光データについては,各照明メーカー
が保有しており,ユーザが利用できる環境が整ってい
る。しかしながら,材料表面の反射率に関するデータに
ついては,材料の各方向における反射率分布を測定する
機器が非常に高価で且つ一般に普及していないことなど
もあり,実測データが殆ど出回っていないのが実情であ
る。このようなことから,現在までに市場に出回ってい
るCGを用いた光学シミュレーションプログラムでは,
その中で用いられている材料の反射率値はそれぞれのメ
ーカーで統一されたものではなく,また近似のために用
いられる反射モデル式の形も様々であった。従って,映
像産業はもとより,建築・土木,更には照明メーカーに
至るまで,上記のような光学シミュレーションプログラ
ムを用いる際には,材料の反射率についてはソフトウェ
アメーカーから与えられた参考値を用いるか,経験値や
仮の値を入力してとりあえず計算を行い,その結果を熟
練者の経験や見栄えの善し悪しを評価基準として判断
し,反射率の値を修正しつつ良い出力結果が得られるま
で繰り返しを行うことが常であった(以上,第1の従来
技術とする)。Here, data relating to the light distribution of the light source,
That is, the light distribution data of the lighting equipment is held by each lighting manufacturer, and an environment in which the user can use the data is established. However, regarding the data on the reflectivity of the material surface, the actual measurement data is hardly available due to the fact that instruments for measuring the reflectivity distribution in each direction of the material are very expensive and not widely used. It is. For this reason, an optical simulation program using CG that has been on the market up to now has:
The reflectivity values of the materials used among them were not standardized by the respective manufacturers, and the form of the reflection model used for approximation was various. Therefore, when using the above-mentioned optical simulation programs, not only in the imaging industry but also in construction, civil engineering, and even lighting manufacturers, for the reflectance of materials, use the reference values given by the software manufacturers, Enter the empirical values and temporary values, perform the calculation for the time being, judge the result as the evaluation criterion based on the experience of the expert and the quality of the appearance, and repeat the process until the good output result is obtained while correcting the reflectance value. This was always performed (the above is referred to as a first conventional technique).
【0004】しかしながら,このような試行錯誤的なシ
ミュレーション方法では,一定の基準が無いために,得
られる結果は製作者の意図が混入するなどして常に曖昧
であり,高度なアルゴリズムを用いているにも関わらず
現実とかけ離れた結果を出してしまう危険性が高かっ
た。例えば,ある光学シミュレーションプログラムで
は,材料をプラスチック,金属等の大まかな分類に分け
て2〜3の反射モデルが用意されているが,実際にシミ
ュレーションを行う場合,対象となる材料がこの分類に
はっきりと当てはまるものかどうかユーザは見当がつか
ないことが多い。このような場合,ユーザは見た目の結
果で判断していることが殆どである。また,市場に出回
っている各シミュレーションプログラムでの反射率の入
力値の基準と反射モデル式がまちまちであるため,第三
者にシミュレーションの仮定である入力値を公開し,比
較検討を行わせ,様々な団体間での協調活動,及びコン
ペティションを行わせるような条件が整わず,技術開発
に支障をきたしていることも問題である。また,上記の
ような方法では,ユーザ自身が結果を判断して入力値を
変更するなどの処理が必要であるため,コンピュータに
よる計算時間以上にユーザがシミュレーションに関わっ
ている時間が長くなり,全体としての処理時間が長くな
るだけでなく膨大なマンパワーが必要となるなどの問題
点もあった。よって,製作者の意図が混入せず,一定の
基準を持ち,しかも物理的に根拠のある反射率の入力方
法を見出すと共に,処理時間を短縮することが課題とな
っていた。[0004] However, in such a trial-and-error simulation method, since there is no fixed standard, the obtained result is always ambiguous due to the intent of the maker and the like, and an advanced algorithm is used. Nevertheless, there was a high risk that the results would be far from reality. For example, in an optical simulation program, materials are roughly classified into plastic, metal, etc., and a few reflection models are prepared. However, when an actual simulation is performed, the target material is clearly included in this classification. Users often have no idea if this is true. In such a case, the user often makes a judgment based on the result of appearance. In addition, since the standard of the input value of the reflectance and the reflection model formula in each simulation program on the market are different, the input value which is the assumption of the simulation is made public to a third party for comparison and examination. It is also a problem that the conditions for conducting cooperative activities and competitions between various groups are not established, which hinders technical development. In addition, in the above-mentioned method, since the user needs to judge the result and change the input value, the user spends more time in the simulation than the calculation time by the computer. Not only the processing time becomes longer, but also a huge amount of manpower is required. Therefore, it has been a problem to find a method of inputting the reflectance that has a certain standard and has a physically basis without mixing the intention of the maker, and to shorten the processing time.
【0005】このような課題を一部解決できるものとし
て,例えば特開平10−247256号公報に記載され
ている光学シミュレーション方法(第2の従来技術とす
る)がある。これは,各材料についての反射率の実測デ
ータをそのまま入力したデータベースを用意し,また光
のスペクトルもそのまま入力して(上記3バンド法に対
して多バンド法と呼ばれる)計算を行うものである。こ
れは,上記第1の従来技術のような試行錯誤的な方法と
異なり,人間の意思や曖昧さが結果に混入しないという
意味では理想的とも言える方法である。[0005] An optical simulation method (referred to as a second prior art) described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-247256, for example, can partially solve such a problem. In this method, a database is prepared in which the measured data of the reflectance of each material is directly input, and the spectrum of the light is also input as it is (the multi-band method is used instead of the three-band method) to perform the calculation. . This is an ideal method in the sense that, unlike the trial and error method as in the first conventional technique, human intention and ambiguity are not mixed in the result.
【0006】また,1996年には,3バンド法の一種
(等価物体色変換法)を用いた方法として,光源の色を
考慮して材料の反射率を計算する方法(第3の従来技術
とする)が発表された(田島秀樹,「低圧ナトリウムラ
ンプ照明下におけるCGでの色再現方法の研究」,照明
学会誌 第80巻第8A号 平成8年)。この方法は,
照明計算シミュレーションのプリプロセスとして,光源
の分光分布と物体分光特性とから物体色のRGBを求
め,該RGB値を上記照明計算シミュレーションプログ
ラムの色情報データ変数として入力し,光源色のデータ
項目には分光分布を一定として求めたRGBを入力する
ものである。Further, in 1996, as a method using one of the three-band methods (equivalent object color conversion method), a method of calculating the reflectance of a material in consideration of the color of a light source (the third conventional technology). Is published (Hideki Tajima, "Study on color reproduction method by CG under low pressure sodium lamp illumination", Journal of the Illuminating Engineering Institute, Vol. 80, No. 8A, 1996). This method is
As a pre-process of the lighting calculation simulation, RGB of the object color is obtained from the spectral distribution of the light source and the spectral characteristics of the object, and the RGB values are input as color information data variables of the lighting calculation simulation program. The RGB input obtained with the spectral distribution kept constant is input.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,上記第
2,第3の従来技術についてもそれぞれ次のような問題
点があった。まず,上記第2の従来技術にあっては,シ
ミュレーション対象となりうる全ての材料に関する反射
率の実測データを全てそのまま入力して記憶させておく
必要があり,また,膨大な計算時間がかかるという問題
点があった。現時点では,このような方法を用いたシミ
ュレーションは,使用される材料の種類が少ない一部の
分野において,しかも最高レベルのパフォーマンスを持
つコンピュータが使用できるという限られた条件のもと
で何とか実施可能であるに過ぎない。特に,建築・土木
分野などのように膨大な種類の材料を考慮する必要のあ
る分野では,上記のようなシミュレーションを行うこと
は,少なくとも現時点では不可能である。However, the second and third prior arts have the following problems. First, in the above second prior art, it is necessary to input and store all the actual measured data of the reflectance of all the materials that can be simulated, and it takes an enormous amount of calculation time. There was a point. At present, simulations using this method can be managed in some areas where the types of materials used are small and under the limited conditions that a computer with the highest level of performance can be used. It is just that. In particular, in fields such as the construction and civil engineering fields where a huge variety of materials need to be considered, it is at least not possible at present to perform such a simulation.
【0008】また,上記第3の従来技術にあっては,3
バンド法の一種を用いており,また膨大な試料の反射率
データを測定,記憶する必要がないため,上記第2の従
来技術に比べると格段に実用的な方法であるといえる。
しかしながら,上記第3の従来技術では,材料の反射特
性として拡散反射のみしか考慮されておらず,反射特性
の重要な成分の一つである鏡面反射については考慮され
ていない。従って,鏡面反射特性を有する材料を用いた
場合には正確なシミュレーション結果が得られないか,
或いはこの部分については上記第1の従来技術と同様の
試行錯誤的な処理が必要であり,シミュレーション精度
や処理時間の面で問題が残る。[0008] In the third prior art, 3
Since a type of band method is used, and there is no need to measure and store a large amount of reflectance data of the sample, it can be said that this method is much more practical than the second conventional technique.
However, in the third prior art, only the diffuse reflection is considered as the reflection characteristic of the material, and the specular reflection which is one of the important components of the reflection characteristic is not considered. Therefore, if a material having specular reflection characteristics is used, an accurate simulation result cannot be obtained.
Or, for this part, trial and error processing similar to that of the first prior art is required, and problems remain in terms of simulation accuracy and processing time.
【0009】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり,高性能のコンピュータや高価な測定機器,或い
はオペレータの特別な経験などを必要とせず,誰にで
も,容易且つ短時間でしかも物理的根拠のある最適パラ
メータ値を得ることができ,これを用いて高精度の光学
シミュレーションを行うことを可能とすることを第1の
目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and does not require a high-performance computer, expensive measuring equipment, or special experience of an operator, and is easy and quick for anyone. It is a first object of the present invention to obtain an optimal parameter value having a valid basis, and to enable high-precision optical simulation using the parameter value.
【0010】また近年,インターネット等を用いた電子
商取引が急速に広がりつつあり,既にネットワークを通
して,打ち合わせのための文書や図面,意匠等を表現す
る絵等が,受注側から発注側へ,また発注側から受注側
へ,盛んにやり取りされている。上記のような,電子商
取引においても,単なる仕事の打ち合せにおいても,送
り手側から受け手側に情報が正確に伝達される必要があ
る。そうでなければ,製造業での打ち合せを例にとるな
らば,受注側,発注側で,情報に関する認識の食い違い
により,納品後,若しくは製作途中におけるクレームが
多発することになる。ここでやり取りされる,文書,図
面,意匠を表現する絵等の内,文書や図面については,
技術的側面から見れば,情報の伝達における困難さは殆
どないと言ってよい。しかし,意匠を表現する絵,即ち
画像データ(イメージデータ)を正確に伝えることは非
常に困難である。これは,次のような2つの問題点によ
る。 A:異なるコンピューター上で,同じ画像データが同じ
ように見えない。 B:デザイナーが指定する色を,コンピュータに正しい
方法で受け渡し,コンピュータ上で再現することが困難
である。In recent years, e-commerce using the Internet and the like has been rapidly spreading, and documents, drawings, designs, and the like for meetings have already been transferred from the order receiving side to the order receiving side through the network. It is actively exchanged from the side to the order receiving side. In electronic commerce and simple business meetings as described above, information must be accurately transmitted from the sender to the receiver. Otherwise, if a meeting in the manufacturing industry is taken as an example, complaints will occur frequently after delivery or during production due to discrepancies in information recognition between the ordering side and the ordering side. Of the documents, drawings, drawings representing designs, etc. exchanged here, for documents and drawings,
From a technical perspective, it can be said that there is little difficulty in transmitting information. However, it is very difficult to accurately transmit a picture expressing a design, that is, image data (image data). This is due to the following two problems. A: The same image data does not look the same on different computers. B: It is difficult to transfer the color specified by the designer to the computer in a correct manner and reproduce it on the computer.
【0011】ここで,上記問題点Bは,先に述べた1つ
目の課題と基本的に同じである。従って,上記第1の目
的を達成することにより上記問題点Bを解決することが
できる。一方,上記問題点Aについては,これをローカ
ルではなくネットワーク上で解決するものとして,例え
ばApple Computer, Inc.が開発したColorSync がある(h
ttp:https://www.apple.co.jp/colorsync/) 。これは,ネット
ワーク上のコンピュータをそれぞれ補正し,カラーマッ
チングを行なう機能を持つソフトウェアであり,現状で
は同社製のコンピューター及びその協力会社の周辺機器
に適用できるものである。また,2000年後半までには,
他社製のコンピューター上でも使用できるようになる予
定である。しかしながら,上記問題点A,Bの一方のみ
が解決されただけでは,送り手側から受け手側に画像デ
ータ(イメージデータ)を正確に伝えることはできな
い。即ち,上記問題点(A)のみが解決されただけで
は,ネット上のカラーマッチングが行われただけで,現
実世界の色(コンピュータ以外で用いられる工業規格等
で具体的表現のできる色)と,仮想世界の色(RGB等
のバーチャルリアリティーの世界,ネット上の世界の
色)とを関連付けることを行なっていないため,現実の
色を第三者に伝えることができない。また,上記問題点
(B)のみが解決されただけでは,同じコンピューター
上でしか色を再現できないため,ネット社会において
は,遠く離れた場所に居る第三者に正しい色を伝え,コ
ミュニケーションを行なうことはできない。そこで,本
発明の第2の目的は,上記第1の目的を達成することに
より上記問題点Bを解決しつつ,更に上記問題点Aを解
決し,送り手側から受け手側に画像データ(イメージデ
ータ)を正確に伝えることを可能とすることである。Here, the above problem B is basically the same as the first problem described above. Therefore, the problem B can be solved by achieving the first object. On the other hand, as for the problem A, as a solution to this problem not on a local network but on a network, there is ColorSync developed by Apple Computer, Inc. (h
ttp: //www.apple.co.jp/colorsync/). This is software that has the function of correcting each computer on the network and performing color matching, and is currently applicable to computers manufactured by the company and peripheral devices of its cooperating companies. Also, by late 2000,
It will be available on third-party computers. However, the image data (image data) cannot be accurately transmitted from the sender to the receiver only by solving one of the problems A and B. That is, if only the above-mentioned problem (A) is solved, only color matching on the net is performed, and colors in the real world (colors that can be concretely expressed by industrial standards used other than computers) will be used. Since the colors of the virtual world (the world of virtual reality such as RGB, the color of the world on the Internet) are not associated, the real colors cannot be transmitted to a third party. Also, if only the above-mentioned problem (B) is solved only, colors can be reproduced only on the same computer, so in the Internet society, correct colors are communicated to third parties located far away from each other to communicate. It is not possible. Accordingly, a second object of the present invention is to solve the above problem B by achieving the above first object, and also to solve the above problem A, so that image data (image data) is sent from the sender to the receiver. Data) can be conveyed accurately.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために,第1の発明は,所定の光源下における対象物
の発色状態を,所定のパラメータを有する反射モデル式
を用いてシミュレートするに際し,上記対象物に関する
上記パラメータ値を決定する光学シミュレーションの入
力パラメータ決定方法において,色相,彩度,明度,表
面状態を含む複数の条件についてそれぞれ1つの条件の
みが異なる少なくとも3つの試料についてそれぞれ測定
された試料毎の分光反射率の角度分布データを,基準光
に基づいて材料の発色に関する所定の座標系に変換する
分光反射率データ変換工程と,上記分光反射率データ変
換工程で得られた試料毎の材料の発色に関する所定の座
標系のデータに,上記反射モデル式をそれぞれ回帰分析
によりフィッティングしてそれぞれ上記パラメータの最
適値を求め,上記試料と上記パラメータ値との対応関係
を表すパラメータ依存性情報を生成するパラメータ依存
性情報生成工程と,入力された上記対象物の表面の色彩
及び表面状態に関するデータと,上記パラメータ依存性
情報生成工程で得られたパラメータ依存性情報とに基づ
いて,上記対象物に関する上記パラメータの値を算出す
るパラメータ値算出工程とを具備してなることを特徴と
する光学シミュレーションの入力パラメータ決定方法と
して構成されている。更に,ある光源下における色彩に
関するデータと,上記パラメータを構成する色彩に関す
るパラメータとの関係を求める関係式取得工程を具備
し,上記パラメータ値算出工程において,上記入力され
た上記対象物の表面の色彩に関するデータをある光源下
における色彩に関するデータに変換し,更に上記関係式
取得工程で得られた関係式に基づいて上記色彩に関する
パラメータに変換するように構成できる。また,上記パ
ラメータ値算出工程においては,上記入力された上記対
象物の表面の色彩に関するデータをある光源下における
色彩に関するデータに変換する際に,上記光学シミュレ
ーションで用いられる所定の光源の特性データを上記対
象物の反射率側に持たせる場合と,光源側に持たせる場
合とを使い分けることが望ましい。上記光学シミュレー
ションで用いられる所定の光源の特性データを上記対象
物の反射率側に持たせる場合には,上記所定の光源の特
性データと上記対象物表面の反射率データとに基づいて
計算を行い,上記光学シミュレーションで用いられる所
定の光源の特性データを光源側に持たせる場合には,基
準光の特性データと上記対象物表面の反射率データとに
基づいて計算を行うようにする。ここで,上記場合分け
の方法としては,例えば上記光学シミュレーションで1
種類の光源を対象とする場合には,上記光源の特性デー
タを上記対象物の反射率側に持たせる処理を行い,上記
光学シミュレーションで色の異なる複数種類の光源を対
象とする場合には,上記光源の特性データを光源側に持
たせる処理を行うようにすることが考えられる。更に,
上記パラメータ依存性情報生成工程において,上記反射
モデル式のフィッティングにより得られたフィッティン
グの度合いを表現する所定の値(例えば上記フィッティ
ングが最小二乗法によるものであれば推定値の標準誤
差)を出力するようにすれば,その反射モデル式がどの
程度実際の反射率値を近似できているかについての判断
に用いることができる。これにより,例えば利用可能な
複数の反射モデル式をそれぞれ入力して上記出力値を比
較し,最も適切な反射モデル式を選択することも可能と
なる。In order to achieve the first object, a first invention simulates a color development state of an object under a predetermined light source by using a reflection model formula having a predetermined parameter. In the method of determining input parameters of the optical simulation for determining the parameter values of the object, at least three samples that differ from each other only in one of a plurality of conditions including hue, saturation, lightness, and surface state. The spectral reflectance data conversion step of converting the measured angular distribution data of the spectral reflectance of each sample into a predetermined coordinate system related to the coloration of the material based on the reference light, and the spectral reflectance data conversion step. The regression analysis was used to fit each of the above reflection model equations to the data of the specified coordinate system for the coloration of the material for each sample. A parameter dependency information generating step of generating parameter dependency information indicating a correspondence between the sample and the parameter value, and obtaining a color and a color of the surface of the input object. A parameter value calculating step of calculating a value of the parameter relating to the object based on the data relating to the surface state and the parameter dependency information obtained in the parameter dependency information generating step. It is configured as a method for determining an input parameter of an optical simulation. Further, the method further comprises a relational expression obtaining step for obtaining a relation between data relating to color under a certain light source and a parameter relating to the color constituting the parameter, and in the parameter value calculating step, the input color of the surface of the object Can be converted into data relating to color under a certain light source, and further into parameters relating to color based on the relational expression obtained in the relational expression obtaining step. In the parameter value calculating step, when converting the input data relating to the color of the surface of the object into data relating to the color under a certain light source, the characteristic data of the predetermined light source used in the optical simulation is converted. It is desirable to selectively use the case where the object is provided on the reflectance side and the case where the object is provided on the light source side. When the characteristic data of the predetermined light source used in the optical simulation is provided on the reflectance side of the object, a calculation is performed based on the characteristic data of the predetermined light source and the reflectance data of the surface of the object. When the characteristic data of the predetermined light source used in the optical simulation is provided on the light source side, the calculation is performed based on the characteristic data of the reference light and the reflectance data of the surface of the object. Here, as a method of dividing the cases, for example, 1
If the target is a kind of light source, the characteristic data of the light source is provided on the reflectance side of the target object. If the target is a plurality of light sources of different colors in the optical simulation, It is conceivable to perform a process of giving the characteristic data of the light source to the light source side. Furthermore,
In the parameter-dependent information generation step, a predetermined value expressing the degree of fitting obtained by the fitting of the reflection model formula (for example, a standard error of an estimated value if the fitting is based on the least squares method) is output. By doing so, the reflection model equation can be used to determine how close the actual reflectance value can be. Thus, for example, it is possible to input a plurality of available reflection model equations, compare the output values, and select the most appropriate reflection model equation.
【0013】また,上記第2の目的を達成するために,
第2の発明は,送り手側のコンピュータ上で作成された
任意の対象物の画像データを受け手側の出力機器に正確
に表示させる画像データ伝達方法であって,上記請求項
1〜5のいずれかに記載の入力パラメータ決定方法に係
る一連の工程に先立って,上記送り手側における室内及
び出力機器に関する環境情報よりなる送り手側補正情報
データを作成する送り手側補正情報データ作成工程と,
上記送り手側補正情報データ作成工程で得られた送り手
側補正情報データ及び上記入力パラメータ決定方法に係
る一連の工程によって得られたパラメータ値に基づいて
任意の画像作成手段を用いて画像データが作成された
後,その画像データに上記送り手側補正情報データ作成
工程で得られた上記送り手側補正情報データを添付若し
くは埋め込む送り手側補正情報データ一体化工程と,上
記受け手側における室内及び出力機器に関する環境情報
よりなる受け手側補正情報データを作成する受け手側補
正情報データ作成工程と,上記送り手側補正情報データ
一体化工程で得られた上記画像データが任意の方法によ
って上記送り手側から上記受け手側に受け渡された後,
その画像データに添付若しくは埋め込まれた上記送り手
側補正情報データと,上記受け手側補正情報データ作成
工程で得られた受け手側補正情報データとに基づいて,
上記画像データを補正する画像データ補正工程とを具備
してなることを特徴とする画像データ伝達方法として構
成されている。更に,上記入力パラメータ決定方法に係
る一連の工程によって得られた色の値が送り手側又は受
け手側の出力機器で表現できる範囲を外れている場合に
警告出力を行うようにすれば,ユーザはその出力機器の
出力限界を常に意識することができ,極めて正確な画像
データの取り扱いが可能となる。Further, in order to achieve the second object,
According to a second aspect of the present invention, there is provided an image data transmitting method for accurately displaying image data of an arbitrary object created on a computer on a sender side on an output device on a receiver side. Prior to a series of steps related to the input parameter determination method described in the above, a sender-side correction information data creating step of creating sender-side correction information data including environmental information on the indoor and output devices on the sender side;
Image data can be obtained by using any image creating means based on the sender-side correction information data obtained in the sender-side correction information data creation step and the parameter values obtained by a series of steps related to the input parameter determination method. After the creation, the sender-side correction information data integration step of attaching or embedding the sender-side correction information data obtained in the sender-side correction information data creation step to the image data; A receiver-side correction information data creating step for creating receiver-side correction information data consisting of environmental information relating to the output device; and the image data obtained in the sender-side correction information data integration step, wherein the image data obtained in the sender-side correction information data integration step is obtained by an arbitrary method. After being handed over to the recipient
Based on the sender-side correction information data attached or embedded in the image data and the receiver-side correction information data obtained in the receiver-side correction information data creation step,
An image data correcting step of correcting the image data. Further, if a color value obtained by a series of steps related to the above input parameter determination method is out of a range that can be expressed by an output device on a sender side or a receiver side, a warning output is performed, so that a user can perform the warning output. It is possible to always be aware of the output limit of the output device and to handle extremely accurate image data.
