(57)【要約】      （修正有）【課題】素材の掃き跡の表面形状を表現できるハイトフィールドデータ生成装置等を提供する。【解決手段】ハイトフィールドデータ生成装置は、素材の掃き跡の形状を示すパラメータの入力を受付けると、素材のテクスチャの表面高さを階調値で表した基調テクスチャ画像と、パラメータを用いて、一掃き分の掃き跡の表面高さを階調値で表現した掃き跡画像を生成する。そして、複数の掃き跡画像を全体画像の範囲に配置することで、素材の表面高さを階調値で示した全体画像を、ハイトフィールドデータとして生成する。【選択図】図３
2014174970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素材の掃き跡の形状に関するパラメータの入力を受付けるパラメータ入力受付手段と、
前記素材のテクスチャの表面高さを階調値で表した基調テクスチャ画像と、前記パラメータを用いて、一掃き分の掃き跡の表面高さを階調値で表した掃き跡画像を生成する掃き跡画像生成手段と、
複数の前記掃き跡画像を所定の大きさの範囲に配置することで、前記範囲における素材の表面高さを階調値で示した全体画像を、ハイトフィールドデータとして生成する全体画像生成手段と、
を備えることを特徴とするハイトフィールドデータ生成装置。
【請求項２】
前記パラメータには、掃き方向に直交する方向の掃き具の長さ、掃き具を掃き方向に移動させる移動長さが含まれることを特徴とする請求項１に記載のハイトフィールドデータ生成装置。
【請求項３】
前記掃き跡画像生成手段は、
前記掃き具の長さと前記移動長さから、前記掃き跡画像のサイズを定めることを特徴とする請求項２に記載のハイトフィールドデータ生成装置。
【請求項４】
前記パラメータには、素材の掃き跡の抑揚に関するパラメータが含まれ、
前記掃き跡画像生成手段は、
前記パラメータを用いて、掃き跡の抑揚が付与された掃き跡画像を生成することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のハイトフィールドデータ生成装置。
【請求項５】
前記抑揚に関するパラメータには、掃き終わる際に力を抜く位置、掃き方向に直交する方向に沿った掃き具の傾斜角が含まれることを特徴とする請求項４に記載のハイトフィールドデータ生成装置。
【請求項６】
前記掃き跡画像生成手段は、
前記傾斜角を用いて、前記掃き方向に直交する方向の前記掃き跡の表面高さの変化を定め、
前記掃き終わる際に力を抜く位置から掃き終わりの位置にかけて、前記掃き跡の表面高さが高くなるように前記掃き跡画像を生成することを特徴とする請求項５に記載のハイトフィールドデータ生成装置。
【請求項７】
前記パラメータは値の範囲として入力され、
前記掃き跡画像生成手段は、複数の前記掃き跡画像を生成する際、前記範囲から値を選択し、前記掃き跡画像の生成に用いることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のハイトフィールドデータ生成装置。
【請求項８】
前記掃き跡画像生成手段は、前記素材の掃き跡のふち部分を示すふち画像を用いて、前記掃き跡画像にふち部分を形成することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のハイトフィールドデータ生成装置。
【請求項９】
前記全体画像生成手段は、前記全体画像を並べた場合に表面形状が連続するように、前記全体画像の外周部におけるシームレス処理を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のハイトフィールドデータ生成装置。
【請求項１０】
前記パラメータには、掃き方向が含まれることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載のハイトフィールドデータ生成装置。
【請求項１１】
前記全体画像生成手段は、
前記掃き方向から、前記掃き跡画像の配置方向を定めることを特徴とする請求項１０に記載のハイトフィールドデータ生成装置。
【請求項１２】
前記全体画像生成手段は、
ユーザにより入力された配置方向と配置位置に基づいて、前記掃き跡画像を配置し、前記掃き跡画像の配置の良否の入力を受付けることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載のハイトフィールドデータ生成装置。
【請求項１３】
ハイトフィールドデータ生成装置が、
素材の掃き跡の形状に関するパラメータの入力を受付けるステップと、
前記素材のテクスチャの表面高さを階調値で表した基調テクスチャ画像と、前記パラメータを用いて、一掃き分の掃き跡の表面高さを階調値で表した掃き跡画像を生成するステップと、
複数の前記掃き跡画像を所定の大きさの範囲に配置することで、前記範囲における素材の表面高さを階調値で示した全体画像を、ハイトフィールドデータとして生成するステップと、
を実行することを特徴とするハイトフィールドデータ生成方法。
【請求項１４】
ハイトフィールドデータ生成装置を、
素材の掃き跡の形状に関するパラメータの入力を受付けるパラメータ入力受付手段と、
前記素材のテクスチャの表面高さを階調値で表した基調テクスチャ画像と、前記パラメータを用いて、一掃き分の掃き跡の表面高さを階調値で表した掃き跡画像を生成する掃き跡画像生成手段と、
複数の前記掃き跡画像を所定の大きさの範囲に配置することで、前記範囲における素材の表面高さを階調値で示した全体画像を、ハイトフィールドデータとして生成する全体画像生成手段と、
して機能させるためのプログラム。
【請求項１５】
ハイトフィールドデータ生成装置を、
素材の掃き跡の形状に関するパラメータの入力を受付けるパラメータ入力受付手段と、
