(57)【要約】【課題】３次元表示のプレビュー機能などの表示に関して、印刷物用紙の質感を向上させて用紙質感を再現する。【解決手段】用紙の拡散反射特性データと、用紙の正反射特性データとの混合比率が座標位置に応じて異なるように作成した混合比率データ２０２がＺ＝１．０の位置に配置されている。視点位置からの視線ベクトルが注目する原稿データ位置２０４で反射し、反射ベクトルが混合比率データを参照する位置２０６を決定し、その参照位置２０６の混合比率Ｒを用いて、用紙の拡散反射特性データと用紙の正反射特性データとを混合して、原稿データ位置２０４におけるプレビュー用のデータ値を算出する。【選択図】図６
2014146163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷物を表示する画像処理装置において、前記印刷物の用紙の拡散反射特性データと前記印刷物の用紙の正反射特性データとの混合比率が仮想３次元空間内の座標位置に応じて異なる混合比率データを、前記仮想３次元空間の所定位置に配置し、前記印刷物の原稿データを前記混合比率データと所定の配置関係となるように配置し、前記仮想３次元空間内の所定の視点位置から前記原稿データの注目位置へ向かうベクトルの反射ベクトルが指示する前記混合比率データ上の参照位置を決定する決定手段と、前記混合比率データ上の参照位置の混合比率に応じて前記用紙の拡散反射特性データと前記用紙の正反射特性データを混合したデータを、前記原稿データの注目位置における表示用のデータとして算出する算出手段を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記仮想３次元空間の座標位置（ｘ，ｙ）における前記混合比率データＲ（ｘ，ｙ）は、混合比率データの極大値を示す位置を（ｘ０，ｙ０）としたとき、数１により表される減衰特性を有することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【数１】
2014146163.tif 000010
パラメータａ，ｂ，ｃは所定定数
【請求項３】
前記用紙の正反射特性データの値は、前記原稿データの注目位置に応じて異なることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記用紙の拡散反射特性データの値は、前記原稿データの注目位置に応じて異なることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記用紙の正反射特性データ、前記用紙の拡散反射特性データ、前記混合比率データは、前記用紙の種類に応じて異なることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記印刷物の表面位置における法線ベクトルは、前記印刷物の表面位置に応じて変化することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記視点位置を変更する入力手段を備えることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記印刷物の配置位置を変更する入力手段を備えることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記印刷物の配置位置を、所定の折り曲げ動作を反映して決定する印刷物配置位置決定手段を備えることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項１０】
印刷物を表示する画像処理方法において、前記印刷物の用紙の拡散反射特性データと前記印刷物の用紙の正反射特性データとの混合比率が仮想３次元空間内の座標位置に応じて異なる混合比率データを、前記仮想３次元空間の所定位置に配置し、前記印刷物の原稿データを前記混合比率データと所定の配置関係となるように配置し、前記仮想３次元空間内の所定の視点位置から前記原稿データの注目位置へ向かうベクトルの反射ベクトルが指示する前記混合比率データ上の参照位置を決定する決定工程と、前記混合比率データ上の参照位置の混合比率に応じて前記用紙の拡散反射特性データと前記用紙の正反射特性データを混合したデータを、前記原稿データの注目位置における表示用のデータとして算出する算出工程を備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１１】
印刷物の用紙の質感を表示する画像表示方法において、前記印刷物の用紙の拡散反射特性データと前記印刷物の用紙の正反射特性データとの混合比率が仮想３次元空間内の座標位置に応じて異なる混合比率データを、前記仮想３次元空間の所定位置に配置し、前記印刷物の原稿データを前記混合比率データと所定の配置関係となるように配置し、前記仮想３次元空間内の所定の視点位置から前記原稿データの注目位置へ向かうベクトルの反射ベクトルが指示する前記混合比率データ上の参照位置を決定する決定工程と、前記混合比率データ上の参照位置の混合比率に応じて前記用紙の拡散反射特性データと前記用紙の正反射特性データを混合したデータを、前記原稿データの注目位置における用紙の質感を表示する表示用のデータとして算出する算出工程を備えることを特徴とする画像表示方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の画像処理方法または請求項１１記載の画像表示方法をコンピュータに実現させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷物を表示する画像処理装置、画像処理方法、画像表示方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷物の仕上がり状態をディスプレイなどの表示装置に表示して、印刷物の仕上がり状態をプレビューする機能を有する、画像処理装置が各種提案されている。こうしたプレビューの目的としては、印刷物の色を確認する、出力装置（プリンタ）での付加情報を確認する、用紙のいわゆる質感を確認する、といったものが挙げられる。こうした印刷物の仕上がり状態をプレビューする機能は、印刷物の実際の状態をより分かり易く使用者に提示することができるために、印刷物の仕上がりに関する認識不一致の防止、印刷ミスの予防、といった点で不要な作業の発生を抑制できるといった利点を有している。
【０００３】
こうした印刷物のプレビュー機能の中には、照明位置や視点位置を変更して印刷物のプレビューを行うことができる、いわゆる３Ｄ（３次元）表示のプレビュー機能も提案されている。特に印刷物表面の正反射光や光沢の影響を考慮した色再現を行う場合や、実物の印刷物の光沢感や質感までを再現しようとする場合には、照明位置や視点位置を変更することが可能な３Ｄプレビュー機能が有効である。
【０００４】
例えば、特許文献１では、３Ｄプレビューを行う際に、ダイナミックレンジの大きくない表示装置（ディスプレイ）を使った場合であっても、物体の色の再現性を保ちつつ同時に光沢の再現を行うために、表示装置のダイナミックレンジに収まるように鏡面反射色を圧縮し、物体の鏡面反射色と拡散反射色との合成比率を決定し、決定した合成比率にしたがって鏡面反射色と拡散反射色とを合成し物体の反射色を決定する。
【０００５】
また、特許文献２では、３Ｄプレビューを行う際に、印刷物における印刷表面の質感と一致した質感をディスプレイ等に表示される画像に表すために、印刷データの値と印刷表面の質感を表す質感情報データの値との対応関係を示す質感プロファイルを備える。
【０００６】
さらに、特許文献３では、３Ｄプレビューにおいて、より少ないデータに基づいて高品質なプレビュー画像を生成するために、記録メディアに対して、照明の入射方向と撮影方向との相対位置関係を変化させて撮影して得られる複数のグレースケール画像から、照明条件および観察条件に基づいて、１つのグレースケール画像を選択して利用する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記した特許文献１における鏡面反射色の算出では、物体表面の法線方向を示す法線ベクトル（Ｎ）、光源の方向を示す光源ベクトル（Ｌ）、視線方向のベクトル（Ｅ）に加えて、光沢の発散度合いを表すパラメータ（ｎ）が用いられ、所定の計算式により鏡面反射色が決定される。また、このようにして算出された鏡面反射色（ダイナミックレンジ圧縮後）の値から、鏡面反射の合成比率（α）と拡散反射の合成比率（β）とを、所定の計算式により算出する。
【０００８】
しかし、上記した鏡面反射色の算出工程では、光源ベクトル（Ｌ）と視線ベクトルの反射ベクトル（Ｒ）との角度差を算出する必要がある。こうした角度差の算出を対象物上の各位置において行う必要があるため、計算負荷が増大する。光源の形状が点光源や線形状の光源などの場合には、このような角度差を算出する計算量は少ない。ところが、光源が複数で光源が複雑な形状の場合には、光源ベクトルと反射ベクトルと角度差を、対象物上の各点において多数の計算が必要となるため、角度差が簡単には計算できず、複数の光源や複雑な形状の光源には対応できないという問題がある。
【０００９】