【0014】また,上記入力パラメータ決定方法に係る
一連の工程によって得られた色の値が送り手側の出力機
器で表現できる範囲を外れている場合にはその色の値を
その出力機器で表現できる範囲の値で近似すると共に,
上記近似された色の値の情報を上記送り手側から上記受
け手側に伝達するようにしたり,上記画像データ補正工
程で補正された画像データを受け手側の出力機器に表示
した状態で,任意に指定された位置の色に関する現実の
色情報を出力するようにすれば,受け手側は,単なるイ
メージだけでなく,極めて具体的な画像情報を手に入れ
ることができる。デザインが電子商取引などにおける意
思決定の基準に用いられる場合などには,このような具
体性のある画像情報の伝達が可能となることは極めて有
効である。尚,画像データの作成を行う上記任意の画像
作成手段としては,例えば光源と対象物の反射を正確に
シミュレーションし,その光源下,環境下での上記対象
物の色を忠実に再現する光学シミュレーション可能な3
次元コンピュータグラフィックスソフトウェア,及び上
記シミュレーションを行わず,ユーザが指定した対象色
をそのまま表示させる2次元若しくは3次元コンピュー
タグラフィックスソフトウェアのいずれにも対応可能で
ある。更に,上記各工程において,ユーザに対して,各
種設定若しくは入力を促す設定・入力要求画面を順次出
力するようにすれば,色彩工学や画像処理工学の知識の
ない初心者ユーザでも簡単に操作することが可能であ
る。また,上記方法は全てコンピュータプログラム化す
ることが可能であり,それらのプログラムは例えばCD
−ROMなどの記憶媒体に記憶した状態で,或いはイン
ターネットなどのネットワークを介してユーザに提供さ
れる。If the color value obtained by the series of steps relating to the input parameter determination method is out of the range that can be expressed by the output device on the sender side, the color value is expressed by the output device. Approximate with the possible range of values,
The information of the approximated color value is transmitted from the sender side to the receiver side, or the image data corrected in the image data correction step is displayed on an output device of the receiver side, and optionally. By outputting the actual color information on the color at the designated position, the receiver can obtain not only an image but also extremely specific image information. When the design is used as a criterion for decision making in electronic commerce or the like, it is extremely effective to be able to transmit such specific image information. The arbitrary image creating means for creating image data includes, for example, an optical simulation that accurately simulates the reflection of a light source and an object and faithfully reproduces the color of the object under the light source and environment. 3 possible
It is compatible with either two-dimensional computer graphics software or two-dimensional or three-dimensional computer graphics software that displays the target color specified by the user without performing the simulation. Furthermore, in each of the above steps, if a setting / input request screen prompting the user for various settings or input is sequentially output, even a novice user who has no knowledge of color engineering or image processing engineering can easily operate. Is possible. All of the above methods can be converted into computer programs.
-Provided to a user in a state of being stored in a storage medium such as a ROM or via a network such as the Internet.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下,添付図面を参照して本発明
の実施の形態につき説明し,本発明の理解に供する。
尚,以下の実施の形態は,本発明を具体化した一例であ
って,本発明の技術的範囲を限定する性格のものではな
い。ここに,図1は本発明の実施1の形態に係る入力パ
ラメータ決定プログラムの処理手順を示すフローチャー
ト,図2は上記入力パラメータ決定プログラムを搭載し
た入力パラメータ決定装置Z1の概略構成を示すブロッ
ク図,図3は分光反射率の角度分布の実測データの一
例,図4は試料の鏡面光沢度と最適な(a4 ,a5 )と
の関係の一例,図5は材料Sample1についての計
算上の分光反射率の波長依存性を示す図,図6は本発明
の実施の形態1により予測された反射モデル式(実線)
と実測データ(点)とを比較した反射率分布図,図7は
実施の形態1に係る入力パラメータ決定プログラムをプ
リプロセスとし,ある照明シミュレーションプログラム
によりレイトレーシング法を用いて照明シミュレーショ
ン計算を行った結果画像(高欄の表面状態に関するパラ
メータを4段階に変化させた)と,実際の現場の写真,
図8は図7に示す各画像における,高欄上の直線A−B
でのイメージデータの明るさのプロファイルを示す図で
ある。また,図9は本発明の実施の形態2に係る画像デ
ータ伝達プログラムにおける処理の流れを示すフローブ
ロック図,図10は上記画像データ伝達プログラムのG
UIの一例,図11〜図17はそれぞれ室内環境設定,
ガンマ補正値の設定,白色点の設定,3原色値の設定,
光源種類,表面状態,物体色の入力に関するダイアログ
ボックスの一例,図18は色に関する各種出力を行うダ
イアログボックスの一例,図19は上記画像データ伝達
プログラムにおける画像変換の説明図,図20は実施の
形態2の具体例で用いたマンセル色の色度座標,図21
は同実施の形態2の具体例において2次元CGソフトで
制作するCGの形状,図22は実施の形態2の具体例に
おいて3次元CGソフトで制作するCGの形状,図23
は実施の形態2の具体例において飽和した領域を示す
図,図24は実施の形態2の具体例における測定結果,
図25は本発明(上記画像データ伝達プログラム)を用
いず,ネット上のカラーマッチングのみを用いた場合の
測定結果,図26は実施の形態2の具体例のCGを作成
するのに要した時間である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention.
It should be noted that the following embodiments are examples embodying the present invention, and do not limit the technical scope of the present invention. FIG. 1 is a flowchart showing a processing procedure of an input parameter determination program according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of an input parameter determination device Z1 equipped with the input parameter determination program. FIG. 3 shows an example of measured data of the angular distribution of the spectral reflectance, FIG. 4 shows an example of the relationship between the specular gloss of the sample and the optimal (a 4 , a 5 ), and FIG. 5 shows the calculated spectral data of the sample Sample1. FIG. 6 is a graph showing the wavelength dependence of the reflectance, and FIG. 6 is a reflection model equation (solid line) predicted according to the first embodiment of the present invention.
7 is a reflectance distribution diagram comparing the measured data (points) with the measured data. FIG. 7 shows that the input parameter determination program according to the first embodiment is used as a preprocess, and an illumination simulation program is used to perform an illumination simulation calculation using a ray tracing method. Result image (parameters of surface condition in four rows were changed in 4 steps), actual site photos,
FIG. 8 shows a straight line AB on a high column in each image shown in FIG.
FIG. 6 is a diagram showing a profile of brightness of image data in FIG. FIG. 9 is a flow block diagram showing a flow of processing in an image data transmission program according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG.
Examples of UI, FIGS. 11 to 17 show indoor environment settings,
Gamma correction value setting, white point setting, three primary color value setting,
FIG. 18 shows an example of a dialog box for inputting a light source type, a surface state, and an object color, FIG. 18 shows an example of a dialog box for performing various outputs relating to colors, FIG. 19 is an explanatory diagram of image conversion in the image data transmission program, and FIG. FIG. 21 shows the chromaticity coordinates of the Munsell color used in the specific example of the second embodiment.
23 shows a CG shape produced by two-dimensional CG software in the specific example of the second embodiment, FIG. 22 shows a CG shape produced by three-dimensional CG software in the specific example of the second embodiment, and FIG.
FIG. 24 is a diagram showing a saturated region in the specific example of the second embodiment, and FIG.
FIG. 25 is a measurement result when only the color matching on the net is used without using the present invention (the above-described image data transmission program), and FIG. 26 is a time required to create a CG of the specific example of the second embodiment. It is.
【0016】(実施の形態1)本実施の形態1に係る入
力パラメータ決定装置Z1は,例えばパーソナルコンピ
ュータやワークステーションなどのコンピュータと,そ
の上で動作する入力パラメータ決定プログラムとで構成
されている。また,上記コンピュータ上には,上記入力
パラメータ決定プログラムと共に,既存の照明シミュレ
ーションプログラムが搭載されている。上記照明シミュ
レーションプログラムは,所定の光源下における対象物
の発色状態を,所定のパラメータを有する反射モデル式
を用いてシミュレートするものであり,上記入力パラメ
ータ決定プログラムは,上記照明シミュレーションプロ
グラムによるシミュレーションに先立って,上記照明シ
ミュレーションプログラムの入力データとなる上記反射
モデル式のパラメータを決定するものである。ここで,
上記入力パラメータ決定プログラムは,上記照明シミュ
レーションプログラムとは別個の独立したプログラムと
してもよいし,上記照明シミュレーションプログラム内
に前処理ルーチンとして組み込んでもよいが,本実施の
形態1では独立したプログラムとして説明する。尚,上
記入力パラメータ決定プログラムは,例えばCD−RO
M等の記録媒体に記録された形で,或いはインターネッ
トなどのネットワークを介してユーザに提供される。(Embodiment 1) An input parameter determination apparatus Z1 according to Embodiment 1 is composed of, for example, a computer such as a personal computer or a workstation, and an input parameter determination program that operates on the computer. An existing lighting simulation program is installed on the computer together with the input parameter determination program. The illumination simulation program simulates a color development state of an object under a predetermined light source by using a reflection model equation having a predetermined parameter. The input parameter determination program executes the simulation by the illumination simulation program. Prior to this, the parameters of the reflection model formula as input data of the illumination simulation program are determined. here,
The input parameter determination program may be an independent program separate from the lighting simulation program, or may be incorporated as a pre-processing routine in the lighting simulation program, but will be described as an independent program in the first embodiment. . The input parameter determination program is, for example, a CD-RO
It is provided to the user in a form recorded on a recording medium such as M or via a network such as the Internet.
【0017】図2は,上記入力パラメータ決定装置Z1
の概略構成図である。キーボードやマウス等の入力手段
1,CPU2,RAM3,CRTディスプレイなどの表
示装置4,及びハードディスクなどの記憶手段5,6,
7,8が,バス線9を介して接続されている。上記記憶
手段5には,上記入力パラメータ決定プログラムのモジ
ュールが,上記照明シミュレーションプログラムのモジ
ュールと共に格納されている。また,上記記憶手段6に
は,上記照明シミュレーションプログラムで用いられる
反射モデル式,シミュレーション対象の色の情報等の入
力データが,上記記憶手段7には後述する試料の実測デ
ータが,上記記憶手段8には後述するパラメータ依存性
データや各種ワークファイル等が格納される。FIG. 2 shows the input parameter determining device Z1.
FIG. Input means 1, such as a keyboard and a mouse, CPU2, RAM3, display device 4, such as a CRT display, and storage means 5, 6, such as a hard disk.
7 and 8 are connected via a bus line 9. The storage means 5 stores the module of the input parameter determination program together with the module of the illumination simulation program. The storage means 6 stores input data such as a reflection model formula used in the illumination simulation program and information on a color to be simulated, and the storage means 7 stores measured data of a sample described later, and the storage means 8. Stores parameter dependency data and various work files, which will be described later.
【0018】続いて,図1に示すフローチャートに従っ
て,上記入力パラメータ決定装置Z1の動作,即ち上記
入力パラメータ決定プログラムの処理手順について説明
する。ここでは,例えば射出成形されたプラスチック
や,塗装等が同質の材料のシリーズをシミュレーション
対象として扱うのもとする。このシリーズの中での表面
の属性は,色と表面状態とで規定される。本入力パラメ
ータ決定プログラムの処理手順は,「前処理」部分(図
1の左半分)と「本処理」部分(図1の右半分)に分け
ることができる。まず,「前処理」部分の処理手順につ
いて説明する。Next, the operation of the input parameter determination device Z1, that is, the processing procedure of the input parameter determination program will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Here, for example, it is assumed that a series of materials having the same quality, such as injection-molded plastic and paint, are treated as simulation targets. Surface attributes in this series are defined by color and surface state. The processing procedure of the input parameter determination program can be divided into a “pre-processing” part (left half of FIG. 1) and a “main processing” part (right half of FIG. 1). First, the processing procedure of the “pre-processing” portion will be described.
【0019】[入力データi1]まず,入力データの一
つとして,反射モデル式を入力する。この反射モデル式
は,上記照明シミュレーションプログラムで用いられる
ものであり,例えばこれが複数用意されている場合には
その中の一つを選択する。ここでは,次のような反射モ
デル式を用いるものとする。[Input Data i1] First, a reflection model equation is input as one of the input data. This reflection model formula is used in the illumination simulation program. For example, when a plurality of the models are prepared, one of them is selected. Here, the following reflection model formula is used.
【数1】 この反射モデル式は,拡散反射率(Diffuse reflectanc
e) の成分と鏡面反射成分(Specular reflectance)から
なる。パラメーターは(a1 ,a2 ,a3 ,a4,
a5 )の5つである。拡散反射はランバートの余弦則と
いうシンプルなモデルを仮定している。ランバートの余
弦則は,凹凸の激しい表面に対しては,特に低角度にお
いて同法則から実測値が外れることが報告されている(M
ichael Oren,Shree K.Nayar,Generalization of Lamber
t's Reflectance Model,Computer Graphics Proceeding
s,Anual Conference Series,P239,1994)。しかし,近似
のレベルによっては十分物理現象を表現できるものと言
える。尚,この法則を用いるということは,入射角の依
存性が予め決められていることを意味する。よって,本
実施の形態1では,後述する入力データi2における実
測データの内,入射角依存性に関するものは不要であ
る。ここでは,入射角45°の値で代表させるものとす
る。また,(a1 ,a2 ,a3 )は,表面の平均的な色
彩のバランスをRGB成分で表したものである。また,
鏡面反射成分はガウス分布で近似したもので表現してい
る。a5 はその標準偏差である。更に,a4 は反射全体
に対する鏡面反射の比率を表す。よって,上記反射モデ
ル式では(a1 ,a2 ,a3 )が色彩に関するパラメー
ター,(a4 ,a5 )が鏡面反射を規定する表面状態に
関するパラメーターである。(Equation 1) This reflection model formula is expressed as Diffuse reflectanc
e) and the specular reflectance component. The parameters are (a 1 , a 2 , a 3 , a 4 ,
a 5) it is five. Diffuse reflection assumes a simple model called Lambert's cosine law. Lambert's cosine law has been reported to deviate from the law for surfaces with severe irregularities, especially at low angles (M
ichael Oren, Shree K. Nayar, Generalization of Lamber
t's Reflectance Model, Computer Graphics Proceeding
s, Anual Conference Series, P239, 1994). However, it can be said that physical phenomena can be sufficiently expressed depending on the level of approximation. The use of this rule means that the dependence of the incident angle is predetermined. Therefore, in the first embodiment, of the measured data in the input data i2 to be described later, the data relating to the incident angle dependency is unnecessary. Here, it is assumed that the value is represented by an incident angle of 45 °. (A 1 , a 2 , a 3 ) represents the average color balance of the surface by RGB components. Also,
The specular reflection component is represented by a Gaussian distribution approximation. a 5 is its standard deviation. Furthermore, a 4 represents the ratio of specular reflection to the entire reflection. Therefore, in the above-mentioned reflection model formula, (a 1 , a 2 , a 3 ) is a parameter relating to color, and (a 4 , a 5 ) is a parameter relating to a surface state which defines specular reflection.
【0020】[入力データi2]また,予め,同じシリ
ーズの材料表面に対し,色相,彩度,明度,表面状態,
入射角の5つの条件についてそれぞれ1つの条件のみが
異なる少なくとも3つの試料についてそれぞれ測定され
た試料毎の分光反射率の角度分布データρprf (λ,
θ)を用意する。即ち,色相のみが異なる3つの試料,
彩度のみが異なる3つの試料,…,のように,少なくと
も15種類の試料について,(反射率ρprf)対(波長
λ)対(反射角θ)のデータρprf (λ,θ)を用意す
る。但し,上記15種類のデータの中には条件が重なる
ものが存在する場合もあるため,実際のデータ数はこれ
よりも少ないこともあり得る。また,本実施の形態1で
は,上述したように入力データi1として用いる反射モ
デル式自体が入射角の依存性を持つため,入射角の異な
る試料についての実測データは省略できる。尚,これら
のデータの測定装置は,現在幾つかの研究施設に設置さ
れており,例えばそれらを用いて測定することが可能で
ある。本実施の形態1では,上記各条件について異なる
3つの値が均等に離れているような試料を選択した。例
えば,色相については色相環の360°の中で120°
間隔になるように試料を選択した。彩度,明度について
は環状ではないため,取りうる値のレンジで等間隔にな
るよう試料を選択した。表面状態については,塗装業界
の10段階表示(全つや,…,5分つや,4分つや,
…,つや消し)で表現したが,これらはJIS Z87
41における鏡面光沢度で置き換えることができる。入
射角度については,先に述べたように反射モデル自体が
入射角の依存性を持つため省略した。各試料について得
られた分光反射率の角度分布は,波長390nmから7
30nmまでの10nmステップ毎に測定されたもので
ある。ある試料における分光反射率の角度分布の実測デ
ータの一例を図3に示す。同図は,反射角θ(−80〜
80°,10°刻み)毎に波長λと反射率ρprf との関
係を示したものである。[Input data i2] Further, the hue, saturation, lightness, surface state,
Angular distribution data ρ prf (λ, λ) of the spectral reflectance of each sample measured for at least three samples in which only one condition is different for each of the five conditions of the incident angle.
θ) is prepared. That is, three samples differing only in hue,
Prepare data ρ prf (λ, θ) of (reflectivity ρ prf ) vs. (wavelength λ) vs. (reflection angle θ) for at least 15 types of samples, such as three samples that differ only in saturation. I do. However, among the above 15 types of data, there may be cases where conditions overlap, so the actual number of data may be smaller than this. Further, in the first embodiment, as described above, since the reflection model formula itself used as the input data i1 has dependency on the incident angle, measured data on samples having different incident angles can be omitted. Incidentally, measuring devices for these data are currently installed in some research facilities, and for example, it is possible to measure using them. In the first embodiment, a sample was selected in which three different values for each of the above conditions were evenly separated. For example, the hue is 120 ° out of 360 ° of the hue circle.
The samples were chosen to be at intervals. Since the saturation and lightness are not circular, the samples were selected so that they were equally spaced in the range of possible values. Regarding the surface condition, the coating industry shows 10 levels (all luster, ..., 5 min luster, 4 min luster,
…, Matte), but these are JIS Z87
It can be replaced by the specular gloss at 41. The incident angle is omitted because the reflection model itself has the dependency on the incident angle as described above. The angular distribution of the spectral reflectance obtained for each sample is from 390 nm to 7
It is measured at every 10 nm step up to 30 nm. FIG. 3 shows an example of actually measured data of the angular distribution of the spectral reflectance of a certain sample. The figure shows the reflection angle θ (−80 to
The relationship between the wavelength λ and the reflectance ρ prf is shown for each (80 °, 10 ° increments).
【0021】また,実際に測定した試料のリストを次表
に示す。A list of actually measured samples is shown in the following table.
【表1】 上の表1では,色相に関する第1試料(A1B2)と彩
度に関する第2試料(A1B2),明度に関する第3試
料(C5D1)と表面状態に関する第1試料(C5D
1)とは同一試料となっているから,実際の試料数は1
0である。尚,上記分光反射率の角度分布データは,そ
の測定にある程度の時間を要し,また現在のところ一般
に公開されたデータベース等も存在しないが,色相,彩
度,明度,表面状態,入射角のそれぞれの条件につい
て,少なくとも3つの異なる試料について分光反射率の
角度分布を測定すればよいため,既製品やこれから作ろ
うとする製品の表面の色について実際の試作品を作るな
どして全て測定しなくても良い点で,上記第2の従来技
術と比べて現実的で,より広い分野で一般に普及しやす
いものであると言える。[Table 1] In Table 1 above, the first sample (A1B2) for the hue, the second sample (A1B2) for the saturation, the third sample (C5D1) for the lightness, and the first sample (C5D) for the surface state
Since the sample is the same as 1), the actual number of samples is 1
0. It should be noted that the above-mentioned angular distribution data of the spectral reflectance requires a certain amount of time for the measurement, and there is no publicly available database at present, but the hue, saturation, lightness, surface state, incident angle, etc. For each condition, it is sufficient to measure the angular distribution of the spectral reflectance for at least three different samples, so do not make any measurements such as making actual prototypes for the surface colors of ready-made products or products to be made. In this respect, it can be said that it is more realistic than the second conventional technique, and is easily spread in a wider field.
【0022】[ステップs1〜s5(分光反射率データ
変換工程及びパラメータ依存性情報生成工程に相当)]
続いて,用意された上記入力データを用いた処理を開始
する。まず,入力データi2として用意された各試料毎
の分光反射率の角度分布データρprf (λ,θ)を,白
色光(基準光の一例)のもと,次式を用いてXYZ表色
系に変換する(ステップs1)。[Steps s1 to s5 (corresponding to a spectral reflectance data conversion step and a parameter dependency information generation step)]
Subsequently, processing using the prepared input data is started. First, the angular distribution data ρ prf (λ, θ) of the spectral reflectance for each sample prepared as the input data i2 is converted into the XYZ color system using the following equation under the white light (an example of the reference light). (Step s1).
【数2】 ここでは,白色光を用いたため,上式のS(λj )はλ
j によらず1(一定)である。本実施の形態1で白色光
を用いたのは,光源に色を付けてシミュレーションする
場合,計算(後述のステップs13及びs15)がシン
プルになるためであるが,勿論D65等の任意の光を基準
光として用いてもよい。(Equation 2) Here, since white light is used, S (λ j ) in the above equation is λ
It is 1 (constant) regardless of j . The using white light in the first embodiment, when the simulation with a color light source, the calculation (step s13 and s15 will be described later) is to become a simpler, any light course D 65, etc. May be used as the reference light.
