(57)【要約】画像処理装置において、色の着色を用いて画像が作成され、記録され、操作され、再度作成される。ここで、色の着色は、カラーカードから複数のコンポーネント画像に、色に対するコンポーネントのマッピングを適用し、コンポーネント画像は、カラーカードの内容に基づいて着色された最終画像を形成することに結び付く。ある例においては、カラーカードは、各Ｎコンポーネントに対し１色をコード化し、その場合、最終画像は、Ｎ単色コンポーネント画像のおのおのがカラーコードによってコード化した色に着色されたものの結合というものになり得る。また、カラーカードが濃さやテクスチャをコード化する例もある。
2007503064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画像が画像データから生成され、該複数の画像がマルチカラーである、コンピュータグラフィックシステムにおいて、該複数の画像を表示する改良された方法は、
該複数の画像のうちの一つ以上を生成するために利用可能な未加工の画像の表示を得ることと、
Ｎコンポーネント画像を含むＮカラー空間を用いた未加工の画像の表示を記憶することであって、Ｎが１よりも大きい、ことと、
該Ｎ個のコンポーネントのそれぞれのために、色に対するコンポーネントのマッピングを表すカラーカードを記憶することと、
該未加工の画像の表示のコンポーネントから該カラーカードを用いて複数の画像のうちの少なくとも一つを生成することであって、該マッピングが該未加工の画像を表示するために用いられた該コンポーネントから独立している、ことと
を包含する、方法。
【請求項２】
Ｎが３であり、前記Ｎコンポーネント画像が、赤コンポーネント画像、緑コンポーネント画像、および青コンポーネント画像を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数の画像において、個別に着色されたそれぞれの画像のために、個別のカラーカードを記憶することをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記カラーカードが、対応するコンポーネント画像に対応するために、カラーを表す値を保持する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記カラーカードが、対応するコンポーネント画像に対応するために、色の強さを表す値を保持する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記カラーカードが、対応するコンポーネント画像に対応するために、色の強さを表す値を保持する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
少なくとも一つの画像のそれぞれのピクセルのカラー値が、前記コンポーネント画像における同じ画素値と同じであるように、色に対するコンポーネントのマッピングのそれぞれが、コンポーネントに一定のカラー値をマップする、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも一つの画像のそれぞれのピクセルのカラー値が、前記コンポーネント画像における同じ画素値のために変化し得、結果的に、該色に対するコンポーネントのマッピングの位置依存によって決定されるテクスチャとなり得るように、色に対するコンポーネントのマッピングが、コンポーネントにカラー値をマップする、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の参照）
本出願は、ＲＥＰＲＥＳＥＮＴＩＮＧ  ＣＯＬＯＲＳ  ＩＮ  ＳＴＯＲＥＤ  ＩＭＡＧＥＳ  ＵＳＩＮＧ  ＣＯＬＯＲ  ＴＩＮＴＩＮＧと題され、２００３年５月１３日に出願された、同時係属の米国特許出願番号第６０／４７０，００３号からの優先権を主張し、本文書全体において述べられるあらゆる目的において、ここに援用される。
【０００２】
本発明は、一般に、画像表示に関する。より詳細には、カラー画像を効果的に記憶および利用することに関する。
【背景技術】
【０００３】
