(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絵柄の形成された層、凹凸形状の形成された層及び光沢情報の形成された層を含む複数の層により構成される面材において、前記絵柄、前記凹凸形状及び前記光沢情報からなる模様の仕上がりを示す模様可視化画像を表示する面材模様仕上がりシミュレーションシステムであり、
絵柄画像データ、凹凸形状画像データ、光沢画像データの各々の層のいずれかあるいは重ね合わせた前記模様可視化画像を生成する画像処理部と、
生成された前記模様可視化画像から、前記層あるいは前記層の重ね合わせに対応する模様可視化画像を選択する表示画像選択部と、
表示画面の所定の表示領域において、表示されている画像を前記表示画像選択部が選択した前記模様可視化画像に切り替えて表示する画像表示制御部と、
を備える
ことを特徴とする面材模様仕上がりシミュレーションシステム。
【請求項２】
前記画像処理部が、前記絵柄画像データ、前記凹凸形状画像データ、前記光沢画像データの各々の層のいずれかあるいは重ね合わせた前記模様可視化画像を予め生成して記憶部に記憶しておき、
前記表示画像選択部が、選択した前記模様可視化画像を前記記憶部から読み出し、前記画像表示制御部に当該模様可視化画像を表示させる
ことを特徴とする請求項１に記載の面材模様仕上がりシミュレーションシステム。
【請求項３】
前記面材が、
前記複数の層のいずれかが、絵柄が形成された層であり、当該絵柄が形成された層の上部の層がエンボス膜の形状を示す前記凹凸形状が形成された層であり、前記絵柄画像データが前記絵柄の画像データであり、前記凹凸形状画像データが前記凹凸形状を示す画像データであり、前記光沢画像データが前記光沢情報を示す画像データである
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の面材模様仕上がりシミュレーションシステム。
【請求項４】
前記画像表示制御部が、前記表示領域に表示する画像を、前記表示画像選択部の選択した模様可視化画像に切り替える際、切り替え前後の模様可視化画像の各々の対応する画素の表示位置が同一となるように、前記表示領域に表示する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の面材模様仕上がりシミュレーションシステム。
【請求項５】
前記表示画像選択部が、前記表示画面の層選択領域において選択された前記層に応じて、前記模様可視化画像を選択する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の面材模様仕上がりシミュレーションシステム。
【請求項６】
前記層選択領域が前記絵柄画像データ、前記凹凸形状画像データ及び前記光沢画像データの各々の層単位選択領域から構成され、
前記表示画像選択部が、
選択された前記層単位選択領域の層の重ね合わせの前記模様可視化画像を、前記表示領域に表示する画像として選択する
ことを特徴とする請求項５に記載の面材模様仕上がりシミュレーションシステム。
【請求項７】
前記層選択領域が切り替えボタンとして形成されており、
前記表示画像選択部が、
前記層選択領域が押下される毎に、前記層の重ね合わせを切り替え、切り替えられた層の重ね合わせの前記模様可視化画像を、前記表示領域に表示する画像として選択する
ことを特徴とする請求項５に記載の面材模様仕上がりシミュレーションシステム。
【請求項８】
前記表示領域に表示されている前記模様可視化画像における前記層のデータを編集する編集部をさらに備えている
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の面材模様仕上がりシミュレーションシステム。
【請求項９】
前記表示領域に前記層のデータを調整する調整領域が設けられており、
前記編集部が前記調整領域を操作することにより、前記表示領域に表示されている前記模様可視化画像において、編集対象の前記層のデータを前記操作に対応して調整し、この調整に伴い表示されている模様可視化画像を前記画像処理部に対して変更させる
ことを特徴とする請求項８に記載の面材模様仕上がりシミュレーションシステム。
【請求項１０】
前記調整領域が、前記層毎に対応したスライダーとして設けられている
ことを特徴とする請求項９に記載の面材模様仕上がりシミュレーションシステム。
【請求項１１】
前記調整領域が、データの調整を行うデータ調整領域と、編集対象とする前記層を選択する編集層選択領域と
を有していることを特徴とする請求項９に記載の面材模様仕上がりシミュレーションシステム。
【請求項１２】
前記データ調整領域が第１調整軸と第２調整軸とからなる２次元調整平面を有しており、
前記第１調整軸及び前記第２調整軸の各々の軸に対し、それぞれ編集対象となる前記層を前記編集層選択領域により設定する
特徴とする請求項１１に記載の面材模様仕上がりシミュレーションシステム。
【請求項１３】
絵柄の形成された層、凹凸形状の形成された層及び光沢情報の形成された層を含む複数の層により構成される面材において、前記絵柄、前記凹凸形状及び前記光沢情報からなる模様の仕上がりを示す模様可視化画像を表示する面材模様仕上がりシミュレーション方法であり、
画像処理部が、絵柄画像データ、凹凸形状画像データ、光沢画像データの各々の層のいずれかあるいは重ね合わせた前記模様可視化画像を生成する画像処理過程と、
表示画像選択部が、生成された前記模様可視化画像から、前記層あるいは前記層の重ね合わせに対応する模様可視化画像を選択する表示画像選択過程と、
画像表示制御部が、表示画面の所定の表示領域において、表示されている画像を前記表示画像選択部が選択した前記模様可視化画像に切り替えて表示する画像表示制御過程と
を含む
ことを特徴とする面材模様仕上がりシミュレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンボス加工された面材の模様の仕上がりをシミュレーションする面材模様仕上がりシミュレーションシステム及び面材模様仕上がりシミュレーション方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、表面に凹凸模様を有する壁紙や合成皮革等の媒体、車の内装材、例えば特許文献１に記述されている床や家具に用いられる化粧シート、工業製品表面の加飾材等の面材表面には、白地や単色、または複数の色から構成される絵柄や凹凸形状などによる模様が形成されており、面材表面に対する絵柄の印刷を行い、その上部に凹凸形状を形成するエンボス加工により模様が作成される。