また、上記した特許文献１における鏡面反射と拡散反射の合成比率の算出箇所においても不具合が発生する。特許文献１における合成比率の算出の際には、はじめに鏡面反射色（圧縮後）の最大値Ｃｓ’（ｍａｘ）を算出する必要がある。このとき、鏡面反射色（圧縮後）の最大値Ｃｓ’（ｍａｘ）は、対象物の上の各点における鏡面反射色（圧縮後）Ｃｓ’を対象物上のすべての点について計算した上で、はじめて判明するといった特徴を有する。このため、特許文献１は、対象物上のすべての点について鏡面反射色（圧縮後）Ｃｓを計算して、鏡面反射色（圧縮後）の最大値Ｃｓ’（ｍａｘ）を決定し、その後、再度対象物上のすべての点について、鏡面反射色（圧縮後）の最大値Ｃｓ’（ｍａｘ）と鏡面反射色（圧縮後）Ｃｓ’から鏡面反射と拡散反射の合成比率を決定して、反射色を決定する。つまり、対象物上のすべての点について、２回のデータアクセスが必要であり、これにより計算負荷が増大するという問題がある。
【００１０】
特許文献１に対して、本発明は、計算負荷が少なく、複数の光源や複雑な形状の光源においても対応することが可能な用紙質感再現方法を提案する。
【００１１】
上記した特許文献２では、質感プロファイルを利用することで質感情報データを得ることができるが、この質感情報データは双方向反射率分布関数（ＢＲＤＦ）のパラメータを用いて表され、物体の表面荒さを表す係数（ｍ）、物体の表面反射率（ρｓ）、物体の表面反射率（ρｓ）に対する係数（ｋｓ）、物体の内部拡散反射率（ρｄ）、物体の内部拡散反射率（ρｄ）に対する係数（ｋｄ）、物体の屈折率（ｎ）の各パラメータで表される。
【００１２】
特許文献２において印刷物のプレビュー表示を行う場合には、これらの各パラメータを用いて、特許文献２に記載の計算式からプレビュー表示用のデータ値を算出する。しかし、この計算はプレビューを行う印刷物の各位置において行う必要があるため、計算負荷が非常に大きいという問題がある。
【００１３】
また、双方向反射率分布関数（ＢＲＤＦ）のパラメータの取得も、入射光と反射光の方向をそれぞれ独立に変化させて取得する必要があるため、パラメータ取得についても、取得に非常に手間がかかる。ＢＲＤＦパラメータの取得は、新たな用紙での印刷画像をプレビュー装置で再現する度に必要となる。すなわち、特許文献２では、このパラメータ取得が非常に手間のかかる手法のため、新たな用紙での印刷画像をプレビューで再現するまでに多くの労力がかかり、多種類の用紙での印刷画像への対応が難しいという問題がある。
【００１４】
特許文献２に対しても、本発明は、プレビュー表示用データ値の算出における計算負荷が小さく、また新たな用紙へ対応するために多くの労力を必要となるといった問題を生じない、用紙質感の再現方法を提案する。
【００１５】
特許文献３においても、印刷物のプレビュー表示を行う場合には、特許文献３に記載の計算式などを用いてプレビュー表示用のデータ値を算出する。しかし、特許文献３の場合も特許文献２と同様に、その計算はプレビューを行う印刷物の各位置において行う必要があるため、計算負荷が非常に大きい。また、計算で使用する各パラメータの取得方法についても、照明部、撮影部を様々な角度に設定しての撮影が必要であり、パラメータ取得についても容易とは云えない。
【００１６】
特許文献３に対しても、本発明は、プレビュー表示用データ値の算出における計算負荷が小さく、また、パラメータの取得自体が困難であるといった問題が生じない、用紙質感の再現方法を提案する。
【００１７】
（用紙の正反射光におけるテクスチャ）
用紙質感の向上を目的とした本発明者の検討によると、３Ｄ表示のプレビュー機能において用紙質感を向上させて、ディスプレイなどの表示装置において“本物のような”用紙質感を実現するためには、いわゆる用紙のテクスチャ（用紙のわずかな不均一さ、用紙表面において反射特性が細かく変化しいている）を、プレビュー機能などの表示において実現する必要があることが明らかになった。
【００１８】
特許文献１では、用紙の鏡面反射色（正反射色）は光源色（ｌｄ）、物体の色を表すパラメータ（Ｋｄ）、光源ベクトル（Ｌ）、視線ベクトル（Ｅ）などから計算しているが、こうした正反射色が用紙の表面において細かく変化している特性（用紙表面における正反射において知覚されるテクスチャ）は考慮されていない。このように、特許文献１では、用紙正反射光におけるテクスチャをプレビュー機能などの表示において反映していないため、用紙質感を十分に反映したプレビューを行なえない。
【００１９】
特許文献２においても、質感反映に利用される質感パラメータは、物体の表面荒さを表す係数（ｍ）、物体の表面反射率（ρｓ）、物体の表面反射率（ρｓ）に対する係数（ｋｓ）、物体の内部拡散反射率（ρｄ）、物体の内部拡散反射率（ρｄ）に対する係数（ｋｄ）、物体の屈折率（ｎ）であり、わずか６種のパラメータで表面の反射特性を表現することに相当する。このことは、用紙表面（印刷物表面）において正反射特性が細かく変化する特性（用紙表面における正反射において知覚されるテクスチャ）が特許文献２には反映されていない。
【００２０】
このように、特許文献２では、用紙正反射光におけるテクスチャをプレビュー機能などの表示において反映していないため、用紙質感を十分に反映したプレビューを行なえない。
【００２１】
（用紙の拡散反射光におけるテクスチャ）
上記したと同様に、ディスプレイなどの表示装置において“本物のような”用紙質感を実現するためには、いわゆる用紙のテクスチャを、プレビュー機能などの表示において実現する必要があることが明らかになった。用紙のテクスチャをプレビュー機能などの表示に反映する際には、上述した正反射光におけるテクスチャの他に、拡散反射光のテクスチャも反映させると、“本物のような”用紙質感がさらに向上して再現できることが、本発明者の検討によって明らかになった。
【００２２】
特許文献１では、用紙の拡散反射色は単なるＸＹＺ値であるため、こうした拡散反射色が用紙の表面において細かく変化している特性（用紙表面における拡散反射において知覚されるテクスチャ）が考慮されていない。このように、特許文献１では、用紙の拡散反射色におけるテクスチャをプレビュー機能などの表示において反映していないため、用紙質感を十分に反映した（用紙拡散反射光のテクスチャを反映した）プレビューを行なえない。
【００２３】
特許文献２では、用紙の拡散反射成分は、物体の内部拡散反射率（ρｄ）、物体の内部拡散反射率（ρｄ）に対する係数（ｋｄ）の積によって簡単に求まる値に相当している。このように特許文献２では、拡散反射成分が用紙の表面において細かく変化している特性（用紙表面における拡散反射において知覚されるテクスチャ）が考慮されていない。このため、特許文献２では、用紙の拡散反射成分におけるテクスチャをプレビュー機能などの表示において反映していないため、用紙質感を十分に反映した（用紙拡散反射成分のテクスチャを反映した）プレビューを行なえない。
【００２４】
本発明は上記した課題に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、３次元表示のプレビュー機能などの表示に関して、印刷物用紙の質感を向上させて用紙質感を表示（再現）する画像処理装置、画像処理方法、画像表示方法およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明は、印刷物を表示する画像処理装置において、前記印刷物の用紙の拡散反射特性データと前記印刷物の用紙の正反射特性データとの混合比率が仮想３次元空間内の座標位置に応じて異なる混合比率データを、前記仮想３次元空間の所定位置に配置し、前記印刷物の原稿データを前記混合比率データと所定の配置関係となるように配置し、前記仮想３次元空間内の所定の視点位置から前記原稿データの注目位置へ向かうベクトルの反射ベクトルが指示する前記混合比率データ上の参照位置を決定する決定手段と、前記混合比率データ上の参照位置の混合比率に応じて前記用紙の拡散反射特性データと前記用紙の正反射特性データを混合したデータを、前記原稿データの注目位置における表示用のデータとして算出する算出手段を備えることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、印刷物用紙の質感を反映した３次元表示を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の画像処理方法の処理フローチャートを示す。
【図２】本発明の実施例の画像処理装置の構成を示す。
【図３】各用紙の混合比率データと極大値の位置のみを記した画像データを示す。
【図４】仮想３次元空間における原稿データと混合比率データの配置を示す。
【図５】視点位置、視線ベクトル、原稿データの各位置の配置位置、法線ベクトル、反射ベクトルの関係を示す。
【図６】視点位置、原稿データの各位置、プレビュー用データに使用する混合比率データ値の位置関係を示す。
【図７】用紙が撓んでいる様子を示す。
【図８】表示装置に表示される十字キーの例を示す。
【図９】複雑な照明形状に相当する混合比率データの例を示す。
【図１０】用紙種の特性データと減衰パラメータを示す。
【図１１】減衰特性と目視評価結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。
【実施例１】
【００２９】