デジタル画像は、通常、画素カラー値またはタプルのＮ次元のアレイによって表示される。例えば、二次元のカラー画像は、二次元の画素のアレイによって表示され得、それぞれの画素は、赤−緑−青（ＲＧＢ）の三つ組にしがたった画素カラーを割り当てられ、その三つ組のそれぞれのコンポーネントは有限値によって表示される。他のカラー空間は利用され得るが、通常、画像は、カラー空間から選択された画素カラーを有するそれぞれの画素によって表示可能である。カラー空間の例は、ＲＧＢ、ＣＹＭＫ（ｃｙａｎ−ｙｅｌｌｏｗ−ｍａｇｅｎｔａ−ｂｌａｃｋ）を含み、時折、アルファ値などのような、トランスペアレンシー（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）値を含む。
【０００４】
それぞれの画素が、赤コンポーネントの０〜２５５、緑コンポーネントの０〜２５５、および青コンポーネントの０〜２５５の値を有し得る画像のために、２４ビットが、解凍された画像においてそれぞれの画素を表示するために使用される。しばしば、これは画素当りで使用されるにはメモリを使用しすぎ、実際にはほんの少しのカラーが画像において存在する場合などのように、高解像度は使用され得ない。さらに、多数の画像がディスプレイの一部であり、多くの共通点を有し得、しかし異なるカラーパターンを有し得る場合、記憶装置は多数の画像のために利用され、さらに追加のメモリが要求される。
【０００５】
パレット（または、カラー検査表、「ＣＬＵＴｓ」）は、しばしば、画素当りのビット要求を減少させるために利用される。パレットアプローチを有し、それぞれ異なったカラー画素のためのカラー値またはタプルが表に入力される。その表が大きすぎる場合、一部の画素値は、表のサイズを低減させるために（多くの場合、画質を一部失う）、他のものへ折り込まれ得る。次いで、それぞれの画素は、その画素カラータプルよりも、表へのインデックスによって表示される。パレット表における入力の変化がそのカラーの全ての画素を変化させる場合、パレットは迅速な色の置き換えを割り当てる。
【０００６】
これらの技術は、画像デザイナーに、完全な機能を与えない。上記に記載された先行技術の欠点を克服することが所望される。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
画像処理装置の一実施形態において、色の着色を用いて画像が作成され、記録され、操作され、再度作成される。ここで、色の着色は、カラーカードから複数のコンポーネント画像に、色に対するコンポーネンのマッピングを適用し、コンポーネント画像は、カラーカードの内容に基づいて着色された最終画像を形成することに結び付く。ある例においては、カラーカードは、各Ｎコンポーネンに対し１色をコード化し、その場合、最終画像は、Ｎ単色コンポーネント画像のおのおのがカラーコードによってコード化した色に着色されたものの結合というものになり得る。また、カラーカードが濃さやテクスチャをコード化する例もある。
【０００８】
本明細書の残りの部分と添付の図面とを参照することによって、ここに開示する本発明の性質および利点をよりよく理解することができよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図面は、本発明の実施形態の様々な局面を示す。
【００１０】
図１は、ゲームデータを作成し、ゲームデータを記録し、画像を作成するためのシステム１００のブロック図であり、本発明の一態様によるゲームシステムを提示するための図である。本開示を検討するうえで、他の変更があるということは明白である。図示したように、ゲーム開発システム１０２へ与えられた入力は、ゲーム記録装置１０４内で表現される、画像を含むゲームを作成するのに使用される。ゲーム記録装置１０４の例はＣＤ−ＲＯＭとして図示したが、その他の記録媒体もまた使用可能であることは明白である。特に有益となるのは、ゲーム記録装置１０４に効率的に画像データを記録できること、必要なメモリ容量を低減できること、画像の作成において大きな柔軟性を見込めること、最終画像の作成においてコンピュータ操作を省くことができること、そしてその他の利点である。
【００１１】
