(57)【要約】【課題】  建物に当たっている光源（太陽光）の位置を求めて外壁に影を付ける作業の自動化を目的とする。【解決手段】  コンピュータ画面上に表示されている画像の中で光源からの光が当たっている面を選択する面選択部と、選択した面の中で前記光源からの光が直接当たっている日向部分と当たっていない日影部分を選択する部分選択部と、選択された日向部分と日影部分における明るさから、光源の方向を計算する方向計算部と、計算した方向に基づいて選択した面に反映する明るさを計算する明るさ計算部を有する。【選択図】  図１
2006039889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータを、
コンピュータ画面上に表示されている画像の中で光源からの光が当たっている面を選択する面選択部、
選択した面の中で前記光源からの光が直接当たっている日向部分と当たっていない日影部分を選択する部分選択部、
選択された日向部分と日影部分における明るさから、光源の方向を計算する方向計算部、
計算した方向に基づいて選択した面に反映する明るさを計算する明るさ計算部、
選択した面に計算した明るさを反映する反映処理部、
として機能させる光源計算プログラム。
【請求項２】
前記方向計算部を、前記日向部分から２箇所と前記日影部分から２箇所を指定して光源の方向を計算する処理部として更に機能させる請求項１記載の光源計算プログラム。
【請求項３】
前記反映処理部を、前記方向θが０°または９０°の場合、前記光源からの光が当たっている面には一定の明るさを付加し、当たっていない面には該明るさを減じ、θが４５°の場合、明るさの補正はせず、θがその他の場合、所定の明るさを付加または減じる処理部として更に機能させる請求項１または２記載の光源計算プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
建物の外壁に当たる光源方向を考慮して該外壁に影を反映するプログラムに関する
【背景技術】
【０００２】
家屋の外壁のリフォームをシミュレーションしようとすると、従来は写真内の光源の位置を計算することができないため、写真の加工等において、常に光源の位置を想定し、影を作成することで臨場感を出す必要があった。しかし、その作業の自動化は難しく、常に手作業となってしまい手間がかかっていた。
【０００３】
例えば、図５の写真の外壁に図６の様に新しい外壁を取り付けても、影が考慮されずにのっぺりとして臨場感がない。そこで図７の様に影が付くと臨場感が増すが、個々の影を手作業で指定することは大変手間である。
【０００４】
また、従来技術である特開平８−１４６４８４公報には、光源からの光の入射方向と光の強度により撮影時に発生する影の状態を予測して撮影条件を自動設定する発明が開示され、特開平１０−７４０３６には、改修する建物の外観を撮影し、撮影したデータをコンピュータにて処理し処理後のデータを顧客に提示して外壁改修を進める発明が開示されている。しかし、外壁に影を付けて臨場感を出す技術については開示されていない。
【特許文献１】特開平８−１４６４８４
【特許文献２】特開平１０−７４０３６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上の点に鑑み本願発明は、家屋の外壁のリフォームをシミュレーションする際に、建物に当たっている光源（太陽光）の位置を求めて外壁に影を付ける作業の自動化を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願第１の発明は、コンピュータ画面上に表示されている画像の中で光源からの光が当たっている面を選択する面選択部と、選択した面の中で前記光源からの光が直接当たっている日向部分と当たっていない日影部分を選択する部分選択部と、選択された日向部分と日影部分における明るさから、光源の方向を計算する方向計算部と、計算した方向に基づいて選択した面に反映する明るさを計算する明るさ計算部を有する。
【０００７】
第２の発明は、前記方向計算部が、前記日向部分から２箇所と前記日影部分から２箇所を指定して光源の方向を計算する処理部を有する。
【０００８】
第３の発明は、前記反映処理部が、前記方向θが０°または９０°の場合、前記光源からの光が当たっている面には一定の明るさを付加し、当たっていない面には該明るさを減じ、θが４５°の場合、明るさの補正はせず、θがその他の場合、所定の明るさを付加または減じる処理部を有する。
【発明の効果】
【０００９】
従来のように個々の手作業がなくなり、ユーザが日向と日影を指定するだけでリフォームした外壁に影が付くので、家屋の外壁のリフォームのシミュレーションが容易になる。また、日向２箇所と日影２箇所指定するだけで、容易に影を付ける計算をすることができる。また、任意の太陽の方向に応じて、容易に影を付ける計算をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本願発明の実施例の構成図である。面選択部１は、ユーザが選択した建物の壁（面）を記憶する処理部である。日向日影選択部２は、面選択部１で選択された建物の壁（面）の中から日が当たっている日向の部分と日が当たっていない日影の部分を、ユーザが選択して記憶する処理部である。方向計算部３は、光源の方向を計算する処理部である。明るさ計算部４は、計算した方向に基づいて選択された壁（面）に反映する明るさの度合いを計算する処理部である。明るさの度合いとは、日が当たっている壁の明るさを増加させる量、日が当たっていない壁の明るさを減少させる量をいう。反映処理部５は、選択した壁（面）に計算した明るさの度合いを反映する処理部である。
【００１１】
図２の写真を例に、本実施例をフローチャート（図４）を交えて説明する。
【００１２】
コンピュータ画面に表示されている建物の直交する２面（ここではＡ面とＢ面）がユーザによって選択されると、面選択部１は、選択された面を記憶する（Ｓ１）。
【００１３】
次に、このＡ面とＢ面に日が当たっている日向部分ｐ、ｑと影になっている日影部分ｐ’、ｑ’がユーザによって選択されると、日向日影選択部２は、選択されたｐ、ｑ、ｐ’、ｑ’における赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの色値を記憶する（Ｓ２）（図２）。