面材のデザインにおいて、面材のデザイナーは、絵柄や凹凸形状等をデザインし、例えば特許文献１あるいは特許文献２により作成された面材の模様の仕上がりを確認する。そして、デザイナーは、面材の模様の仕上がりが、所望の見え（以下、所望の模様形態）ではない場合、絵柄や凹凸形状等を個別に修正し、所望の仕上がりとなるように調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許５６４８７３５号公報
【特許文献２】特許５４３４４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２による面材の模様のシミュレーションでは、面材の模様の仕上がりの模様形態が絵柄の色、凹凸形状の陰影、光沢、複数の層の重ね合わせによる透過及び散乱によって決定されており、絵柄、凹凸形状、光沢のいずれのデザインを修正すればよいか判断し難いという問題がある。
また、特許文献２による面材の模様のシミュレーションでは、面材の陰影を見ることができるが、絵柄の色及び光沢を含めたシミュレーションができない。このため、特許文献２による面材の模様のシミュレーションでは、絵柄の色及び光沢から構成される模様を見ることができず、特許文献１と同様に、絵柄、凹凸形状、光沢のいずれのデザインを修正すればよいか判断し難いという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、色を含めた絵柄とエンボス加工の凹凸形状や透過・散乱効果を持つ層とからなる模様の仕上がりのシミュレーションを行い、各層の仕上がりに対する影響を含めた模様の仕上がりの模様形態を確認することができる面材模様仕上がりシミュレーションシステム及び面材模様仕上がりシミュレーション方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の面材模様仕上がりシミュレーションシステムは、絵柄の形成された層、凹凸形状の形成された層及び光沢情報の形成された層を含む複数の層により構成される面材において、前記絵柄、前記凹凸形状及び前記光沢情報からなる模様の仕上がりを示す模様可視化画像を表示する面材模様仕上がりシミュレーションシステムであり、絵柄画像データ、凹凸形状画像データ、光沢画像データの各々の層のいずれかあるいは重ね合わせた前記模様可視化画像を生成する画像処理部と、生成された前記模様可視化画像から、前記層あるいは前記層の重ね合わせに対応する模様可視化画像を選択する表示画像選択部と、表示画面の所定の表示領域において、表示されている画像を前記表示画像選択部が選択した前記模様可視化画像に切り替えて表示する画像表示制御部と、を備えることを特徴とする。
本発明の面材模様仕上がりシミュレーションシステムは、前記画像処理部が、前記絵柄画像データ、前記凹凸形状画像データ、前記光沢画像データの各々の層のいずれかあるいは重ね合わせた前記模様可視化画像を予め生成して記憶部に記憶しておき、前記表示画像選択部が、選択した前記模様可視化画像を前記記憶部から読み出し、前記画像表示制御部に当該模様可視化画像を表示させることを特徴とする。
本発明の面材模様仕上がりシミュレーションシステムは、前記面材が、前記複数の層のいずれかが絵柄が形成された層であり、当該絵柄が形成された層の上部の層がエンボス膜の形状を示す前記凹凸形状が形成された層であり、前記絵柄画像データが前記絵柄の画像データであり、前記凹凸形状画像データが前記凹凸形状を示す画像データであり、前記光沢画像データが前記光沢情報を示す画像データであることを特徴とする。
【０００７】
本発明の面材模様仕上がりシミュレーションシステムは、前記画像表示制御部が、前記表示領域に表示する画像を、前記表示画像選択部の選択した模様可視化画像に切り替える際、切り替え前後の模様可視化画像の各々の対応する画素の表示位置が同一となるように、前記表示領域に表示することを特徴とする。
【０００８】
本発明の面材模様仕上がりシミュレーションシステムは、前記表示画像選択部が、前記表示画面の層選択領域において選択された前記層に応じて、前記模様可視化画像を選択することを特徴とする。
【０００９】
本発明の面材模様仕上がりシミュレーションシステムは、前記層選択領域が前記絵柄画像データ、前記凹凸形状画像データ及び前記光沢画像データの各々の層単位選択領域から構成され、前記表示画像選択部が、選択された前記層単位選択領域の層の重ね合わせの前記模様可視化画像を、前記表示領域に表示する画像として選択することを特徴とする。
【００１０】
本発明の面材模様仕上がりシミュレーションシステムは、前記層選択領域が切り替えボタンとして形成されており、前記表示画像選択部が、前記層選択領域が押下される毎に、前記層の重ね合わせを切り替え、切り替えられた層の重ね合わせの前記模様可視化画像を、前記表示領域に表示する画像として選択することを特徴とする。
【００１１】
本発明の面材模様仕上がりシミュレーションシステムは、前記表示領域に表示されている前記模様可視化画像における前記層のデータを編集する編集部をさらに備えていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の面材模様仕上がりシミュレーションシステムは、前記表示領域に前記層のデータを調整する調整領域が設けられており、前記編集部が前記調整領域を操作することにより、前記表示領域に表示されている前記模様可視化画像において、編集対象の前記層のデータを前記操作に対応して調整し、この調整に伴い表示されている模様可視化画像を前記画像処理部に対して変更させることを特徴とする。
【００１３】
本発明の面材模様仕上がりシミュレーションシステムは、前記調整領域が、前記層毎に対応したスライダーとして設けられていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の面材模様仕上がりシミュレーションシステムは、前記調整領域が、データの調整を行うデータ調整領域と、編集対象とする前記層を選択する編集層選択領域とを有していることを特徴とする。