適切な画像の提示を含め、ゲームシステム１０６がビデオゲームの実行に必要とする情報をゲーム記録装置１０４が与える。ゲームアプリケーションに加え、マルチカラー画像を用いたその他のアプリケーションに本発明を応用することができる。ゲームシステム１０６が作成した画像をディスプレイ１０８上に表示したり、それらの画像を使用するであろう他の画像シンクへ与えることもできる。
【００１２】
ゲームシステム１０６の構成要素の例が図１に示されており、プロセッサ１１０と、ゲーム記録装置１０４またはその他のソースが与えたゲーム命令を記録しておくためのインストラクションメモリ１１２と、ゲーム記録装置１０４またはその他のソースが与えたデータもしくはゲームシステム１０６の操作中に作成されたデータを記録しておくためのデータメモリ１１４とを含んでいる。
【００１３】
図２は、画像データを着色してゲームシステム１０６内で使用できる着色画像を作成するプロセスの１つを説明する流れ図である。図に示すように、着色プロセス２１０は、画像データ２００と、カラーカードコンテンツ２０２とをゲーム記録装置１０４から受け取る。カラーカードコンテンツ２０２を他のソースから取得することも可能であろう。また、カラーカードとは、一般的に、画像データから着色画像２２０への変換を識別するデータセットを指し、画像は次いでディスプレイまたはその他の画像シンクへ与えられる。
【００１４】
図３は、画素レコードおよびカラーカードからの画素値から出力画素値を作成するための着色ロジックの概略図である。ゲーム記録装置１０４上に記録されている画像データをもとにした画像と同様に、この着色ロジックは、未加工の画像表示から１つ以上の複数の画像を作成するのに用いることも可能であろう。ここで、Ｎコンポーネント画像として未加工の画像が記録されており、Ｎは１よりも大きいものとする。カラーカードは、Ｎコンポーネンのそれぞれに対してコンポーネントに色をマッピングするデータセットである。特に、マッピングは、未加工の画像を表示するのに用いるコンポーネントとは独立したものであり得る。マッピングは、コンポーネントをマッピングするべき色を表示することができ、また、テクスチャまたはさらに複雑なマッピングを表示することができる。
【００１５】
１つの画素レコード３００が示されており、未加工の画像の与えられた画素に対する画素値３０２（Ｒ）と、３０２（Ｇ）と、３０２（Ｂ）とを備えている。単色マッピングにカラーカードを用いる場合、カラーカードは各コンポーネントに対して着色価３０４を含み得る。着色価３０４は、多数の（または様々な規模の）コンポーネントに匹敵する規模のベクトル量であり得る点に留意されたい。
【００１６】
図示した例をここに説明するが、他の変更が可能であることは理解されよう。乗算器３０６を用いて、画素値３０２に、対応する着色価３０４（１）、３０４（２）、および３０４（３）を掛ける。乗算器３０６は、その結果をインバータ群３０８に与え、代わってインバータ３０８は加算器３１０にその結果を出力する。加算器３１０の出力は、インバータ３１２によって反転され、インバータ３１２は画素に対する出力値を与える。実際には、未加工の画像の「赤」、「緑」、および「青」のチャンネル（コンポーネント）にそれぞれ新たな色を掛け、白から引いて逆を求め、その逆を互いに掛け合わせ（色を論理「和」算する）、その結果を転換して最終画像を得る。
【００１７】
これらの操作は、ソフトウェアのステップ同様、個々のハードウェア要素または同様の結果を得るための他の技術によって実行できる。数学的には、操作は以下の等式に示すとおりである。なお、画像として記録されている画素に対する未加工の値は、変数ＩｎＲ、ＩｎＧ、およびＩｎＢによって表す。また、コンポーネント（および出力コンポーネント）に対するカラー値の範囲は０〜Ｍ（たとえばＭ＝２５５）とする。関数Ｔ（ｘ，ｙ）は、カラーカードから、ｘ番目の着色価のうちｙ番目のコンポーネントを指すものとし、出力画素の色は（ＯｕｔＲ，ＯｕｔＧ，ＯｕｔＢ）とする。
【００１８】
ＯｕｔＲ＝（（Ｍ−（ＩｎＲ／Ｍ＊Ｔ（１，Ｒ）））＊（Ｍ−（ＩｎＧ／Ｍ＊Ｔ（２，Ｒ）））＊（Ｍ−（ＩｎＢ／Ｍ＊Ｔ（３，Ｒ））））−Ｍ
ＯｕｔＧ＝（（Ｍ−（ＩｎＲ／Ｍ＊Ｔ（１，Ｇ）））＊（Ｍ−（ＩｎＧ／Ｍ＊Ｔ（２，Ｇ）））＊（Ｍ−（ＩｎＢ／Ｍ＊Ｔ（３，Ｇ））））−Ｍ