前記素材のテクスチャの表面高さを階調値で表した基調テクスチャ画像と、前記パラメータを用いて、一掃き分の掃き跡の表面高さを階調値で表した掃き跡画像を生成する掃き跡画像生成手段と、
複数の前記掃き跡画像を所定の大きさの範囲に配置することで、前記範囲における素材の表面高さを階調値で示した全体画像を、ハイトフィールドデータとして生成する全体画像生成手段と、
して機能させるためのプログラムを記憶した記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンボス版に素材の掃き跡の表面形状を再現するためのハイトフィールドデータを生成するハイトフィールドデータ生成装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
壁紙等に用いられるシートの意匠の一つに、石目柄がある。石目柄は、軽石、岩石、鉱石、大理石、コンクリート等といった石素材の表面形状を表現したものである。
【０００３】
これらの石目柄のなかには、コテ等の掃き具を用いて石膏等の素材を塗り付けた状態を表現したものがある。このような石目柄を表現したシートの製造工程では、通常、デザイナーが石膏等をコテでボード表面に塗りつけて石目柄原稿を作成する。そして、３Ｄスキャナ等を用いて、石目柄原稿の表面形状を、表面高さを階調値で表したハイトフィールドデータとして記録する。ハイトフィールドデータの一部の例を図１６に示す。
【０００４】
その後、このハイトフィールドデータを用いて、エンボス版の表面に石目柄原稿の表面形状を形成する。このエンボス版の表面形状を樹脂等のシートに転写することにより、石膏等の素材を塗り付けた状態を表現したシートを製造することができる。
【０００５】
一方、３Ｄスキャナ等を用いず、コンピュータ上で素材の表面形状を直接生成する手法も知られている。その一つとして、特許文献１には、織物布地調のハイトフィールドデータを生成する技術について記載されている。その他、コンピュータ上で素材の表面形状を生成する技術として、ディスプレースメントマッピングやプロシージャル・モデリングと呼ばれる手法も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２８７２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ハイトフィールドデータを作成する際、デザイナーによって製作した石目柄原稿を３Ｄスキャナ等で取り込む手法では、所望する石目柄デザインが得られない場合、ハイトフィールドデータをレタッチソフトで修正したり、石目柄原稿自体を制作し直したりする。この工程により、ハイトフィールドデータの最終版ができあがるまでに長期間を要し、製作費・輸送費等のコストも大きくなる。また、即座に新デザインを製作したり、既存デザインの改良も難しい。従って、物理的な原稿を製作せずに、コンピュータを用いて直接ハイトフィールドデータを生成することへの期待は高い。
【０００８】
しかしながら、上記のような石目柄原稿には、素材の掃き跡が視認できないほど滑らかな表面を持つ柄や、逆に表面の高低が目立つように敢えて掃き跡が付与されている柄などがある。また、掃き跡の大きさにも様々なタイプがあり、例えば小さなコテで短い掃き跡をつける場合や、大きめのコテで長めの掃き跡をつける場合などがある。これらによって、質感や見た目の柔らかさといった素材の表情が様々に変化する。
【０００９】
上述した従来の方法では、このような掃き跡の表現を実現することが困難であり、例えば人の手でコテを掃くたびに生じる、掃き跡毎に異なる掃き跡の抑揚やサイズといった掃きムラのある自然感を忠実に再現することが難しかった。また、このようなハイトフィールドデータの製作時には、デザイン上の要請から、様々なバリエーションの柄を随時生成できるようにすることも望まれていた。
【００１０】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、素材の掃き跡の表面形状を表現できるハイトフィールドデータ生成装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述した課題を解決するための第１の発明は、素材の掃き跡の形状に関するパラメータの入力を受付けるパラメータ入力受付手段と、前記素材のテクスチャの表面高さを階調値で表した基調テクスチャ画像と、前記パラメータを用いて、一掃き分の掃き跡の表面高さを階調値で表した掃き跡画像を生成する掃き跡画像生成手段と、複数の前記掃き跡画像を所定の大きさの範囲に配置することで、前記範囲における素材の表面高さを階調値で示した全体画像を、ハイトフィールドデータとして生成する全体画像生成手段と、を備えることを特徴とするハイトフィールドデータ生成装置である。
【００１２】
本発明によれば、ユーザが掃き跡の形状に関するパラメータを入力すると、石膏等の素材の粒子感を示す基調テクスチャと、入力パラメータとを用いて素材の掃き跡を表現した掃き跡画像が生成される。そして、この掃き跡画像が複数配置された全体画像がハイトフィールドデータとして生成される。これにより、基調テクスチャだけでは表現できないような素材の掃き跡の形状も表現した石目柄原稿の制作をコンピュータ上で行うことが可能となる。従って、石目柄原稿のデザイン工程における制作期間を短縮でき、作業コストを低減できる。また、入力するパラメータを変化させることで、様々なバリエーションの柄を随時生成でき、新デザインの製作や、既存デザインの改良も容易である。
【００１３】
前記パラメータには、掃き方向に直交する方向の掃き具の長さ、掃き具を掃き方向に移動させる移動長さが含まれることが望ましい。
また、前記掃き跡画像生成手段は、前記掃き具の長さと前記移動長さから、前記掃き跡画像のサイズを定めることが望ましい。