【００１５】
本発明の面材模様仕上がりシミュレーションシステムは、前記データ調整領域が第１調整軸と第２調整軸とからなる２次元調整平面を有しており、前記第１調整軸及び前記第２調整軸の各々の軸に対し、それぞれ編集対象となる前記層を前記編集層選択領域により設定する特徴とする。
【００１６】
本発明の面材模様仕上がりシミュレーション方法は、絵柄の形成された層、凹凸形状の形成された層及び光沢情報の形成された層を含む複数の層により構成される面材において、前記絵柄、前記凹凸形状及び前記光沢情報からなる模様の仕上がりを示す模様可視化画像を表示する面材模様仕上がりシミュレーション方法であり、画像処理部が、絵柄画像データ、凹凸形状画像データ、光沢画像データの各々の層のいずれかあるいは重ね合わせた前記模様可視化画像を生成する画像処理過程と、表示画像選択部が、生成された前記模様可視化画像から、前記層あるいは前記層の重ね合わせに対応する模様可視化画像を選択する表示画像選択過程と、画像表示制御部が、表示画面の所定の表示領域において、表示されている画像を前記表示画像選択部が選択した前記模様可視化画像に切り替えて表示する画像表示制御過程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、色を含めた絵柄とエンボス加工の凹凸形状や透過・散乱効果を持つ層とからなる模様の仕上がりのシミュレーションを行い、各層の仕上がりに対する影響を含めた模様の仕上がりの模様形態を確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態による面材模様仕上がりシミュレーションシステムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】面材データベース１８に予め書き込まれて記憶されている、シミュレーションに用いるテーブルの構成例を示す図である。
【図３】シミュレーションの結果に対応して記憶部２３に記憶される結果データテーブルの構成例を示す図である。
【図４】図１における画像処理部１３の構成例を示す図である。
【図５】光源から出射される出射光Ｉｉとエンボス膜の表面の各画素に入力される放射照度Ｅとの対応を説明する図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における面材模様仕上がりシミュレーションシステムの操作画面の一例を示している。
【図７】本発明の第１の実施形態における面材模様仕上がりシミュレーションシステムの操作画面の一例を示している。
【図８】表示画面１００における表示領域に表示する画像の選択の一例について説明する図である。
【図９】表示画面１００における表示領域に表示する画像の選択の一例について説明する図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態による面材模様仕上がりシミュレーションシステムの構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態における面材模様仕上がりシミュレーションシステムの操作画面の一例を示している。
【図１２】本発明の第２の実施形態における面材模様仕上がりシミュレーションシステムの操作画面の他の一例を示している。
【図１３】本発明の第２の実施形態における面材模様仕上がりシミュレーションシステムの操作画面の他の一例を示している。
【図１４】本発明の第２の実施形態における面材模様仕上がりシミュレーションシステムにおける模様可視化画像の画像データ生成の処理の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態による面材模様仕上がりシミュレーションシステムの構成の一例を示すブロック図である。図１において、面材模様仕上がりシミュレーションシステム１は、入力部１１、画像処理部１３、表示領域設定部１４、表示画像選択部１５、画像表示制御部１６、表示部１７、面材データベース１８、絵柄画像記憶部１９、凹凸形状画像記憶部２０、光沢画像記憶部２１、合成画像記憶部２２及び記憶部２３の各々を備えている。
【００２０】
入力部１１は、例えばキーボード、マウス、タッチパッドなどの入力手段から供給される情報を入力するものであり、後述するユーザが確認したい仕上がりの面材の模様の画像（模様可視化画像）を生成する、光源特性データ、光源位置データ、観察位置データ、面材位置データ、絵柄画像データ、光沢画像データ、凹凸形状画像データ、各層の光学特性データなどの計算情報の入力、計算情報の選択及び変更などの操作の入力が行われる。ここで、光源特性データは、模様可視化画像生成のシミュレーション時において、計算対象の面材表面に対して光源が出射する光などの特性を示す情報である。光源位置データは、模様可視化画像生成のシミュレーション時において、計算対象の面材表面に対する光源の３次元空間における位置を示す情報である。観察位置データは、計算対象の面材表面を観察する３次元空間における位置である観察情報を示している。
【００２１】
また、面材位置データは、シミュレーションの３次元空間における面材表面の位置を示す、例えば、３次元空間における面材の中心点の座標位置を示す情報である。絵柄画像データは、面材表面に描かれる絵柄の画像データである。光沢画像データは、面材表面の光沢情報を示している。絵柄画像データ及び光沢画像データの各々は、面材表面の画像を形成する画素の各点について付与されている。凹凸形状データは、面材表面に対して透明樹脂などで形成されるエンボス加工されたエンボス膜の凹凸の形状（凹凸形状）を示している。光学特性データは、各層の光学特性情報であり、例えば、面材を構成する各層の透過率、屈折率及び散乱係数などの情報を示す。
【００２２】
本実施形態においては、面材表面に凹凸形状のエンボス膜が設けられている面材を一例として、面材模様仕上がりシミュレーションシステムを説明している。しかしながら、本実施形態の面材模様仕上がりシミュレーションシステムは、面材表面に凹凸形状のエンボス膜が設けられておらず、面材表面自体が凹凸を有している面材表面の模様の仕上がりのシミュレーションに対しても用いることができる。