【0023】次に,このXYZ表色系のX,Y,Zを,
次式によってRGB座標系(材料の発色に関する所定の
座標系の一例,以下同様)に線形変換する(ステップs
2)。Next, X, Y, and Z of the XYZ color system are represented by
Linearly converting to an RGB coordinate system (an example of a predetermined coordinate system relating to the coloring of a material, the same applies hereinafter) by the following equation (step s)
2).
【数3】 上記行列Hは,白色光をWhite Pointとし,
CIEの3原色の値を用いて計算したものである。基準
光については処理全体での統一を図ることを守れば他の
光を用いても良いことはもちろん,3原色の値について
も,統一を図りさえすれば,例えばディスプレイ固有の
3原色の値などを用いてもよい。ここでCIEの3原色
を用いたのは,XYZからRGB系に変換する際に,出
力機種依存性のない純然たる反射率計算を行うことを狙
いとしていることと,領域外となって変換できない色が
出てくる可能性が少ないためである。上記第3の従来技
術として取り上げた論文(田島秀樹,「低圧ナトリウム
ランプ照明下におけるCGでの色再現方法の研究」,照
明学会誌 第80巻第8A号 平成8年)では,3原色
として,カラーテレビの標準(NTSC)の3原色を用
いているが,ディスプレイの表示範囲が狭いことから,
XYZ表示系で変換できない色が多く出てしまってい
る。この場合,形式的に変換すると値が負を示すが,同
論文ではこれを0とおいて近似している。同論文で指摘
している3バンド法の誤差の一因はここにあると考えら
れる。本実施の形態1では,各表示装置(ディスプレ
イ)の補正は,シミュレーションの後のポストプロセス
(後処理)に任せ,プリプロセス(本発明に係る入力パ
ラメータ決定処理)では,表示機器に依存せず,純然た
る反射率計算の処理を行うためになるべく誤差(上記領
域外となる色)が少なく機種依存性の無いCIEの3原
色を使用するものとした。これにより,3バンド法の輝
度計算結果の誤差の低減を図っている。(Equation 3) The above matrix H is obtained by setting white light as White Point,
This is calculated using the values of the three primary colors of CIE. For the reference light, other lights may be used as long as they are unified throughout the entire process. Of course, the values of the three primary colors can be used as long as they are unified, for example, the values of the display-specific three primary colors. May be used. Here, the three primary colors of CIE are used because the aim is to perform pure reflectance calculation independent of the output model when converting from XYZ to RGB, and it is not possible to perform conversion outside the area. This is because there is little possibility that a color will appear. In the paper (Hideki Tajima, "Study on Color Reproduction Method by CG under Low-pressure Sodium Lamp Illumination", which was taken up as the third prior art described above, Journal of the Illuminating Engineering Institute of Japan, Vol. 80, No. 8A, 1996). Although the three primary colors of the color television standard (NTSC) are used, since the display range of the display is narrow,
Many colors that cannot be converted in the XYZ display system have appeared. In this case, the value is negative when converted formally, but in this paper the value is approximated as 0. It is considered that one of the causes of the error of the three-band method pointed out in this paper is here. In the first embodiment, the correction of each display device (display) is left to the post-process (post-processing) after the simulation, and the pre-process (input parameter determination process according to the present invention) does not depend on the display device. In order to perform pure reflectance calculation processing, the three primary colors of CIE, which have few errors (colors outside the above-mentioned region) and have no machine dependence, are used as much as possible. Thereby, the error of the luminance calculation result of the three-band method is reduced.
【0024】続いて,上記ステップs2によって得られ
た試料毎のRGB座標系のデータ群に,上記入力データ
i1の反射モデル式を回帰分析によりフィッティング
し,試料毎にパラメータ(a1 ,a2 ,a3 ,a4 ,a
5 )の最適値を求める(ステップs3)。上記回帰分析
に用いる手法は,最小二乗法を始めとしてどのようなも
のでも良いが,反射率の角度分布は角度によってとる反
射率の値の桁が2〜4桁変動するため,フィッティング
が,大きな値すなわち鏡面反射成分の測定点に影響を受
けすぎて小さな値すなわち拡散反射成分の測定点から外
れてしまわないよう,重み付けの処置をしたり,或いは
最小二乗法以外の差の絶対値を最小にする方法などを用
いるようにすることが望ましい。本実施の形態1では,
上記回帰分析の方法として最小二乗法を用いた。Subsequently, the reflection model formula of the input data i1 is fitted to the data group of the RGB coordinate system for each sample obtained in step s2 by regression analysis, and the parameters (a 1 , a 2 , a 3 , a 4 , a
The optimum value of 5 ) is obtained (step s3). The method used for the regression analysis may be any method, such as the least squares method. However, since the reflectivity angle distribution varies by two to four orders of magnitude depending on the angle, the fitting is large. Weighting, or minimize the absolute value of the difference other than the least squares method, so that it does not deviate too much from the measurement point of the specular reflection component, i.e., the value of the diffuse reflection component. It is desirable to use a method of performing such operations. In the first embodiment,
The least-squares method was used as a method of the regression analysis.
【0025】上記ステップs3で得られたパラメータ依
存性情報の一例を示す。図4は,試料の表面状態と最適
な(a4 ,a5 )との関係を,工業製品で一般的に用い
られる鏡面光沢度の依存性で表したグラフである。しか
し,材料によっては鏡面光沢度の依存性で表わせないも
のもあるが,その場合には,鏡面反射と直接関係のある
ところの表面の素面の角度の確率分布曲線で規定しても
よい。尚,色相,彩度,明度が異なるサンプルについて
もチェックを行った結果(ステップs4),これら色彩
の条件の違いは(a4 ,a5 )に影響を与えないことが
分かった。これは,理論的には明らかなことである。し
かしながら,同種の材料と思われた場合でも,実際に測
定してみると,若干の素材の配合の違いにより何らかの
影響があることも考えられるため,信頼性を確かめる意
味で,これら異なる色彩のサンプルについてもチェック
することは有効である。An example of the parameter dependency information obtained in step s3 will be described. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the surface state of the sample and the optimum (a 4 , a 5 ) in terms of the specular glossiness generally used in industrial products. However, some materials cannot be represented by the dependence of the specular glossiness, but in such a case, they may be defined by a probability distribution curve of the angle of the elementary surface of the surface which is directly related to the specular reflection. In addition, as a result of checking samples having different hues, saturations, and lightnesses (step s4), it was found that the difference in the conditions of these colors did not affect (a 4 , a 5 ). This is clear in theory. However, even if it seems to be the same kind of material, when actually measuring it, it is conceivable that some difference in the composition of the material may have some effect, so in order to confirm reliability, samples of these different colors It is effective to check for
【0026】試料の表面状態と最適な(a4 ,a5 )と
の関係は,以上のように求められた。続いて,試料の色
彩に関するデータと,上記反射モデル式における色彩に
関するパラメータ(a1 ,a2 ,a3 )との関係を求め
る(ステップs5;関係式取得工程に相当)。上記色彩
に関するパラメータ(a1 ,a2 ,a3 )と,実際の測
色時の拡散反射率の値との関係は,反射モデル式に極限
の値を取らせることにより求められる。即ち,反射モデ
ル式に,拡散反射のみで鏡面反射が存在しない状態のパ
ラメータ値を入力する。また,光の入射角については,
定義の通り(例えば45°)の値を入力する。具体的に
は以下のようにする。試料面法線に対し入射光−45
°,0°で受光する条件が大概の測色時の条件である。
この角度における拡散反射率値(即ち測色時の反射率
値)をRGB3成分のベクトルとしてR(0°)=(R
1 ,R2 ,R3 )で表すと,式(1)の第1式におい
て,極限の値ρs =0,入射角と受光角の関係より,The relationship between the surface condition of the sample and the optimum (a 4 , a 5 ) was obtained as described above. Subsequently, the relationship between the data relating to the color of the sample and the parameters (a 1 , a 2 , a 3 ) relating to the color in the reflection model equation is obtained (step s5; corresponding to a relational expression acquiring step). The relationship between the color parameters (a 1 , a 2 , a 3 ) and the value of the diffuse reflectance at the time of actual color measurement can be obtained by making the reflection model formula take an extreme value. That is, a parameter value in a state where only specular reflection is present but no specular reflection is input to the reflection model formula. For the angle of incidence of light,
Enter a value as defined (eg, 45 °). Specifically, the following is performed. Incident light -45 with respect to the sample surface normal
The condition of receiving light at 0 ° and 0 ° is the condition at the time of most colorimetry.
The diffuse reflectance value at this angle (that is, the reflectance value at the time of color measurement) is defined as a vector of three RGB components, and R (0 °) = (R
1 , R 2 , R 3 ), in the first equation of equation (1), the limit value ρ s = 0, and from the relationship between the incident angle and the light receiving angle,
【数4】 また,P=(1,1,1)であるので,式(1)の第2
式を第1式に代入すると,パラメーター(a1 ,a2 ,
a3 )=Cはa4 の関数として以下のように表される。(Equation 4) In addition, since P = (1,1,1), the second value of the expression (1)
Substituting the equation into the first equation gives the parameters (a 1 , a 2 ,
a 3 ) = C is expressed as a function of a 4 as follows.
【数5】 以上のようにして得られた試料の色彩,及び表面状態と
パラメータとの対応関係式(4)が,パラメーター依存
性情報として記憶手段8に記憶される。この関係式は,
後の処理でシミュレーション対象の色のR(0°)即ち
測色時の反射率値が決まり,前処理で作成された,表面
状態と最適な(a4 ,a5 )との相関データから得られ
たa4 を代入することにより,(a1 ,a2 ,a3 )を
求める,という風に使用される。尚,後述するように,
ある光源下の材料の見かけの色彩に関するRGB値もこ
のR(0°)に代入して同様に処理できる。但し,コン
ピュータは代数式を上記のように解析的に解くことは不
得意であるので,極限の値と,測色時の反射率値等を式
(1)に与えておいて,数値的に解かせる既存のアルゴ
リズムを加えておいても良い。(Equation 5) The relational expression (4) between the color and the surface state of the sample and the parameters obtained as described above is stored in the storage unit 8 as parameter dependency information. This relation is
In the subsequent processing, R (0 °) of the color to be simulated, that is, the reflectance value at the time of color measurement, is determined, and obtained from the correlation data between the surface state and the optimal (a 4 , a 5 ) created in the preprocessing. by substituting a 4 that is, used to wind that determines the (a 1, a 2, a 3). As will be described later,
The RGB values relating to the apparent color of the material under a certain light source can also be substituted for this R (0 °) and processed in the same manner. However, since the computer is not good at solving the algebraic expression analytically as described above, the limit value and the reflectance value at the time of colorimetry are given in equation (1), and the numerical solution is performed. An existing algorithm to be added may be added.
【0027】以上説明した,入力データi1,i2を用
いたステップs1〜s5の処理は,本入力パラメータ決
定プログラムにおける「前処理」部分であり,一度実行
すれば,上記入力パラメータi1として入力された反射
モデル式が変更されない限り再度行う必要はない。続い
て,本入力パラメータ決定プログラムにおける「本処
理」部分(パラメータ値算出工程に相当)についての処
理手順を説明する。この「本処理」においては,対象と
する材料表面の色,表面状態に関する条件を入力し,こ
れらを上記「前処理」において得られている上記パラメ
ータ依存性情報に適用し,例えば特性曲線を補間,外挿
するなどして,対象とする材料表面を最も良く近似する
パラメータの組を最終結果として出力する。尚,この
「本処理」部分は,上記照明シミュレーションプログラ
ムによる処理を行う前に毎回行う必要がある。The processing of steps s1 to s5 using the input data i1 and i2 described above is the "pre-processing" part in the present input parameter determination program, and if executed once, is input as the input parameter i1. There is no need to do this again unless the reflection model equation is changed. Subsequently, a processing procedure of a “main processing” portion (corresponding to a parameter value calculating step) in the present input parameter determination program will be described. In this “main processing”, the conditions regarding the color and surface condition of the target material surface are input, and these are applied to the parameter dependency information obtained in the “preprocessing”, for example, the characteristic curve is interpolated. , Extrapolation, etc., and output a set of parameters that best approximate the target material surface as the final result. Note that this “main processing” portion needs to be performed each time before performing the processing by the illumination simulation program.
【0028】[入力データi11〜i13]まず,上記
照明シミュレーションプログラムによるシミュレーショ
ンの対象とする材料表面及び光源の諸元を入力する。本
実施の形態1では,次のような材料Sample1を用
いるものとする(入力データi11,i12)。[Input Data i11 to i13] First, the material surface and the light source to be simulated by the illumination simulation program are input. In the first embodiment, the following material Sample1 is used (input data i11, i12).
【表2】 また,光源としては,あるメーカーの高圧ナトリウムラ
ンプを想定する。スペクトルはメーカーのカタログ値を
参照した(入力データi13)。[Table 2] As a light source, a high-pressure sodium lamp of a certain manufacturer is assumed. The spectrum referred to the catalog value of the manufacturer (input data i13).
【0029】[ステップs11,s12]入力データi
11〜i13が入力されると,続いて,材料表面の色に
関するデータ(入力データi11)を,分光反射率分布
R(λ)に変換する。この値は,相当色の波長(λ)に
対する拡散反射の値(スペクトル)と考えてよい。この
ように材料表面の色に関するデータをスペクトルの状態
に変換することにより,後述するステップs13,s1
5において,光源のスペクトルと掛け合わせて自由にそ
の光源下における色を計算できる。上記変換は,例えば
(側垣博明,「マンセル色票の分光反射率分布の解
析」,日本色彩学会誌,Vol.7 No.4(198
3))で発表された手法を用いて行うことが可能である
(ステップs12)。この場合,材料表面の色に関する
データはX,Y,Z系で入力する必要があるため,所定
の方法で変換しておく必要がある(ステップs11)。
本実施の形態1では,材料表面の色に関するデータはは
じめからXYZ座標系で与えられている(上記表2)た
め,上記ステップs11は省略できる。上記表2で与え
られた材料Sample1について,上記ステップs1
2で得られた分光反射率分布を図5に示す。[Steps s11, s12] Input data i
After the input of 11 to i13, the data regarding the color of the material surface (input data i11) is converted into a spectral reflectance distribution R (λ). This value may be considered as a value (spectrum) of diffuse reflection with respect to the wavelength (λ) of the corresponding color. By converting the data on the color of the material surface into the state of the spectrum in this manner, steps s13 and s1 described later are performed.
At 5, the color under the light source can be freely calculated by multiplying with the spectrum of the light source. The conversion is performed by, for example, (Hiroaki Sidegaki, “Analysis of Spectral Reflectance Distribution of Munsell Color Chart”, Journal of the Japan Society of Color Science, Vol. 7 No. 4 (198
It can be performed using the method announced in 3)) (step s12). In this case, since it is necessary to input data relating to the color of the material surface in the X, Y, and Z systems, it is necessary to convert the data by a predetermined method (step s11).
In the first embodiment, since the data on the color of the material surface is given from the beginning in the XYZ coordinate system (Table 2 above), the step s11 can be omitted. For material Sample1 given in Table 2 above, step s1
FIG. 5 shows the spectral reflectance distribution obtained in Step 2.
【0030】以降の処理は,シミュレーション対象の中
に異なる色の光源が複数ある場合と,光源が1種類しか
ない場合とで場合分けし,異なる処理を行う。異なる色
の光源が複数ある場合とは,例えば高圧ナトリウムラン
プと水銀灯とが存在する光景をシミュレーションする場
合などが考えられる。また,昼間で,太陽からの直接光
と天空からの間接光などを想定してシミュレーションす
る場合もこれに相当する。通常,CGにより色の付いた
光源のシミュレーションを行う場合には,シミュレーシ
ョンに入力する光源のデータとして,色のスペクトルに
相当する値を入力して計算させるのが通常である(光源
特性を光源側に持たせる方法)。この方法は,簡便であ
ること,処理が分かりやすいこと,色々な種類の光源が
シミュレーション対象の中に存在していても対処できる
等の利点がある。但し,この方法は,上記第3の従来技
術として取り上げた論文(田島秀樹,「低圧ナトリウム
ランプ照明下におけるCGでの色再現方法の研究」,照
明学会誌 第80巻第8A号平成8年)でも述べられて
いるように,極端なスペクトルを持つ光源の場合には誤
差が大きいのも事実である。一方,低圧ナトリウムラン
プやネオンランプのように,昼光等の連続スペクトルを
持つ光とはかけ離れた線スペクトルからなる極端な特性
を持つ光などがシミュレーション対象の場合には,上記
論文にも記載されているように,光源に照らされる側の
材料の反射率のスペクトルに光源のスペクトルを掛け合
わせ,白色光でシミュレーションを行うようにすれば
(光源特性を反射率側に持たせる方法),精度は向上す
る。但し,この方法は,シミュレーション対象の中に異
なる色の光源が複数ある場合には用いることができな
い。そこで,以降の処理は,シミュレーション対象の中
に光源が1種類しかない場合には上記「光源特性を反射
率側に持たせる方法」を用い,シミュレーション対象の
中に異なる色の光源が複数ある場合には上記「光源特性
を光源側に持たせる方法」を用いることとする。The subsequent processing is divided into a case where there are a plurality of light sources of different colors in the simulation object and a case where there is only one light source, and performs different processing. The case where there are a plurality of light sources of different colors may be, for example, a case where a scene in which a high-pressure sodium lamp and a mercury lamp are present is simulated. In addition, a simulation in the daytime assuming direct light from the sun and indirect light from the sky corresponds to this. Normally, when a simulation of a light source colored by CG is performed, it is usual to input a value corresponding to a color spectrum as data of the light source to be input to the simulation and calculate the light source (light source characteristics are set to the light source side). How to have it). This method has advantages such as simplicity, easy-to-understand processing, and ability to cope with various types of light sources existing in the simulation target. However, this method is described in the above-mentioned third prior art (Hideki Tajima, "Study of color reproduction method by CG under low pressure sodium lamp illumination", Journal of the Illuminating Engineering Institute, Vol. 80, No. 8A, 1996) However, as described above, it is a fact that a light source having an extreme spectrum has a large error. On the other hand, when the simulation target is light such as a low-pressure sodium lamp or a neon lamp, which has an extreme characteristic consisting of a line spectrum that is far away from the light having a continuous spectrum such as daylight, it is described in the above paper. As described above, if the spectrum of the light source is multiplied by the spectrum of the reflectance of the material on the side illuminated by the light source and the simulation is performed with white light (method of giving the light source characteristics to the reflectance side), the accuracy is improves. However, this method cannot be used when there are a plurality of light sources of different colors in the simulation target. Therefore, in the following processing, when there is only one type of light source in the simulation target, the above-mentioned “method of giving light source characteristics to the reflectance side” is used. The above-mentioned “method of giving light source characteristics to the light source side” is used.
【0031】[ステップs13]シミュレーション対象
の中に光源が1種類しかない場合には,「光源特性を反
射率側に持たせる方法」を用いて処理を行う。即ち,材
料が光源に照らされた時見える色が,本プログラムでの
基準光ではどのような値になるかを計算し,そのときの
RGBの値を得る。尚,照明シミュレーションプログラ
ムでは,そのRGBデータと基準光に基づいて計算が行
われる。具体的には,まず上記(2)式において,S
(λj )に高圧ナトリウムランプのスペクトル,ρbrf
(λj ,θk )に上記ステップs12で得られたSam
ple1のスペクトル(図5)を代入してXYZ座標系
での値を得る。そして,更に上記(3)式によりRGB
座標系に変換する。結果として得られたRGB値を次に
示す。[Step s13] If there is only one type of light source in the simulation target, the process is performed using the "method of giving light source characteristics to the reflectance side". That is, what value the color seen when the material is illuminated by the light source with the reference light in this program is calculated, and the RGB values at that time are obtained. In the illumination simulation program, calculations are performed based on the RGB data and the reference light. Specifically, first, in the above equation (2), S
(Λ j ) shows the spectrum of the high-pressure sodium lamp, ρ brf
(Λ j , θ k ) is the Sam obtained in step s12.
The value in the XYZ coordinate system is obtained by substituting the spectrum of ple1 (FIG. 5). Further, RGB is calculated by the above equation (3).
Convert to coordinate system. The resulting RGB values are shown below.
【表3】 [Table 3]
【0032】[ステップs14,s15]シミュレーシ
ョン対象の中に異なる色の光源が複数ある場合には,
「光源特性を光源側に持たせる方法」を用いて処理を行
う。即ち,材料が本プログラムでの基準光に照らされた
時見える色を計算し,そのときのRGBの値を得る(ス
テップs14)。尚,照明シミュレーションプログラム
では,そのRGBデータと上記光源の色とに基づいて計
算が行われる。具体的には,まず上記(2)式におい
て,S(λj )に白色光のスペクトル,ρbrf (λj ,
θk )に上記ステップs12で得られたSample1
のスペクトルを代入してXYZ座標系での値を得る。そ
して更に上記(3)式によりRGB座標系に変換する。
結果として得られたRGB値を次に示す。[Steps s14, s15] When there are a plurality of light sources of different colors in the simulation object,
The processing is performed using a “method of giving light source characteristics to the light source side”. That is, the color that is visible when the material is illuminated with the reference light in this program is calculated, and the RGB values at that time are obtained (step s14). In the illumination simulation program, calculation is performed based on the RGB data and the color of the light source. Specifically, first, in the above equation (2), S (λ j ) represents the spectrum of white light, ρ brf (λ j ,
θ k ) to Sample1 obtained in step s12.
To obtain a value in the XYZ coordinate system. Then, the data is further converted into the RGB coordinate system by the above equation (3).
The resulting RGB values are shown below.
【表4】 更にこの場合,照明シミュレーションプログラムに受け
渡すための光源のスペクトルをRGB座標に変換する必
要がある(ステップs15)。具体的には,まず,次式
(5)のS(λ)に高圧ナトリウムランプのスペクトル
を代入し,XYZ座標値を計算する。[Table 4] Further, in this case, it is necessary to convert the spectrum of the light source to be passed to the illumination simulation program into RGB coordinates (step s15). Specifically, first, the spectrum of the high-pressure sodium lamp is substituted for S (λ) in the following equation (5), and the XYZ coordinate values are calculated.