【００１４】
次に、方向計算部３は、以下に従って方向を計算する（Ｓ３）。まず、選択した日向部分と日影部分を次式によってグレー値Ｉに変換する。
【数１】
2006039889.tif 000003
【００１５】
A面Ｂ面で影になっている部分のグレー値はほぼ同じであり、影になっている日影部分は、光源である太陽光とは別に写真の現場全体に掛かる拡散反射成分と考え、日が当たっている日向部分から差し引く。そして、差し引いた値の差分より、太陽の光源方向を計算する。すなわち、ｐ点のグレー値をＩｐ、ｑ点のグレー値をＩｑ、ｐ’点のグレー値をＩｐ’、ｑ’点のグレー値をＩｑ’で表すと、光源方向θは次式で計算される。
【数２】
2006039889.tif 000004
【００１６】
このとき、図３におけるＢ面へは、角度θで太陽光が当たっていることになる。一方、Ａ面には角度９０°−θで太陽光が当たっていることになる。
【００１７】
次に、明るさ計算部４は、求めた光源方向θを元に、Ａ面とＢ面に対して反映する明るさの度合いを、以下の様に光源方向θの角度に応じて計算する（Ｓ４）。
【００１８】
θ＝４５°の場合、Ａ面とＢ面とも同じ明るさと判断して、明るさの度合いの補正を行わない。
【００１９】
θ＝０°の場合、Ａ面に太陽光が垂直に当たっているため、Ａ面に一定の明るさ（任意の明るさの度合いＳ）を付加する。太陽光が当たっていないＢ面に対しては、一定の暗さ（−Ｓ）を付加する。
【００２０】
θ＝９０°の場合、Ｂ面に太陽光が垂直に当たっているため、Ｂ面に一定の明るさＳを付加する。太陽光が当たっていないＡ面に対しては、一定の明るさ（−Ｓ）を付加する。
【００２１】
θ＜４５°の場合、Ａ面はＢ面より強く太陽光が当たっていることになる。このとき、次式の明るさの度合いをＡ面に付加する。
【数３】
2006039889.tif 000005
【００２２】
また、B面はＡ面より弱く太陽光が当たっていることになる。このとき、次式の明るさの度合いをＢ面に付加する。
【数４】
2006039889.tif 000006
【００２３】
θ＞４５°の場合、θ＜４５°の場合と逆になる。
【００２４】
最後に、反映処理部５は、計算した明るさの度合いＳを、Ａ面とＢ面に反映する。
【００２５】
本実施例では、建物の壁に太陽光が当たっているケースで説明したが、建物に限らず任意の家具をはじめとする物体に、太陽光や任意の光源からの光があたる状態でもよい。
【００２６】
（付記１）コンピュータを、
コンピュータ画面上に表示されている画像の中で光源からの光が当たっている面を選択する面選択部、
選択した面の中で前記光源からの光が直接当たっている日向部分と当たっていない日影部分を選択する部分選択部、
選択された日向部分と日影部分における明るさから、光源の方向を計算する方向計算部、
計算した方向に基づいて選択した面に反映する明るさを計算する明るさ計算部、
選択した面に計算した明るさを反映する反映処理部、
として機能させる光源計算プログラム。（１）
（付記２）前記方向計算部を、前記日向部分から２箇所と前記日影部分から２箇所を指定して光源の方向を計算する処理部として更に機能させる付記１記載の光源計算プログラム。（２）
（付記３）前記方向計算部を、前記日向部分から２箇所ＩｐとＩｑと、前記日影部分から２箇所Ｉｐ’とＩｑ’を指定して次式によって光源の方向θを計算する処理部として更に機能させる付記２記載の光源計算プログラム。
ｔａｎθ＝（Ｉｑ−Ｉｑ’）／（Ｉｐ−Ｉｐ’）
（付記４）前記反映処理部を、前記方向θが０°または９０°の場合、前記光源からの光が当たっている面には一定の明るさを付加し、当たっていない面には該明るさを減じ、θが４５°の場合、明るさの補正はせず、θがその他の場合、所定の明るさを付加または減じる処理部として更に機能させる付記１、２または３記載の光源計算プログラム。（３）
（付記５）前記反映処理部を、前記方向θがその他の場合における所定の明るさは次式によって計算する処理部として更に機能させる付記４記載の光源計算プログラム。
（４５°−θ）／４５°×Ｓ
（付記６）コンピュータ画面上に表示されている画像の中で光源からの光が当たっている面を選択する面選択部、
選択した面の中で前記光源からの光が直接当たっている日向部分と当たっていない日影部分を選択する部分選択部、
選択された日向部分と日影部分における明るさから、光源の方向を計算する方向計算部、
計算した方向に基づいて選択した面に反映する明るさを計算する明るさ計算部、
選択した面に計算した明るさを反映する反映処理部、
を有する光源計算機。
（付記６）コンピュータ画面上に表示されている画像の中で光源からの光が当たっている面を選択する面選択ステップ、
選択した面の中で前記光源からの光が直接当たっている日向部分と当たっていない日影部分を選択する部分選択ステップ、
選択された日向部分と日影部分における明るさから、光源の方向を計算する方向計算部、
計算した方向に基づいて選択した面に反映する明るさを計算する明るさ計算ステップ、
選択した面に計算した明るさを反映する反映処理ステップ、
を有する光源計算方法。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】構成図
【図２】各壁面において指定する日向と日影
【図３】求める角度の説明
【図４】本願発明のフローチャート
【図５】元の写真
【図６】外壁を貼り付けたイメージ
【図７】元の影を考慮したイメージ
【符号の説明】
【００２８】
１  面選択部
２  日向日影選択部
３  方向計算部
４  明るさ計算部
５  反映処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006039889.tif 000011
【図６】
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【図７】
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