【００２３】
図２は、面材データベース１８に予め書き込まれて記憶されている、シミュレーションに用いるテーブルの構成例を示す図である。図２（ａ）は、シミュレーションに用いる光源の情報を示す光源情報テーブルであり、光源を識別する光源識別情報と、この光源識別情報の示す光源の波長の特性が記憶されている面材データベース１８におけるアドレスなどのインデックスである光源特性データインデックスとが、予め書き込まれて記憶されている。
【００２４】
図２（ｂ）は、シミュレーションに用いる面材の表面に施す絵柄の領域の色データ（例えば、拡散反射率情報）を示す絵柄情報テーブルであり、絵柄を識別する絵柄識別情報と、この絵柄識別情報の示す絵柄の領域における各画素における色データが記憶されている面材データベース１８におけるアドレスなどのインデックスである絵柄画像データインデックスとが予め書き込まれて記憶されている。
【００２５】
図２（ｃ）は、シミュレーションに用いる面材表面の情報を示す光沢情報テーブルであり、光沢を識別する光沢識別情報と、この光沢識別情報の示す面材表面における各画素における光沢画像データが記憶されている面材データベース１８おけるアドレスなどのインデックスである光沢画像データインデックスとが予め書き込まれて記憶されている。光沢画像データは、上述したように面材表面の画素毎に設定されており、各画素における光沢を示す鏡面反射率及び表面粗さなどを示している。
【００２６】
図２（ｄ）は、シミュレーションに用いる面材の表面にエンボス加工で形成されるエンボス膜の凹凸の形状を示す凹凸形状テーブルであり、凹凸形状を識別する凹凸識別情報と、この凹凸識別情報の示す凹凸の周期、凹凸の凸部分の幅及び凹部分の幅、凸部分の頂部の形状、凹部の底部の形状、凸部分の頂部及び凹部部分の底部間の距離などの凹凸形状の情報を含むエンボス版を示す凹凸形状データが記憶されている面材データベース１８におけるアドレスなどのインデックスである凹凸形状データインデックスとが予め書き込まれて記憶されている。
【００２７】
図２（ｅ）は、シミュレーションに用いる面材上に施すコート層などの光学特性を示す光学特性データテーブルであり、光学特性データを識別する光学特性識別情報と、この光学特性識別情報の示す層の反射率、透過率、散乱係数、屈折率の情報を含む光学特性が記録されている面材データベース１８におけるアドレスなどのインデックスである光学特性データインデックスとが予め書き込まれて記憶されている。
【００２８】
図１にもどり、面材データベース１８は、本実施形態において、面材模様仕上がりシミュレーションシステム１に設けられているが、図示しないネットワーク上に設けられていても良い。この場合、面材模様仕上がりシミュレーションシステム１は、必要に応じて光源情報テーブル、絵柄情報テーブル、光沢情報テーブル及び凹凸形状テーブル各々を、ネットワークを介して参照する構成としても良い。また、面材データベース１８は、光学ドライブなどのメディア読み取り装置、ハードディスクなどを用いて形成される。
【００２９】
図３は、シミュレーションの結果に対応して記憶部２３に記憶される結果データテーブルの構成例を示す図である。図３において、シミュレーション結果識別情報に対応して、光源特性データインデックス、光源位置データ、観察位置データ、面材位置データ、面材倍率データ、絵柄画像データインデックス、光沢画像データインデックス、凹凸形状データインデックス、光学特性データインデックス、法線マップデータインデックス、結果インデックスの各々が書き込まれて記憶されている。光源特性データインデックス、絵柄画像データインデックス、光沢画像データインデックス、凹凸形状データインデックス及び光学特性データインデックスの各々は、ユーザの入力部１１による選択により図２の光源情報テーブル、絵柄情報テーブル、光沢情報テーブル、凹凸形状テーブル及び光学特性テーブルそれぞれから読み込まれたデータである。
【００３０】
また、光源位置データ、観察位置データ、面材位置データ及び面材倍率データの各々は、ユーザが入力部１１により入力したデータが入力部１１により書き込まれる。法線マップデータインデックスは、面材表面に設けられるエンボス膜の凹凸形状における凹凸面の画素毎の法線データを示す法線マップデータが記憶されている記憶部２３におけるアドレスなどのインデックスである法線データインデックスとが予め書き込まれて記憶されている。結果インデックスは、光源特性データ、光源位置データ、観察位置データ、面材位置データ、面材倍率データ、絵柄画像データ、光沢画像データ、凹凸形状データ、光学特性データ及び法線マップデータを用いたシミュレーションにより得られた観察位置における面材表面の模様を示す結果画像が記憶されている記憶部２３におけるアドレスなどのインデックスである結果インデックスとが予め書き込まれて記憶されている。
【００３１】
図１に戻り、入力部１１は、面材表面の模様のシミュレーションを行う際に、結果識別情報を付与するとともに、ユーザが入力する光源位置データ、観察位置データ、面材位置データ及び面材倍率データの各々を、記憶部２３の結果データテーブルに書き込んで記憶させる。また、入力部１１は、ユーザが表示部１７の選択画面により選択した光源特性データに対応して、光源特性データインデックスを面材データベース１８における光源情報テーブルから読み出し、結果識別情報に対応させて記憶部２３の結果データテーブルに書き込んで記憶させる。また、入力部１１は、ユーザが表示部１７の選択画面により選択した絵柄画像データ、光沢画像データ及び凹凸形状データに対応して、絵柄画像データインデックス、光沢画像データインデックス、凹凸形状データインデックス、光学特性データインデックスそれぞれを、面材データベース１８における絵柄情報テーブル、光沢情報テーブル、凹凸形状テーブル及び光学特性データから読み出し、結果識別情報に対応させて記憶部２３の結果データテーブルに書き込んで記憶させる。
【００３２】