【００１４】
ここで、掃き具とは素材を塗り付ける際に使用する道具をいうものとする。具体的には、コテ、クシ、スポンジ等がある。上記のようにして、掃き具の長さ、移動長さより、掃き跡画像のサイズを定めることができる。
【００１５】
前記パラメータには、素材の掃き跡の抑揚に関するパラメータが含まれ、前記掃き跡画像生成手段は、前記パラメータを用いて、掃き跡の抑揚が付与された掃き跡画像を生成することが望ましい。
また、前記抑揚に関するパラメータには、掃き終わる際に力を抜く位置、掃き方向に直交する方向に沿った掃き具の傾斜角が含まれることが望ましい。
さらに、前記掃き跡画像生成手段は、前記傾斜角を用いて、前記掃き方向に直交する方向の前記掃き跡の表面高さの変化を定め、前記掃き終わる際に力を抜く位置から掃き終わりの位置にかけて、前記掃き跡の表面高さが高くなるように前記掃き跡画像を生成することが望ましい。
【００１６】
これにより、掃き跡の抑揚を表現した掃き跡画像を生成することが可能となる。例えば、掃き終わる際に力を抜く位置や掃き具の傾斜角をパラメータとすることにより、これに応じた抑揚を掃き跡画像に付与することができる。
【００１７】
また、前記パラメータは値の範囲として入力され、前記掃き跡画像生成手段は、複数の前記掃き跡画像を生成する際、前記範囲から値を選択し、前記掃き跡画像の生成に用いることが望ましい。
【００１８】
これにより、掃き跡画像のランダム性を高め、１つの全体画像の中に、素材の掃きムラを表現した多様なバリエーションがある掃き跡を生成できる。
【００１９】
また、前記掃き跡画像生成手段は、前記素材の掃き跡のふち部分を示すふち画像を用いて、前記掃き跡画像のふち部分を形成することが望ましい。
【００２０】
これにより、掃き跡に生じる特徴的なふち部分を掃き跡画像において好適に表現することができる。
【００２１】
また、前記全体画像生成手段は、前記全体画像を並べた場合に表面形状が連続するように、前記全体画像の外周部におけるシームレス処理を行うことが望ましい。
【００２２】
エンボス版の製造時には、エンボス版のサイズに応じて全体画像を上下左右に並べたハイトフィールドデータを生成し、これを用いてエンボス版の表面形状を形成する。この時、全体画像にシームレス処理を施しておくことで、エンボス版を用いて壁紙等のシートを製造した場合にも、表面形状の継ぎ目部分を目立たなくすることができる。
【００２３】
前記パラメータには、掃き方向が含まれることが望ましい。
また、前記全体画像生成手段は、前記掃き方向から、前記掃き跡画像の配置方向を定めることが望ましい。
【００２４】
上記のようにして、掃き方向より掃き跡画像の配置方向を定めることができる。
【００２５】
前記全体画像生成手段は、ユーザにより入力された配置方向と配置位置に基づいて、前記掃き跡画像を配置し、前記掃き跡画像の配置の良否の入力を受付けてもよい。
【００２６】
これにより、掃き跡画像の配置方向と配置位置の指定がユーザによりできるとともに、配置結果を都度確認しつつハイトフィールドデータの作成が行える。
【００２７】
第２の発明は、ハイトフィールドデータ生成装置が、素材の掃き跡の形状に関するパラメータの入力を受付けるステップと、前記素材のテクスチャの表面高さを階調値で表した基調テクスチャ画像と、前記パラメータを用いて、一掃き分の掃き跡の表面高さを階調値で表した掃き跡画像を生成するステップと、複数の前記掃き跡画像を所定の大きさの範囲に配置することで、前記範囲における素材の表面高さを階調値で示した全体画像を、ハイトフィールドデータとして生成するステップと、を実行することを特徴とするハイトフィールドデータ生成方法である。
【００２８】
第３の発明は、ハイトフィールドデータ生成装置を、素材の掃き跡の形状に関するパラメータの入力を受付けるパラメータ入力受付手段と、前記素材のテクスチャの表面高さを階調値で表した基調テクスチャ画像と、前記パラメータを用いて、一掃き分の掃き跡の表面高さを階調値で表した掃き跡画像を生成する掃き跡画像生成手段と、複数の前記掃き跡画像を所定の大きさの範囲に配置することで、前記範囲における素材の表面高さを階調値で示した全体画像を、ハイトフィールドデータとして生成する全体画像生成手段と、して機能させるためのプログラムである。
【００２９】
第４の発明は、ハイトフィールドデータ生成装置を、素材の掃き跡の形状に関するパラメータの入力を受付けるパラメータ入力受付手段と、前記素材のテクスチャの表面高さを階調値で表したテクスチャ画像と、前記パラメータを用いて、一掃き分の掃き跡の表面高さを階調値で表した掃き跡画像を生成する掃き跡画像生成手段と、複数の前記掃き跡画像を所定の大きさの範囲に配置することで、前記範囲における素材の表面高さを階調値で示した全体画像を、ハイトフィールドデータとして生成する全体画像生成手段と、して機能させるためのプログラムを記憶した記憶媒体である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明により、素材の掃き跡の表面形状を表現できるハイトフィールドデータ生成装置等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ハイトフィールドデータ生成装置１のハードウエア構成図
【図２】記憶部１２に予め記憶されるデータについて説明する図
【図３】ハイトフィールドデータ生成処理の流れを示す図
【図４】基調テクスチャ画像１２１、ふち画像１２２の例を示す図
【図５】パラメータについて説明する図
【図６】パラメータについて説明する図
【図７】掃き跡の表面高さについて説明する図
【図８】掃き跡画像生成処理の流れを示す図
【図９】掃き跡画像生成処理について説明する図