ＯｕｔＢ＝（（Ｍ−（ＩｎＲ／Ｍ＊Ｔ（１，Ｂ）））＊（Ｍ−（ＩｎＧ／Ｍ＊Ｔ（２，Ｂ）））＊（Ｍ−（ＩｎＢ／Ｍ＊Ｔ（３、Ｂ））））−Ｍ
（等式１〜３）
範囲が０からＭでない場合、または期待の範囲内に値を保つために必要であるなどの場合、オフセット線を追加することもできる。着色価Ｔ０もまた０からＭでない場合、１つ以上の正規化因子を追加することもできる。着色空間において、以下の等式がより適切であろう。
【００１９】
ＯｕｔＲ＝（ＩｎＲ／Ｍ＊Ｔ（１，Ｒ））＋（ＩｎＧ／Ｍ＊Ｔ（２，Ｒ））＋ＩｎＢ／Ｍ＊Ｔ（３，Ｒ））（等式４）
ＯｕｔＧ＝（ＩｎＲ／Ｍ＊Ｔ（１，Ｇ））＋（ＩｎＧ／Ｍ＊Ｔ（２，Ｇ））＋ＩｎＢ／Ｍ＊Ｔ（３，Ｇ））（等式５）
ＯｕｔＢ＝（ＩｎＲ／Ｍ＊Ｔ（１，Ｂ））＋（ＩｎＧ／Ｍ＊Ｔ（２，Ｂ））＋ＩｎＢ／Ｍ＊Ｔ（３，Ｂ））（等式６）
以上のように、３つのコンポーネントの値（ここではＲ、Ｇ、Ｂのことであるが、任意に割当てるものである）は、カラーカードが決定したいかなる３色とも置き換えることができる。この方法を用いて、使用の度に１つのテクスチャおよび１つのパレットのみが必要であり、著しくメモリを節約できる。任意の色を任意のテクスチャと組み合わせることができ、その結果テクスチャの専門者の作業がより少なくなる。
【００２０】
上記の配置を用いれば、異なるカラーカードを用いた１つの画像データのセットからゲームシステムによって複数の異なる着色画像を作成することができる。複数の画像のうちの異なる着色画像は、互いに全く違って見え得るということにも留意されたい。たとえば、画像データが３つのコンポーネント画像を含み、多様なカラーカードを用いられている画像データ配置を考慮されたい。同一色に各コンポーネントをマッピングするカラーカードに対し、結果の画像は白黒になり、画像のコンポーネントも対応している可能性がある。異なる色に各コンポーネントをマッピングし、また場合によってはテクスチャにコンポーネントをマッピングするカラーカードに対し、結果の画像は大きく異なるであろう。勿論、カラーカードがいくらか変形すれば、結果の画像は同様ではあるが異なる色によるものであろう。たとえば、２つのカラーカードマッピングがあり、一方は赤、緑、青に対する３つのコンポーネントをマッピングし、他方は黄、紫、橙に対する３つのコンポーネントをマッピングする場合、結果は２つの色違いの画像になるが、画像は非常に似たものになるであろう。
【００２１】
たとえば、図４に示す画像を考慮されたい。第１の画像は、３つのコンポーネントの画像として着色プロセスへ与えられた画像データを表す。たとえば、第１および第２のコンポーネントの明るい領域および暗い領域が「編み目」模様の主要因であり、第３の画像が縦縞模様の主要因であると仮定されたい。さらに、カラーカードＡは第１および第２の異なる色に対するコンポーネント画像をマッピングし、第３のコンポーネント画像をコントラスト範囲の低い別の色に対してマッピングすると仮定されたい。結果は編み目模様で縞のないシャツの画像である。ここで、第１および第２のコンポーネント画像を非常に類似した色に対してマッピングし、第３のコンポーネント画像を対照的な色に対しマッピングする、異なるカラーカードＢを用いると、結果は全く異なり、わずかな編み目模様と鮮やかな縞模様を伴うシャツの画像である。これらの画像は両方とも同一の画像データから作成できるため、ゲーム開発者は画像に使用できる模様やオブジェクトについてより柔軟性を見込むことができる。この技術を用いれば、異なって見えるアレイの衣服またはその他のオブジェクトを、１つの画像データのセットによって容易に表現できる。
【００２２】
１つ以上の複数の画像を作成するために記録装置に基本画像を画像データとして用意する方法は多数ある。たとえば、単に基本画像を赤、緑、青のコンポーネントに分割することができよう。他の変更において、コンポーネントはカラーカードが追加したカラー値に最終的に一致しないが、その代わり、たとえば値域または微少な色および／または値の修正等、他の画像の様相を表現できる。
【００２３】