入力部１１は、外部装置などから入力される光源特性データ、光源位置データ、観察位置データ、面材位置データ、面材倍率データ、絵柄画像データ、光沢画像データ、凹凸形状データ、光学特性データのいずれか、あるいは組合せ、または全ての変更情報が入力されると、光源特性データ、光源位置データ、観察位置データ、面材位置データ、面材倍率データ、絵柄画像データ、光沢画像データ、凹凸形状データ、光学特性データそれぞれのそれぞれを面材データベース１８の光源情報テーブル、絵柄情報テーブル、光沢情報テーブル、凹凸形状テーブル、光学特性テーブルに書き込んでデータを更新して記憶させる。また、光源位置データ、観察位置データ、面材位置データを記憶部２３の結果データテーブルに書き込んでデータを更新して記憶させる。また、各データの変更処理については、後述する。
【００３３】
画像処理部１３は、ユーザーが入力部１１において選択した光源特性データ、絵柄画像データ、光沢画像データ及び凹凸形状画像データの各々により、以下に説明するように、表示画面に表示する画像（模様可視化画像）として、絵柄画像データのみが反映された絵柄画像、光沢画像データのみが反映された光沢画像、及び凹凸形状画像データのみが反映された凹凸形状画像の各々の画素データを生成する。また、画像処理部１３は、絵柄画像データ、光沢画像データ及び凹凸形状画像データの各々の組み合わせの合成画像としての画像（模様可視化画像）における画素データを生成する。
図４は、図１における画像処理部１３の構成例を示す図である。画像処理部１３は、法線マップ生成部１３０１、入射光計算部１３０２、反射光計算部１３０３及び画素値計算部１３０４の各々を備えている。
【００３４】
法線マップ生成部１３０１は、記憶部２３における結果データテーブルから凹凸形状データインデックスを読み出し、この凹凸形状データインデックスにより、面材データベース１８に記憶されている凹凸形状データを読み出す。そして、法線マップ生成部１３０１は、この凹凸形状データを面材表面に対してエンボス膜として展開し、画面表面の画素毎において凹凸形状の表面の法線ベクトルを求める。ここで、凹凸形状データは、面材表面の画素毎に設定された法線ベクトルからなる法線マップそのものでも良い。また、凹凸形状データは、凹凸形状における底部の深さを示す深さ情報であるデプス画像、凹凸形状における頂部の高さを示す高さ情報であるハイト画像、凹凸形状の各画素の３次元空間における座標を示す点群データ、あるいはポリゴンメッシュのいずれが用いられても良い。
【００３５】
凹凸形状データがデプス画像及びハイト画像各々である場合、特許文献１に記載されているハイト画像から法線ベクトルを求める一般的な方法を用い、凹凸形状の表面の各画素における法線ベクトルを求めることになる。また、点群やポリゴンメッシュから法線ベクトルを求める場合には、例えば一般的な手段として点群処理ライブラリであるＰＣＬ（Point Cloud Library）を用いて行う。
【００３６】
このとき、法線マップ生成部１３０１は、凹凸形状の表面を形成する３次元空間における画素毎に求めた法線ベクトルの各々を、２次元平面である面材表面の画素それぞれに対して投影して、面材表面の画素毎の法線ベクトルを示す法線マップを求める。そして、法線マップ生成部１３０１は、求めた法線マップを記憶部２３に対して書き込んで記憶させ、書き込んだアドレスを法線マップデータインデックスとして、記憶部２３の結果データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
【００３７】
入射光計算部１３０２は、光源特性データ、光源位置データ、面材位置データ、面材倍率データ、法線マップ及び光学特性データにより、出射光Ｉｉから面材表面の画素（対象点）毎に対して入射される光の放射照度Ｅｉを以下の（１）式を用いて算出する。ｄは光源（後述する光源１２００）からエンボス膜の凹凸面（１００１Ｓ）までの距離を示している。
【００３８】
【数１】
0006672845.tif 000002
【００３９】
図５は、光源から出射される出射光Ｉｉとエンボス膜の表面の各画素に入力される放射照度Ｅｉとの対応を説明する図である。面材１００の表面１００Ｓには、絵柄データが施された絵柄データ領域が絵柄に対応して存在する。また、面材１００の表面１００Ｓ上には、透明樹脂などで掲載されたエンボス膜１００１が設けられている。法線マップは、エンボス膜１０１の凹凸面１０１Ｓを形成する画素毎に、法線ベクトルＮが算出され、この法線ベクトルＮが、面材１００の表面１００Ｓの画素Ｇ’に投影され、法線ベクトルＮ’となる。
（１）式におけるθは、法線ベクトルＮと画素Ｇに対し、光源２００から入射される入射光Ｉｉとのなす角度である。また、ｄは光源２００と画素Ｇとの距離である。
【００４０】
ここで、本実施形態においては、法線マップを用いて放射照度Ｅｉを計算している。このため、実際に（１）式において用いられる入射光Ｉｉは、面材１００の表面１００Ｓの画素Ｇ’に入射される入射光Ｉｉ’となる。また、角度θは、面材１００の表面１００Ｓの画素Ｇ’における法線ベクトルＮ’と画素Ｇ’に入射する入射光Ｉｉ’とのなす角度θ’となる。しかしながら、エンボス膜の厚さＤは、距離ｄ及び距離ｄ’の各々と比較して非常に小さい（Ｄ≪ｄ，ｄ’）ため、入射光Ｉｉと入射光Ｉｉ’とのなす角度αは０に近くなり、角度θと角度θ’との誤差はほとんど無視できることになる。上述した説明は、１つの画素に対する放射照度Ｅｉの計算の説明であるが、他の画素についても入射光計算部１３０２は、同様に放射照度Ｅｉの計算を行う。
また、図５において、３００は、面材１００の表面１００Ｓにおける模様を観察する観察位置を示している。
【００４１】
図４に戻り、反射光計算部１３０３は、入射光計算部１３０２が算出した各画素に入力される放射照度Ｅｉと、記憶部２３の結果データテーブルから光源特性データ、光源位置データ、観察位置データ、面材位置データ、面材倍率データ、絵柄画像データ、光沢画像データ、法線マップ及び光学特性データの各々とを用いて、面材１００の表面１００Ｓにおける各画素からの観察始点３００に対する反射光の放射輝度ＩＯを算出する。このとき、反射光計算部１３０３は、双方向反射率分布関数（ＢＲＤＦ：Bidirectional Reflectance Distribution Function）のモデル式を用い、反射光の放射輝度Ｉ２を算出する。また、ＢＲＤＦのモデル式としては、参考文献（A Reflectance Model for Computer Graphics、 Robert L. Cook、 and Kenneth E. Torrance、ACM SIGGRAPH Computer Graphics 1981、 Vol.15 No.3）に記載されているＣｏｏｋ−Ｔｏｒｒａｎｃｅモデルがある。