【図１０】掃き跡画像生成処理について説明する図
【図１１】掃き跡画像生成処理について説明する図
【図１２】掃き跡画像生成処理について説明する図
【図１３】掃き跡画像生成処理について説明する図
【図１４】掃き跡画像生成処理について説明する図
【図１５】ハイトフィールドデータ生成処理の流れを示す図
【図１６】ハイトフィールドデータの一部の例
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００３３】
［第１の実施形態］
（１．ハイトフィールドデータ生成装置）
図１は、本実施形態のハイトフィールドデータ生成装置１のハードウエア構成を示す図である。このハイトフィールドデータ生成装置１は、コテ等の掃き具を用いて素材を塗りつけた掃き跡の表面形状を表したハイトフィールドデータを自動生成するものである。ハイトフィールドデータは、表面高さの情報を、例えば０〜２５５の階調値のグレースケールで表したデータである。なお、素材は、例えば石膏等、実際に石目柄原稿を作成する際に用いる素材であるが、これに限ることはない。
【００３４】
図に示すように、ハイトフィールドデータ生成装置１は、制御部１１、記憶部１２、メディア入出力部１３、通信制御部１４、入力部１５、表示部１６、周辺機器Ｉ／Ｆ（インタフェース）部１７等がバス１８を介して接続されて構成されたコンピュータを用いて実現できる。
【００３５】
制御部１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成される。ＣＰＵは、記憶部１２、ＲＯＭ、記憶媒体等に格納されるプログラムをＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス１８を介して接続された各部を駆動制御する。これにより、制御部１１は後述するハイトフィールドデータ生成処理を実行する。ＲＯＭは、コンピュータのブートプログラムやＢＩＯＳ等のプログラム、データ等を恒久的に保持する。ＲＡＭは、ロードしたプログラムやデータを一時的に保持するとともに、制御部１１が各種処理を行うために使用するワークエリアを備える。
【００３６】
記憶部１２は、ハードディスクドライブなどであり、制御部１１が実行するプログラムや、プログラム実行に必要なデータ、ＯＳ等が格納されている。これらのプログラム等は、制御部１１により必要に応じて読み出されてＲＡＭに移され、ＣＰＵに読み出されて各種の手段として実行される。
【００３７】
また、図２に示すように、記憶部１２には、ハイトフィールドデータ生成処理において使用する基調テクスチャ画像１２１、ふち画像１２２等が予め記憶されている。これらの画像については後述する。
【００３８】
メディア入出力部１３は、例えば、ＣＤドライブ、ＤＶＤドライブ等のメディア入出力装置であり、データの入出力を行う。
通信制御部１４は、通信制御装置、通信ポート等を有し、ネットワークを介した通信を媒介する通信インタフェースであり、通信制御を行う。
入力部１５は、例えば、キーボード、マウス等のポインティング・デバイス、テンキー等の入力装置であり、入力されたデータを制御部１１へ出力する。
【００３９】
表示部１６は、例えば液晶パネル、ＣＲＴモニタ等のディスプレイ装置と、ディスプレイ装置と連携して表示処理を実行するための論理回路（ビデオアダプタ等）で構成される。
周辺機器Ｉ／Ｆ部１７は、コンピュータに周辺機器を接続させるためのポートである。周辺機器との接続形態は有線、無線を問わない。
バス１８は、各部間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。
【００４０】
（２．ハイトフィールドデータ生成処理）
次に、ハイトフィールドデータ生成装置１によるハイトフィールドデータ生成処理の流れについて説明する。図３は、ハイトフィールドデータ生成処理の流れを示す図である。図のＳ１〜Ｓ１０は、ハイトフィールドデータ生成装置１の制御部１１が実行する処理である。
【００４１】
ハイトフィールドデータ生成時には、まず、ハイトフィールドデータ生成装置１が、ユーザの選択に応じた基調テクスチャ画像１２１とふち画像１２２を記憶部１２から読み込む（Ｓ１）。
【００４２】
基調テクスチャ画像１２１の例を図４（ａ）に拡大して示す。基調テクスチャ画像１２１は、素材表面の粒子感を表現する基礎となる、素材のテクスチャの表面高さを階調値で示すハイトフィールドデータである。本実施形態では、基調テクスチャ画像１２１を、縦横のサイズ、すなわち縦横の画素数が２のべき乗となる正方形の画像とする。
【００４３】
ふち画像１２２は、素材の掃き跡のふち部分の表面高さを階調値で示すハイトフィールドデータである。ふち画像１２２には、掃き始めの部分のふち画像１２２、掃き方向の両側部分のふち画像１２２、掃き終わりの部分のふち画像１２２が含まれる。このうち、両側部分のふち画像１２２の一例を図４（ｂ）に、掃き終わりの部分のふち画像１２２の一例を図４（ｃ）に示す。
【００４４】
これら基調テクスチャ画像１２１、ふち画像１２２は、例えば、実際に製作した石目柄原稿の表面形状を３Ｄスキャナで読み取ったハイトフィールドデータの対応する部分を抽出することで得られる。記憶部１２には複数の基調テクスチャ画像１２１、ふち画像１２２を記憶しておき、Ｓ１においてユーザが選択したものを読み込むようにしておく。
【００４５】
図３の説明に戻る。続いて、ハイトフィールドデータ生成装置１は、ハイトフィールドデータ生成処理に用いる各種パラメータの入力を受け付ける（Ｓ２）。
【００４６】
パラメータは、大別して、
（ａ）素材の掃き跡の形状に関するもの
（ｂ）その他ハイトフィールドデータ生成処理に必要なもの
があり、（ａ）素材の掃き跡の形状を示すものには、
（ａ１）掃き跡の大きさと方向に関するもの