実施例１は、３Ｄ（３次元）表示の印刷物のプレビューや印刷物の表示を、ディスプレイなどの表示装置上で実行できる画像処理装置に係る実施例である。図２は、本発明の実施例１における画像処理装置の構成を示す。表示装置１０２は、印刷プレビュー画像や印刷画像のほかにＵＩ（ユーザーインタフェース）などを表示する。実施例１の表示装置１０２は液晶ディスプレイであるが、それ以外のＣＲＴなどでもかまわない。入力装置１０１は、ユーザーからの指示や必要なデータ値をこの入力装置１０１を介して入力する。実施例１の入力装置１０１は、キーボードおよびマウスであるが、それ以外の入力装置が接続されていてもよい。処理装置１０４を構成するＣＰＵ１０５およびＲＡＭ１０６は、画像処理装置全体を制御する。記憶装置１０３は、ＣＰＵ１０５が実行するプログラム、およびＣＰＵ１０５が利用するデータを記憶する。
【００３０】
実施例１では、処理装置１０４は、入力装置１０１を介してユーザーから指示された内容に応じて、記憶装置１０３に記憶されているデータを、同じく記憶装置１０３に記憶されているプログラムによって処理し、その処理結果を表示装置１０２に表示する、といった方法によって、印刷物の用紙質感をディスプレイ上で表示（再現）することを実現する。つまり、印刷物プレビュー（または印刷物表示）を３Ｄ表示によってディスプレイ上で行うことができる。
【００３１】
実施例１において、入力装置１０１を介してユーザーから指示される内容は、具体的には、下記の通りである。（１）印刷物プレビューの対象となる印刷物の原稿データ、（２）印刷時に使用する用紙の種類である。これ以外のものを対象としてもよいが、これら以外の項目は本発明の主眼ではないため、ここでは入力装置１０１を介して指示される内容をこれらに限定して、以下説明する。ここで、印刷物は、用紙と原稿データからなる。
【００３２】
実施例１では、原稿データはＢＭＰ形式のデータファイルであるが、これ以外のファイル形式でもかまわない。ＢＭＰのようなラスタイメージではなく、ＰＤＦなどのベクターイメージでもかまわない。また、実施例１では、用紙の種類は３種類（キャストコート紙、グロスコート紙、マットコート紙）から選択可能となるようにしている。この３種類の用紙は、印刷用紙の質感を特徴づける代表的な用紙であり、この３種類の用紙の質感を３Ｄ表示の印刷物プレビューにおいて表示（再現）することができれば、この３種類以外の様々な用紙の質感を再現することも比較的容易であると予想している。実施例１では、選択可能な用紙の出力３種類に限定しているが、これらの３種以外の用紙選択（より多くの用紙種からの選択）が可能であっても何ら問題はない。
【００３３】
実施例１では、記憶装置１０３に記憶されているデータは下記のデータである。（１）用紙の拡散反射特性を保持した用紙拡散反射特性データ、（２）用紙の正反射特性を保持した用紙正反射特性データ、（３）用紙拡散反射特性データと用紙正反射特性データとの混合比率を保持した混合比率データ、の３種類である。実施例１では、用紙拡散反射特性データおよび用紙正反射特性データは、それぞれ一組のＲＧＢ値である（ＲＧＢの３つの成分に対応する３つの値が１組になったものである）。
【００３４】
実施例１では、上述したように３種類の各用紙に対して、用紙拡散反射特性データと用紙正反射特性データとして、用紙の種類に応じて異なる２個のＲＧＢ値が記憶装置１０３に記憶されている。実施例１における用紙拡散反射特性データと用紙正反射特性データの具体的な数値は、図１０（ａ）に示す通りである。ここで、ＲＧＢ値はそれぞれ０〜２５５（８ビット）の値をとり、０を黒、２５５を白とする。
【００３５】
用紙拡散反射特性データと用紙正反射特性データの値は、図１０（ａ）に記載した以外の値であってもかまわない。ただし、キャストコート紙のような写像性が大きな用紙（照明の映り込みが鮮明な用紙）では、用紙拡散反射特性データと用紙正反射特性データとの差が大きめとなるように設定し、マットコート紙のような写像性が小さな用紙（照明の映り込みがほとんど分からない用紙）では、両者の差が小さめとなるように設定した方が、プレビューなどの表示の際に用紙質感を良好に再現することができる。
【００３６】
実施例１では、記憶装置１０３には前述したように、用紙拡散反射特性データと用紙正反射特性データとの混合比率を保持した混合比率データを記憶している。この混合比率データは、仮想３次元空間内の座標位置によって混合比率が異なるように作成したデータである。
【００３７】
実施例１では、この混合比率データは、ＢＭＰ形式のデータファイルである。実施例１では、混合比率データも前述した３種類の用紙に応じてそれぞれ異なる３種類の混合比率データが記憶装置１０３に記憶されている。
【００３８】
実施例１の混合比率データの概略を図３（ａ）〜（ｃ）に示す。図３（ａ）〜（ｃ）における濃淡が混合比率のデータ値に対応し、黒部が用紙拡散反射特性データの比率が１．０（用紙正反射特性データの比率が０．０）、白部が用紙拡散反射特性データの比率が０．０（用紙正反射特性データの比率が１．０）に対応している。
【００３９】
実施例１では、この混合比率データを次のように作成している。はじめに、極大値の位置のみを記した画像データを前述の混合比率データと同じ画像サイズで作成する。図３（ｄ）がこの極大値の位置のみを記した画像データの概要を示す。中心の細く白い箇所が、混合比率データの極大値を示す位置（ｘ０，ｙ０）に対応している。
【００４０】
次に、この極大値のみを記した画像データ（図３（ｄ））に対して、黒部分の各画素（各座標位置（ｘ、ｙ））について最近接の極大値箇所までの距離（ｒ）を算出する。このｒを用いて、式（１）から注目画素の混合比率データ値を算出する。
【００４１】
式（１）は、混合比率データが極大となる位置から遠ざかるに従って混合比率が、極大値からの距離の２乗の関数として小さくなることを示している。混合比率が極大となる位置とは、実際の用紙における照明の映り込みでは、照明中心に相当する位置である。このため、式（１）で表される特性を持つ混合比率データを使用することで、実際の用紙での照明の写り込みにおける、照明中心からその周辺部への減衰の態様を適切に反映することができる混合比率データを生成することができる。
【００４２】
式（１）におけるパラメータｂの大きさによって、パラメータｂの値が小さい場合にはキャストコート紙用途（図３（ａ））の急激に減衰する特性を、また反対にパラメータｂの値が大きな場合にはマットコート紙用途（図３（ｃ））のゆるやかに減衰する特性を、混合比率データに持たせることができる。
【００４３】
【数１】
2014146163.tif 000003
【００４４】
ここで、パラメータａ，ｂ，ｃは適宜に設定するパラメータであるが、図３（ａ）〜（ｃ）に示したデータを算出する際に、実際に使用したパラメータａ，ｂ，ｃの値を図１０（ｂ）に示す。なお、パラメータｂは混合比率データの画像サイズに依存する。このため、実施例１と異なる画像サイズの混合比率データを作成する場合には、相対関係を維持して値を調整する必要がある。図１０（ｂ）におけるパラメータｂの値は、この混合比率データの画像サイズの一辺の長さを１．０とした場合での値となっている。
【００４５】
実施例１では、印刷物の用紙部分における質感を向上させることができる。つまり、印刷においてトナーやインクを載せない場所（用紙の表面がそのまま露出している場所）については、“本物らしい”質感を再現することができる。一方で、印刷においてトナーやインクを載せる部分については、本発明の方法を適用してもトナーやインクの表面の質感を再現できるわけではない。このため実施例１では、トナー等を載せない領域、つまり原稿データのデータ値が２５５（白）の領域（用紙部分）に限定して、本発明の方法を適用するようにしている。
【００４６】
実施例１では、記憶装置１０３には上記した各データを処理する手順を記述したプログラムが記憶されている。図１は、本発明の画像処理方法（画像表示方法）の処理フローチャートを示す。
【００４７】
ステップＳ１において、入力装置１０１を介して、（１）原稿データ、（２）用紙の種類、が指定される。
【００４８】
ステップＳ２において、ＣＰＵ１０５は、記憶装置１０３に記憶されている、（１）用紙拡散反射特性データ、（２）用紙正反射特性データ、（３）混合比率データから、ステップＳ１で指定された用紙種類に対応したものをそれぞれＲＡＭ１０６に読み出す。
【００４９】
ステップＳ３において、ＣＰＵ１０５は、原稿データの各座標位置の配置位置Ｓ（ｘ，ｙ，ｚ）を決定する（これは仮想３次元空間内に印刷物を配置することに対応する）。実施例１では、原稿データの中心点が仮想３次元空間の原点Ｏと一致するように配置した。また、原稿データが単純な平面となるように原稿データの各座標位置を配置した。このとき、この平面の法線ベクトルがＺ軸方向を向くように配置した（実施例１では、原稿データのすべての座標位置で、法線ベクトルｎ（ｘ，ｙ，ｚ）が（０，０，１．０）となるように配置される）。
【００５０】
ステップＳ４において、ＣＰＵ１０５は、前述の混合比率データの配置位置Ｒ（ｘ，ｙ，ｚ）を決定する（仮想３次元空間内での照明位置を決定することに対応する）。実施例１では、仮想３次元空間の座標位置（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，１．０）に、混合比率データの中心が一致するように配置している。
【００５１】