【００４２】
画素値計算部１３０４は、反射光計算部１３０３が計算した各画素の反射光の放射輝度Ｉ２から、以下の（２）式を用いることにより、各画素における画素値ｄを算出する。ｆ（ｘ）は、放射輝度ＩＯから画素値ｄを求める関数である。
【００４３】
【数２】
0006672845.tif 000003
【００４４】
上記（２）式のｆ（ｘ）は、放射輝度ＩＯから画素値ｄを求める関数である。また、αは模様の仕上がりを表示部１７の表示画面を構成する表示デバイスの特性を補正し、計算された画素値を適切に表示させるためのスケーリング係数である。このスケーリング係数を放射輝度に対して乗算しないと、表示デバイス個々の特性によって、実際に表示部１７に表示される画素値が変化してしまう。
また、上述した説明は、単一波長を対象とした放射輝度ＩＯの計算について説明した。
しかしながら、反射光計算部１３０３は、複数の波長を対象とする場合、以下の（３）式により放射輝度ＩＯを計算する。
【００４５】
【数３】
0006672845.tif 000004
【００４６】
上記（３）式において、Ｉλは、波長λの放射輝度である。したがって、（３）式において求められる放射輝度ＩＯは、各波長毎に求めた放射輝度Ｉλを積算したものになる。
また、面材表面の模様を示す結果画像をＲＧＢ（Red、Green、Blue）画像として提供する場合には以下の処理を反射光計算部１３０３が行う。すなわち、反射光計算部１３０３は、絵柄画像データと、ＲＧＢのチャネル毎の鏡面反射率及び表面粗さの情報を示す光沢画像データと、入射光ＩｉにおけるＲＧＢのチャネル毎の放射輝度Ｅとを用い、ＲＧＢの各チャネルの反射光の放射輝度ＩＯを計算する。また、反射光計算部１３０３は、入射光ＩｉにおけるＲＧＢのチャネル毎の放射輝度Ｅとして、光源の出射する入射光Ｉｉの分光データを用いても良い。
【００４７】
画素値計算部１３０４は、計算した各画素の画素値ｄを、結果画像の画像データとし、記憶部２３に対して書き込んで記憶させる。そして、画素値計算部１３０４は、結果画像の画像データを書き込んだアドレスを、結果識別情報に対応させて結果インデックスとして記憶部２３における結果データテーブルに対して書き込んで記憶させる。ここで、画素値計算部１３０４は、結果画像の画像データを、後述するように、絵柄画像データ、光沢画像データ、凹凸形状画像データ及び合成画像の各々を、それぞれ絵柄画像記憶部１９、凹凸形状画像記憶部２０、光沢画像記憶部２１、合成画像記憶部２２に書き込んで記憶させる。
【００４８】
表示画像選択部１５は、記憶部２３の結果データテーブルから結果インデックスを読み出す。そして、表示画像選択部１５は、この結果インデックスにより、絵柄画像記憶部１９、凹凸形状画像記憶部２０、光沢画像記憶部２１及び合成画像記憶部２２の各々から結果画像の画像データを読み出して、この結果画像の画像データを表示面に対して画像表示する。
面材データベース１８は、図２ですでに説明した光源情報テーブル、絵柄情報テーブル、光沢情報テーブル、凹凸形状テーブルの各々が予め書き込まれて記憶されている。
【００４９】
上述したように、画像処理部１３は、法線マップ、光源特性データ、絵柄画像データ、光沢画像データ、凹凸形状画像データ及び光学特性データなどを用い、絵柄画像、光沢画像及び凹凸形状画像の各々、または組み合わせの合成画像において、光源から出射される出射光に対するそれぞれの画像の各画素からの反射光の放射輝度を、所定の関数により求める。そして、画像処理部１３は、絵柄画像、光沢画像及び凹凸形状画像の各々、またはそれぞれの組み合わせの合成画像における各画素における画素値（例えば、ＲＧＢ表色系の階調度）を算出する。
【００５０】
すなわち、画像処理部１３は、記憶部２３から読み出した法線マップと、面材データベース１８から読み出した絵柄画像データ、光沢画像データ及び光学特性データの全てのデータ（各層のデータ）とを用いて、絵柄画像データ、光沢画像データ、凹凸形状画像データ及び光学特性データの全てのデータの全てを含む組合せの合成画像（模様可視化画像）の画素値を計算する。この合成画像は、法線マップと、絵柄画像データ、光沢画像データ及び光学特性データを画素値の計算に用いているため、完成した面材の模様の仕上がり（面材の模様の模様形態）を示す模様可視化画像となる。以下、上述した法線マップと、絵柄画像データ、光沢画像データ及び光学特性データの各々の全て情報を用いて生成した模様可視化画像である合成画像を、完全合成画像と称す場合もある。
【００５１】
また、画像処理部１３は、記憶部２３から読み出した法線マップと、面材データベース１８から読み出した拡散反射率を一様とした絵柄画像データと、光沢画像データと、光学特性データとにより、模様可視化画像としての合成画像の画素値を計算する。この場合、拡散反射率を一様としているため、絵柄画像データの絵柄を含まない凹凸形状画像データと光沢画像データとの組合せの合成画像となる。なお、絵柄画像データにおける拡散反射率は、一様な数値とする際、この数値を任意に設定する（例えば、全波長の拡散反射率を０．５などとする）ことができる。この合成画像と完全合成画像とを比較することにより、面材の完成した模様形態に対する絵柄画像データの影響、すなわち模様形態に対する絵柄の影響を確認することができる。また、本実施形態においては、法線が一様に同じ法線マップの法線として、２次元平面である面材表面に直行する法線を用いたが、法線が一様に同じ法線マップであれば、その法線は２次元平面である面材表面に直行する必要はない。
【００５２】
また、画像処理部１３は、記憶部２３から読み出した法線マップと、面材データベース１８から読み出した絵柄画像データと、鏡面反射率が０である光沢画像データと光学特性データとにより、模様可視化画像としての合成画像の画素値を計算する。この場合、光沢画像データの鏡面反射率を０としているため、光沢画像データの光沢情報を含まない凹凸形状画像データと絵柄画像データとの組合せの合成画像となる。この合成画像と、完全合成画像とを比較することにより、面材の完成した模様形態に対する光沢画像データの影響、すなわち模様形態に対する光沢の有無による影響を確認することができる。