（ａ２）掃き跡の抑揚に関するもの
がある。
【００４７】
（ａ１）掃き跡の大きさと方向に関するパラメータとしては、図５（ａ）、（ｂ）に示す掃き具長さ５１、掃き長さ５２、掃き方向５５がある。図５および後述する図６において、矢印Ａは掃き方向を示す。
【００４８】
図５（ａ）に示すように、掃き具長さ５１は掃き方向と直交する方向の掃き具５の長さであり、掃き長さ５２は掃き具５を掃き方向に移動させる際の移動長さである。ここで、掃き具とは石膏等の素材を塗り付ける際に使用する道具をいうものとする。具体的には、コテ、クシ、スポンジ等がある。
【００４９】
掃き方向５５は、図５（ｂ）に示すように、基準方向に対し掃き方向がなす角度である。ここでは、基準方向を後述する全体画像の横方向に対応するものとする。
【００５０】
（ａ２）掃き跡の抑揚に関するパラメータとしては、図６（ａ）〜（ｃ）に示す掃き高さ５３、掃き上げ始め５４、掃き具角度５６がある。
【００５１】
掃き高さ５３は、図６（ａ）に示すように、石膏等の素材６の掃き跡の基準高さである。
【００５２】
掃き上げ始め５４は、図６（ｂ）に示すように、掃き具５で掃き終わる際に力を抜く位置を、掃き方向に沿って示したものである。すなわち、掃き具５で掃き終わる際には、素材６をボード等の原稿面７に押し付ける力を抜く箇所があり、掃き上げ始め５４から掃き終わりにかけて掃き跡の表面が徐々に高くなる。
【００５３】
掃き具角度５６は、図６（ｃ）に示すように、掃き方向と直交する方向に沿った掃き具５の傾斜角である。ここではボード等の原稿面７に対する角度を指定する。掃き跡としては、掃き具５の持ち上げ側の表面が逆側よりも高くなり、掃き具角度５６が大きい程その傾斜が大きくなる。
【００５４】
なお、（ｂ）その他ハイトフィールドデータ生成処理に必要なパラメータとしては、全体画像のサイズなどがある。
【００５５】
また、本実施形態では、（ａ１）、（ａ２）の各パラメータなど、必要なものについては、最小値〜最大値のように数値範囲で値を指定するようにしておく。本実施形態では、後述する掃き跡画像生成処理によって複数の掃き跡画像を生成するが、この際に各パラメータを上記の幅内でランダムに選択することで、多様なバリエーションの掃き跡画像を掃きムラとして生成するようにしている。
【００５６】
図３の説明に戻る。次に、ハイトフィールドデータ生成装置１は、全体画像の初期化を行う（Ｓ３）。全体画像は前記のＳ２で入力されたサイズの範囲の画像である。全体画像については後述する。
【００５７】
また、ハイトフィールドデータ生成装置１は、Ｓ２で入力されたパラメータを用いて、内部パラメータを算出する（Ｓ４）。
【００５８】
内部パラメータは、Ｓ２で入力されたパラメータから、一掃き分の掃き跡画像生成に必要なパラメータとして算出したものである。前記のように、本実施形態ではＳ２において数値範囲でパラメータの値を入力するが、Ｓ４ではこの数値範囲からランダムに値を選択して内部パラメータの算出に用いる。
【００５９】
例えば、掃き具長さ５１、掃き長さ５２は、画素数に変換され、掃き跡画像の縦横のサイズの決定に用いられる。また、掃き方向５５は、後述するＳ７において、全体画像の横方向に対する掃き跡画像の配置方向の決定に用いられる。なお、Ｓ７での掃き跡画像の配置位置も内部パラメータとしてランダム生成される。
【００６０】
掃き深さ５３は、対応する階調値に変換され、Ｓ７における処理の際、掃き跡画像のハイトフィールドデータの階調値を前記の基準高さ分増やすために用いられる。
【００６１】
また、掃き上げ始め５４、掃き具角度５６は、後述するＳ６の処理において、掃き跡の表面形状の抑揚を表す曲面の決定に用いられる。
【００６２】
例えば図７（ａ）は、掃き跡の表面形状の抑揚の一部を曲面６０で表したものを、縦軸を表面高さ、横軸を掃き方向に沿った位置として示した例である。この曲面６０は、表面高さをＨ、位置をＸとし、係数ａ、ｂを用いて下式（１）で表される。
Ｈ＝ａ（Ｘ−ｂ）２＋ｃ…（１）
【００６３】
掃き上げ始め５４のパラメータなどから上式（１）の係数ａ、ｂ、ｃを定めることで、掃き方向に沿った掃き跡の表面高さの変化を定めることができる。例えば係数ｂを定めることで、掃き上げ始め５４の位置を最低点として定め、掃き上げ始め５４から掃き終わりに掛けて掃き跡の表面高さが高くなる様子（図６（ｂ）参照）を表すことができる。
【００６４】
図７（ｂ）は、掃き跡の表面形状の抑揚の一部を曲面７０で表したものを、縦軸を表面高さ、横軸を掃き方向と直交する方向に沿った位置として示した例である。この曲面７０も前記と同じく式（１）で表される。ただし、ａは負であり、Ｘは掃き方向と直交する方向に沿った位置とする。
【００６５】
この場合は、掃き具角度５６のパラメータなどから係数ａ、ｂ、ｃを定めることで、掃き方向と直交する方向に沿った掃き跡の表面高さの変化を定め、図６（ｃ）等で説明したように掃き具５の持ち上げ側の表面が逆側よりも高くなることを表現できる。例えば、掃き具角度５６が大きくなる程、係数ａの絶対値や、係数ｃが大きくなるように定める。このようにして、掃き具角度５６が大きい程、掃き跡の表面の傾斜が大きくなる様子を表現できる（図７（ｂ）の曲面７０’参照）。
【００６６】
掃き跡全体の抑揚は、例えば、これらの曲面６０、７０の式を組み合わせて表現できる。ただし曲面の式は上記したものに限ることはない。例えば、ベジエ曲面なども組み合わせて用いることができる。この場合も、上記のような入力パラメータを必要に応じて用い、曲面の式の係数等を決定すればよい。
【００６７】
図３の説明に戻る。ハイトフィールドデータ生成装置１は、続いて、掃き跡画像の初期化を行う（Ｓ５）。掃き跡画像は、掃き跡の表面高さを階調値で表現したハイトフィールドデータであり、前記したように縦横のサイズが掃き具長さ５１、掃き長さ５２より定められる。