【数6】 ここで,kの値は色度座標のYが100%となるように
する。光源の強度については,照明器具のスペックに基
づき別途入力する。更に,上記得られたXYZ座標値を
上記(3)式を用いてRGB座標に変換する。計算結果
は次のように得られた。 X=116.94, Y=100.0, Z=15.07 R=179.81, G=83.74, B=14.37(Equation 6) Here, the value of k is set so that Y of the chromaticity coordinates becomes 100%. The intensity of the light source is input separately based on the specifications of the lighting equipment. Further, the obtained XYZ coordinate values are converted into RGB coordinates using the above equation (3). The calculation results were obtained as follows. X = 116.94, Y = 100.0, Z = 15.07 R = 179.81, G = 83.74, B = 14.37
【0033】[ステップs16]続いて,上記ステップ
s13,若しくはステップs14において得られたRG
B値,及び上記入力データi12として入力された材料
表面の状態(例えば光沢度)と,上記「前処理」で得ら
れたパラメータ依存性情報(上記(4)式,図4等)と
に基づいて,当該材料に最適な反射モデル式のパラメー
タ(a1 ,a2 ,a3 ,a4 ,a5 )を決定する。(a
1 ,a2 ,a3 )については,上記ステップs13,若
しくはステップs14において得られたRGB値を,上
記(4)式に適用することにより得られる。また,(a
4 ,a5 )は,上記入力データi12として入力された
光沢度の値を図4に示す特性曲線に適用することによっ
て求められる。光源特性を反射率側に持たせた場合(上
記表3),及び光源特性を光源側に持たせた場合(上記
表4)について得られたパラメータ(a1 ,a2 ,
a3 ,a4,a5 )の値をそれぞれ次に示す。[Step s16] Subsequently, the RG obtained in step s13 or step s14 is obtained.
Based on the B value, the state of the material surface (for example, glossiness) input as the input data i12, and the parameter dependency information (Equation (4), FIG. 4, etc.) obtained in the “preprocessing”. Then, the parameters (a 1 , a 2 , a 3 , a 4 , a 5 ) of the reflection model formula that are optimal for the material are determined. (A
1 , a 2 , a 3 ) can be obtained by applying the RGB values obtained in the above step s13 or step s14 to the above equation (4). Also, (a
4 , a 5 ) is obtained by applying the value of the glossiness input as the input data i12 to the characteristic curve shown in FIG. The parameters (a 1 , a 2 ,
The values of a 3 , a 4 and a 5 ) are shown below.
【表5】 [Table 5]
【表6】 このようにして得られたパラメータ(a1 ,a2 ,
a3 ,a4 ,a5 )の値が,本入力パラメータ決定プロ
グラムの出力データ,即ち上記照明シミュレーションプ
ログラムの入力データとなる。また,光源特性を光源側
に持たせる場合には,上記ステップs15で得られた光
源色のデータも上記照明シミュレーションプログラムの
入力データとなる。続いて,以上の処理によって得られ
た結果について検討する。[Table 6] The parameters (a 1 , a 2 ,
The values of a 3 , a 4 and a 5 ) are output data of the input parameter determination program, that is, input data of the illumination simulation program. When the light source characteristics are provided on the light source side, the light source color data obtained in step s15 is also input data of the illumination simulation program. Next, the results obtained by the above processing are discussed.
【0034】[反射率分布の予測結果について]図6
は,上記Sample1のサンプルについて,光源特性
を光源側に持たせる方法によって得られたパラメータを
上記反射モデル式に適用した場合の反射率分布を示した
ものである。図6において,実線(内側よりR,B,G
に対応)が上記処理によって得られた結果(以下,推定
値という)であり,○,◆,+が別途測定した実測デー
タである。鏡面反射の部分(30°〜60°)における
推定値の標準誤差(s.e.)は288.6,上記実測
データのみに基づいて最小二乗法によるフィッティング
を行った際のs.e.は286.6であり,推定値はほ
ぼ実測データに近い精度が得られている。3バンド法に
おいて,このような高精度の反射率の予測法を開発した
ことにより,土木,建築等の分野において照明シミュレ
ーションの有効利用が更に促進されるものと期待され
る。[Regarding Prediction Result of Reflectance Distribution] FIG. 6
Shows the reflectance distribution when the parameters obtained by giving the light source characteristics to the light source side are applied to the reflection model equation for the sample of Sample 1 described above. In FIG. 6, solid lines (R, B, G from the inside)
Are the results obtained by the above processing (hereinafter referred to as estimated values), and ○, Δ, and + are the actually measured data separately measured. The standard error (se) of the estimated value at the specular reflection portion (30 ° to 60 °) is 288.6, which is the s. e. Is 286.6, and the estimated value is almost as accurate as the measured data. The development of such a highly accurate reflectance prediction method in the three-band method is expected to further promote the effective use of lighting simulations in the fields of civil engineering and architecture.
【0035】[本入力パラメータ決定プログラムをプリ
プロセスとした照明シミュレーションの結果について]
図7に,本入力パラメータ決定プログラムをプリプロセ
スとし,上記照明シミュレーションプログラムによりレ
イトレーシング法を用いて照明シミュレーション計算を
行った結果を示す。同図に示す5枚の画像は,実際の現
場の写真と,高欄(手すり)の部分の表面状態に関する
パラメータを4段階に変えてシミュレーションした画像
である。上記現場の写真については,最も目視に近くな
るように焼いたものを用いた。ただ,本出願の添付図面
ではカラー表示できないことと,解像度が低いことか
ら,これらの画像を見た目で比較することは難しいと思
われる。そこで,図8に,各画像における,高欄の上の
部分の直線A−B上でのイメージデータの明るさのプロ
ファイルを示す。図8より,全つやの場合のシミュレー
ション結果が,点Aから点Bに至る全範囲で,現場の写
真に最も近いことが分かる。逆に,表面状態に関するパ
ラメータを色々と変えると,図7に示すように,大きく
イメージが変わってしまうことも分かる。従来は,この
ように見た目に大きく影響を及ぼす表面状態に関するパ
ラメータを直感で入力していたが,これではシミュレー
ションとしての信頼性が大きく損なわれることも,この
結果が証明している。[Results of Lighting Simulation Using This Input Parameter Determination Program as Preprocess]
FIG. 7 shows the result of performing an illumination simulation calculation using the ray tracing method by the illumination simulation program with the input parameter determination program as a preprocess. The five images shown in the figure are a photograph of an actual site and an image obtained by simulating by changing the parameters relating to the surface state of the railing (railing) in four stages. For the photographs of the above-mentioned sites, those baked so as to be closest to visual observation were used. However, it is difficult to compare these images visually because the attached drawings of the present application cannot display in color and the resolution is low. FIG. 8 shows the profile of the brightness of the image data on the straight line AB in the upper part of the high column in each image. From FIG. 8, it can be seen that the simulation result in the case of all gloss is closest to the photograph of the site in the entire range from point A to point B. Conversely, when the parameters relating to the surface state are variously changed, it can be seen that the image greatly changes as shown in FIG. Conventionally, intuitively inputting parameters relating to the surface state that greatly affects the appearance in this way, but this result also proves that this greatly impairs the reliability of the simulation.
【0036】以上説明したように,本実施の形態1に係
る入力パラメータ決定方法では,必要最小限の実測デー
タを用いてそれらを反射モデル式にフィッティングする
ことにより,材料の色彩,及び表面状態等に対する反射
モデル式のパラメータ依存性情報を生成し,シミュレー
ション対象となる材料の色,表面状態に関する特性デー
タを上記パラメータ依存性情報に適用することにより上
記反射モデル式に対する最適パラメータを決定するた
め,高性能のコンピュータや,高価な計測機器が無くと
も,またその道の職人技を有した者でなくとも,容易且
つ短時間でしかも物理的に根拠のある最適パラメータ値
を得ることができ,これを用いて高精度の光学シミュレ
ーションを行うことが可能となる。As described above, in the input parameter determination method according to the first embodiment, the color of the material, the surface state, and the like are obtained by fitting them to the reflection model using the minimum required measured data. In order to determine the optimal parameters for the reflection model equation by generating the parameter dependence information of the reflection model equation for Even without a high-performance computer or expensive measuring equipment, or even without a person skilled in the art, it is possible to obtain optimal parameter values that are easily and quickly, and that are physically based, It is possible to perform a highly accurate optical simulation.
【0037】(実施の形態1の変形例)上記ステップs
3において,回帰分析によるフィッティング処理で得ら
れた推定値の標準誤差(フィッティングの度合いを表現
する所定の値の一例)を出力するようにすれば,入力デ
ータi1として入力された反射モデル式がどの程度実際
の反射率値を近似できているかについての判断に用いる
ことができる。これにより,例えば利用可能な複数の反
射モデル式をそれぞれ入力して上記標準誤差を比較し,
最も適切な反射モデル式を選択することも可能となる。
また,上記実施の形態1のように,入力パラメータ決定
プログラムを照明シミュレーションプログラムとは別個
の独立したプログラムとした場合には,特定の照明シミ
ュレーションプログラムが有する反射モデル式に限ら
ず,任意の反射モデル式を入力することが可能であるか
ら,異なる照明シミュレーションプログラム間でも,反
射率入力値について比較検討を行うことが可能である。
もちろん,上記入力パラメータ決定プログラムを照明シ
ミュレーションプログラム内に前処理ルーチンとして組
み込む場合でも,上記照明シミュレーションプログラム
が想定している以外の反射モデル式を入力できるように
しても構わない。いずれにしても,製作者の意図が混入
しない一定の基準を持った物理的に根拠のある反射率の
入力値が決定できる上記入力パラメータ決定プログラム
を用いることで,異なる照明シミュレーションプログラ
ムを用いる場合であっても,シミュレーション計算の前
提条件となる反射率入力値のレベルを揃えることがで
き,様々な団体間での協調活動,コンペティションをス
ムーズに行わせる条件が整うことになる。尚,以上の例
では,処理の簡略化のため,ステップs3における反射
モデル式(3次元)のフィッティングを,次元を1つ落
として2次元で行ったが,勿論3次元でフィッティング
を行ってもよいことは言うまでもない。(Modification of First Embodiment) Step s
In step 3, if the standard error of the estimated value obtained by the fitting process by the regression analysis (an example of a predetermined value representing the degree of fitting) is output, the reflection model equation input as the input data i1 The degree can be used to determine whether the actual reflectance value can be approximated. Thus, for example, inputting a plurality of available reflection model equations, comparing the standard errors,
It is also possible to select the most appropriate reflection model formula.
When the input parameter determination program is an independent program separate from the illumination simulation program as in the first embodiment, not only the reflection model formula included in the specific illumination simulation program but also an arbitrary reflection model Since it is possible to input an expression, it is possible to compare and examine the reflectance input value between different illumination simulation programs.
Of course, even when the input parameter determination program is incorporated as a pre-processing routine in the illumination simulation program, a reflection model formula other than that assumed by the illumination simulation program may be input. In any case, by using the above-mentioned input parameter determination program that can determine the input value of the reflectance based on a certain standard that does not contain the intention of the manufacturer, it is possible to use different illumination simulation programs. Even so, the level of the reflectance input value, which is a prerequisite for the simulation calculation, can be made uniform, and conditions for cooperative activities and competitions between various organizations to be smoothly performed are established. In the above example, the fitting of the reflection model equation (three-dimensional) in step s3 is performed two-dimensionally by reducing the dimension by one in order to simplify the processing. It goes without saying that it is good.
【0038】(実施の形態2)上記解決しようとする課
題の欄で説明した問題点Bについては,以上説明した実
施の形態1に係る入力パラメータ決定プログラムを利用
することにより解決できる。即ち,CGソフトウェアを
用いて画像データを作成する際に,上記実施の形態1に
係る入力パラメータ決定プログラムで計算されたパラメ
ータを用いることにより,ユーザが指定する色をコンピ
ュータ上で再現させることが可能だからである。そこ
で,本実施の形態2では,上記実施の形態1に係る入力
パラメータ決定プログラムと,上記Apple Computer, In
c.のColorSync 若しくはそれと同等のプログラムとを一
体化し,上記2つの問題点A,Bを共に解決して送り手
側の意図する色(工業規格等)を含む画像データ(イメ
ージデータ)を,受け手側に正確に伝えることを可能と
した画像データ伝達プログラムについて説明する。(Embodiment 2) The problem B described in the section of the problem to be solved can be solved by using the input parameter determination program according to Embodiment 1 described above. That is, when the image data is created using the CG software, the color specified by the user can be reproduced on the computer by using the parameters calculated by the input parameter determination program according to the first embodiment. That's why. Therefore, in the second embodiment, the input parameter determination program according to the first embodiment and the Apple Computer, In
c. ColorSync or its equivalent program is integrated, and the above two problems A and B are solved together, and the image data (image data) containing the color (industry standard, etc.) intended by the sender is received by the receiver. A description will be given of an image data transmission program that enables accurate transmission to the user.
【0039】本実施の形態2に係る画像データ伝達プロ
グラムは,図9に示すように,工程〜の処理プログ
ラムを一体化したものである。ここで,工程〜は,
画像の送り手側で行われる処理であり,工程,は画
像の受け手側で行われる処理である。即ち,画像の送り
手側と受け手側のぞれぞれのコンピュータ上にこの画像
データ伝達プログラムがインストールする必要がある。
尚,もちろん工程〜の処理プログラムのみを送り手
側に,工程,のみを受け手側にそれぞれインストー
ルしてもよいが,この場合には逆方向の送受信を行うこ
とができない。また,送り手側のコンピュータ(必ずし
も上記画像データ伝達プログラムが搭載されているコン
ピュータでなくてもよい)には,画像の生成を行うCG
ソフトウェアが搭載され,また送り手側と受け手側のそ
れぞれのコンピュータ上には画像データの送受信を行う
ための電子メールクライアントソフトウェアが搭載され
ている必要がある。尚,上記工程〜のうち,工程
が上記実施の形態1に係る入力パラメータ決定プログラ
ムに相当する。また,上記工程,〜については,
上述したApple Computer, Inc.のColorSync を利用する
ことも可能であるが,現時点ではApple Computer, Inc.
のコンピュータ以外で動作するColorSync がリリースさ
れていないため,ここでは色彩工学の基本的知識から導
かれる方法を用いた。また,本画像データ伝達プログラ
ムは,例えばWWWブラウザソフト(Netscape Communi
cator, Microsoft Internet Exproler等)のプラグイン
ソフトの形で提供することも考えられる。以下,本画像
データ伝達プログラムについて,図9に示す工程〜
毎に詳述する。The image data transmission program according to the second embodiment is, as shown in FIG. Here, the process is
The process is performed on the image sender side, and the process is a process performed on the image receiver side. That is, it is necessary to install this image data transmission program on each computer of the sender and the receiver of the image.
It is to be noted that only the processing program of the steps (1) to (4) may be installed on the sender side, and only the step and the processing program may be installed on the receiver side. However, in this case, transmission and reception in the opposite direction cannot be performed. Also, a computer on the sender side (not necessarily a computer on which the image data transmission program is installed) is provided with a CG for generating an image.
Software must be installed, and e-mail client software for transmitting and receiving image data must be installed on each of the computer on the sender side and the computer on the receiver side. Note that, of the above steps 1 to 5, the steps correspond to the input parameter determination program according to the first embodiment. In addition, regarding the above steps,
Although it is possible to use ColorSync of Apple Computer, Inc. mentioned above, at this time, Apple Computer, Inc.
Since ColorSync, which runs on computers other than the above, has not been released, we used a method derived from basic knowledge of color engineering. The image data transmission program is, for example, a WWW browser software (Netscape Communi
cator, Microsoft Internet Explorer, etc.). Hereinafter, the steps shown in FIG.
Each will be described in detail.
【0040】補正情報データ生成 この工程では,送り手側において,CGソフトウェアで
作成した画像データと共に受け手側に送信する補正情報
データを生成する。以下,(イ)室内環境設定,(ロ)
出力機器のガンマ値の設定,(ハ)出力機器の白色…の
設定,(ニ)出力機器の3原色値の設定に分けて説明す
る。Generation of Correction Information Data In this step, the sender generates correction information data to be transmitted to the receiver together with the image data created by the CG software. Below, (a) Indoor environment setting, (b)
The setting of the gamma value of the output device, the setting of (c) the white color of the output device, and the setting of the three primary color values of the output device will be described separately.
【0041】(イ)室内環境設定 この室内環境設定では,人間がある照明下で順応した状
態で色を見た時,且つその照明が基準の条件と異なる場
合,基準からどうずれて見えるかを補正するための補正
データを設定する。このような補正方法としては,国際
照明委員会(CIE) の規格書である文献("AMethod of Pr
edicting Corresponding Coloursunder Different Chro
matic andIllumination Adaption", Ref. :Publ.CIE 10
9-1994)に定められた方法がある。この方法は,これか
ら適用する様な,コンピュータの置かれるデザイン事務
所,メーカー,役所等の居室とは異なる,極めて管理さ
れ,限定された条件下で精密に成り立つものである。し
かし,これを概算として扱うことにより,有効に各ユー
ザの室内環境を補正できる。上記方法における入力値,
出力値の関係は以下のようなものである。この計算の詳
細は複雑であり,またここでその詳細について言及する
必要もないため,関数F1で置換える。 (x2, y2, Y2) = F1(x02, y02, E02, x01, y01, Y0, E01, x1, y1, Y1) … (11) 上記(11)式における各記号の意味は以下のようなも
のである。 (x1, y1, Y1) :試験色を表す数値 E01 :試験照明の照度(lx) (x01,y01,Y0) :試験照明の色 (x2, y2, Y2) :基準色を表す数値 E02 :基準照明の照度(lx) (x02,y02,Y0) :基準照明の色(A) Indoor environment setting In this indoor environment setting, when a person sees a color in a state of adaptation under a certain illumination, and when the illumination is different from the standard condition, how the human looks different from the standard condition. Set the correction data for correction. Such a correction method is described in a standard document of the International Commission on Illumination (CIE) ("AMethod of Pr
edicting Corresponding Colorsunder Different Chro
matic and Illumination Adaption ", Ref.:Publ.CIE 10
9-1994). This method is different from the design office, the maker, the office, etc. where the computer will be placed, as will be applied from now on, and it can be implemented precisely under extremely controlled and limited conditions. However, by treating this as an approximation, the indoor environment of each user can be effectively corrected. Input value in the above method,
The relationship between the output values is as follows. Since the details of this calculation are complicated and need not be mentioned here, it is replaced by the function F1. (x2, y2, Y2) = F1 (x02, y02, E02, x01, y01, Y0, E01, x1, y1, Y1) ... (11) The meaning of each symbol in the above formula (11) is as follows: It is. (x1, y1, Y1): Numerical value representing test color E01: Illuminance of test illumination (lx) (x01, y01, Y0): Color of test illumination (x2, y2, Y2): Numerical value representing standard color E02: Standard Illumination of illumination (lx) (x02, y02, Y0): color of reference illumination
【0042】ここで,本発明の場合は,上記各記号の意
味を次のような意味に置きかえるものとする。 (x1, y1, Y1) :送り手で得た色を表す数値 E01 :送り手側の機器が存在する場所の照明
の照度(lx) (x01,y01,Y0) :送り手側の機器が存在する場所の照明
の色 (x2, y2, Y2) :受け手側で,送り手側が見たと同色に
見えるべき色の値 E02 :受け手の機器が存在する場所の照明の
照度(lx) (x02,y02,Y0) :受け手の機器が存在する場所の照明の
色 しかし,現実問題として,ユーザが室内の照明について
把握しうることは以下の様なことに過ぎない。 ・照明の種類(色といった正確なものではなく,蛍光
燈,白熱球といった漠然としたもの。) ・部屋の明るさ(明るい,暗い,普通,といった抽象的
なもの。但し会社事務所では基準があり,大体において
300lx から2000lx程度のレンジには収まっている。) 以上のように,ユーザが室内の照明について把握できる
ことは所詮概略の情報であることから,ここでは,国際
照明委員会の規格を正しく使用することよりも,これを
活用していかに補正を行うかを中心に考えるものとす
る。ユーザには,図11に示すようなダイアログボック
スにより,室内環境についての以下のような項目を入力
させる。 ・照明の種類(蛍光燈,白熱球,北窓昼光など,チョイ
スボックスにより選択。) ・室内の明るさ(暗い,普通,明るいをスライダーバー
により連続的に選択。) そして,実際これらの値を計算に用いる場合は,例えば
以下のようにする。 ・照明の種類:代表的な各照明の色をコンピュータに憶
えさせておき,それを用いる。 ・室内の明るさ:300lx (暗い),1000lx(普通),20
00lx(明るい)とし,その中間値も線型的に置きかえ
る。 以上のような処理により,送り手側の照明の色の値(x0
1,y01,Y0)と,送り手側の照明の照度の値E01 が設定さ
れる。Here, in the case of the present invention, the meanings of the above symbols are replaced with the following meanings. (x1, y1, Y1): Numerical value representing the color obtained by the sender E01: Illuminance of the illumination at the place where the equipment on the sender side exists (lx) (x01, y01, Y0): Equipment on the sender side exists The color of the lighting at the location where the receiver is located (x2, y2, Y2): the color value that should be the same color as seen by the sender on the receiver side E02: the illuminance (lx) (x02, y02) of the lighting where the receiver device is located , Y0): Color of lighting at the location where the receiver's device exists However, as a practical matter, the user can only grasp the indoor lighting as follows. -Types of lighting (not accurate such as color, but vague such as fluorescent lamps and incandescent bulbs)-Room brightness (bright, dark, ordinary, etc., but there are standards in company offices) , In general
It is in the range of 300lx to 2000lx. As described above, since what the user can understand about indoor lighting is, after all, summary information, here we will use the International Commission on Illumination rather than using it correctly to make corrections. It should be considered mainly. The user is required to input the following items regarding the indoor environment through a dialog box as shown in FIG. -Lighting type (fluorescent lamp, incandescent bulb, northern window daylight, etc., selected by choice box)-Indoor brightness (dark, normal, bright selected continuously by slider bar) And actually these values When used for calculation, for example, the following is performed. -Lighting type: The color of each representative lighting is stored in a computer and used.・ Indoor brightness: 300lx (dark), 1000lx (normal), 20
00lx (bright), and the intermediate value is replaced linearly. By the above processing, the color value (x0
1, y01, Y0) and the illuminance value E01 of the illumination on the sender side are set.