たとえば、基本画像をハイライト画素（最輝度画素）と、中間トーン（輝度が中間の画素）と、シャドウ画素（最も暗い画素）とに分離することができる。この分離は、髪やその他の滑らかで有機的な形状に適している。ペインティングを通して、画素値は維持しつつ色のチャンネルを分離することは、衣服に有用であり、色および値の微少な修正に対して色のチャンネルを分離することは、皮膚に有用である。
【００２４】
範囲の分離に対し、最輝度画素は、未加工の画像の「赤」のコンポーネントに割当てられ（必ずしも赤ではなく、そのコンポーネントに記録されているという点に留意されたい）、５０％グレー付近の画素値は、未加工の画像の「緑」のコンポーネントに割り当てられ、最も暗い画素は、未加工の画像の「青」のコンポーネントに割当てられる。画像を作成する際、カラーカードは、色彩のハイライト用の色である着色１（「ハイライト」の色）と共に用いられ、中間色の着色には着色２と共に、陰影の着色には着色３と共に用いられる。このことによって、多数の異なる様相の画像を１つの基本テクスチャから作成することができる。
【００２５】
基本画像のヒストグラムが値の全範囲に及ばない場合、基本画像はヒストグラムを最大範囲に拡大するよう正規化する。代わりに、ハイライトと、中間色と、陰影との境界はうまく別れるように調整される。このような境界の調整は、手動または自動で実行できる。
【００２６】
いくつかの場合または範囲の分離において、黒い髪型の縁は２色の間に生じ得る。このため、等式１から等式３で設定した上記の式に基づくロジックを用いる代わりに、等式７から等式９に設定する以下の式を代用することができる（Ｔ０という適当な正規化を適切として）。
【００２７】
ＯｕｔＲ＝（（ＩｎＲ／Ｍ＊Ｔ（１，Ｒ））＊（ＩｎＧ／Ｍ＊Ｔ（２，Ｒ））＊（ＩｎＢ／Ｍ＊Ｔ（３，Ｒ）））（等式７）
ＯｕｔＧ＝（（ＩｎＲ／Ｍ＊Ｔ（１，Ｇ））＊（ＩｎＧ／Ｍ＊Ｔ（２，Ｇ））＊（ＩｎＢ／Ｍ＊Ｔ（３，Ｇ）））（等式８）
ＯｕｔＢ＝（（ＩｎＲ／Ｍ＊Ｔ（１，Ｂ））＊（ＩｎＧ／Ｍ＊Ｔ（２，Ｂ））＊（ＩｎＢ／Ｍ＊Ｔ（３，Ｂ）））（等式９）
いくつかの画像において、異なる式のセットを異なる要素に用いることができる。たとえば、髪および皮膚の色は等式７から等式９を用いて作成し、一方で衣服の色は等式１から等式３の「追加」式を用いて作成できる。式のセットは、追加式セットまたは等式７から９の乗算式セットに限定されるものではなく、他の式セットが考えられる。たとえば、コンポーネントは「上に」、「差」、「トップに」、「内側に」、「外側に」等のオペレータを用いて組み合わせられ得る。上記の例では、オペレータは各コンポーネントに対して類似しているが、この場合である必要はなく、様々な式を様々なコンポーネントに対して用いることができる。
【００２８】
ゲーム内のプレイヤーの顔等の皮膚の画像には、１つの基本画像を用いることができ、異なる皮膚の明るさを出すために異なるカラーカードが用いられる。このようにして、異なる皮膚の明るさを伴う異なる画像を、ゲーム記録装置内に記録されている１つの基本画像からのゲームによって作成することができ、記録装置の余地を節約し、開発を容易にすることができる。
【００２９】
上記の説明は例示的であり、限定的なものではない。本開示を検討するうえで本発明の多様な変更がなされ得ることは、当業者にとって明白であろう。したがって、本発明の範囲は、以上の説明を参照して決定されるものではなく、添付の請求項を参照し、請求項の均等物の全範囲に沿って決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ゲームデータを作成し、ゲームデータを記録し、ゲームシステムによって表示するべく画像を作成するための、本発明の局面によるシステムのブロック図である。
【図２】画像データを着色し、図１に示すようなゲームシステムにおいて使用できる着色画像を作成するための１つのプロセスを説明する流れ図である。
【図３】画素レコードおよびカラーカードからの画素値から出力画素値を生成するための着色ロジックの概略図である。
【図４】着色プロセスの様相を示す画像の図である。
【図１】
2007503064.tif 000003
【図２】
2007503064.tif 000004
【図３】
2007503064.tif 000005
【図４】
2007503064.tif 000006
【国際調査報告】
2007503064.tif 000007