【００６８】
次いで、ハイトフィールドデータ生成装置１は、Ｓ１で読み込んだ基調テクスチャ画像１２１とふち画像１２２、およびＳ２で入力されたパラメータよりＳ４で算出した内部パラメータを用いて、一掃き分の掃き跡画像を生成する（Ｓ６）。
【００６９】
ここで、Ｓ６における掃き跡画像生成処理について、図８を参照して説明する。図８は掃き跡画像生成処理の流れを示すフローチャートである。
【００７０】
Ｓ６において、ハイトフィールドデータ生成装置１は、まず基調テクスチャ画像１２１を用いて、様々な粒子感を有するテクスチャ画像を生成する（Ｓ６１）。
【００７１】
Ｓ６１のテクスチャ生成処理では既知の画像処理手法を用いることができるが、一例を簡単に説明すると、まず、Ｓ５で初期化した掃き跡画像をホワイトノイズ画像とする。そして、図９（ａ）に示すように、基調テクスチャ画像１２１及びホワイトノイズ画像２００を、複数段階の縮小率（図の例では×１、×１／２、×１／４）で縮小して複数の画像を生成する。
【００７２】
そして、対応する縮小率の基調テクスチャ画像１２１及びホワイトノイズ画像２００の組について、以下の処理を実行する。
【００７３】
（１）ホワイトノイズ画像２００の演算対象の画素を中心として正方形ウィンドウを設定する。設定した正方形ウィンドウ内の演算対象以外の画素の階調値を並べて、（ウィンドウ内の画素数−１）次元のベクトルＡを生成する。
（２）ホワイトノイズ画像２００の演算対象の画素のベクトルＡを、基調テクスチャ画像１２１の各画素について同様にして求めたベクトルと比較し、最も類似した（ベクトルの差が最も小さい）ベクトルＢを探索する。
（３）ベクトルＢに対応する画素の階調値で、ホワイトノイズ画像２００の演算対象の画素の階調値を置き換える。
（４）手順（１）〜（３）をホワイトノイズ画像２００の全画素について繰り返す。
（５）手順（４）の処理が完了した状態のホワイトノイズ画像２００を、元の大きさに拡大する。縮小率が×１の場合はそのままとする。
【００７４】
これを縮小率の異なる画像の組み合わせについて行うことで、石膏等の材料の調合具合などによる粒子感のムラを表現した、様々な粒子感を有する複数のテクスチャ画像が生成される。図９（ｂ）はこのテクスチャ画像２０１の一例である。なお、テクスチャ画像２０１の生成方法はこれに限らず、例えば本発明の別の例として、既知のフィルタリング処理などを適用してテクスチャ画像２０１を生成することもできる。
【００７５】
図８の説明に戻る。ハイトフィールドデータ生成装置１は、次に、ふち画像１２２を変換し、増産する処理を行う（Ｓ６２）。
【００７６】
Ｓ６２のふち画像増産処理では、Ｓ１で選択された掃き方向の両側部分のふち画像１２２、掃き始めの部分のふち画像１２２のそれぞれに対しシームカービングを行い、変換後のふち画像を生成する。
【００７７】
シームカービングは既知の手法であるが、簡単に説明すると、端部の画素を起点として、画素の特徴量（周囲の画素との階調値の差など）の和が最小となるようなルートを選択し、このルートに沿った画素を削除する処理を繰り返すことで、画像の特徴部分を残す処理である。本実施形態では、ふち画像１２２にシームカービング処理を施すことで、図１０（ａ）に示すように、特徴部分がふち部分として残った変換後のふち画像１２２ａが得られる。
【００７８】
本実施形態では、処理条件を変えつつシームカービング処理を複数回行うことで、図１０（ｂ）に示すように少しずつ形状の異なるふち画像１２２ａを所定枚数生成する。なお、本実施形態ではこの枚数をＳ２でパラメータ入力するものとし、Ｓ６２の処理は最初の掃き跡画像を生成する時のみ行う。
【００７９】
上記の処理条件は、例えばルートの選択条件などがある。その他、シームカービング処理時のアルゴリズムを、ルートに沿った画素を削除する処理をｎ回行った後、１列分の画素を新たに追加するものとし、この際のｎの値を処理条件としてもよい。これらの処理条件は、Ｓ２において値の範囲としてパラメータ入力し、シームカービング処理を行うごとに入力された範囲内からランダムに選択することも可能である。
【００８０】
図８の説明に戻る。ハイトフィールドデータ生成装置１は、Ｓ６１で生成したテクスチャ画像２０１からランダムに１つを選択し、前記した変換後のふち画像１２２ａと、Ｓ１で選択された掃き終わりの部分のふち画像１２２を用いて、テクスチャ画像２０１にふち部分を形成する（Ｓ６３）。
【００８１】
Ｓ６３のふち形成処理では、図１１（ａ）に示すように、掃き終わり部分のふち画像１２２を、テクスチャ画像２０１の掃き終わり部分に繋ぐようにして貼り付ける。
【００８２】
また、Ｓ６２において掃き方向の一方の側部のふち画像１２２を変換して得られた複数のふち画像１２２ａから、ランダムに１つのふち画像１２２ａを選択する。そして、図１１（ｂ）に示すように、ふち画像１２２ａをテクスチャ画像２０１の一方の側部に重ね合わせて貼り付け、その外側部分を削除する。
【００８３】
同様の処理を、テクスチャ画像２０１の他方の側部、および掃き始めの部分についても行うことで、図１１（ｃ）に示すふち部分形成後のテクスチャ画像２０１ａが生成される。
【００８４】
なお、上記のふち画像１２２、１２２ａの長手方向が、必要な貼り付け幅よりも短い場合は、画像を折り返して合成したり、長手方向に拡大するなどして貼り付け幅に合わせることが可能である。同様に、ふち画像１２２、１２２ａの長手方向が、貼り付け幅よりも長い場合は、画像の一部を切り取ったり、長手方向に縮小したりして貼り付け幅に合わせることも可能である。
【００８５】
図８の説明に戻る。次に、ハイトフィールドデータ生成装置１は、ふち形成後のテクスチャ画像２０１ａに対して抑揚を付与する処理を行う（Ｓ６４）。