【0043】(ロ)出力機器のガンマ補正値の設定 出力機器のガンマ補正値の設定については,画像処理工
学の教科書にもある周知の事実である。また,数あるC
Gソフト(例えばAdobe 社のPhotoshop )にもそのよう
な機能が付いている。よって,ここではその原理につい
ての詳しい説明は割愛するが,ガンマ補正値は,出力機
器の出力強度の非線型性を補正するもので,1つの実数
値(gamma) で表される。補正式については,R,G,B
それぞれの入力強度int に対し,補正強度outは, out = int ^(1/gamma) … (12) というべき乗の形で表される。但し,int 及びout は0
から1までの値を持つ実数値で,もし0から255まで
の8bitの数値で表すなら,これに255を掛けて整
数値に丸めたものとなる。このガンマ補正値の設定入力
については,例えば図12に示すようなダイアログボッ
クスを用いて行うことができる。即ち,図12に示すダ
イアログの縦縞が消えるようにスライダーバーの位置を
調整し,OKボタンを押す。これによって得られる値
は,1から3までの実数値(以降gamma と呼ぶ)1つで
ある。一般的なディスプレイの場合は2前後であること
が多い。以上のような処理により,出力機器のガンマ補
正値gamma が設定される。(B) Setting of gamma correction value of output device Setting of gamma correction value of output device is a well-known fact that is also found in a textbook of image processing engineering. In addition, the number C
G-software (for example, Adobe Photoshop) has such a function. Therefore, although the detailed description of the principle is omitted here, the gamma correction value is for correcting the nonlinearity of the output intensity of the output device, and is represented by one real value (gamma). For the correction formula, R, G, B
For each input intensity int, the correction intensity out is expressed in the form of a power of out = intt (1 / gamma) (12). Where int and out are 0
If it is represented by an 8-bit numerical value from 0 to 255, it is multiplied by 255 and rounded to an integer value. The setting input of the gamma correction value can be performed using, for example, a dialog box as shown in FIG. That is, the position of the slider bar is adjusted so that the vertical stripes in the dialog shown in FIG. 12 disappear, and the OK button is pressed. The value obtained by this is one real number from 1 to 3 (hereinafter referred to as gamma). In the case of a general display, it is often around 2. Through the above processing, the gamma correction value gamma of the output device is set.
【0044】(ハ)出力機器の白色点の設定 これは,色度座標(x,y) 上のどの点が無彩色(赤黄緑の
色が付いていない灰色のこと)に相当するかを設定する
ものである。ユーザは,例えば図13に示すようなダイ
アログボックスで,中央のグレースケールに赤青黄色の
色みが付かないようにx,yのスライダーバーを調整す
る。しかし,この調整は慣れないと難しいものである。
通常ディスプレイでは白色点を色温度で表している。こ
の色温度は,CIE 昼光の場合,色温度から色度座標(x_
D, y_D)への変換方法が定められている(JIS では Z87
20)。そこで,まず最初に,ダイアログボックスの上に
ある色温度のスライダーバーを動かし,中央のグレース
ケールが最も色みが無くなるところを探してやり,微調
整をx,yのスライダーバーで行なってもよい。ここで
得られた白色点位置の値を(Wx, Wy)とする。この値をど
のように変換に反映させるかについては,次の(ニ)出
力機器の3原色の設定の節で説明する。(C) Setting of the white point of the output device This is to determine which point on the chromaticity coordinates (x, y) corresponds to an achromatic color (that is, gray without red, yellow, and green). To set. The user adjusts the x and y slider bars in a dialog box such as that shown in FIG. However, this adjustment is difficult if you are not used to it.
In a normal display, a white point is represented by a color temperature. In the case of CIE daylight, this color temperature is calculated from the color temperature to the chromaticity coordinates (x_
D, y_D) is defined (JIS: Z87
20). So, first, move the color temperature slider bar at the top of the dialog box, find the place where the central gray scale is the least colorless, and fine-tune with the x, y slider bar. . Let the value of the white point position obtained here be (Wx, Wy). How to reflect this value in the conversion will be described in the next section (d) Setting of three primary colors of the output device.
【0045】(ニ)出力機器の3原色値の設定 この3原色値とは,出力機器のカラー特性を特徴づける
もので,R,G,Bの3つの原色の色度座標(x,y) ,計
6つの実数値で表される。この値の入力には,例えば図
14に示すようなダイアログボックスを用いることがで
きる。このダイアログボックスには,R,G,Bそれぞ
れの色に対し,原色に近い現実に実在する色が表示され
るようになっている。この3色は,マンセル記号で表さ
れる色である。ユーザは,マンセルの色見本上の相当色
を手に持って,画面上の色が色見本と一致するよう,そ
れぞれの色のx,yスライダーバーを動かして調整す
る。また,これが面倒な場合は,出力機器のメーカーが
公開している工場出荷時の値を参考にしてもよい。この
ような設定方法に対応するため,図14に示すダイアロ
グボックスにはいくつかのメーカーの型番ごとの値をチ
ョイスボックスに用意した。ここで得られた3原色値
を,Rx, Ry, Gx, Gy, Bx, Byとする。この6つの実数値
は,先に得られたWx, Wyと共に,xyYからコンピュー
タ上で用いられるRGBの値に変換するために用いられ
る。この変換方法も,既に色彩工学においては一般的な
知識であり,例えば(大田登,「色彩工学」,東京電機
大学出版局,東京, (1993) P100 )などに掲載されてい
る。本変換方法は,単純な関数では表現できないため,
ここでは以下のように表現することにする。 (X,Y,Z) = F2(x,y,Y) … (13) (R,G,B) = F3(Rx, Ry, Gx, Gy, Bx, By, Wx, Wy, X, Y, Z) … (14) また,これらの変換は可逆性があるため,逆変換も存在
する。即ち, (X,Y,Z) = F3^(-1)(Rx, Ry, Gx, Gy, Bx, By, Wx, Wy, R, G, B) … (15) (x,y,Y) = F2^(-1)(X,Y,Z) … (16)(D) Setting of three primary color values of the output device The three primary color values characterize the color characteristics of the output device, and the chromaticity coordinates (x, y) of the three primary colors R, G, and B , Represented by a total of six real values. For inputting this value, for example, a dialog box as shown in FIG. 14 can be used. In this dialog box, real colors close to the primary colors are displayed for the R, G, and B colors. These three colors are colors represented by Munsell symbols. The user holds the equivalent color on the Munsell color sample in his hand, and adjusts the x and y slider bars of each color so that the color on the screen matches the color sample. If this is troublesome, the value at the time of shipment from the manufacturer of the output device may be referred to. In order to cope with such a setting method, in the dialog box shown in FIG. 14, values for each model number of several manufacturers are prepared in a choice box. The three primary color values obtained here are Rx, Ry, Gx, Gy, Bx, and By. These six real values, together with Wx and Wy obtained earlier, are used to convert xyY to RGB values used on a computer. This conversion method is also a general knowledge in color engineering, and is described in, for example, (Noboru Ota, “Color Engineering”, Tokyo Denki University Press, Tokyo, (1993) P100). Since this conversion method cannot be expressed by a simple function,
Here, it is expressed as follows. (X, Y, Z) = F2 (x, y, Y)… (13) (R, G, B) = F3 (Rx, Ry, Gx, Gy, Bx, By, Wx, Wy, X, Y, Z) (14) Since these transforms are reversible, there are also inverse transforms. That is, (X, Y, Z) = F3 ^ (-1) (Rx, Ry, Gx, Gy, Bx, By, Wx, Wy, R, G, B)… (15) (x, y, Y) = F2 ^ (-1) (X, Y, Z)… (16)
【0046】以上により,工程の補正情報データ生成
が完了した。即ち,この工程において,x01, y01, Y
0, E01, x02, y02, E02, Rx, Ry, Gx, Gy, Bx, By, Wx,
Wy,gamma の各値(ここで, x02, y02, E02については
受け手側で設定される値であり,この時点ではブランク
となっている)が補正情報データとして設定された。
尚,図10におけるプルダウンメニュー,環境設定/環
境設定ツアーでは,図11から図14までの4つのダイ
アログボックスをそれぞれ紹介しながら順に表示し,ユ
ーザに入力を求めるようになっている。これにより,色
彩工学,画像処理工学の知識の無い,初心者のユーザで
も,簡単に設定を行うことができる。Thus, the generation of the correction information data for the process is completed. That is, in this process, x01, y01, Y
0, E01, x02, y02, E02, Rx, Ry, Gx, Gy, Bx, By, Wx,
Each value of Wy, gamma (where x02, y02, and E02 are values set on the receiver side and are blank at this time) were set as correction information data.
In the pull-down menu, environment setting / environment setting tour shown in FIG. 10, the four dialog boxes shown in FIGS. 11 to 14 are sequentially displayed while introducing them, and the user is requested to input. As a result, even a novice user who has no knowledge of color engineering and image processing engineering can easily make settings.
【0047】色と光源に関するカラーシミュレーショ
ンを行ない,各種CGソフト用のデータを出力する。こ
の工程は,上記実施の形態1に係る入力パラメータ決
定プログラムによる処理に相当する。但し,ここでは,
上記入力パラメータ決定プログラムにおける「前処理」
部分については予め実行されているものとし,「本処
理」部分についてのみ説明を行う。尚,詳細については
上記実施の形態1で既に説明しているため,ここでは概
略を説明するにとどめる。また,下流側の画像生成処理
で用いるCGソフトによって処理を一部変えなければな
らない部分もあるため,その場合は種別に分岐させるも
のとする。ここでは, (i) 米国LBL (Lawrence Berkeley Lab.カルフォルニア
大学付属研究所)製のRADIANCE等,照明シミュレーショ
ンを行ない,光源等周囲の環境を忠実に計算して,結果
の色を表示するプログラム (ii) Adobe社のPhotoshop ,Autodesk社の3DStudio等,
色彩をそのまま表現するプログラム の2種類のCGソフトを用いる場合を考慮した。以降の
説明では,タイプ(i) CGソフト,タイプ(ii)CGソフ
トと呼ぶことにする。A color simulation for colors and light sources is performed, and data for various CG software is output. This step corresponds to the processing by the input parameter determination program according to the first embodiment. However, here
"Pre-processing" in the above input parameter determination program
It is assumed that the part has been executed in advance, and only the “main processing” part will be described. Since the details have already been described in the first embodiment, only the outline will be described here. In addition, there is a part where the processing needs to be partially changed depending on the CG software used in the image generation processing on the downstream side. In this case, the processing is branched depending on the type. Here, (i) a program that performs lighting simulations such as RADIANCE manufactured by the LBL (Lawrence Berkeley Lab. Affiliated Laboratory of the University of California, USA), faithfully calculates the surrounding environment such as the light source, and displays the resulting colors (ii) ) Adobe Photoshop, Autodesk 3D Studio, etc.
Consideration was given to the case of using two types of CG software, a program that directly expresses colors. In the following description, it will be referred to as type (i) CG software and type (ii) CG software.
【0048】(ホ)光源種類の入力(図1の入力データ
i13に相当) まずは,例えば図15に示すようなダイアログボックス
を用いて,光源の種類を入力する。光源の種類は,自然
の昼光と人工の光を選択できる。ここでは,自然の昼光
として,CIE の昼光の関数式を用いている(JISでは Z87
20) 。これは,色温度を変数とする関数になっているた
め,色温度のスライダーバーでユーザが色温度(単位
K;ケルビン)を入力できるようにしている。また,一
般的な値として,昼間の 10000 K,夕方の6000 K等をチ
ョイスボックスに設定し,色温度に慣れないユーザでも
簡単に設定できるようにしている。尚,プログラム内に
CIE の昼光の計算式を持たせているため,色温度の入力
後は,光源特性はスペクトル(光の強さの周波数依存性
グラフ)に置き換えられる。また,人工の光源について
は,照明メーカーから提供されるスペクトルデータをプ
ログラムに持たせており,ユーザは,チョイスボックス
で照明機器名を選択することにより,該当のスペクトル
データが呼び出されるようになっている。ここで得られ
た光源のスペクトルをρs で表すことにする。(E) Input of light source type (corresponding to input data i13 in FIG. 1) First, the type of light source is input using, for example, a dialog box as shown in FIG. The type of light source can be selected from natural daylight and artificial light. Here, the daylight function formula of CIE is used as natural daylight (JIS: Z87
20). Since this is a function using the color temperature as a variable, the color temperature slider bar allows the user to set the color temperature (unit).
K; Kelvin). In addition, general values such as 10000 K in the daytime and 6000 K in the evening are set in the choice box so that users who are not accustomed to color temperature can easily set them. In the program
After entering the color temperature, the light source characteristics are replaced with a spectrum (a graph of the frequency dependence of light intensity) because CIE has a formula for calculating daylight. Also, for artificial light sources, the program has spectral data provided by the lighting manufacturer, and the user can select the lighting equipment name in the choice box to call up the corresponding spectral data. I have. The spectrum of the light source obtained here is represented by ρs.
【0049】(ヘ)表面状態の入力(図1の入力データ
i12に相当) この表面状態の入力は,タイプ(i) CGソフトへの出力
にのみ必要なものである。入力については,例えば図1
6に示すようなダイアログボックスを用いることができ
る。ここでは,ソリッド色塗装における反射特性を,グ
ロス(JISZ8741)若しくはそれに相当する塗装の仕上げの
段階基準(全つや,半つや,つや消し等)として入力す
ることにより,内部処理で反射率の立体角度分布依存性
データに変換している。具体的には,図4に示すような
特性データを用いて,グロスから反射モデルのパラメー
ターに変換している。パラメータを与えられた反射モデ
ルは,まさにその反射率の立体角度分布依存性データを
表すものとなる。ここで得られたパラメータスカラ若し
くはベクトルをgsで表すことにする。(F) Surface state input (corresponding to input data i12 in FIG. 1) This surface state input is necessary only for output to type (i) CG software. For the input, for example, see FIG.
A dialog box as shown in FIG. 6 can be used. Here, by inputting the reflection characteristics of solid color paint as gross (JISZ8741) or its equivalent paint finish step standard (full gloss, half gloss, matte, etc.), the solid angle distribution of the reflectance in internal processing Converted to dependency data. Specifically, the gloss is converted into the parameters of the reflection model using the characteristic data as shown in FIG. The reflection model given the parameters exactly represents the solid angle distribution dependence data of the reflectance. The parameter scalar or vector obtained here is represented by gs.
【0050】(ト)物体色のマンセル記号若しくは,他
の工業規格の色票記号による入力(図1の入力データi
11に相当) ここでは,デザインに用いたい色(CGの中で表現した
い色)の工業規格の色票番号を入力する。それらの規格
には,マンセル記号,日本塗料工業会の色票番号などが
あるが,ここでは世界的に汎用性の高いマンセル記号を
用いて説明する。この値の入力には,例えば図17に示
すようなダイアログボックスを用いることができる。マ
ンセル記号は,H(色相),V(明度),C(彩度)の
3つの値で色を表現する。よって,H,V,C夫々につ
いてスライダーバーを設け,ユーザに入力させるように
している。プログラム内部では,入力されたマンセル記
号をスペクトルデータに置きかえる処理を行う(上記実
施の形態1におけるS11,S12に相当)。ここで入
力された値を,H,V,C で表すことにする。(G) Input using the Munsell symbol of the object color or a color chart symbol of another industrial standard (input data i in FIG. 1)
Here, an industrial standard color chart number of a color to be used for design (a color to be expressed in CG) is input. These standards include the Munsell symbol and the color chart number of the Japan Paint Manufacturers Association, etc. Here, the description will be made using the Munsell symbol, which is widely used worldwide. For inputting this value, for example, a dialog box as shown in FIG. 17 can be used. The Munsell symbol expresses a color by three values of H (hue), V (lightness), and C (saturation). Therefore, a slider bar is provided for each of H, V, and C so that the user can make an input. Inside the program, a process of replacing the input Munsell symbol with the spectrum data is performed (corresponding to S11 and S12 in the first embodiment). The value input here is represented by H, V, C.
【0051】(チ)各CGソフト用色データの表示 以上,(ホ),(へ),(ト)で,カラーシミュレーシ
ョンに必要な入力値が揃った。これから実際の計算に移
る。但し,ここではタイプ(i) CGソフト,タイプ(ii)
CGソフト別に処理を行う必要がある。以下,そのCG
ソフトの種類別に説明する。(H) Display of color data for each CG software As described above, the input values necessary for the color simulation are completed in (e), (f), and (g). Now we move on to the actual calculations. However, here, type (i) CG software, type (ii)
It is necessary to perform processing for each CG software. Hereafter, the CG
This will be described for each type of software.
【0052】・タイプ(i) :照明シミュレーションを行
うCGソフト 照明シミュレーションでは,拡散反射と呼ばれる,材料
の基本的な色の見え方に関連する特性と,鏡面反射と呼
ばれる,輝きかたに関連する特性を考慮する。従ってこ
のタイプのCGソフトを対象とする場合には,拡散反射
と鏡面反射の両方を考慮する必要がある。その処理は,
上記実施の形態1の「本処理」として既に説明した。こ
の処理は,一つの単純な関数で表現されるものではない
が,この実施の形態2においては,説明の簡単のため,
F4という関数に置換えて説明する。その処理は,以下の
式で表される。 (a[1], a[2],…,a[n]) = F4(Rx',Ry',Gx',Gy',Bx',By',Wx',Wy', ρs, gs, H, V, C ) … (17) 上記(17)式において,右辺のカッコ内が入力される
値,左辺が出力される反射モデル用のパラメータであ
る。ここで用いられる反射モデルは,当然ながらタイプ
(i) のCGソフトのモデルでなければならない。このモ
デル式が公開されているソフトであれば(例えば上述し
たRadiance等),処理を行うことができる。以上によ
り,タイプ(i) のCGソフトを用いる場合の工程の処
理は終了した。後は,得られた値(a[1],a[2], …,a[n])
を,ユーザがタイプ(i) のCGソフトに入力し,計算さ
せることにより目的の画像が得られる。尚,上記(1
7)式のRx',Ry',Gx',Gy',Bx',By',Wx',Wy' は,先に設
定した出力機器の特性としてのRx, Ry, Gx, Gy, Bx, B
y, Wx, Wyではなく,タイプ(i) のCGソフトが持つ変
換用の定数値である(例えばRadianceの場合,これらが
公開されているため,計算に用いることができる)。上
記実施の形態1ではこれらの値を行列Hに置きかえてい
るが,同等のものと考えてよい。これらの値を用いて,
タイプ(i) のCGソフトで計算を行ない,画像を得る。
得られた画像は,タイプ(i) のCGソフトが持っている
補正機能で,出力機器に合うように補正される。その補
正の際に用いるのが,Rx, Ry, Gx, Gy, Bx, By,Wx, Wy,
gamma である。これらの値はCGソフトの持つ定数で
はなく,出力機器の特性である。Type (i): CG software for performing illumination simulation In illumination simulation, characteristics related to the basic color appearance of a material, called diffuse reflection, and shine, called specular reflection, are used. Consider characteristics. Therefore, when targeting this type of CG software, it is necessary to consider both diffuse reflection and specular reflection. The processing is
This has already been described as “the main processing” in the first embodiment. Although this processing is not represented by one simple function, in the second embodiment, for simplicity of explanation,
I will replace it with a function called F4. The processing is represented by the following equation. (a [1], a [2],…, a [n]) = F4 (Rx ', Ry', Gx ', Gy', Bx ', By', Wx ', Wy', ρs, gs, H , V, C) (17) In the above equation (17), the values entered in parentheses on the right side are the parameters for the reflection model output on the left side. The reflection model used here is of course a type
It must be a model of the CG software of (i). If the model formula is publicly available software (for example, Radiance described above), the process can be performed. With the above, the processing of the step in the case of using the type (i) CG software is completed. After that, the obtained value (a [1], a [2],…, a [n])
Is input to the type (i) CG software by the user, and the target image is obtained by calculation. The above (1)
Rx ', Ry', Gx ', Gy', Bx ', By', Wx ', Wy' in equation (7) are Rx, Ry, Gx, Gy, Bx, B as the characteristics of the output device previously set.
Instead of y, Wx, Wy, it is a constant value for conversion possessed by CG software of type (i) (for example, in the case of Radiance, these are published and can be used for calculation). In the first embodiment, these values are replaced by the matrix H, but they may be considered equivalent. Using these values,
An image is obtained by performing calculations using CG software of type (i).
The obtained image is corrected by the correction function of the type (i) CG software so as to match the output device. Rx, Ry, Gx, Gy, Bx, By, Wx, Wy,
gamma. These values are not constants of the CG software but are characteristics of the output device.
【0053】・タイプ(ii):色彩をそのまま表現するC
Gソフト この場合,拡散反射と鏡面反射の内,拡散反射のみを考
慮すればよい。上記実施の形態1で言えば,パラメータ
a[1],a[2], a[3], a[4], a[5] の内,a[4]=0,a[5] =1
と固定することに等しい。このようにすると,残され
たパラメータa[1], a[2], a[3]は,夫々R,G,B に相当す
ることになる。このような条件を付けると,上記(1
7)式は以下のようにも表される。 (x,y,Y) = F5( ρs, H, V, C) … (18) ここで,表面状態を表すパラメータgsが無くなっている
ことに注意されたい。鏡面反射を扱わなくなったことに
より,不要になったのである。次に環境設定で設定した
各種のパラメータを用いて,(x,y,Y) を出力に必要な
(R,G,B) に変換する。処理は以下のようなものである。 (13)式により座標系変換… (X,Y,Z) = F2(x, y, Y) … (19) (14)式により,RGB へ変換… (R,G,B) = F3( Rx, Ry, Gx, Gy, Bx, By, Wx, Wy, X, Y, Z ) … (20) (12)式によりガンマ補正… out = int ^(1/gamma) … (21) ここで,int, outは,R,G,B の値夫々に相当する。以上
により,タイプ(ii)のCGソフトを用いる場合の工程
の処理は終了した。後は,得られた値RGB をユーザがタ
イプ(ii)のCGソフトに入力し,結果を得るのみであ
る。尚,通常,デザインをCGで表現する場合,色は複
数種類使うことになるので,以上説明した処理は各色毎
に繰り返し行うことになる。Type (ii): C for expressing color as it is
G software In this case, of the diffuse reflection and the specular reflection, only the diffuse reflection may be considered. In the first embodiment, the parameters
a [4] = 0, a [5] = 1 among a [1], a [2], a [3], a [4], a [5]
It is equivalent to fixing. In this case, the remaining parameters a [1], a [2], a [3] correspond to R, G, B, respectively. Under these conditions, (1)
Equation 7) is also expressed as follows. (x, y, Y) = F5 (ρs, H, V, C) (18) Here, note that the parameter gs representing the surface state has disappeared. The need for specular reflection is no longer required. Next, using the various parameters set in the environment settings, (x, y, Y)
Convert to (R, G, B). The processing is as follows. Coordinate system conversion by equation (13) ... (X, Y, Z) = F2 (x, y, Y) ... (19) Conversion to RGB by equation (14) ... (R, G, B) = F3 (Rx , Ry, Gx, Gy, Bx, By, Wx, Wy, X, Y, Z) ... (20) Gamma correction by equation (12) ... out = int ^ (1 / gamma) ... (21) where int , out correspond to the values of R, G, B, respectively. Thus, the processing of the step in the case of using the type (ii) CG software is completed. After that, the user simply inputs the obtained value RGB into the type (ii) CG software and obtains the result. In general, when a design is expressed by CG, a plurality of types of colors are used, so the above-described processing is repeatedly performed for each color.