図４は、仮想３次元空間における、用紙上の原稿データ２０１と、混合比率データ２０２の配置を示す。図４では、原稿データ２０１の中心点が仮想３次元空間の原点Ｏに配置され、混合比率データ２０２がＺ＝１．０の位置に配置されている。また、原稿データ２０１と混合比率データ２０２が平行に配置されている。
【００５２】
ステップＳ５において、ＣＰＵ１０５は、視点位置Ｅ（＝（ｘ，ｙ，ｚ））を決定する（仮想３次元空間内での目視（視認）位置を決定することに対応する）。実施例１では、座標位置（０，０，１．０）を視点位置とした。
【００５３】
ステップＳ６において、ＣＰＵ１０５は、反射ベクトルｒ（ｘ，ｙ，ｚ）を算出する。この反射ベクトルは、視点位置Ｅ、原稿データの各座標位置の配置位置Ｓ（ｘ，ｙ，ｚ）、原稿データの各座標位置における法線ベクトルｎ（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，１）とから、図５の式により算出する。この反射ベクトルは、原稿データの各座標位置について、視点位置Ｅからこの原稿データの注目位置へと向かうベクトルに対して、法線ベクトルで規定される面において正反射する方向を表したベクトルのことである。
【００５４】
図５は、視点位置Ｅ、視点方向の視線ベクトル、原稿データの各座標位置の配置位置Ｓ（ｘ，ｙ，ｚ）、法線ベクトルｎ（ｘ，ｙ，ｚ）、反射ベクトルｒ（ｘ，ｙ，ｚ）の関係を示す。
【００５５】
ステップＳ７において、ＣＰＵ１０５は、用紙拡散反射特性データと用紙正反射特性データとの混合比率を決定する。この混合比率の値は、原稿データの各座標位置で算出されている前述の反射ベクトルｒ（ｘ，ｙ，ｚ）が指示する方向における、前述の混合比率データの値である。つまり、注目する原稿データの各座標位置における反射ベクトルが指示する方向と、仮想３次元空間内に配置されている混合比率データと、が交わる位置（参照位置）での混合比率の値が、原稿データの注目位置における混合比率の値となる。
【００５６】
なお、実施例１では、反射ベクトルと混合比率データが交わらないような場合には、混合比率を用紙拡散反射が１．０（用紙正反射が０．０）の混合比率となるようにしている。また、原稿データの各座標位置の代わりに、原稿データをｎ×ｎの領域に分割し、各領域に上記した混合比率の算出処理を実行するようにしてもよい。
【００５７】
図６は、視点位置、注目する原稿データの位置、プレビュー用データに使用する混合比率データ値の位置関係を示す。ここでは、仮想的に、用紙上に原稿データが重なっている状態を示す。
【００５８】
ＣＰＵ１０５は、注目する原稿データの位置（注目位置）２０４で反射した反射ベクトル２０５が、Ｚ＝１．０に配置された混合比率データを参照する参照位置２０６のデータ値Ｒを読み出し、この混合比率データ値Ｒをプレビュー用データ（または表示用データ）の算出に使用する。
【００５９】
ステップＳ８において、ＣＰＵ１０５は、プレビュー用のデータ値を算出する。混合比率の値Ｒに従って、用紙拡散反射特性データと用紙正反射特性データを混合し、原稿データの注目位置２０４におけるプレビュー用のデータ値を算出する。より具体的には、混合比率の値をαとした場合に、プレビュー用データ値Ｐは、用紙拡散反射特性データ値Ｄｉｆｆと用紙正反射特性データ値Ｓｐｅｃを用いて次式により計算する。このように計算を、原稿データの各座標位置について行う。
【００６０】
【数２】
2014146163.tif 000004
【００６１】
実施例１では、このようにして算出したプレビュー用のデータ値を表示装置１０２であるディスプレイにレンダリングする。これにより、印刷物における用紙正反射と用紙拡散反射とを再現して、“本物らしい”用紙質感をディスプレイ上に再現することができる。なお、実施例１では、従来技術よりも計算負荷の小さな手法で、この“本物らしい”用紙質感をディスプレイ上で再現することができる。
【００６２】
また、実施例１では、印刷物の用紙部分における質感を向上させることができる。つまり、印刷においてトナーやインクを載せない場所（用紙の表面がそのまま露出している場所）については、“本物らしい”質感を再現することができる。印刷においてトナーやインクを載せる部分については、上述の方法を適用してもトナーやインクの表面の質感を再現できないので、実施例１では、トナー等を載せない領域に限定して、上記の方法を適用している。
【００６３】
実施例１では、トナー等を載せる領域については別の処理を行い、上述の方法により用紙質感を向上させたトナー等を載せない領域と、トナー等を載せる領域とが違和感なく整合するように工夫している。トナーを載せる領域では、プレビュー用データの算出に当たっては、原稿データの値をそのまま使用してもよいが、このようにした場合には、わずかにトナーを載せる領域とトナーを載せない用紙そのままの部分とで階調の逆転が発生する恐れがある。
【００６４】
このため、実施例１では、用紙拡散反射データの値（図１０（ａ）に記載した２３５という値）が上限となるように、原稿データの値との積算を行い、プレビュー用データ値としている。具体的には、プレビュー用データ値Ｐは、原稿データの値Ｓｉ、用紙拡散反射特性データ値Ｄｉｆｆ、原稿データの用紙部分のデータ値Ｓｐ（通常は、２５５）とを用いて次式により計算する。
【００６５】
【数３】
2014146163.tif 000005
【００６６】
実施例１では、用紙拡散反射特性データ値Ｄは、図１０（ａ）に記載したようにＤ＝２３５、原稿データの用紙部分のデータ値は、原稿の白部に対応するので、Ｓｐ＝２５５である（ＲＧＢ値の成分ごとに式（３）の計算を行う）。
【００６７】
実施例１の構成について説明したが、本発明は上記した実施例に限定されず、例えば、図１０（ａ）に記載した用紙拡散反射特性データの値および用紙正反射特性データの値は、図１０（ａ）に記載した以外の値でもかまわない。また、混合比率データについての作成方法や仮想３次元空間への貼り付け方法についても、実施例で説明した以外に方法を用いてかまわない。
【００６８】
この他に、印刷物をプレビューなどにより表示する場合には、照明の色温度を反映することがしばしば行われる。実施例１でもこのような機能を持たせてもかまわない。その場合には、原稿データ、用紙拡散反射特性データ、用紙正反射特性データなどを、反映したい照明色温度に合わせて色変換した画像を算出し、この色変換後のデータを使用して３Ｄ表示のプレビュー画像の値を上述の方法により計算する。これにより、表明の色温度を反映した、印刷物プレビューを行うことができる。
【００６９】
また、上述した印刷物プレビュー用のデータ算出方法を、ＯｐｅｎＧＬやＤｉｒｅｃｔＸなどの３次元グラフィックスＡＰＩを用いてプログラムに実装することにより、本発明の目的が達成されることは言うまでもない。
【００７０】
比較実験
実施例１では、混合比率データが下記の特性を反映していた（ｂの値は用紙毎に異なるが、どの用紙の場合も式（１）の関係を満たす）。つまり、混合比率データＲ（ｘ，ｙ）は、混合比率データの極大値を示す位置を（ｘ０，ｙ０）とした場合に、式（１）で表される減衰特性を有するような、混合比率データとなっていた。
【００７１】
本発明者らは、これ以外の減衰特性についても試行し、印刷物プレビューを行った際に、用紙へ移りこむ照明形状として、より本物らしく視認することができる減衰特性の検討を行ったので、この検討結果を説明する。
【００７２】
この検討では、実施例１の構成に基づいて、混合比率データのみを変更して印刷物プレビューを行った。評価方法は、ディスプレイ上での印刷物プレビュー画像の目視評価であり、より本物の照明形状の写り込みのように見える状態であるか否かといった観点で評価したものである。
【００７３】
実施例１は、式（１）の減衰特性である（計算式の詳細は図１１（ａ）に記載）。比較例１は、式（１）のｒ項の乗数を２→１とした減衰特性である（詳細は図１１（ａ）に記載）。
比較例２は、式（１）のｒ項の乗数を２→３とした減衰特性である（詳細は図１１（ａ）に記載）。
比較例３は、いわゆるガウス分布の減衰特性である（詳細は図１１（ａ）に記載）。
【００７４】
目視評価の結果を図１１（ｂ）に示す。図１１（ｂ）に示すように、実施例１で使用している減衰特性を用いて、混合比率データを作成した場合に、減衰特性が適正であり、本物の写り込みのように見える、といった結果となった。これに対して、比較例１〜３では、減衰が緩やかすぎたり、あるいは急峻であったりして、やや本物の写り込みのようには見えないという目視評価結果となった。なお、図１１（ｂ）の順位の項目は、より映り込みが本物らしくみえるといった観点で順位付けした結果である。
【００７５】
本発明者による比較実験の結果から、実施例１で使用した減衰特性により、３Ｄ表示の印刷物プレビューにおいて、照明の写りこみにおける照明中心からその周辺部への減衰の態様において、“本物らしい”用紙質感を再現することができるようになる。
【実施例２】
【００７６】
実施例２は、用紙正反射特性データのデータ値が座標位置（原稿データの注目位置）によって異なる実施例である。実施例２の構成は、実施例１の構成と大部分で同じである。実施例１との相違点は、実施例１のように用紙正反射特性データが固定のＲＧＢ値（実施例１の図１０（ａ））ではなく、座標位置によって値が異なるような構成を採っている点にある。
【００７７】