【００８６】
Ｓ６４の抑揚付与処理では、Ｓ４で算出された内部パラメータから、図７等で説明したように、掃き作業により生じる掃き跡の抑揚を示す曲面を生成する。そして、この曲面のハイトフィールドデータの画像を、Ｓ６３で生成したふち部分形成後のテクスチャ画像２０１ａに合成して抑揚の付与を行う。この合成は、画像のオーバーレイや、対応する画素同士の階調値の加算や乗算などによって行うことができる。
【００８７】
これにより、図１２に示すように、ふち形成後のテクスチャ画像２０１ａに抑揚を付与した掃き跡画像２０１ｂが生成される。
【００８８】
以上のようにして、図３のＳ６の掃き跡画像生成処理が行われる。ハイトフィールドデータ生成装置１は、その後、掃き跡画像２０１ｂを全体画像８の範囲に配置し貼り付ける（Ｓ７）。
【００８９】
Ｓ７では、まず、掃き跡画像２０１ｂのハイトフィールドデータの各階調値に、掃き高さ５３の入力パラメータからＳ４で定められた階調値（掃き跡の基準高さ）を加える。
【００９０】
そして、この掃き跡画像２０１ｂを、Ｓ４でランダム生成された位置に、掃き方向５５の入力パラメータからＳ４で定められた配置方向で、全体画像８の範囲に配置する。これを図１３（ａ）に示す。
【００９１】
以下、ハイトフィールドデータ生成装置１は、全体画像８の範囲がすべて掃き跡画像２０１ｂで埋め尽くされるまで（Ｓ８；Ｎｏ）Ｓ４〜Ｓ７を繰り返し、Ｓ６で生成した掃き跡画像２０１ｂを、図１３（ｂ）に示すように全体画像８に順次貼り付けてゆく。
【００９２】
Ｓ４の内部パラメータの算出処理では、掃き跡画像を生成する都度、Ｓ２で入力されたパラメータの範囲からランダムに値を取得し、異なる内部パラメータを算出する。これにより、掃き跡画像２０１ｂの生成毎に、多様なバリエーションのある掃き跡画像２０１ｂがランダムに生成され、手作業で表面を掃いた場合の自然な掃きムラを表現できる。
【００９３】
こうして全体画像８の範囲がすべて掃き跡画像２０１ｂで埋め尽くされると貼り付け処理を終了する（Ｓ８；Ｙｅｓ）。ハイトフィールドデータ生成装置１は、シームレス処理を施して全体画像８のハイトフィールドデータを生成し（Ｓ９）、これを記憶部１２等に出力して記憶する（Ｓ１０）。
【００９４】
Ｓ９のシームレス処理は、全体画像８を並べたときに表面形状が連続するように、全体画像８の外周部に施す処理である。ここでは、図１４（ａ）に示すように、全体画像８の一辺からはみ出した掃き跡画像２０１ｂの部分２０５を、対向する辺の内側に重ね合わせて貼り付けることによりシームレス処理を行う。
【００９５】
図１４（ａ）の例では、全体画像８の左辺からはみ出した部分２０５を右辺の内側に貼り付ける。こうすると、図１４（ｂ）に示すように、全体画像８を左右に並べた場合に隣り合う画像同士で表面形状がシームレスに連続する。なお、全体画像８の右辺からはみ出した部分を左辺の内側に貼り付けてもよい。
【００９６】
全体画像８の上下についても同様にしてシームレス処理を行うと、上下左右に全体画像８を並べた場合に、隣り合う画像同士で表面形状が滑らかに連続するようになる。
【００９７】
以上により、実際に製作した石目柄原稿を３Ｄスキャナ等で読取って得たハイトフィールドデータのように、素材の表面高さを階調値で示した全体画像８が、ハイトフィールドデータとして直接生成される。
【００９８】
この全体画像８は、エンボス版のサイズに応じて上下左右に並べ、エンボス版の作成に用いるハイトフィールドデータとして用いられる。これにより、コテ等の掃き具５を用いて石膏等の素材６を塗り付けた掃き跡を有する石目柄原稿の表面形状を、エンボス版の表面に形成することができる。この表面形状を樹脂等のシートに転写することで、このような石目柄を有する壁紙等のシートが製造できる。
【００９９】
以上説明したように、ハイトフィールドデータ生成装置１では、ユーザが表面の掃き跡の形状に関するパラメータを入力すると、石膏等の素材の粒子感を示す基調テクスチャ画像１２１と、入力パラメータとを用いて素材の掃き跡を表現した掃き跡画像２０１ｂが生成される。そして、この掃き跡画像２０１ｂが複数配置された全体画像８がハイトフィールドデータとして生成される。これにより、基調テクスチャだけでは表現できないような素材の掃き跡の形状も表現した石目柄原稿の制作をコンピュータ上で行うことが可能となる。従って、石目柄原稿のデザイン工程における制作期間を短縮でき、作業コストを低減できる。また、入力するパラメータを変化させることで、様々なバリエーションの柄を随時生成でき、新デザインの製作や、既存デザインの改良も容易である。
【０１００】
入力するパラメータには掃き具長さ５１、掃き長さ５２、および掃き方向５５があり、これにより掃き跡画像２０１ｂのサイズや配置方向を定めることができる。
【０１０１】
入力するパラメータとしては、素材の掃き跡の抑揚に関するものとして、掃き終わる際に力を抜く位置である掃き上げ始め５４や、掃き方向に直交する方向に沿った掃き具角度５６などもある。これに応じて、掃き方向５５に直交する方向の表面高さの変化や、掃き上げ始め５４から掃き終わりの位置にかけて掃き跡の表面高さが高くなる様子を掃き跡の抑揚として掃き跡画像２０１ｂで表現することができる。
【０１０２】
しかしながら、素材の掃き跡の形状に関するパラメータはこれらに限定されず、本発明の別の例として、掃き跡の形状の更なる検討の結果、その他のパラメータを用いることも考えられる。
【０１０３】
また、本実施形態ではパラメータが値の範囲として入力され、複数の掃き跡画像２０１ｂを生成する際には、この範囲から値を選択して掃き跡画像２０１ｂの生成に用いるので、掃き跡画像２０１ｂのランダム性を高め、１つの全体画像８の中に、素材の掃きムラを表現した多様なバリエーションがある掃き跡を生成できる。