【0054】(リ)色の表示や,ダイアグラムによる色
の説明 この(リ)の処理は,ユーザの色への理解を深めるため
に表示させるものである。このダイアログボックスを,
図18に示す。(I) Display of colors and explanation of colors by diagrams The processing of (I) is for displaying the colors to deepen the user's understanding of the colors. In this dialog box,
As shown in FIG.
【0055】さて,ここで得られたR,G,B 各々の整数値
は,24ビットフルカラー表示では範囲が0 から255 の間
に収まるべきである。しかし,出力機器で表示される色
の範囲は,現実世界の色と比べると表示範囲が狭い。具
体的には,例えば彩度が高くなると,出力機器ではレン
ジオーバーになって表現できなくなる。日本塗料工業会
の標準色の中にも,出力機器で表現できない色が沢山あ
る。本実施の形態2に係るこのように,出力機器が表示
できない計算結果が出た場合には,警告を出力する機能
を搭載することが望ましい。その方法の具体例として
は,レンジオーバーになった場合,即ちR,G,B のどれか
若しくは全てが,0 以下若しくは255 以上になった場合
に警告することが考えられる。但し,警告はしても,こ
の色を表示しないということはせず,0 以下なら0 で近
似し,255 以上ならば255 で近似して表示する。さもな
くば,穴の空いた奇妙な画像が出力されるからである。
この場合,例えばユーザが画像上のある点にマウスを合
わてクリックした場合,それが近似された色であるかど
うか区別が付くようにすることが望ましい。ユーザは,
クリックした点が近似色であると表示された場合,出力
時にsaturate(サチュレート;飽和)したものだと知る
ことができる。或いは,別画像,若しくはαチャネルと
呼ばれる画像フォーマットの中のR,G,B に続く第4の画
像情報として,飽和した領域,飽和しない領域を記録し
てもよい。このような,出力機器の出力限界を意識して
表示させることは今まで行われていなかったが,デザイ
ンが電子商取引などにおける意志決定の基準に用いられ
る場合,この正確な取り扱いは極めて有効である。Now, the obtained integer values of R, G, and B should fall within a range of 0 to 255 in a 24-bit full color display. However, the range of colors displayed on the output device is narrower than that of colors in the real world. Specifically, for example, when the saturation becomes high, the output device is over-ranged and cannot be expressed. Among the standard colors of the Japan Paint Manufacturers Association, there are many colors that cannot be represented by output devices. As described above, according to the second embodiment, it is desirable to provide a function of outputting a warning when a calculation result that cannot be displayed by the output device is obtained. As a specific example of the method, it is conceivable to issue a warning when the range is over, that is, when any or all of R, G, and B become 0 or less or 255 or more. However, even if a warning is given, it does not mean that this color is not displayed. If it is less than 0, it is approximated with 0, and if it is more than 255, it is approximated with 255. Otherwise, weird images with holes will be output.
In this case, for example, when the user moves the mouse to a point on the image and clicks the mouse, it is desirable that the user can distinguish whether the color is an approximated color. The user
If the point you clicked is displayed as an approximate color, you can know that it was saturated at the time of output. Alternatively, a saturated area and a non-saturated area may be recorded as fourth image information following R, G, B in another image or an image format called an α channel. Such display has not been performed consciously of the output limit of output devices, but when designs are used as criteria for decision making in electronic commerce, this accurate handling is extremely effective. .
【0056】以上,この節ではタイプ(i) CGソフト,
タイプ(ii)CGソフトに分けて説明を行なったが,注目
すべき点は,工程におけるシミュレーションの計算
に,工程で設定した補正情報データ(環境設定デー
タ)が有効に利用されている点である。以降でも述べる
が,工程のシミュレーション結果は,また補正情報デ
ータを用いて処理される。即ち,工程,で利用され
ている技術が,本実施の形態2のような手法により組み
合わさることで,送り手の持つ(工業規格レベルの)色
を,受け手に正確に伝えることができるのである。Appl
e Computer, Inc.のColorSync を始めとする従来技術で
は,工程に相当する技術をネット上のカラーマッチン
グのみに利用しているが,本発明はそれに止まるもので
はないことは,上の処理から見ても明確である。As described above, in this section, type (i) CG software,
Type (ii) has been described separately for the CG software, but it should be noted that the correction information data (environment setting data) set in the process is effectively used for the simulation calculation in the process. . As will be described later, the simulation result of the process is processed again using the correction information data. That is, by combining the techniques used in the process with the method as in the second embodiment, the color of the sender (at the industrial standard level) can be accurately transmitted to the receiver. . Appl
In the conventional technologies such as ColorSync of e Computer, Inc., the technology corresponding to the process is used only for color matching on the net. However, it is apparent from the above processing that the present invention is not limited to this. It is clear.
【0057】画像の表示,補正情報データの添付(埋
め込み) 上記工程において得られたパラメータをデータを,ユ
ーザがタイプ(i) 或いはタイプ(ii)のCGソフトに入力
して画像を生成した後,この画像をもう一度本画像デー
タ伝達プログラムに受け渡した後に行うのがこの工程
である。ここでは,タイプ(i),(ii)のCGソフトで生成
された画像を表示させ,さらにその画像データに補正情
報データを添付する。ところで,画像を表示させる場合
には以下の2種類の場合が考えられる。 ・その画像が,そのコンピュータ上のCGソフトで,上
記工程で得られた値を用いて生成されたものである場
合: --> この場合,表示画像にはなんら画像補正をかけるこ
となく,そのままの画像でユーザが意図した正しい色の
画像が得られる。 ・その画像が,そのコンピュータ上のCGソフトではな
く,上記工程で得られた値を用いて他のコンピュータ
上で生成されたものである場合: --> 画像補正をかけて初めて正しい画像が得られる。 ここで,この工程は前者の場合についての工程であ
る。後者の場合は,後述する工程のみを行えばよい。
ただし,この工程で行う補正情報の埋め込みは,工程
の画像補正のために行うものである。なお,本実施の
形態2に係る画像データ伝達プログラムは,画像の送り
手側,受け手側の双方で使われるものであるから,本プ
ログラムで画像表示させる場合は,表示させる前に,プ
ログラムで「本コンピュータで作ったものか?」,「他
のコンピュータから送られてきたものか?」をユーザに
問うことにより,上記画像補正の「無し」,「有り」を
判別するようにすればよい。Image Display and Attachment (Embedding) of Correction Information Data After the parameters obtained in the above process are input to the type (i) or type (ii) CG software by the user to generate an image, This step is performed after the image is transferred to the main image data transmission program again. Here, an image generated by the CG software of the type (i) or (ii) is displayed, and further, correction information data is attached to the image data. By the way, the following two cases can be considered when displaying an image.・ If the image is generated by the CG software on the computer using the values obtained in the above process:-> In this case, the displayed image is left as it is without any image correction. With this image, an image of the correct color intended by the user can be obtained. -If the image is not CG software on the computer but is generated on another computer using the values obtained in the above process:-> Correct image is obtained only after image correction Can be Here, this step is a step for the former case. In the latter case, only the steps described below need be performed.
However, the embedding of correction information performed in this step is performed for image correction in the step. It should be noted that the image data transmission program according to the second embodiment is used on both the sender side and the receiver side of the image. By asking the user whether the image correction is made by the computer or is it sent from another computer, it can be determined whether the image correction is “absent” or “present”.
【0058】次に,補正情報の添付,又は埋め込みにつ
いて説明する。埋め込む補正情報データは,例えば次の
実数17種類である。 ・x01, y01, Y0, E01, x02, y02, E02, ・Rx, Ry, Gx, Gy, Bx, By, Wx, Wy, ・gamma, ・ρs これらの補正情報を添付する場合は,データファイルの
数が画像の他に1つ増えることが欠点であるが,簡単に
できるというメリットがある。埋め込みは,プログラム
化が必要になるが,ファイルの数が画像ファイル1つで
済むというメリットがある。本実施の形態2ではどちら
かを指定するものではないが,ここでは埋め込みを行う
ものとして説明する。画像フォーマットには,ユーザが
任意に定義できる領域を設けているものが多い。インタ
ーネット上でもっともポピュラーな画像フォーマットで
あるJPEGもユーザが任意に定義できる領域を持ってい
る。文献:Eric Hamilton, JPEG File Interchange For
mat Version1.02, C-Cube Microsystems,September 1,
1992, によると,そのフォーマットの識別子の中のAPP0
(Application-specific information)のオプションの一
つとして設けられている。また,その他の画像フォーマ
ットでも,コメント用の領域が確保されているものが多
く,その領域に上記の補正情報データを埋め込むことが
できる。埋め込む形式としては,実数値を表すバイトコ
ードでもよいし,実数値を表すテキスト文字列のバイト
コードでもよい。以上により,工程は完了した。後
は,送り手側がこれをNetscape Communicator, Microso
ft Internet Explorer,Outlook 等のインターネットメ
ールクライアントを用いて電子メールで受け手側に送っ
てもよいし,フロッピー(登録商標)ディスク等のメデ
ィアにコピーして郵送してもよいし,Web 上で公開し,
受け手側がここからダウンロードするようにしてもよ
い。送り手側から例えば電子メールで送られてきた画像
データ(補正情報データを含む)を受信すると,受け手
側は次の工程,の処理を行う。Next, attachment or embedding of correction information will be described. The correction information data to be embedded is, for example, the following 17 real numbers.・ X01, y01, Y0, E01, x02, y02, E02, ・ Rx, Ry, Gx, Gy, Bx, By, Wx, Wy, ・ gamma, ・ ρs The disadvantage is that the number increases by one in addition to the image, but there is the merit that it can be simplified. Embedding requires programming, but has the advantage of requiring only one image file. In the second embodiment, either one is not specified, but here, it is assumed that embedding is performed. Many image formats have an area that can be arbitrarily defined by the user. JPEG, the most popular image format on the Internet, also has an area that can be arbitrarily defined by the user. Literature: Eric Hamilton, JPEG File Interchange For
mat Version1.02, C-Cube Microsystems, September 1,
According to 1992, APP0 in the format identifier
(Application-specific information). In many other image formats, a comment area is secured in many cases, and the correction information data can be embedded in the area. The format for embedding may be a bytecode representing a real value, or a bytecode of a text string representing a real value. Thus, the process is completed. Later, the sender uses Netscape Communicator, Microso
ft E-mail may be sent to the recipient using an Internet mail client such as Internet Explorer or Outlook, may be copied to media such as a floppy (registered trademark) disk, mailed, or published on the Web. ,
The recipient may download it from here. Upon receiving image data (including correction information data) sent from the sender by e-mail, for example, the receiver performs the following process.
【0059】受け手側における補正画像情報の生成 ここで行うことは,上記工程とほぼ同じであり,異な
るのは次の2点のみである。 ・送り手側が行うか,受け手側が行うかということ ・室内環境のデータが入る変数セットは,x01,y01,E01
ではなく,x02,y02,E02 であること だけである。よって,ここでは詳細な説明は割愛する。Generation of Corrected Image Information on the Recipient Side The operations performed here are almost the same as those in the above steps, and differ only in the following two points. -Whether the sender or the receiver performs-The variable set that contains the indoor environment data is x01, y01, E01
It is simply x02, y02, E02. Therefore, detailed description is omitted here.
【0060】受け手側における画像補正と表示 補正情報から,(x,y,Y) --> (R,G,B) 変換ができること
は,上記(18)〜(21)式等で既に説明した。(x,
y,Y) は現実世界の色データ,(R,G,B) はコンピュータ
又はネット上のバーチャルな世界の色データということ
ができる。図19を用いて,画像補正の方法を説明す
る。今,送り手側で作られ,画像ファイルに添付された
補正情報から生成される,現実からバーチャルの色デー
タへの変換を演算子Aで表すことにする。また,受け手
側で作られた,現実からバーチャルの色データへの変換
を演算子Bで表すことにする。この現実世界の色データ
(x,y,Y) <--> バーチャルの色データ(R,G,B) の変換は
可逆性がある。よって,演算子A,Bには,インバース
(逆変換)が存在する。今,Aの逆変換をA^(-1)と呼
ぶことにする。送り手から受け手に画像データを転送す
る場合は,先にも述べたように,JPEG等の既存の画像フ
ォーマット,即ちバーチャルな色データ(R,G,B) で送
る。画像データの受け手側で行うことは,次のことであ
る。 ・送られてきたバーチャルの色データ(R,G,B) を,A^
(-1)を用いて一旦現実世界の色データ(x,y,Y) に戻す。 (R1, G1, B1) --> (x1, y1, Y1) ・これを上記(11)式の色順応変換(演算子F1とお
く)で受け手の室内環境に合わせる。 (x1, y1, Y1) --> (x2, y2, Y2) ・演算子Bで,受け手側の出力機器における適正画像に
戻す (x2, y2, Y2) --> (R2, G2, B2) このB・F1・A^(-1)変換で画像をフィルタリングする
ことにより,受け手側は,送り手側が見る画像と同じ色
合いの画像を見ることができるのである。Image correction and display on the receiver side The fact that (x, y, Y)-> (R, G, B) conversion can be performed from the correction information has already been described in the above equations (18) to (21). . (x,
(y, Y) can be called real world color data, and (R, G, B) can be called virtual world color data on a computer or a network. The method of image correction will be described with reference to FIG. Now, the conversion from real to virtual color data generated from the correction information attached to the image file created on the sender side is represented by an operator A. The conversion from the real to the virtual color data created on the receiver side is represented by an operator B. This real world color data
(x, y, Y) <-> The conversion of virtual color data (R, G, B) is reversible. Therefore, the operators A and B have an inverse (inverse transformation). Now, let the inverse transform of A be called A ^ (-1). When the image data is transferred from the sender to the receiver, as described above, the image data is transmitted in an existing image format such as JPEG, that is, virtual color data (R, G, B). What the image data recipient does is: -The virtual color data (R, G, B) sent to A ^
The color data (x, y, Y) in the real world is temporarily restored using (-1). (R1, G1, B1)-> (x1, y1, Y1)-This is adjusted to the receiver's indoor environment by the chromatic adaptation conversion (let it be an operator F1) of the above equation (11). (x1, y1, Y1)-> (x2, y2, Y2) ・ Return to the appropriate image on the output device on the receiver side with operator B (x2, y2, Y2)-> (R2, G2, B2) By filtering the image using the B ・ F1 ^ A ^ (-1) conversion, the receiver can see an image having the same color as the image seen by the sender.
【0061】また,表示された画像上の任意の点をマウ
スでクリックした場合,その色の,現実世界の色データ
に相当する値(xyY,若しくはマンセル記号)を表示させ
るようにすることも可能である。これは,クリックされ
た位置のRGB を読み取り,Bの逆変換F1^(-1)・B^(-
1)を掛けてやることで容易に実現できる。これにより,
xyY の値を出力させることができる。更に上記(18)
式の逆変換を行なえば,近似のマンセル色票番号を出力
することが可能である。もちろん,その点の色が上記工
程で警告を受けた飽和した色である場合には,計算結
果を返す代わりに,それが飽和した色であり,正確な値
を返せないという旨の表示を出すようにすればよい。こ
れにより,受け手側は,単なるイメージだけではなく,
非常に具体性のある情報を手に入れることができる。こ
のような,具体性のある画像情報を意識して表示させる
ことは今まで行われていなかった。デザインが電子商取
引などにおける意志決定の基準に用いられる場合,この
ような画像情報の正確な取り扱いは極めて有効である。When an arbitrary point on the displayed image is clicked with the mouse, a value (xyY or Munsell symbol) corresponding to the color data of the color in the real world can be displayed. It is. This is to read the RGB at the clicked position and perform the inverse transformation of B F1F (-1) · B ^ (-
It can be easily realized by multiplying by 1). This gives
It can output the value of xyY. Further, the above (18)
By performing the inverse transformation of the equation, it is possible to output an approximate Munsell color chart number. Of course, if the color of the point is a saturated color that was warned in the above process, instead of returning the calculation result, a display indicating that it is a saturated color and cannot return an accurate value will be displayed. What should I do? As a result, the recipient is not just an image,
Get very specific information. Displaying such specific image information with consideration has not been performed so far. When a design is used as a criterion for decision making in e-commerce and the like, accurate handling of such image information is extremely effective.
【0062】(実施の形態2の具体例)具体例として,
上記実施の形態2で説明したプログラムを,異なる2台
のコンピュータにインストールし,ユーザに使用させた
例を紹介する。 ≪1.機器と環境の条件≫本具体例で用いた2台のコン
ピュータのディスプレイ機器P,Qの条件を次に示す。(Specific Example of Embodiment 2) As a specific example,
An example in which the program described in the second embodiment is installed on two different computers and used by a user will be introduced. ≪1. Equipment and Environment Conditions The conditions of the display devices P and Q of the two computers used in this example are as follows.
【表7】 また,コンピュータPには,次の表8に示すCGソフト
ウエアをインストールした。よって,機器Pが送り手側
(CGデータの製作側),機器Qが受け手側となる。[Table 7] Further, CG software shown in the following Table 8 was installed in the computer P. Therefore, the device P is on the sender side (CG data producing side) and the device Q is on the receiver side.
【表8】 機器Pと機器Qを繋ぐのは社内LANとし,通信用ソフ
ト(電子メールクライアント)としては,米国Netscape
社のNetscape Communicator を用いた。また機器を置く
環境を次の表9に示す。機器P,Qは,どちらも室内条
件1の中に置くものとした。[Table 8] The device P and the device Q are connected by an in-house LAN, and the communication software (e-mail client)
We used Netscape Communicator. Table 9 below shows the environment in which the devices are placed. The devices P and Q were both placed in the indoor condition 1.
【表9】 [Table 9]
【0063】≪2.測定サンプル>>サンプルとして用い
た,有彩色のマンセルの色を次の表10に示す。{2. Measurement Sample >> The chromatic Munsell colors used as samples are shown in Table 10 below.
【表10】 マンセルの色については,xy色度座標系における位置を
図20に示した。[Table 10] FIG. 20 shows the position of the Munsell color in the xy chromaticity coordinate system.
【0064】≪3.実施手順>>まず,機器P,Qのコン
ピュータに本実施の形態2のプログラムをインストール
し,オペレーティングシステムのウインドウシステム上
のGUIからユーザが操作できるようにした。以降,送
り手側の機器Pでの作業を3.1節で,受け手側の機器
Qでの作業を3.2節でそれぞれ説明する。{3. Implementation Procedure >> First, the program of the second embodiment was installed in the computers of the devices P and Q, so that the user could operate it from the GUI on the window system of the operating system. Hereinafter, the work on the device P on the sender side will be described in section 3.1, and the work on the device Q on the receiver side will be described in section 3.2.
【0065】(3.1 送り手側の機器Pでの作業)送
り手側の機器Pは,室内条件1(蛍光燈,普通の明る
さ)の部屋に置くものとした。図9に見られるように,
送り手側が行う作業は,本実施の形態2のプログラムで
行う作業と,CGソフトで行う作業とに分けられる。ま
ず,送り手側のユーザには,上記実施の形態2で述べた
手順で,本プログラムの指示に従い,工程を行なわ
せ,工程を,表10の各々のサンプル色について入力
させ,色に関するデータを得させた。次に,この色デー
タを用いて,表8のタイプ(i) ,タイプ(ii)-1,タイプ
(ii)-2のCGソフトで,CGを作成させた。作成したC
Gの形状は,タイプ(ii)-1の2次元CGソフトの場合,
図21のように,平板を並べたものとした。表10のサ
ンプルの色は,平板に順に色付けしていった。タイプ
(i) ,タイプ(ii)-2の3次元CGソフトの場合は,図2
2のように,平板と共に球を作成し,それぞれに色付け
した。色の付け方の順番は,図21のものと同様であ
る。(3.1 Work on the Device P on the Sender Side) The device P on the sender side was placed in a room under indoor condition 1 (fluorescent light, normal brightness). As can be seen in FIG.
Operations performed by the sender are divided into operations performed by the program according to the second embodiment and operations performed by CG software. First, the user on the sender side is caused to perform the steps in accordance with the instructions of this program according to the procedure described in the second embodiment, and to input the steps for each sample color in Table 10, and to input data relating to the colors. I got it. Next, using the color data, the type (i), type (ii) -1,
(ii) A CG was created using the CG software of -2. C created
The shape of G is the type (ii) -1 two-dimensional CG software,
As shown in FIG. 21, the flat plates were arranged. The colors of the samples in Table 10 were sequentially colored on the flat plate. type
In case of 3D CG software of (i) and type (ii) -2, Fig. 2
As in Fig. 2, spheres were created together with flat plates, and each was colored. The order of coloring is the same as that of FIG.
【0066】各CGソフトの画像処理方法は,その原理
から異なるので,各ソフトに分けて,本発明を説明する
のに必要な部分のみについて手順を説明する。 ・タイプ(i) (RADIANCE):照明データは,白色光で45
°入射で作業平面が1000lxになるように設定した。見る
方向は正面(0 °受光)とした。この光源の条件で,光
学シミュレーションを行い画像を得た。さらに,RADIAN
CEに付属する,画像補正ソフトに,機器Pの3原色と白
色点及びガンマを入力し,補正された画像を得た。 ・タイプ(ii)-1 (Photoshop ):本実施の形態2のプ
ログラムで得られた値をそのまま入力した。 ・タイプ(ii)-2 (3D Studio ):Photoshop で用いた
のと同じ色の値を,そのままCG中の物体の属性値に代
入した。光源は,白色の平行光を用いて入射角を45°と
し,見る方向は正面(0 °受光)とした。光源の強さに
ついては,N-10即ち,R=G=B=100%のマテリアル(この場
合はサンプルが置いてある面)が,レンダリング後,丁
度白(R=G=B=255 )で表示されるようにライトの強度を
調整した。このライトの強度の調整は,タイプ(i) のよ
うに正確に光をシミュレーションしない3次元CGソフ
トで色を正確に表現する場合,必ず必要な作業である。
送り手側のユーザは,上記で得られた3枚の画像データ
を,再び本実施の形態2のプログラムに読み込ませ,ユ
ーザが,プルダウンメニューの「ファイル/保存」を選
択することにより,工程,即ち補正情報埋め込みが自
動的に行われるようにした。送り手側ユーザは,その
後,3枚の画像データをNetscape Communicator を用い
てメールに添付し,受け手側ユーザに送付した。 (3.2 受け手側の機器Qでの作業)受け手側ユーザ
は,機器Qで上記3枚の画像を受信した。これより,受
け手側ユーザが,機器Q上の本実施の形態2のプログラ
ムを操作して,画像を観察するものとする。受け手側の
工程は,先の送り手側と同様,プログラムのガイドに
よって行われ,工程は,プログラム内部で自動的に行
われる。Since the image processing method of each CG software is different from the principle thereof, the procedure will be described only for the portions necessary for explaining the present invention separately for each software.・ Type (i) (RADIANCE): Lighting data is 45 for white light.