はじめに、実施例２における用紙正反射特性データについて説明する。実施例２の用紙正反射特性データは、実物のキャストコート紙（ミラーコートプラチナ紙、王子製紙）を、用紙表面からの正反射画像が撮影できるように、用紙の配置および照明装置の配置、撮影装置（デジタルカメラ）の配置位置を決定して撮影することで、採取したものである。
【００７８】
より具体的には、照明装置から用紙への入射光角度が２０度、撮影装置位置を２０度に配置して撮影した。デジカメ撮影時には、実際の用紙のサイズに対して解像度が４００ｄｐｉとなるように撮影条件を調整している。また、撮影した画像は暗い画像であったため、平均値が２５３（８ｂｉｔ値）となるように明るさを調整している。さらに、撮影画像は、プレビューする印刷物のサイズ（原稿データのサイズ）に比べて小さいため、画像を連結して印刷物のサイズと同じとなるサイズにまで拡大した。実施例２では、このようにして生成した画像データを、用紙正反射特性データとして使用している。
【００７９】
実物の用紙の正反射画像をデジタルカメラで撮影することにより、用紙表面での正反射が用紙表面の各座標位置で細かく変化している特性（用紙表面における正反射において知覚されるテクスチャ）を、用紙正反射特性データに反映することができる。つまり、このようにして生成した用紙正反射特性データは各座標位置（各画素）でデータ値が変化しており、こうしたデータ値の変化が用紙表面での正反射が細かく変化している特性を反映したものとなっている。
【００８０】
実施例２では、キャストコート紙のほか、グロスコート紙、マットコート紙についても、同様の方法で採取・生成を行い、用紙３種類に対応する用紙正反射データを記憶装置１０３に記憶させてある。実施例２でも実施例１と同様に、入力装置１０１で選択された用紙に応じて、記憶装置１０３に記憶させてある用紙正反射データの中から対応するものを選択して読み出すような構成になっている。
【００８１】
実施例２においても、実施例１と同じように、記憶装置１０３には各データを処理する手順を記述したプログラムが記憶されている。実施例２においてもこのプログラムを呼び出し、プレビュー用データ（または表示用データ）を得るための処理を施す。
【００８２】
実施例２においても、実施例１の画像処理方法におけるステップＳ１〜Ｓ７までの工程を実施する（ステップＳ１〜Ｓ７までは、実施例１と同じである）。実施例１のステップＳ８の工程に相当する処理を実施例２では次のように行う。
【００８３】
実施例２のステップＳ８では、プレビュー用のデータ値を算出する。ステップＳ７までの処理によって、原稿データの各座標位置に対する混合比率の値が決定される。実施例１では、用紙正反射特性データの値は固定値（どの場所でも同じ値）であったのに対して、実施例２では、上述したように印刷物と同じサイズをもつ画像データを、用紙正反射特性データとして使用している（用紙正反射データの値は正反射テクスチャを反映してあるため各座標位置で異なる値となっている）。
【００８４】
実施例２では、原稿データの各座標位置におけるプレビュー用データ値を算出する際には、原稿データの各座標位置に対応する、印刷物位置（用紙位置）の用紙正反射特性データ値を用いるように構成している。すなわち、図６において、原稿データと同じ位置に、仮想的に用紙正反射特性データを配置したものとし、原稿データの注目位置２０４に対応する座標位置にある、用紙正反射特性データ値を用いる。
【００８５】
用紙拡散反射特性データについては、実施例２も実施例１と同様に、どの場所でも同じ値である固定値となっている。より具体的には、混合比率の値をαとした場合に、プレビュー用データ値Ｐは、用紙拡散反射特性データ値Ｄｉｆｆと仮想３次元空間に張られた用紙正反射特性データ値Ｓｐｅｃ（ｘ，ｙ，ｚ）を用いて次式により計算する。
【００８６】
【数４】
2014146163.tif 000006
【００８７】
なお、Ｓｐｅｃ（ｘ，ｙ，ｚ）は、注目している原稿データの座標位置（注目位置）に対応した印刷物位置における用紙正反射特性データ値である。図６において、原稿データの位置に仮想的に用紙正反射特性データを重ね、注目する原稿データの位置Ｓ（ｘ，ｙ，ｚ）に対応する位置の用紙正反射特性データ値を、Ｓｐｅｃ（ｘ，ｙ，ｚ）とする。
【００８８】
一般的には、原稿データのサイズは印刷物サイズ（用紙サイズ）よりも小さい。原稿データサイズの外側に相当する印刷物位置についても用紙質感の付与を与えるようにするため、原稿データサイズの外側においても上式によりプレビュー用データ値を算出する。
【実施例３】
【００８９】
実施例３は、用紙拡散反射データ値が座標位置（原稿データの注目位置）によって異なる実施例である。実施例３の構成は、大部分は実施例１の構成と同じである。実施例１との相違点は、実施例１のように用紙拡散反射特性データが固定のＲＧＢ値（実施例１の図１０（ａ）に記載）ではなく、座標位置によって値が異なるよう構成を採っている点にある。
【００９０】
はじめに、実施例３における用紙拡散反射特性データについて説明する。実施例３の用紙拡散反射特性データは、実物のキャストコート紙（ミラーコートプラチナ紙、王子製紙）を、用紙表面からの拡散反射画像が撮影できるように、用紙の配置および照明装置の配置、撮影装置（デジタルカメラ）の配置位置を決定して撮影することで、採取したものである。
【００９１】
より具体的には、照明装置から用紙への入射光角度が４５度、撮影装置位置を０度に配置して撮影した。また、実際の用紙のサイズに対して解像度が４００ｄｐｉとなるように撮影条件を調整している。また、撮影した画像の明るさを調整し、平均値が２３５（８ｂｉｔ値）となるよう調整した。さらに、撮影画像は、プレビューする印刷物のサイズ（原稿データのサイズ）に比べて小さいため、画像を連結して印刷物のサイズと同じとなるサイズにまで拡大した。実施例３では、このようにして生成した画像データを、用紙拡散反射特性データとして使用している。
【００９２】
実施例３では、実物の用紙の拡散反射画像をデジタルカメラで撮影することにより、用紙表面での拡散反射が用紙表面の各位置で細かく変化している特性（用紙表面における拡散反射において知覚されるテクスチャ）を、用紙拡散反射特性データに反映することができる。つまり、このようにして生成した用紙拡散反射データは各座標位置（各画素）でデータ値が変化しており、こうしたデータ値の変化が用紙表面での拡散反射が細かく変化している特性を反映したものとなっている。
【００９３】
実施例３では、キャストコート紙のほか、グロスコート紙、マットコート紙についても、同様の方法で採取・生成を行い、用紙３種類に対応する用紙拡散反射データを記憶装置１０３に記憶させてある。実施例３でも実施例１と同様に、入力装置１０１で選択された用紙に応じて、記憶装置１０３に記憶させてある用紙拡散反射特性データの中から対応するものを選択して読み出すようになっている。
【００９４】
実施例３においても、実施例１と同じように、記憶装置１０３には各データを処理する手順を記述したプログラムが記憶されている。実施例３においてもこのプログラムを呼び出し、プレビュー用データを得るための処理を施す。
【００９５】
実施例３においても、実施例１の画像処理方法におけるステップＳ１〜Ｓ７までの工程を実施する（ステップＳ１〜Ｓ７までは、実施例１と同じである）。  実施例１のステップＳ８の工程に相当する処理を実施例３では、次のように行う。
【００９６】
実施例３のステップＳ８では、プレビュー用のデータ値を算出する。ステップＳ７までの処理によって、原稿データの各座標位置に対する混合比率の値が決定される。実施例１では、用紙拡散反射特性データの値は固定値（どの場所でも同じ値）であったのに対して、実施例３では、用紙拡散反射特性データは上述したように印刷物と同じサイズをもつ画像データを用紙拡散反射特性データとして使用している（用紙拡散反射特性データの値は拡散反射テクスチャを反映してあるため各座標位置で異なる値となっている）。
【００９７】
実施例３では、原稿データの各座標位置でのプレビュー用データ値を算出する際には、原稿データの各座標位置に相当する印刷物位置（用紙位置）における用紙拡散反射特性データ値を用いるように構成している。すなわち、図６において、原稿データと同じ位置に、仮想的に用紙拡散反射特性データを配置したものとし、原稿データの注目位置２０４に対応する座標位置にある、用紙拡散反射特性データ値を用いる。
【００９８】
用紙正反射特性データについては、実施例３も実施例１と同様に、どの場所でも同じである固定値となっている。より具体的には、混合比率の値をαとした場合に、プレビュー用データ値Ｐは、仮想３次元空間に張られた用紙拡散反射データ値Ｄｉｆｆ（ｘ，ｙ，ｚ）と用紙正反射特性データ値Ｓｐｅｃを用いて次式により計算する。
【００９９】
【数５】
2014146163.tif 000007
【０１００】
なお、Ｄｉｆｆ（ｘ，ｙ，ｚ）は、注目している原稿データの座標位置（注目位置）に対応した印刷物位置（用紙位置）における用紙拡散反射特性データ値である。すなわち、図６において、原稿データの位置に仮想的に用紙拡散反射特性データを重ね、注目する原稿データの位置Ｓ（ｘ，ｙ，ｚ）に対応する位置の用紙拡散反射特性データ値を、Ｄｉｆｆ（ｘ，ｙ，ｚ）とする。
【０１０１】
実施例３も実施例２と同様であり、一般的には原稿データのサイズは印刷物サイズ（用紙サイズ）よりも小さい。原稿データサイズの外側に相当する印刷物位置についても用紙質感の付与を与えるようにするため、原稿データサイズの外側においても上式によりプレビュー用データ値を算出する。