【０１０４】
さらに、本実施形態では、掃き跡のふち部分を示すふち画像１２２を用いて、掃き跡画像２０１ｂのふち部分を形成するので、掃き跡に生じる特徴的なふち部分を好適に表現することができる。なお、本実施形態では、掃き終わり部分についてはＳ１でユーザ選択されたふち画像１２２をテクスチャ画像２０１にそのまま貼り付けたが、ふち画像１２２は記憶部１２からランダムに選択して貼り付けてもよい。その他の部分についても同様に、Ｓ１で選択された、あるいは記憶部１２からランダムに選択したふち画像１２２をそのまま貼り付け、シームカービング等の処理を省略することも可能である。
【０１０５】
また、本実施形態では全体画像８の外周部にシームレス処理を施し、全体画像８を並べた場合に表面形状を連続させる。これにより、全体画像８を上下左右に並べたハイトフィールドデータを生成し、これを用いてエンボス版の表面形状を形成した場合でも、エンボス版によって製造されたシート上で表面形状の繋ぎ目部分を目立たなくすることができる。
【０１０６】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、全体画像８の範囲への掃き跡画像２０１ｂの配置方法について第１の実施形態と異なる。
【０１０７】
すなわち、前記した第１の実施形態では、入力パラメータである掃き方向５５から、内部パラメータとして掃き跡画像２０１ｂの配置方向を決定し、さらに配置位置をランダム生成してこれらに基づいて全体画像８の範囲に掃き跡画像２０１ｂを配置した。これに対し、第２の実施形態は、掃き跡画像２０１ｂの配置方向と配置位置を直接ユーザ入力するようにしたものである。
【０１０８】
図１５は、第２の実施形態のハイトフィールドデータ生成処理の流れを示す図である。図のＳ１１〜Ｓ２２は、図１等で説明したハイトフィールドデータ生成装置１の制御部１１が実行する処理である。
【０１０９】
図１５のＳ１１〜Ｓ１６の処理は、それぞれ第１の実施形態のＳ１〜Ｓ６（図３参照）と同様であるので説明を省略する。第２の実施形態でも、Ｓ１６において第１の実施形態と同様の掃き跡画像２０１ｂが生成される。ただし、Ｓ１２のパラメータ入力時には、掃き方向５５のパラメータの入力が省略される。掃き方向５５としては仮の一定方向、例えば全体画像８の横方向に対応する方向が設定される。
【０１１０】
Ｓ１６にて掃き跡画像２０１ｂを生成すると、ハイトフィールドデータ生成装置１は、次に、掃き跡画像２０１ｂの配置方向と配置位置について、ユーザによる入力を受け付ける（Ｓ１７）。
【０１１１】
次いで、ハイトフィールドデータ生成装置１は、第１の実施形態と同様、掃き跡画像２０１ｂのハイトフィールドデータの各階調値に、掃き高さ５３の入力パラメータからＳ１４の内部パラメータ算出処理で定められた階調値（掃き跡の基準高さ）を加える。そして、Ｓ１７で入力された配置方向と配置位置にて全体画像８の範囲に配置し貼り付け（Ｓ１８）、これを表示部１６に表示する。
【０１１２】
ユーザは、表示部１６に表示された全体画像８を見て、掃き跡画像２０１ｂの配置方向や配置位置がこれで良いか否かを確認し、配置の良否の確認結果をハイトフィールドデータ生成装置１に入力する。ハイトフィールドデータ生成装置１は、配置の良否の入力を受け付ける（Ｓ１９）。
【０１１３】
ハイトフィールドデータ生成装置１は、掃き跡画像２０１ｂの配置が否である旨の入力を受付けると（Ｓ１９；ＮＧ）、Ｓ１７の処理に戻って新たな配置方向、配置位置の入力を受付ける。
【０１１４】
一方、掃き跡画像２０１ｂの配置が良である旨の入力を受付けると（Ｓ１９；ＯＫ）、以下図１５に示すＳ２０〜Ｓ２２の処理によってハイトフィールドデータの生成と出力を行う。Ｓ２０〜Ｓ２２の処理は、第１の実施形態のＳ８〜Ｓ１０（図３参照）と同様であるので説明を省略する。
【０１１５】
以上説明した第２の実施形態でも、素材の掃き跡の形状を表現した石目柄原稿の制作をコンピュータ上で行うことが可能であり、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、掃き跡画像２０１ｂの配置方向と配置位置の指定がユーザによりできるとともに、配置結果を都度確認しつつハイトフィールドデータの作成が行える利点がある。
【０１１６】
以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１１７】
１：ハイトフィールドデータ生成装置
５：掃き具
６：素材
８：全体画像
５１：掃き具長さ
５２：掃き長さ
５３：掃き高さ
５４：掃き上げ始め
５５：掃き方向
５６：掃き具角度
１２１：基調テクスチャ画像
１２２、１２２ａ：ふち画像
２０１、２０１ａ、２０１ｂ：テクスチャ画像
【図１】
2014174970.tif 000003
【図２】
2014174970.tif 000004
【図３】
2014174970.tif 000005
【図５】
2014174970.tif 000006
【図６】
2014174970.tif 000007
【図７】
2014174970.tif 000008
【図８】
2014174970.tif 000009
【図１５】
2014174970.tif 000010
【図４】
2014174970.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2014174970.tif 000013
【図１１】
2014174970.tif 000014
【図１２】
2014174970.tif 000015
【図１３】
2014174970.tif 000016
【図１４】
2014174970.tif 000017
【図１６】
2014174970.tif 000018