° The working plane was set to be 1000 lx upon incidence. The viewing direction was the front (0 ° light reception). Under these light source conditions, an optical simulation was performed to obtain an image. In addition, RADIAN
The three primary colors, white point, and gamma of the device P were input to image correction software attached to CE, and a corrected image was obtained. -Type (ii) -1 (Photoshop): The value obtained by the program of the second embodiment was directly input. -Type (ii) -2 (3D Studio): The same color values used in Photoshop were directly substituted for the attribute values of the objects in the CG. The light source used white parallel light, the incident angle was 45 °, and the viewing direction was front (0 ° light reception). Regarding the intensity of the light source, N-10, that is, the material of R = G = B = 100% (in this case, the surface on which the sample is placed) is rendered just white (R = G = B = 255) after rendering. The light intensity was adjusted to be displayed. The adjustment of the intensity of the light is a necessary operation when the color is accurately represented by three-dimensional CG software which does not simulate the light accurately as in the type (i).
The user on the sender side reads the three pieces of image data obtained above again into the program according to the second embodiment, and the user selects “File / Save” from the pull-down menu to execute the process, That is, the correction information is automatically embedded. The sender user then attached the three image data to the mail using Netscape Communicator and sent it to the recipient user. (3.2 Work on Receiver Q) The receiver user received the three images on the receiver Q. Thus, it is assumed that the receiver user operates the program of the second embodiment on the device Q to observe the image. The process on the receiver side is performed by the guide of the program similarly to the previous sender side, and the process is automatically performed inside the program.
【0067】≪4.測定結果>>機器Qにおける室内環境
設定が,機器Pのそれと異なると,2つの機器のディス
プレイ上の色を計測器で測定した場合,原則として測定
結果は異なる。しかし,人間がそれを見比べた場合,同
じように見えることが期待される。これは,室内環境設
定により,人間の色順応特性が計算に入っているからで
ある。よって,ここでは計測器による評価を可能にする
ため,送り手側の機器P,受け手側の機器Qは同じ室内
環境1に置き,等価な物理量としての比較ができるよう
にした。画像を受け取った受け手側が,「飽和してい
る」と警告表示を受けた領域を図23に示す。これは,
R,G,B の幾つかが,0 以下,または255 以上になった場
合の色の領域を示す。実務レベルでは,飽和したからと
いって中抜きにして受け手に送付することはしないた
め,上記実施の形態2でに述べた通り,0 以下になった
ときは0 に,255 以上になったときは255 に近似して転
送した。測定は,色彩色差計を用いて,各ディスプレイ
P,Qの測定を行なった。図24は,各サンプルにおけ
る色度を,色相(H),明度(V)彩度(C)で表した
ものである。同図に,サンプルの値,機器Pの値,機器
Qの値を示している。また,P,Qそれぞれについて,
タイプ(i) ,タイプ(ii)による結果を示した(タイプ(i
i)は2つのソフトがあるが,ほぼ同等の結果であったた
め,タイプ(ii)-2の値で代表させた)。この測定結果を
見ると,実際の色,送り手側の機器表示色,受け手側の
機器表示色が,タイプ(i) ,タイプ(ii)のソフト両方に
ついて非常によく合っている。但し,飽和した5B4-8,5G
4-8,5R4-14については,実際の値と若干ずれが大きい。
これは,近似色であるためである。{4. Measurement result >> If the indoor environment setting of the device Q is different from that of the device P, when the colors on the displays of the two devices are measured by the measuring device, the measurement results are different in principle. However, when humans compare them, they are expected to look the same. This is because the chromatic adaptation characteristics of a human are included in the calculation due to the indoor environment setting. Therefore, in order to enable evaluation by a measuring device, the device P on the sender side and the device Q on the receiver side are placed in the same indoor environment 1 so that comparisons as equivalent physical quantities can be made. FIG. 23 shows an area in which the recipient who has received the image receives the warning display indicating "saturated". this is,
Indicates the color area when some of R, G, B are less than 0 or more than 255. At the business level, since it is not sent to the recipient without being hollowed out just because it is saturated, as described in the second embodiment above, it becomes 0 when it becomes 0 or less, and it becomes 255 when it becomes 255 or more. Transferred close to 255. The measurement of each display P and Q was performed using the color difference meter. FIG. 24 shows the chromaticity of each sample in terms of hue (H), lightness (V), and chroma (C). The figure shows the values of the sample, the value of the device P, and the value of the device Q. Also, for each of P and Q,
The results for type (i) and type (ii) are shown (type (i
i) has two softwares, but the results were almost the same, so they were represented by the value of type (ii) -2). Looking at the measurement results, the actual color, the device display color on the sender side, and the device display color on the receiver side match very well for both type (i) and type (ii) software. However, saturated 5B4-8,5G
For 4-8 and 5R4-14, the deviation from the actual value is slightly large.
This is because the colors are approximate.
【0068】≪5.従来技術との比較>>本発明を用い
ず,ネット上のカラーマッチングのみを使って,上記具
体例に相当する処理を行なった。ここで言うネット上の
カラーマッチングとは,例えばApple Computer, Inc.の
ColorSync と同様のものである。本実施の形態2に係る
プログラムを用いることができないため,送り手側にお
けるCG作成は,色見本と照らし合わせながらトライア
ンドエラーで行なった。本発明を用いない場合におけ
る,図24に相当する測定結果を図25に示す。この測
定結果を見ると,以下の特徴があることが分かる。 ・ネット上のカラーマッチングを行なったため,機器P
の値,機器Qの値は合う傾向にある。 ・しかし,実際の色と機器の色が異なる。これは,人間
が目視で合わせたことによる誤差であると思われる。 ・さらに,タイプ(i) ,タイプ(ii)の間でも差がある。
これは,人間が目視で合わせたこと,物理的な根拠のあ
る手法に基づいたものではないことが原因である。この
特徴の2,3点目から分かるように,本実施の形態2に
係るプログラムは,従来技術と比較して,『意匠を表現
する画像をネット上等で正確に伝えるようにするこ
と。』という従来解決できなかった課題を見事解決して
いると言える。また,このCGの作成時間にかかった時
間を,図26に示す。それぞれ,左が本発明,右が本発
明を用いない場合である。特に,タイプ(i) のCGソフ
トの場合が顕著に表れている。これはタイプ(i) では,
正確な光学シミュレーションを行うため,トライアンド
エラーの内の1回当たりの画像計算時間が長いためであ
る。このグラフより,本発明で,作業時間が短縮されて
いることが分かる。また,時間短縮の原因は,トライア
ンドエラーの回数がなくなったためである。これによ
り,トライアンドエラーの熟練の必要が無くなった。さ
らに,作業は,プログラムの操作方法をプログラム側で
ユーザにシーケンシャルに教えることにより,初心者で
も簡単にできるようになった。よって,このような作業
を誰もが様々な場所で容易に行なえるようになったと言
える。さらに,図23の表示できない計算結果が出た場
合の警告機能も,受け側でマンセル等の記号に戻す機能
も,色を正確に相手に伝えるということに寄与してい
る。また,先にも述べたが,色々なソフト間の色の差を
無くすという効果もある。以上のことから,本発明は,
従来技術と比べて,『意匠を表現する画像をネット上等
で,誰もが様々な場所で容易に手早く正確に伝える。』
という課題を解決しているものと言える。{5. Comparison with conventional technology >> Processing equivalent to the above specific example was performed using only color matching on the net without using the present invention. Here, color matching on the Internet refers to, for example, Apple Computer, Inc.
Similar to ColorSync. Since the program according to the second embodiment cannot be used, CG creation on the sender side was performed by trial and error while comparing with a color sample. FIG. 25 shows a measurement result corresponding to FIG. 24 when the present invention is not used. From the measurement results, it can be seen that the following features are provided.・ Device P
And the value of the device Q tend to match.・ However, the actual colors and the colors of the equipment are different. This seems to be an error caused by human visual adjustment.・ There is also a difference between type (i) and type (ii).
This is due to the fact that it is not based on a human-visual adjustment and a physically-based method. As can be seen from the second and third points of this feature, the program according to the second embodiment is described as follows: "The image expressing the design is transmitted accurately on a net or the like, as compared with the related art. Can be said to have been solved successfully. FIG. 26 shows the time required for the CG creation time. The left is the case where the present invention is not used, and the right is the case where the present invention is not used. In particular, the case of the type (i) CG software is prominent. This is type (i)
This is because, for performing an accurate optical simulation, the image calculation time for one trial and error is long. From this graph, it can be seen that the working time is reduced in the present invention. Further, the cause of the time reduction is that the number of trial and error has disappeared. This eliminates the need for skill in trial and error. Furthermore, the task can be easily performed even by a beginner by sequentially teaching the user how to operate the program on the program side. Therefore, it can be said that anyone can easily perform such a work in various places. Further, the function of warning when a calculation result that cannot be displayed in FIG. 23 is output, and the function of returning to the symbol such as Munsell on the receiving side also contribute to accurately transmitting the color to the other party. Further, as described above, there is also an effect of eliminating a color difference between various software. From the above, the present invention provides:
Compared with the conventional technology, “Everyone can easily and quickly convey an image expressing a design on various places, such as on the Internet. 』
It can be said that this problem has been solved.
【0069】[0069]
【発明の効果】以上説明したように,第1の発明は,所
定の光源下における対象物の発色状態を,所定のパラメ
ータを有する反射モデル式を用いてシミュレートするに
際し,上記対象物に関する上記パラメータ値を決定する
光学シミュレーションの入力パラメータ決定方法におい
て,色相,彩度,明度,表面状態を含む複数の条件につ
いてそれぞれ1つの条件のみが異なる少なくとも3つの
試料についてそれぞれ測定された試料毎の分光反射率の
角度分布データを,基準光に基づいて材料の発色に関す
る所定の座標系に変換する分光反射率データ変換工程
と,上記分光反射率データ変換工程で得られた試料毎の
材料の発色に関する所定の座標系のデータに,上記反射
モデル式をそれぞれ回帰分析によりフィッティングして
それぞれ上記パラメータの最適値を求め,上記試料と上
記パラメータ値との対応関係を表すパラメータ依存性情
報を生成するパラメータ依存性情報生成工程と,入力さ
れた上記対象物の表面の色彩及び表面状態に関するデー
タと,上記パラメータ依存性情報生成工程で得られたパ
ラメータ依存性情報とに基づいて,上記対象物に関する
上記パラメータの値を算出するパラメータ値算出工程と
を具備してなることを特徴とする光学シミュレーション
の入力パラメータ決定方法として構成されているため,
高性能のコンピュータや,高価な計測機器が無くとも,
またその道の職人技を有した者でなくとも,容易且つ短
時間でしかも物理的に根拠のある最適パラメータ値を得
ることができ,これを用いて高精度の光学シミュレーシ
ョンを行うことが可能となる。また,このように製作者
の意図が混入しない一定の基準を持った物理的に根拠の
ある反射率の入力値が決定できることで,異なる照明シ
ミュレーションプログラムを用いる場合であっても,シ
ミュレーション計算の前提条件となる反射率入力値のレ
ベルを揃えることができ,様々な団体間での協調活動,
コンペティションをスムーズに行わせる条件が整うこと
になる。As described above, the first aspect of the present invention simulates the coloring state of an object under a predetermined light source using a reflection model equation having a predetermined parameter. In an input parameter determination method of an optical simulation for determining a parameter value, a spectral reflection is measured for at least three samples, each of which is different from a plurality of conditions including hue, saturation, lightness, and surface state, in at least three samples. A spectral reflectance data conversion step of converting the angular distribution data of the reflectance into a predetermined coordinate system relating to the coloration of the material based on the reference light; and a predetermined process relating to the coloration of the material for each sample obtained in the spectral reflectance data conversion step. The above reflection model equation is fitted to each coordinate system data by regression analysis, A parameter dependency information generating step of obtaining an optimum value of the parameter and generating parameter dependency information indicating a correspondence relationship between the sample and the parameter value; and inputting data on a surface color and a surface state of the object. A parameter value calculating step of calculating a value of the parameter relating to the object based on the parameter dependency information obtained in the parameter dependency information generating step. Because it is configured as an input parameter determination method,
Even without a high-performance computer or expensive measuring equipment,
In addition, even those who do not have skilled craftsmanship on the road can obtain optimal parameter values easily and in a short time and with physical basis, and use them to perform high-precision optical simulation. . In addition, the ability to determine the input value of the physically-based reflectance with a certain standard that does not involve the intention of the manufacturer in this way allows the simulation calculation to be performed even when a different lighting simulation program is used. The level of the reflectance input value that is the condition can be made uniform, and cooperative activities among various organizations,
The conditions to make the competition run smoothly will be set.
【0070】また,第2の発明は,送り手側のコンピュ
ータ上で作成された任意の対象物の画像データを受け手
側の出力機器に正確に表示させる画像データ伝達方法で
あって,上記請求項1〜5のいずれかに記載の入力パラ
メータ決定方法に係る一連の工程に先立って,上記送り
手側における室内及び出力機器に関する環境情報よりな
る送り手側補正情報データを作成する送り手側補正情報
データ作成工程と,上記送り手側補正情報データ作成工
程で得られた送り手側補正情報データ及び上記入力パラ
メータ決定方法に係る一連の工程によって得られたパラ
メータ値に基づいて任意の画像作成手段を用いて画像デ
ータが作成された後,その画像データに上記送り手側補
正情報データ作成工程で得られた上記送り手側補正情報
データを添付若しくは埋め込む送り手側補正情報データ
一体化工程と,上記受け手側における室内及び出力機器
に関する環境情報よりなる受け手側補正情報データを作
成する受け手側補正情報データ作成工程と,上記送り手
側補正情報データ一体化工程で得られた上記画像データ
が任意の方法によって上記送り手側から上記受け手側に
受け渡された後,その画像データに添付若しくは埋め込
まれた上記送り手側補正情報データと,上記受け手側補
正情報データ作成工程で得られた受け手側補正情報デー
タとに基づいて,上記画像データを補正する画像データ
補正工程とを具備してなることを特徴とする画像データ
伝達方法として構成されているため,画像情報の伝達に
おける「A:異なるコンピューター上で,同じ画像デー
タが同じように見えない。」,「B:デザイナーが指定
する色を,コンピュータに正しい方法で受け渡し,コン
ピュータ上で再現することが困難である。」という2つ
の問題点を共に解決し,送り手側から受け手側に画像デ
ータ(イメージデータ)を正確に伝えることが可能とな
る。更に,上記入力パラメータ決定方法に係る一連の工
程によって得られた色の値が送り手側又は受け手側の出
力機器で表現できる範囲を外れている場合に警告出力を
行うようにすれば,ユーザはその出力機器の出力限界を
常に意識することができ,極めて正確な画像データの取
り扱いが可能となる。The second invention is an image data transmitting method for accurately displaying image data of an arbitrary object created on a computer on the sender side on an output device on the receiver side. Prior to a series of steps relating to the input parameter determination method described in any one of 1 to 5, sender-side correction information for creating sender-side correction information data including environmental information on the indoor and output devices on the sender side An arbitrary image creating means is created based on the data creation step, the sender-side correction information data obtained in the sender-side correction information data creation step, and the parameter values obtained in a series of steps related to the input parameter determination method. After the image data is created by using the above, the sender-side correction information data obtained in the sender-side correction information data creating step is attached to the image data. Is a sender-side correction information data integration step for embedding, a receiver-side correction information data creation step for creating receiver-side correction information data including environmental information on the indoor and output devices on the receiver side, and the sender-side correction information data After the image data obtained in the integration step is transferred from the sender to the receiver by an arbitrary method, the sender-side correction information data attached or embedded in the image data and the receiver And an image data correcting step of correcting the image data based on the receiver-side correction information data obtained in the side correction information data creating step. Therefore, in the transmission of image information, "A: the same image data does not look the same on different computers", "B It is difficult to transfer the color specified by the designer to the computer in a correct way and reproduce it on the computer. " It can be communicated accurately. Further, if a color value obtained by a series of steps related to the above input parameter determination method is out of a range that can be expressed by an output device on a sender side or a receiver side, a warning output is performed, so that a user can perform the warning output. It is possible to always be aware of the output limit of the output device and to handle extremely accurate image data.
【0071】また,上記入力パラメータ決定方法に係る
一連の工程によって得られた色の値が送り手側の出力機
器で表現できる範囲を外れている場合にはその色の値を
その出力機器で表現できる範囲の値で近似すると共に,
上記近似された色の値の情報を上記送り手側から上記受
け手側に伝達するようにしたり,上記画像データ補正工
程で補正された画像データを受け手側の出力機器に表示
した状態で,任意に指定された位置の色に関する現実の
色情報を出力するようにすれば,受け手側は,単なるイ
メージだけでなく,極めて具体的な画像情報を手に入れ
ることができる。デザインが電子商取引などにおける意
思決定の基準に用いられる場合などには,このような具
体性のある画像情報の伝達が可能となることは極めて有
効である。更に,上記各工程において,ユーザに対し
て,各種設定若しくは入力を促す設定・入力要求画面を
順次出力するようにすれば,色彩工学や画像処理工学の
知識のない初心者ユーザでも簡単に操作することが可能
である。If the color value obtained by the series of steps related to the above input parameter determination method is out of the range that can be expressed by the output device on the sender side, the color value is expressed by the output device. Approximate with the possible range of values,
The information of the approximated color value is transmitted from the sender side to the receiver side, or the image data corrected in the image data correction step is displayed on an output device of the receiver side, and optionally. By outputting the actual color information on the color at the designated position, the receiver can obtain not only an image but also extremely specific image information. When the design is used as a criterion for decision making in electronic commerce or the like, it is extremely effective to be able to transmit such specific image information. Furthermore, in each of the above steps, if a setting / input request screen prompting the user for various settings or input is sequentially output, even a novice user who has no knowledge of color engineering or image processing engineering can easily operate. Is possible.
【図1】 本発明の実施の形態1に係る入力パラメータ
決定プログラムの処理手順を示すフローチャート。FIG. 1 is a flowchart showing a processing procedure of an input parameter determination program according to Embodiment 1 of the present invention.
【図2】 上記入力パラメータ決定プログラムを搭載し
た入力パラメータ決定装置Z1の概略構成を示すブロッ
ク図。FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of an input parameter determination device Z1 equipped with the input parameter determination program.
【図3】 分光反射率の角度分布の実測データの一例。FIG. 3 is an example of measured data of an angular distribution of spectral reflectance.
【図4】 試料の鏡面光沢度と最適な(a4 ,a5 )と
の関係の一例。FIG. 4 shows an example of the relationship between the specular glossiness of a sample and optimal (a 4 , a 5 ).
【図5】 材料Sample1についての計算上の分光
反射率の波長依存性を示す図。FIG. 5 is a view showing the wavelength dependence of a calculated spectral reflectance of a material Sample1.
【図6】 本発明の実施の形態1により予測された反射
モデル式(実線)と実測データ(点)とを比較した反射
率分布図。FIG. 6 is a reflectance distribution diagram comparing a reflection model equation (solid line) predicted according to the first embodiment of the present invention with measured data (points).
【図7】 実施の形態1に係る入力パラメータ決定プロ
グラムをプリプロセスとし,ある照明シミュレーション
プログラムによりレイトレーシング法を用いて照明シミ
ュレーション計算を行った結果画像(高欄の表面状態に
関するパラメータを4段階に変化させた)と,実際の現
場の写真。FIG. 7 shows a result image obtained by performing an illumination simulation calculation using a ray tracing method by a certain illumination simulation program using the input parameter determination program according to the first embodiment as a preprocess (the parameter relating to the surface state in the column is changed in four steps). And a picture of the actual site.
【図8】 図7に示す各画像における,高欄上の直線A
−Bでのイメージデータの明るさのプロファイルを示す
図。8 is a diagram showing a straight line A on a cell in each image shown in FIG. 7;
The figure which shows the profile of the brightness of the image data in -B.
【図9】 本発明の実施の形態2に係る画像データ伝達
プログラムにおける処理の流れを示すフローブロック
図。FIG. 9 is a flow block diagram showing a processing flow in an image data transmission program according to Embodiment 2 of the present invention.
【図10】 上記画像データ伝達プログラムのGUIの
一例。FIG. 10 shows an example of a GUI of the image data transmission program.
【図11】 室内環境設定に関する入力ダイアログボッ
クスの一例。FIG. 11 is an example of an input dialog box related to indoor environment settings.
【図12】 ガンマ補正値の設定に関する入力ダイアロ
グボックスの一例。FIG. 12 is an example of an input dialog box for setting a gamma correction value.
【図13】 白色点の設定に関する入力ダイアログボッ
クスの一例。FIG. 13 is an example of an input dialog box for setting a white point.
【図14】 3原色値の設定に関する入力ダイアログボ
ックスの一例。FIG. 14 is an example of an input dialog box for setting three primary color values.
【図15】 光源種類の入力ダイアログボックスの一
例。FIG. 15 is an example of a light source type input dialog box.
【図16】 表面状態の入力ダイアログボックスの一
例。FIG. 16 is an example of a surface state input dialog box.
【図17】 物体色の入力ダイアログボックスの一例。FIG. 17 shows an example of an object color input dialog box.
【図18】 色に関する各種出力を行うダイアログボッ
クスの一例。FIG. 18 is an example of a dialog box for performing various outputs related to color.
【図19】 上記画像データ伝達プログラムにおける画
像変換の説明図。FIG. 19 is an explanatory diagram of image conversion in the image data transmission program.
【図20】 実施の形態2の具体例で用いたマンセル色
の色度座標。FIG. 20 shows chromaticity coordinates of the Munsell color used in the specific example of the second embodiment.
【図21】 実施の形態2の具体例において2次元CG
ソフトで制作するCGの形状。FIG. 21 shows a two-dimensional CG in a specific example of the second embodiment.
CG shape created with software.
【図22】 実施の形態2の具体例において3次元CG
ソフトで制作するCGの形状。FIG. 22 shows a three-dimensional CG in a specific example of the second embodiment.
CG shape created with software.