【０１０２】
なお、実施例２と実施例３の組み合わせとして考えられる、用紙拡散反射特性データと用紙正反射特性データとが両方とも座標位置によって値が異なるようにデータを構成することも可能である。この場合には、用紙の拡散反射テクスチャと正反射テクスチャの両方が反映された印刷物プレビューが可能となる。
【実施例４】
【０１０３】
実施例４は、法線ベクトルが印刷物の表面位置によって変化する実施例である。実施例４の構成は、大部分は実施例１の構成と同じである。実施例１との相違点は、印刷物の配置位置を決定する工程（実施例１のステップＳ３）において、実施例１のように法線ベクトルが一定であるように印刷物を配置するのではなく、印刷物の表面位置における法線ベクトルが印刷物の各位置に応じて異なるように配置してある点である。
【０１０４】
実施例１では、ステップＳ３の工程において印刷物の各位置での法線ベクトルが一定の値となるように設定している。ｎ（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，１）
これに対して、実施例４では、印刷物の各位置での法線ベクトルが下式の値となるように設定した。
【０１０５】
【数６】
2014146163.tif 000008
【０１０６】
ここで、ｘは印刷物の配置位置を表す仮想３次元空間の座標である。パラメータａはｘの値のとり方に依存するが、実施例４では原稿データが−１．０＜ｘ＜１．０に丁度配置されるように、ｘ座標を設定しているので、実施例４ではａ＝０．１としている。
【０１０７】
実施例４により設定した法線ベクトルは、原稿データの配置位置Ｓ（ｘ，ｙ，ｚ）を次式のように配置した場合に原稿面の法線ベクトルとなっている。
【０１０８】
【数７】
2014146163.tif 000009
【０１０９】
式（７）で規定された配置位置に原稿データを配置すると、原稿面をｚ方向に対して、下に凸に変形させたような形で配置することになる（このとき、ｘ方向には原稿面のｚ座標値が変化するが、ｙ方向にはｚ座標値は変化しない）。
【０１１０】
実施例４では、このようにして決定した印刷物の各位置での法線ベクトルを使用して、これ以降の処理を行う。原稿データの各座標位置の配置位置と法線ベクトルが異なる点を除けば、実施例４で行う処理は、実施例１と同様である。
【０１１１】
実施例４でも実施例１と同様に、プレビュー用のデータ値を算出し、算出したプレビュー用のデータ値を表示装置であるディスプレイにレンダリングする。これにより、実施例１と同じように、印刷物における用紙正反射と用紙拡散反射とを再現して、“本物らしい”用紙質感をディスプレイ上に再現することができるようになる。実施例４では、これに加えて、印刷物の各位置における法線ベクトルが印刷物の位置によって変化するように設定されているため、３Ｄ表示のプレビューにおいて用紙表面に反映される用紙拡散反射領域と用紙正反射領域とが複雑な形状として表示されるようになる（法線ベクトルが印刷物用紙の各位置で同じであると、拡散反射領域と用紙正反射領域とが単調な形状となる、あるいは単調な変化となってしまう）。
【０１１２】
このことにより、実施例４では、３Ｄ表示のプレビューにおいて、用紙表面に写りこむ照明形状の複雑さといった観点で、より“本物らしい”用紙質感を再現することができるようになる。
【実施例５】
【０１１３】
実施例５は、プレビュー表示の際に、印刷画像を撓ませて表示する実施例である。図７は、用紙が撓んでいる状態を示す例である。図７の罫線は、紙面の撓みの様子を明示するために付与したものであり、実際のプレビュー時には表示しない。
【０１１４】
プレビュー表示の際に、印刷画像を図７のように撓ませて表示することにより、通常の方法では印刷物の各位置における法線ベクトルの向きが印刷物の各位置によって変化するようになる（法線ベクトルの向きが一様ではなくなる）。
【０１１５】
実施例５（図７）のような印刷画像の撓ませ方によって、３Ｄ表示のプレビューにおいて用紙表面に反映される用紙拡散反射領域と用紙正反射領域とが複雑な形状として表示されるようになり、用紙表面に写りこむ照明形状の複雑さといった観点で、より“本物らしい”用紙質感を再現することができるようになる。
【実施例６】
【０１１６】
実施例６は、視点位置入力装置を有する実施例である。実施例６の構成は、大部分は実施例１の構成と同じである。実施例１との相違点は、実施例１の構成に加えて、目視（視点）位置を変更することを可能とする目視位置入力装置を有する構成を採っている点である。
【０１１７】
実施例６では、表示装置１０２であるディスプレイ上に、図８に示すような十字キーが表示され、入力装置１０１であるマウスでこの十字キーをクリックすることで、左右上下に視点を移動させることができる。また、実施例６では、マウスのスクロール操作によって前後に視点を移動させることができる（マウスでの十字キーの操作を仮想３次元空間における視点位置のｘ座標およびｙ座標に換算し、スクロール操作を仮想３次元空間におけるｚ座標に換算して、視点位置を決定する）。
【０１１８】
そして、プレビュー用のデータ算出を、このようにして新たに設定された視点に対して行う。これにより、ユーザーは、３Ｄ表示のプレビューにおいて、印刷物を観察する視点位置を変更しながらプレビュー画像を確認することができるようになる。
【実施例７】
【０１１９】
実施例７は、印刷物位置入力装置を有する実施例である。実施例７の構成は、大部分は実施例１の構成と同じである。実施例１との相違点は、実施例１の構成に加えて、印刷物の配置位置を変更することを可能とする印刷物位置入力装置を有する構成を採っている点である。
【０１２０】
実施例７では、マウスカーソルを左右に動かすことに対応して、用紙が左右方向に回転（ｙ軸を回転中心とした回転）するように、仮想３次元空間における印刷物を設定する。同様に、マウスカーソルを上下方向に動かすことに対応して、用紙が上下方向に回転（ｘ軸を回転中心とした回転）するように、仮想３次元空間における印刷物を設定する。
【０１２１】
このようにして、マウスカーソルに対応して印刷物の配置位置を変更・決定した後に、新たに設定された印刷物の位置に対して、プレビュー用のデータ算出を算出する。これにより、ユーザーは、３Ｄ表示のプレビューにおいて、印刷物の位置を変更しながらプレビュー画像を確認することができるようになる。
【実施例８】
【０１２２】
実施例８は、折り曲げ操作を反映して印刷物の配置位置を決定する実施例である。実施例８の構成は、大部分は実施例１の構成と同じである。実施例１との相違点は、実施例１の構成に加えて、予め定められた折り曲げ操作を反映して印刷物位置を決定する印刷物位置決定手段を有する構成を採っている点である。
【０１２３】
実施例８では、予め定められた折り曲げ操作を反映した印刷物位置を決定する機構を有する構成を採り、実施例８では、印刷物の位置が前掲した式（７）で決定される配置位置Ｓ（ｘ，ｙ，ｚ）に配置される。
【０１２４】
実施例８では、式（７）の定数ａが値を変えながら、印刷物の配置位置を決定、プレビュー用データ値の算出、ディスプレイへのプレビュー表示を繰り返す構成になっている。つまり、仮想３次元空間での印刷物の配置位置が変化するアニメーション表示を行う構成となっている。実施例８では、定数ａが−０．１〜０．１の範囲を、０．００５のステップで往復運動を行うように設定している。このことは、仮想３次元空間において、印刷物が「上に凸」と「下に凸」とを繰り返して変形する状態に相当する。
【０１２５】
実施例８では、このように予め定められた折り曲げ操作を反映した印刷物位置を決定する印刷物位置決定手段を有する構成を採ることにより、３次元表示のプレビュー内において、印刷物の様々な折り曲げられた状態が表示されることになる。このような印刷物の折り曲げられた状態を表示することは、印刷物の“本物らしさ”を表現する上で非常に重要である。これは、印刷物は厚みの薄い用紙からできているため、通常の観察条件で、いずれかの折り曲げ状態で観察されることが非常に多い、ということが原因であると考える（印刷物を観察するときには、完全な平面な場所に配置して観察する、というケースばかりではない）。
【０１２６】
また、実施例８では、この折り曲げ状態が静止した状態ではなく動作する（用紙の折り曲げ状態が変化する動画として表示する）ことで、この“本物らしさ”がさらに向上した用紙質感の表現を実現している。
本発明は上記した構成に限定されず、例えば、式（７）以外の印刷物配置の決定方法を適用してもかまわない。印刷物の配置位置を平面以外の折り曲げ状態として提示する、そしてこれらの折り曲げ状態を静止した状態ではなく、動作するようにして表示することができれば、どのような印刷物位置の決定方法であってもかまわない。
【実施例９】
【０１２７】
実施例９は、複雑な照明形状へ対応する実施例である。図９は、実施例９の混合比率データ（用紙拡散反射特性データと用紙正反射特性データとの混合比率データ）を示す。
【０１２８】
混合比率データとして、図９のような複雑な形状にすることにより、３Ｄ表示のプレビューなどの表示において用紙表面に反映される照明形状をより複雑なものとすることができる。実際の印刷物表面に写りこむ照明形状は、実際の照明条件を反映して複雑な形状となるため、図９のような混合比率データを使用することにより、照明形状の複雑さといった観点で、より“本物らしい”用紙質感を再現することができるようになる。