また、本実施形態においては、光沢が一様な光沢画像として、鏡面反射率が０である光沢画像を用いたが、鏡面反射率及び表面粗さが一様であれば、鏡面反射率が０である光沢画像に限らない。
【００５３】
また、画像処理部１３は、２次元平面である面材表面に直交する法線と同様の方向であり、かつ同一の強さを有する法線からなる法線マップと、面材データベース１８から読み出した絵柄画像データ及び光沢画像データとにより、模様可視化画像としての合成画像の画素値を計算する。この場合、計算に用いる法線マップとして、２次元平面である面材表面に直交する法線と同様の方向であり、かつ同一の強さを有する法線からなる法線マップを用いているため、凹凸形状画像データの凹凸情報を含まない光沢画像データと絵柄画像データとの組合せの合成画像となる。この合成画像と完全合成画像とを比較することにより、面材の完成した模様形態に対する凹凸形状画像データの影響、面材における凹凸の模様形態に対する影響を確認することができる。
【００５４】
また、画像処理部１３は、記憶部２３から読み出した法線マップと、面材データベース１８から読み出した拡散反射率を一様とした絵柄画像データと、鏡面反射率が０である光沢画像データとにより、模様可視化画像としての画像、すなわち凹凸形状画像の画素値を計算する。この場合、凹凸形状画像は、模様可視化画像を生成する計算に対して法線マップのみが影響を与えるため、面材の仕上がりの凹凸形状のみの模様形態を確認するための画像となる。
【００５５】
また、画像処理部１３は、２次元平面である面材表面に直交する法線と法線が一様に同じ法線マップと、鏡面反射率が０である光沢画像データと、面材データベース１８から読み出した絵柄画像データとにより、模様可視化画像としての画像、すなわち絵柄画像の画素値を計算する。この場合、絵柄画像は、模様可視化画像を生成する計算に対して絵柄画像データのみが影響を与えるため、面材の仕上がりの絵柄のみの模様形態を確認するための画像となる。
【００５６】
また、画像処理部１３は、２次元平面である面材表面に直交する法線が一様に同じ法線マップと、拡散反射率を一様とした絵柄画像データと、面材データベース１８から読み出した光沢画像データとにより、模様可視化画像としての画像、すなわち光沢画像の画素値を計算する。この場合、光沢画像は、模様可視化画像を生成する計算に対して光沢画像データのみが影響を与えるため、面材の仕上がりの光沢のみの模様形態を確認するための画像となる。
【００５７】
本実施形態の説明において、一様に同じ方向かつ同一強度のベクトルの法線からなる法線マップとして、２次元平面である面材表面に直交する法線を用いたが、一様に同じ方向及び強度を有する法線からなる法線マップであれば、その法線は２次元平面である面材表面に直交する法線に限らない。
また、光沢が一様な光沢画像データとして、鏡面反射率が０である光沢画像データを用いたが、鏡面反射率及び表面粗さが一様であれば、鏡面反射率が０である光沢画像データではなく、他の光沢が一様な数値の鏡面反射率を有する光沢画像データを用いても良い。
【００５８】
また、画像処理部１３は、得られた模様可視化画像である絵柄画像、光沢画像及び凹凸形状画像の各々、または組み合わせの合成画像の画素データを、画像データ識別情報を付して、絵柄画像記憶部１９、凹凸形状画像記憶部２０、光沢画像記憶部２１及び合成画像記憶部２２それぞれに書き込んで記憶させる。上記画像データ識別情報には、模様可視化画像が絵柄画像、光沢画像、凹凸形状画像及び合成画像のいずれの種類であるかの情報を含んでいる。
【００５９】
表示領域設定部１４は、絵柄画像、凹凸形状画像、光沢画像及び合成画像のいずれかの模様可視化画像を表示する領域である表示領域を、予め設定されている位置に、後述する画像表示制御部１６を介して配置する。このとき、表示領域設定部１４は、表示部１７の表示画面において、絵柄画像、凹凸形状画像、光沢画像及び合成画像のいずれかを表示する際に、表示画面に表示領域が均一の大きさで配置されるように、表示領域の大きさを調整する。
【００６０】
表示画像選択部１５は、表示領域設定部１４が配置した表示領域に表示する模様可視化画像を、絵柄画像、凹凸形状画像、光沢画像及び合成画像から選択する。ここで、表示画像選択部１５は、入力部１１を介して供給される絵柄画像、凹凸形状画像、光沢画像及び合成画像の各々のいずれを選択したかを示す情報（画像データ識別情報を含む）により、表示領域に表示する模様可視化画像を選択する。すなわち、ユーザが入力手段により、画像を表示させる表示領域を設定し、この設定した表示領域に表示する模様可視化画像として、絵柄画像、凹凸形状画像、光沢画像及び合成画像のいずれかを選択する。ここで、表示領域に表示するために入力手段により選択される模様可視化画像は、表示画像選択部１５により、表示画面１００に対して、文字列あるいは画像情報などで表示されるように構成される（不図示）。このとき、表示画面１００に表示される文字列あるいは画像情報に対しては、それぞれの模様可視化画像の画像データ識別情報が対応付けられている。
【００６１】
画像表示制御部１６は、模様可視化画像である絵柄画像、凹凸形状画像、光沢画像及び合成画像（模様可視化画像を形成する各層）から表示画像選択部１５が選択した画像を所定の表示領域に表示する。ここで、画像表示制御部１６は、絵柄画像、凹凸形状画像、光沢画像及び合成画像の各々を、ユーザの表示サイズの制御に応じて実寸（面材の実際の寸法）、あるいは拡大及び縮小して表示領域に表示されるように、表示画面の解像度に合わせて表示する画素数を制御する。また、画像表示制御部１６は、表示領域及び操作入力を行う操作表示領域以外の表示画面の領域（後述する背景領域１１０Ｂ）の色の制御を行う。
表示部１７は、例えば、液晶パネルで形成された液晶表示装置から構成されている。
【００６２】
以下、表示部１７に表示される操作画面を用いて、第１の実施形態における面材模様仕上がりシミュレーションシステムの動作の説明を行う。