【図23】 実施の形態2の具体例において飽和した領
域を示す図。FIG. 23 is a diagram showing a saturated region in a specific example of the second embodiment.
【図24】 実施の形態2の具体例における測定結果。FIG. 24 shows measurement results in a specific example of the second embodiment.
【図25】 本発明(上記画像データ伝達プログラム)
を用いず,ネット上のカラーマッチングのみを用いた場
合の測定結果。FIG. 25 shows the present invention (the above-described image data transmission program).
Measurement results when only color matching on the net was used without using.
【図26】 実施の形態2の具体例のCGを作成するの
に要した時間。FIG. 26 shows the time required to create a CG according to the specific example of the second embodiment.
1…入力手段 2…CPU 3…RAM 4…表示装置 5,6,7,8…記憶手段 9…バス線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input means 2 ... CPU 3 ... RAM 4 ... Display device 5, 6, 7, 8 ... Storage means 9 ... Bus line
Claims (22)
を,所定のパラメータを有する反射モデル式を用いてシ
ミュレートするに際し,上記対象物に関する上記パラメ
ータ値を決定する光学シミュレーションの入力パラメー
タ決定方法において,色相,彩度,明度,表面状態を含
む複数の条件についてそれぞれ1つの条件のみが異なる
少なくとも3つの試料についてそれぞれ測定された試料
毎の分光反射率の角度分布データを,基準光に基づいて
材料の発色に関する所定の座標系に変換する分光反射率
データ変換工程と,上記分光反射率データ変換工程で得
られた試料毎の材料の発色に関する所定の座標系のデー
タに,上記反射モデル式をそれぞれ回帰分析によりフィ
ッティングしてそれぞれ上記パラメータの最適値を求
め,上記試料と上記パラメータ値との対応関係を表すパ
ラメータ依存性情報を生成するパラメータ依存性情報生
成工程と,入力された上記対象物の表面の色彩及び表面
状態に関するデータと,上記パラメータ依存性情報生成
工程で得られたパラメータ依存性情報とに基づいて,上
記対象物に関する上記パラメータの値を算出するパラメ
ータ値算出工程とを具備してなることを特徴とする光学
シミュレーションの入力パラメータ決定方法。1. A method for determining an input parameter of an optical simulation for determining a parameter value of an object when simulating a color development state of the object under a predetermined light source using a reflection model formula having a predetermined parameter. , The angular distribution data of the spectral reflectance of each sample measured for at least three samples, each of which is different from the plurality of conditions including hue, saturation, brightness, and surface state, based on the reference light. The spectral reflectance data conversion step of converting into a predetermined coordinate system relating to the coloration of the material, and the data of the predetermined coordinate system relating to the coloration of the material for each sample obtained in the above-described spectral reflectance data conversion step, the reflection model formula is used. The optimal values of the above parameters are obtained by fitting each by regression analysis, and the above sample and the above parameters are obtained. A parameter dependency information generating step of generating parameter dependency information representing a correspondence relationship with the parameter value; input data on the surface color and surface state of the object; and the parameter dependency information generating step. A parameter value calculating step of calculating a value of the parameter with respect to the object based on the parameter dependency information.
と,上記パラメータを構成する色彩に関するパラメータ
との関係を求める関係式取得工程を具備し,上記パラメ
ータ値算出工程において,上記入力された上記対象物の
表面の色彩に関するデータをある光源下における色彩に
関するデータに変換し,更に上記関係式取得工程で得ら
れた関係式に基づいて上記色彩に関するパラメータに変
換する請求項1記載の光学シミュレーションの入力パラ
メータ決定方法。2. A method according to claim 1, further comprising the step of obtaining a relational expression for obtaining a relationship between data relating to a color under a certain light source and parameters relating to a color constituting said parameter. 2. The input parameter determination for an optical simulation according to claim 1, wherein the data relating to the color of the surface is converted into data relating to the color under a certain light source, and further converted into the parameters relating to the color based on the relational expression obtained in the step of obtaining the relational expression. Method.
記入力された上記対象物の表面の色彩に関するデータを
ある光源下における色彩に関するデータに変換する際
に,上記光学シミュレーションで用いられる所定の光源
の特性データを上記対象物の反射率側に持たせる場合に
は,上記所定の光源の特性データと上記対象物表面の反
射率データとに基づいて計算を行い,上記光学シミュレ
ーションで用いられる所定の光源の特性データを光源側
に持たせる場合には,基準光の特性データと上記対象物
表面の反射率データとに基づいて計算を行う請求項2記
載の光学シミュレーションの入力パラメータ決定方法。3. A characteristic of a predetermined light source used in the optical simulation when converting the input color data on the surface of the object into data on a color under a certain light source in the parameter value calculating step. When the data is provided on the reflectance side of the object, a calculation is performed based on the characteristic data of the predetermined light source and the reflectance data of the surface of the object, and the predetermined light source used in the optical simulation is calculated. 3. The method according to claim 2, wherein when the characteristic data is provided on the light source side, the calculation is performed based on the characteristic data of the reference light and the reflectance data of the surface of the object.
源を対象とする場合には,上記光源の特性データを上記
対象物の反射率側に持たせる処理を行い,上記光学シミ
ュレーションで色の異なる複数種類の光源を対象とする
場合には,上記光源の特性データを光源側に持たせる処
理を行う請求項3記載の光学シミュレーションの入力パ
ラメータ決定方法。4. When one kind of light source is targeted in the optical simulation, a process of giving the characteristic data of the light source to the reflectance side of the object is performed, and a plurality of types of light having different colors in the optical simulation are processed. 4. The method according to claim 3, wherein, when the target light source is a target, a process of giving the characteristic data of the light source to the light source side is performed.
いて,上記反射モデル式のフィッティングにより得られ
たフィッティングの度合いを表現する所定の値を出力す
る請求項1〜4のいずれかに記載の光学シミュレーショ
ンの入力パラメータ決定方法。5. The optical simulation according to claim 1, wherein in the parameter-dependent information generating step, a predetermined value representing a degree of fitting obtained by fitting the reflection model formula is output. Input parameter determination method.
任意の対象物の画像データを受け手側の出力機器に正確
に表示させる画像データ伝達方法であって,上記請求項
1〜5のいずれかに記載の入力パラメータ決定方法に係
る一連の工程に先立って,上記送り手側における室内及
び出力機器に関する環境情報よりなる送り手側補正情報
データを作成する送り手側補正情報データ作成工程と,
上記送り手側補正情報データ作成工程で得られた送り手
側補正情報データ及び上記入力パラメータ決定方法に係
る一連の工程によって得られたパラメータ値に基づいて
任意の画像作成手段を用いて画像データが作成された
後,その画像データに上記送り手側補正情報データ作成
工程で得られた上記送り手側補正情報データを添付若し
くは埋め込む送り手側補正情報データ一体化工程と,上
記受け手側における室内及び出力機器に関する環境情報
よりなる受け手側補正情報データを作成する受け手側補
正情報データ作成工程と,上記送り手側補正情報データ
一体化工程で得られた上記画像データが任意の方法によ
って上記送り手側から上記受け手側に受け渡された後,
その画像データに添付若しくは埋め込まれた上記送り手
側補正情報データと,上記受け手側補正情報データ作成
工程で得られた受け手側補正情報データとに基づいて,
上記画像データを補正する画像データ補正工程とを具備
してなることを特徴とする画像データ伝達方法。6. An image data transmission method for accurately displaying image data of an arbitrary object created on a computer on a sender side on an output device on a sender side, the method comprising: Prior to a series of steps related to the input parameter determination method described in the above, a sender-side correction information data creating step of creating sender-side correction information data including environmental information on the indoor and output devices on the sender side;
Image data can be obtained by using any image creating means based on the sender-side correction information data obtained in the sender-side correction information data creation step and the parameter values obtained by a series of steps related to the input parameter determination method. After the creation, the sender-side correction information data integration step of attaching or embedding the sender-side correction information data obtained in the sender-side correction information data creation step to the image data; A receiver-side correction information data creating step for creating receiver-side correction information data consisting of environmental information relating to the output device; and the image data obtained in the sender-side correction information data integration step, wherein the image data obtained in the sender-side correction information data integration step is obtained by an arbitrary method. After being handed over to the recipient
Based on the sender-side correction information data attached or embedded in the image data and the receiver-side correction information data obtained in the receiver-side correction information data creation step,
An image data correcting step of correcting the image data.
の工程によって得られた色の値が送り手側又は受け手側
の出力機器で表現できる範囲を外れている場合に警告出
力を行う請求項6記載の画像データ伝達方法。7. A warning output is performed when a color value obtained by a series of steps according to the input parameter determination method is out of a range that can be expressed by a sender or a receiver output device. Image data transmission method.
の工程によって得られた色の値が送り手側の出力機器で
表現できる範囲を外れている場合にはその色の値をその
出力機器で表現できる範囲の値で近似すると共に,上記
近似された色の値の情報を上記送り手側から上記受け手
側に伝達する請求項6又は7記載の画像データ伝達方
法。8. When a color value obtained by a series of steps according to the input parameter determination method is out of a range that can be expressed by an output device on the sender side, the color value is expressed by the output device. 8. The image data transmitting method according to claim 6, wherein information of the approximated color value is transmitted from the sender side to the receiver side while being approximated by a value within a possible range.
像データを受け手側の出力機器に表示した状態で,任意
に指定された位置の色に関する工業規格等で具体的表現
のできる現実の色情報を出力する請求項6〜8のいずれ
かに記載の画像データ伝達方法。9. Real color information that can be concretely expressed in an industrial standard or the like regarding a color at an arbitrarily designated position in a state where the image data corrected in the image data correcting step is displayed on a receiving-side output device. The image data transmission method according to claim 6, wherein the image data is transmitted.
と対象物の反射を正確にシミュレーションし,その光源
下,環境下での上記対象物の色を忠実に再現する光学シ
ミュレーション可能な3次元コンピュータグラフィック
スソフトウェア,及び上記シミュレーションを行わず,
ユーザが指定した対象色をそのまま表示させる2次元若
しくは3次元コンピュータグラフィックスソフトウェア
に対応してなる請求項6〜9のいずれかに記載の画像デ
ータ伝達方法。10. A three-dimensional computer capable of optical simulation for accurately simulating the reflection of a light source and an object and faithfully reproducing the color of the object under the light source and the environment as the arbitrary image creating means. Without the graphics software and the above simulation,
The image data transmission method according to any one of claims 6 to 9, which is compatible with two-dimensional or three-dimensional computer graphics software for displaying a target color specified by a user as it is.
て,各種設定若しくは入力を促す設定・入力要求画面を
順次出力する請求項6〜10のいずれかに記載の画像デ
ータ伝達方法。11. The image data transmission method according to claim 6, wherein in each of the steps, a setting / input request screen prompting the user to perform various settings or inputs is sequentially output.
態を,所定のパラメータを有する反射モデル式を用いて
シミュレートするに際し,上記対象物に関する上記パラ
メータ値を決定する光学シミュレーションの入力パラメ
ータ決定プログラムを記録したコンピュータ読取可能な
記録媒体であって,上記入力パラメータ決定プログラム
が,色相,彩度,明度,表面状態を含む複数の条件につ
いてそれぞれ1つの条件のみが異なる少なくとも3つの
試料についてそれぞれ測定された試料毎の分光反射率の
角度分布データを,基準光に基づいて材料の発色に関す
る所定の座標系に変換する分光反射率データ変換工程
と,上記分光反射率データ変換工程で得られた試料毎の
材料の発色に関する所定の座標系のデータに,上記反射
モデル式をそれぞれ回帰分析によりフィッティングして
それぞれ上記パラメータの最適値を求め,上記試料と上
記パラメータ値との対応関係を表すパラメータ依存性情
報を生成するパラメータ依存性情報生成工程と,入力さ
れた上記対象物の表面の色彩及び表面状態に関するデー
タと,上記パラメータ依存性情報生成工程で得られたパ
ラメータ依存性情報とに基づいて,上記対象物に関する
上記パラメータの値を算出するパラメータ値算出工程と
をコンピュータに実行させるものであることを特徴とす
るコンピュータ読取可能な記録媒体。12. An input parameter determination program for an optical simulation for determining the parameter value of the object when simulating a color development state of the object under a predetermined light source using a reflection model formula having a predetermined parameter. Wherein the input parameter determination program measures at least three samples, each of which has only one condition different from each other for a plurality of conditions including hue, saturation, lightness, and surface state. A spectral reflectance data conversion step of converting the angular distribution data of the spectral reflectance of each sample into a predetermined coordinate system relating to coloration of the material based on the reference light; Each of the above reflection model equations is applied to the data of the predetermined coordinate system for the color development of the material. A parameter dependency information generating step of obtaining optimum values of the parameters by fitting by a regression analysis and generating parameter dependency information indicating a correspondence relationship between the sample and the parameter values; A computer for executing a parameter value calculating step of calculating the value of the parameter relating to the object based on the data regarding the color and the surface state of the object and the parameter dependency information obtained in the parameter dependency information generating step. A computer-readable recording medium characterized by being a medium.
は,更に,ある光源下における色彩に関するデータと,
上記パラメータを構成する色彩に関するパラメータとの
関係を求める関係式取得工程をコンピュータに実行さ
せ,上記パラメータ値算出工程において,上記入力され
た上記対象物の表面の色彩に関するデータをある光源下
における色彩に関するデータに変換し,更に上記関係式
取得工程で得られた関係式に基づいて上記色彩に関する
パラメータに変換するようにコンピュータに実行させる
ものである請求項12記載のコンピュータ読取可能な記
録媒体。13. The input parameter determination program further comprises: data relating to color under a certain light source;
And causing the computer to execute a relational expression obtaining step for obtaining a relation with a parameter relating to a color constituting the parameter. In the parameter value calculating step, the input data relating to the color of the surface of the object is converted to a color under a certain light source. 13. The computer-readable recording medium according to claim 12, wherein the recording medium is converted into data and further executed by a computer so as to convert the data into parameters relating to the color based on the relational expression obtained in the relational expression obtaining step.
は,上記パラメータ値算出工程において,上記入力され
た上記対象物の表面の色彩に関するデータをある光源下
における色彩に関するデータに変換する際に,上記光学
シミュレーションで用いられる所定の光源の特性データ
を上記対象物の反射率側に持たせる場合には,上記所定
の光源の特性データと上記対象物表面の反射率データと
に基づいて計算を行い,上記光学シミュレーションで用
いられる所定の光源の特性データを光源側に持たせる場
合には,基準光の特性データと上記対象物表面の反射率
データとに基づいて計算を行うようにコンピュータに実
行させるものである請求項13記載のコンピュータ読取
可能な記録媒体。14. The input parameter determination program according to claim 1, wherein, in the parameter value calculating step, the input data relating to the color of the surface of the object is converted into data relating to the color under a certain light source. When the characteristic data of the predetermined light source to be used is provided on the reflectance side of the object, a calculation is performed based on the characteristic data of the predetermined light source and the reflectance data of the surface of the object, and the optical simulation is performed. In the case where the characteristic data of the predetermined light source used in the step (c) is provided on the light source side, the computer is made to execute a calculation based on the characteristic data of the reference light and the reflectance data of the object surface. Item 14. A computer-readable recording medium according to Item 13.
は,上記光学シミュレーションで1種類の光源を対象と
する場合には,上記光源の特性データを上記対象物の反
射率側に持たせる処理を行い,上記光学シミュレーショ
ンで色の異なる複数種類の光源を対象とする場合には,
上記光源の特性データを光源側に持たせる処理を行うよ
うにコンピュータに実行させるものである請求項14記
載のコンピュータ読取可能な記録媒体。15. When the input parameter determination program targets one type of light source in the optical simulation, the input parameter determination program performs a process of giving characteristic data of the light source to a reflectance side of the target object. If the simulation targets multiple types of light sources with different colors,
15. The computer-readable recording medium according to claim 14, wherein the recording medium is executed by a computer so as to perform a process of giving the characteristic data of the light source to the light source.
は,上記パラメータ依存性情報生成工程において,上記
反射モデル式のフィッティングにより得られたフィッテ
ィングの度合いを表現する所定の値を出力するようにコ
ンピュータに実行させるものである請求項12〜15の
いずれかに記載のコンピュータ読取可能な記録媒体。16. The input parameter determination program causes a computer to output a predetermined value representing a degree of fitting obtained by fitting the reflection model equation in the parameter dependency information generating step. The computer-readable recording medium according to any one of claims 12 to 15, wherein
た任意の対象物の画像データを受け手側の出力機器に正
確に表示させる画像データ伝達プログラムを記録したコ
ンピュータ読取可能な記録媒体であって,上記画像デー
タ伝達プログラムが,上記請求項12〜16のいずれか
に記載の入力パラメータ決定プログラムに係る一連の工
程に先立って,上記送り手側における室内及び出力機器
に関する環境情報よりなる送り手側補正情報データを作
成する送り手側補正情報データ作成工程と,上記送り手
側補正情報データ作成工程で得られた送り手側補正情報
データ及び上記入力パラメータ決定方法に係る一連の工
程によって得られたパラメータ値に基づいて任意の画像
作成手段を用いて画像データが作成された後,その画像
データに上記送り手側補正情報データ作成工程で得られ
た上記送り手側補正情報データを添付若しくは埋め込む
送り手側補正情報データ一体化工程と,上記受け手側に
おける室内及び出力機器に関する環境情報よりなる受け
手側補正情報データを作成する受け手側補正情報データ
作成工程と,上記送り手側補正情報データ一体化工程で
得られた上記画像データが任意の方法によって上記送り
手側から上記受け手側に受け渡された後,その画像デー
タに添付若しくは埋め込まれた上記送り手側補正情報デ
ータと,上記受け手側補正情報データ作成工程で得られ
た受け手側補正情報データとに基づいて,上記画像デー
タを補正する画像データ補正工程とをコンピュータに実
行させるものであることを特徴とするコンピュータ読取
可能な記録媒体。17. A computer-readable recording medium storing an image data transmission program for accurately displaying image data of an arbitrary object created on a computer on a sender side on an output device on a sender side, 17. A sender-side correction comprising environmental information on a room and an output device on the sender side prior to a series of steps according to the input parameter determination program according to any one of claims 12 to 16, wherein the image data transmission program comprises: A sender-side correction information data creating step for creating information data, a sender-side correction information data obtained in the sender-side correction information data creation step, and a parameter obtained by a series of steps relating to the input parameter determination method. After the image data is created using an arbitrary image creating means based on the value, the sender A sender-side correction information data integration step for attaching or embedding the sender-side correction information data obtained in the side-correction information data creation step; and a receiver-side correction information data comprising environmental information on the indoor and output devices on the receiver side. After the image data obtained in the receiver-side correction information data creating step of creating the image data obtained in the sender-side correction information data integration step is transferred from the sender side to the receiver side by an arbitrary method, An image data correcting step of correcting the image data based on the sender-side correction information data attached or embedded in the image data and the receiver-side correction information data obtained in the receiver-side correction information data creating step; A computer-readable recording medium for causing a computer to execute the program.
記入力パラメータ決定プログラムに係る一連の工程によ
って得られた色の値が送り手側又は受け手側の出力機器
で表現できる範囲を外れている場合に警告出力を行うよ
うにコンピュータに実行させるものである請求項17記
載のコンピュータ読取可能な記録媒体。18. The image data transmission program issues a warning when a color value obtained by a series of steps related to the input parameter determination program is out of a range that can be expressed by a sender or a receiver output device. 18. The computer-readable recording medium according to claim 17, wherein the recording medium is executed by a computer to output.
記入力パラメータ決定方法に係る一連の工程によって得
られた色の値が送り手側の出力機器で表現できる範囲を
外れている場合にはその色の値をその出力機器で表現で
きる範囲の値で近似すると共に,上記近似された色の値
の情報を上記送り手側から上記受け手側に伝達するよう
にコンピュータに実行させるものである請求項17又は
18記載のコンピュータ読取可能な記録媒体。19. The image data transmission program according to claim 1, wherein a color value obtained by a series of steps related to the input parameter determination method is out of a range that can be expressed by an output device on a sender side. 18. The computer according to claim 17, wherein the computer approximates a value within a range that can be expressed by the output device and transmits information of the approximated color value from the sender side to the receiver side. 19. The computer-readable recording medium according to 18.
記画像データ補正工程で補正された画像データを受け手
側の出力機器に表示した状態で,任意に指定された位置
の色に関する工業規格等で具体的表現のできる現実の色
情報を出力するようにコンピュータに実行させるもので
ある請求項17〜19のいずれかに記載のコンピュータ
読取可能な記録媒体。20. The image data transmission program according to an industrial standard or the like regarding colors at arbitrarily designated positions in a state where the image data corrected in the image data correction step is displayed on an output device on the receiving side. The computer-readable recording medium according to any one of claims 17 to 19, which causes a computer to output real color information that can be expressed.
記任意の画像作成手段として,光源と対象物の反射を正
確にシミュレーションし,その光源下,環境下での上記
対象物の色を忠実に再現する光学シミュレーション可能
な3次元コンピュータグラフィックスソフトウェア,及
び上記シミュレーションを行わず,ユーザが指定した対
象色をそのまま表示させる2次元若しくは3次元コンピ
ュータグラフィックスソフトウェアに対応してなる請求
項17〜20のいずれかに記載のコンピュータ読取可能
な記録媒体。21. The image data transmission program, as the arbitrary image creating means, accurately simulates reflection of a light source and an object, and faithfully reproduces the color of the object under the light source and environment. 21. A three-dimensional computer graphics software capable of optical simulation and two-dimensional or three-dimensional computer graphics software for displaying a target color specified by a user without performing the simulation. A computer-readable recording medium according to claim 1.
記各工程において,ユーザに対して,各種設定若しくは
入力を促す設定・入力要求画面を順次出力するようにコ
ンピュータに実行させるものである請求項17〜21の
いずれかに記載のコンピュータ読取可能な記録媒体。22. The computer-readable storage medium according to claim 17, wherein the image data transmission program causes the computer to execute a setting / input request screen prompting the user to perform various settings or inputs in each of the steps. 22. The computer-readable recording medium according to any one of 21.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2000175531A JP2001084288A (en) | 1999-07-13 | 2000-06-12 | Method for deciding input parameter of optical simulation, method for transferring image data and computer-readable recording medium with their programs recorded thereon |
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JP2000175531A JP2001084288A (en) | 1999-07-13 | 2000-06-12 | Method for deciding input parameter of optical simulation, method for transferring image data and computer-readable recording medium with their programs recorded thereon |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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2000
- 2000-06-12 JP JP2000175531A patent/JP2001084288A/en active Pending
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