【０１２９】
以上、説明したように、本発明の画像処理装置は、印刷物を表示する画像処理装置であって、印刷物の用紙の質感である、いわゆる“本物らしさ”を３Ｄ表示の印刷物プレビューとして高いレベルで再現している。
【０１３０】
従来技術で説明したように、従来技術では、プレビュー用データ値を算出するまでの計算負荷が大きく、複数の光源や複雑な形状の光源には対応することができない問題があった。
【０１３１】
１．本発明の画像処理装置は、印刷物の用紙の拡散反射特性データと前記印刷物の用紙の正反射特性データとの混合比率が仮想３次元空間内の座標位置に応じて異なる混合比率データを、前記仮想３次元空間の所定位置に配置し、前記印刷物の原稿データを前記混合比率データと所定の配置関係となるように配置し、前記仮想３次元空間内の所定の視点位置から前記原稿データの注目位置へ向かうベクトルの反射ベクトルが指示する前記混合比率データ上の参照位置を決定する決定手段と、前記混合比率データ上の参照位置の混合比率に応じて前記用紙の拡散反射特性データと前記用紙の正反射特性データを混合したデータを、前記原稿データの注目位置における表示用のデータとして算出する算出手段を有している。
【０１３２】
本発明の画像処理装置は、上記した構成によって、混合比率データの参照位置を決定し、この参照位置における混合比率データ値に従って用紙拡散反射特性データと用紙正反射特性データを混合するだけで、プレビューデータを生成している。このため、本発明の画像処理装置は、従来技術に比較して計算負荷が小さな画像処理装置である。具体的には、本発明では、従来技術における視線ベクトルの反射ベクトル（Ｒ）に相当するベクトル（本発明の混合比率データ参照位置に対応する）を算出するだけで、混合比率データを参照して混合比率を決定できる。
【０１３３】
これに対して、従来技術は、視線ベクトルの反射ベクトル（Ｒ）からさらに、この反射ベクトルと光源ベクトルとの角度差を算出して、この角度差を用いて所定の計算式により鏡面反射色が算出され、この鏡面反射色を求めた後も、鏡面反射色の圧縮、鏡面反射色の最大値の算出を経て、鏡面反射色と拡散反射色との合成比率が決定される。つまり、本発明の画像処理装置は、従来技術に比べて、用紙拡散反射特性データと用紙正反射特性データとの混合比率の決定までに要する計算負荷が小さな混合比率算出方法を実現することができるようになる。
【０１３４】
また、本発明の画像処理装置では、用紙拡散反射特性データと用紙正反射特性データとの混合比率を記載した混合比率データは、単純に混合比率が位置に依存して変化するように構成したものであるので、プレビュー前に予め計算して準備しておくことができる（プレビューの際に計算して作成したとしても、計算・作成は一度だけ行えばよい）。
【０１３５】
このため、複数の光源や複雑な形状の光源が、用紙の表面に写りこんで正反射している状態を再現する場合であっても、混合比率データの計算・作成は一度、行うだけである。このため、３Ｄ表示のプレビューする場合でも計算負荷が大きくなることはない。
【０１３６】
これに対して、従来技術では、前述したように計算負荷が元々大きい上に、複数の光源に対応する場合には、反射ベクトルと光源ベクトルとの角度差を算出する工程が光源の数に応じて増加してしまうため計算負荷がさらに増大してしまう。また、複雑な形状の光源には対応方法がないため、３Ｄ表示の印刷物プレビューにおいて、複雑な形状の光源は反映することができない。実際に印刷画像（本物）を視認する際の照明環境（例えば、オフィスでの照明環境）では、照明が１本などの単純な構成ではないため、従来技術では実際の部屋の照明環境とは程遠い照明条件を反映することしかできない。
【０１３７】
一方で、本発明では、複数の光源や複雑な形状の光源を反映して、用紙の質感を反映した３Ｄ表示のプレビューを実現することができる。
【０１３８】
他の従来技術に比べても同様に、本発明は顕著な作用・効果を奏する。本発明では、用紙拡散反射特性データと用紙正反射特性データとの混合比率の決定の際の計算負荷が小さな算出方法を実現することができる。このため、小さな計算負荷で３Ｄ表示の印刷物プレビューにおいて、用紙の質感を良好に再現したプレビューを行うことができる。また、本発明では、混合比率データを、プレビュー前に予め計算して準備しておくことができる特徴により、複数の光源や複雑な形状の光源の場合であっても、３Ｄ表示のプレビューに反映することができる。この結果、本物の印刷物を視認する照明環境に近い状態を、３Ｄ表示のプレビューにおいて再現することができる。
【０１３９】
２．本発明の画像処理装置は、参照位置における混合比率データに従って、用紙拡散反射特性データと用紙正反射特性データとからプレビュー用のデータ値を算出するプレビューデータ算出手段を有している。
【０１４０】
本発明では、用紙正反射特性データが、座標位置によってデータ値が異なるようなデータであり、混合時に使用する用紙正反射特性データ値が、原稿データの注目位置に対応したデータ値となっている。
【０１４１】
従来技術で説明したように、従来の構成では、正反射光が用紙の表面において細かく変化している特性（用紙表面における正反射において知覚されるテクスチャ）は考慮されていない。このため。従来技術では、用紙正反射光におけるテクスチャをプレビュー機能において反映していないため、用紙質感を十分に反映したプレビューとはなっていない。
【０１４２】
本発明者の検討によると、ディスプレイなどの表示装置において、３Ｄ表示の印刷物プレビューで用紙質感を向上させて、“本物のような”用紙質感を実現するためには、用紙の正反射テクスチャ（用紙のわずかな不均一さ、用紙表面において正反射特性が細かく変化している）をプレビュー機能において再現する必要がある。
【０１４３】
本発明の画像処理装置では、特徴の一つとして用紙正反射特性データが座標位置によってデータ値が異なるようなデータとなっている点があるが、用紙正反射特性データをこのような形式のデータとすることで、本発明者が着目している用紙のテクスチャ（用紙のわずかな不均一さ、用紙表面において反射特性が細かく変化している）をプレビューにおいて反映することができるようになる。
【０１４４】
ただし、用紙のテクスチャは、ただ単に用紙表面での正反射光を不均一にすればよいと言うわけではなく、本発明者の検討によると、用紙のテクスチャが用紙表面の位置に固定されている必要がある（用紙のテクスチャが用紙位置に対して相対的には移動してはいけない）。
【０１４５】
３Ｄ表示のプレビュー機能においては、用紙の形状（曲がり、反り）などに応じて、正反射の位置が変化するが、このとき用紙のテクスチャは用紙の表面位置に固定されているように再現する必要がある。本発明では、混合時に使用する用紙正反射特性データ値は、印刷物の各位置の配置位置から決定される参照位置におけるデータ値となっていることが特徴であるが、このように構成することで、用紙の正反射光におけるテクスチャが用紙表面に固定されたように再現することができる。本発明では、このように用紙の正反射光におけるテクスチャが用紙表面に固定されて表現されるため、用紙質感にすぐれた３Ｄ表示の印刷物プレビューの実現に寄与する。
【０１４６】
他の従来技術に比べても同様に、本発明は顕著な作用・効果を奏する。本発明では、正反射光における用紙テクスチャをプレビューに反映し、そして正反射光における用紙テクスチャが用紙の表面の位置に固定された状態で再現されことで、より“本物らしい”用紙質感を再現できる３Ｄ表示の印刷物プレビューを実現することができる。従来技術では、用紙質感を十分に反映したプレビューを実現することはできない。
【０１４７】
３．本発明では、用紙拡散反射特性データが、座標位置によってデータ値が異なるようなデータとなっていて、混合時に使用する用紙拡散反射特性データ値が、原稿データの注目位置に対応したデータ値となっている。また、上記した２.では、位置によってデータ値が異なる用紙正反射特性データであるのに対して、本発明では、用紙拡散反射特性データが座標位置によってデータ値が異なる。
【０１４８】
従来技術で説明したように、従来の構成では、拡散反射光が用紙の表面において細かく変化している特性（用紙表面における拡散反射において知覚されるテクスチャ）を考慮していないので、用紙拡散反射光におけるテクスチャをプレビュー機能においても反映されず、用紙質感を十分に反映したプレビューではない。
【０１４９】
本発明者の検討によると、３Ｄ表示のプレビュー機能において用紙質感を向上させて、ディスプレイなどの表示装置において“本物のような”用紙質感を実現するためには、用紙のテクスチャ（用紙のわずかな不均一さ、用紙表面において反射特性が細かく変化している）をプレビュー機能において再現する必要がある（ここでの用紙テクスチャは、正反射光における正反射テクスチャと拡散反射光における拡散反射テクスチャとの両方を含む）。
【０１５０】
本発明の画像処理装置では、特徴の一つとして用紙拡散反射特性データが座標位置によってデータ値が異なるようなデータとなっている点であるが、用紙拡散反射特性データをこのような形式のデータとすることで、本発明者が着目している用紙のテクスチャ（用紙のわずかな不均一さ、用紙表面において反射特性が細かく変化している）をプレビューにおいて反映することができる。
【０１５１】
また、上記した２.と同様に、拡散反射テクスチャの場合においても、用紙表面での拡散反射光に不均一にすればよいと言うわけではなく、用紙のテクスチャは用紙表面の位置に固定されている必要がある。３Ｄ表示のプレビュー機能においては、用紙の形状（曲がり、反り）などに応じて、用紙表面には拡散反射領域と正反射領域の位置が変化するが、このとき用紙のテクスチャは（拡散反射テクスチャ、正反射テクスチャのどちらも）用紙の表面位置に固定されているように再現する必要がある。
【０１５２】
このため、本発明では、混合時に使用する用紙拡散反射特性データ値は印刷物の各位置の配置位置から決定される参照位置におけるデータ値となっている点が特徴であるが、このように構成することで用紙の拡散反射光におけるテクスチャが用紙表面に固定されたように再現することができる。
【０１５３】
本発明では、用紙の拡散反射光におけるテクスチャが用紙表面に固定されて表現されるため、用紙質感にすぐれた３Ｄ表示の印刷物プレビューの実現に寄与する。
【０１５４】
他の従来技術に比べても同様に、本発明は顕著な作用・効果を奏する。本発明では、拡散反射光における用紙テクスチャをプレビューに反映し、そして拡散反射光における用紙テクスチャが用紙の表面の位置に固定された状態で再現されことで、より“本物らしい”用紙質感を再現できる３Ｄ表示の印刷物プレビューを実現することができる。従来技術では、用紙質感を十分に反映したプレビューを実現することはできない。
【０１５５】
４．本発明では、混合比率データは座標位置によって混合比率が異なるように作成した混合比率データであるが、この混合比率データが式（１）を満たすように構成されている。上記した１.の構成では、従来技術とは異なる方式によって、プレビューにおける用紙質感の反映を実現している。上記した１.では、この特有の方式のため混合比率データの混合比率の設定の仕方によって、３Ｄ表示のプレビューにおいて、用紙表面に現れる正反射領域と拡散反射領域をコントロールし、用紙質感を再現する。
【０１５６】
本発明者の検討（実施例１の比較実験）によると、式（１）を満足するように、混合比率データを作成することで、３Ｄ表示のプレビューにおいて用紙表面に現れる正反射領域と拡散反射領域との切り替わりの態様が用紙表面に写りこむ照明のように見えるようになり、より“本物らしい”用紙質感を再現することに寄与することが判明した。この検討では、式（１）の他に、類似したような形状を持つ関係式（ガウス関数など）を適用することを試みた。これらの類似したような形状の関係式の場合も決して悪くはないが、式（１）の程度に、“本物らしく”再現できなかった。
【０１５７】
式（１）は、混合比率データが極大となる位置から遠ざかるに従って混合比率（ここでは正反射データの混合比率）が、極大値からの距離の２乗の関数として小さくなることを示している。混合比率が極大となる位置とは、実際の用紙における照明の映り込みでは、照明中心に相当する位置である。このため、式（１）で表される特性を持つ混合比率データを使用することで、実際の用紙での照明の写り込みにおける、照明中心からその周辺部への減衰の態様を適切に反映することができる混合比率データを生成することができる。
【０１５８】
これにより、本発明では、３Ｄ表示の印刷物プレビューにおいて、照明の写り込みにおける照明中心からその周辺部への減衰の態様といった観点で、“本物らしい”用紙質感を再現できる。
【０１５９】
５．本発明では、上記した１．に加えて、印刷物の表面位置における法線ベクトルが印刷物の表面位置に応じて変化するように、印刷物の表面位置における法線ベクトルを決定する、印刷物位置法線ベクトル決定手段を有するように構成されている。
【０１６０】
本発明者の検討によれば、印刷物表面の各位置における法線ベクトルが印刷物の各位置によって異なるように設定することで、正反射領域と拡散反射領域とが複雑な形状となって用紙表面に現れるようになる。実際の印刷物の場合を、印刷物そのもの剛性はそれほど大きくないため、印刷物を手で持ち、平面ではない場所に配置した場合には、印刷物が完全な平面となっているわけではない。むしろ、印刷物が平面でない状態で観察する方が多い。印刷物を平面ではない状態で観察した場合には、印刷物表面の照明が複雑な形状となって写り込む。また、こうした印刷物表面への照明の写り込みが複雑な形状となっている方が、印刷物のプレビューを自然と感じる面もある。
【０１６１】
本発明は、印刷物の表面位置における法線ベクトルが印刷物の表面位置によって変化するように設定されるため、３Ｄ表示のプレビューにおいて用紙表面に反映される用紙拡散反射領域と用紙正反射領域を複雑な形状することができる、あるいはこれらが複雑に変化するようになる（法線ベクトルが印刷物用紙の各位置で同じであると、拡散反射領域と用紙正反射領域とが単調な形状となる、あるいは単調な変化となってしまう）。
【０１６２】
これにより、本発明では、３Ｄ表示のプレビューにおいて、用紙表面に写り込む照明形状の複雑さや複雑に変化するといった観点で“本物らしい”用紙質感を再現できる。
【０１６３】
６．本発明では、上記した１．に加えて、目視（視認）位置を変更することを可能とする目視位置入力装置とを有するように構成されている。
【０１６４】
本発明は、目視位置を変更することを可能とする目視位置入力装置を有するため、ユーザーが希望する目視位置から印刷物を観察した状態を再現して、３Ｄ表示のプレビューに表示することができる。このことは、ユーザーが様々な目視位置から印刷物の用紙質感を確認できることになるので、印刷物の本来の質感である３次元的な質感を確認することに役立つ（３次元的な質感とは、例えば、同じ正反射光であっても、目視位置が印刷面に対して低い位置にある場合の方が、高い位置にある場合に比べて正反射光量が大きくなるなどの特性のことである）。
【０１６５】
本発明では、３Ｄ表示のプレビューにおいて、ユーザーが希望する目視位置からの印刷物の質感を確認することができ、これにより、印刷物の備える３次元的な質感をプレビューに再現して確認することができる。
【０１６６】
７．本発明では、上記した１．に加えて、印刷物位置を変更することを可能とする印刷物位置入力装置と有するように構成されている。
【０１６７】
本発明は、印刷物位置の変更を可能とする印刷物位置入力装置を有するため、ユーザーが希望する位置に印刷物を配置した状態を再現して、３Ｄ表示のプレビューに表示することができる。このことは、ユーザーが、様々な配置位置における印刷物からの反射光を確認できることになるので、印刷物の本来の質感である３次元的な質感を確認することに役立つ。
【０１６８】
本発明では、３Ｄ表示のプレビューにおいて、ユーザーが希望する位置に印刷物を配置した状態を再現することで、印刷物の質感を確認することができ、これにより、印刷物の備える３次元的な質感をプレビューに再現して確認することができる。
【０１６９】
８．本発明では、上記した１．に加えて、印刷物位置を予め定められ折り曲げ動作を反映して印刷物位置を決定する印刷物位置決定手段を有するように構成されている。
【０１７０】
本発明者の検討によれば、印刷物の用紙の“本物らしさ”の表現には、本発明で説明した用紙の拡散反射特性および正反射特性に加えて、用紙の折り曲げの状態も重要である。用紙の正反射・拡散反射と、用紙が平面ではなく折り曲げられた状態、とが組み合わさることで、３Ｄ表示のプレビューにおいて、用紙の“本物らしさ”が向上する。さらに、この折り曲げ状態が静止した状態ではなく、変化・動作する（用紙の折り曲げ状態が変化する動画として表示する）ことで、この“本物らしさ”がさらに向上した用紙質感の表現が可能となる。
【０１７１】
本発明は、予め定められ折り曲げ動作を反映して印刷物位置を決定する印刷物位置決定手段を有することで、３Ｄ表示のプレビューにおいて、用紙の折り曲げ状態が変化する動画として表示することができる。これにより、本物らしさ”がさらに向上した用紙質感の表現が可能となる。
【符号の説明】
【０１７２】
２０１  原稿データ
２０２  混合比率データ
２０３  視点位置
２０４  原稿データ位置
２０５  反射ベクトル
２０６  参照位置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１７３】
【特許文献１】特開２０１０−２４６０４９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５２５３３号公報
【特許文献３】特開２００９−１３０４６１号公報
【図１】
2014146163.tif 000011
【図２】
2014146163.tif 000012
【図５】
2014146163.tif 000013
【図７】
2014146163.tif 000014
【図８】
2014146163.tif 000015
【図１０】
2014146163.tif 000016
【図１１】
2014146163.tif 000017
【図３】
2014146163.tif 000018
【図４】
2014146163.tif 000019
【図６】
2014146163.tif 000020
【図９】
2014146163.tif 000021