図６は、本発明の第１の実施形態における面材模様仕上がりシミュレーションシステムの操作画面の一例を示している。この図６において、表示画面１００は、表示部１７の表示画面である。表示画面１００に１個の表示領域１１０に画像模様可視化画像が表示されている。表示領域設定部１４は、表示領域１１０の近傍に、操作表示ボタン（総選択領域における層単位選択領域）であるボタン１１１、ボタン１１２及びボタン１１３の各々を表示する。操作表示ボタンは、オンオフスイッチ的な切り替え入力が行え、クリックする毎に非選択状態から選択状態、選択状態から非選択状態に切り替えることができる。
【００６３】
ボタン１１１は、表示領域１１０に表示される模様可視化画像に対して、法線マップを反映させることを指示するために用いる。画像表示制御部１６は、ボタン１１１の横に対し、ボタン１１１が法線マップを反映させるボタンとして教示するため、「法線マップ」の文字を表示させる。
ボタン１１２は、表示領域１１０に表示される模様可視化画像に対して、絵柄画像を反映させることを指示するために用いる。画像表示制御部１６は、ボタン１１２の横に対し、ボタン１１２が絵柄画像を反映させるボタンとして教示するため、「絵柄画像」の文字を表示させる。
ボタン１１３は、表示領域１１０に表示される模様可視化画像に対して、光沢画像を反映させることを指示するために用いる。画像表示制御部１６は、ボタン１１３の横に対し、ボタン１１３が光沢画像を反映させるボタンとして教示するため、「光沢画像」の文字を表示させる。
【００６４】
図６は、ボタン１１１、ボタン１１２及びボタン１１３の各々が選択され、法線マップ、絵柄画像データ、光沢画像データのそれぞれが反映された模様可視化画像として、表示領域１１０に完全合成画像が表示されている。
ユーザがボタン１１１、ボタン１１２及びボタン１１３の各々を選択すると、入力部１１は、選択されたボタンの種類を表示画像選択部１５に対して出力する。これにより、表示画像選択部１５は、模様可視化画像として完全合成画像を表示する画像として選択し、記憶部２３の結果データテーブルから、対応する完全合成画像の結果インデックスを読み出す。そして、表示画像選択部１５は、この結果インデックスにより、合成画像記憶部２２から完全合成画像を読み出し、読み出した完全合成画像を画像表示制御部１６を介して表示部１７の表示領域１１０に表示する。
【００６５】
図７は、本発明の第１の実施形態における面材模様仕上がりシミュレーションシステムの操作画面の一例を示している。図７において、図６と同様な構成については、同一の符号を付してある。この図７においては、ボタン１１１及びボタン１１３の各々が選択され、法線マップ、光沢画像データのそれぞれが反映され、絵柄画像データが反映されていない模様可視化画像として、表示領域１１０に合成画像が表示されている。
ボタン１１１、ボタン１１２及びボタン１１３の各々は、切り替えボタンとなっており、選択する毎に、オン（選択）、オフ（非選択）とが切り替わる。
【００６６】
図６のボタン１１１、ボタン１１２及びボタン１１３の全てが選択されている状態において、ユーザがボタン１１２をクリックすることにより、ボタン１１２が図６の選択から図７の非選択に遷移、すなわち絵柄画像データが反映されている状態から反映されない状態に切り替わる。これにより、入力部１１は、ボタン１１２が非選択となったことを検出し、表示画像選択部１５に対し、法線マップのボタン１１１と、光沢画像データのボタン１１３とが選択されていることを通知する。
【００６７】
表示画像選択部１５は、入力部１１からの入力により、法線マップ及び光沢画像データが反映された合成画像を表示する模様可視化画像として選択し、記憶部２３の結果データテーブルから、対応する合成画像（法線マップ及び光沢画像データが反映）の結果インデックスを読み出す。そして、表示画像選択部１５は、この結果インデックスにより、合成画像記憶部２２から合成画像を読み出し、読み出した合成画像を画像表示制御部１６を介して、表示されている完全合成画像に換えて表示部１７の表示領域１１０に表示する。
【００６８】
図８は、本発明の第１の実施形態における面材模様仕上がりシミュレーションシステムの操作画面の一例を示している。図８において、図６と同様な構成については、同一の符号を付してある。この図８においては、ボタン１１２及びボタン１１３の各々が選択され、絵柄画像データ、光沢画像データのそれぞれが反映され、法線マップが反映されていない模様可視化画像として、表示領域１１０に合成画像が表示されている。
【００６９】
図６のボタン１１１、ボタン１１２及びボタン１１３の全てが選択されている状態において、ユーザがボタン１１１をクリックすることにより、ボタン１１１が図６の選択から図８の非選択に遷移、すなわち法線マップが反映されている状態から反映されない状態に切り替わる。これにより、入力部１１は、ボタン１１１が非選択となったことを検出し、表示画像選択部１５に対し、絵柄画像データのボタン１１２と、光沢画像データのボタン１１３とが選択されていることを通知する。
【００７０】
表示画像選択部１５は、入力部１１からの入力により、絵柄画像データ及び光沢画像データが反映された合成画像を表示する模様可視化画像として選択し、記憶部２３の結果データテーブルから、対応する合成画像（絵柄画像及び光沢画像データが反映）の結果インデックスを読み出す。そして、表示画像選択部１５は、この結果インデックスにより、合成画像記憶部２２から合成画像を読み出し、読み出した合成画像を画像表示制御部１６を介して、表示されている完全合成画像に換えて表示部１７の表示領域１１０に表示する。
【００７１】
図９は、本発明の第１の実施形態における面材模様仕上がりシミュレーションシステムの操作画面の一例を示している。図９において、図６と同様な構成については、同一の符号を付してある。この図９においては、ボタン１１１及びボタン１１２の各々が選択され、法線マップ、絵柄画像データのそれぞれが反映され、光沢画像データが反映されていない模様可視化画像として、表示領域１１０に合成画像が表示されている。
【００７２】
図６のボタン１１１、ボタン１１２及びボタン１１３の全てが選択されている状態において、ユーザがボタン１１３をクリックすることにより、ボタン１１３が図６の選択から図９の非選択に遷移、すなわち光沢画像データが反映されている状態から反映されない状態に切り替わる。これにより、入力部１１は、ボタン１１３が非選択となったことを検出し、表示画像選択部１５に対し、法線マップのボタン１１１と、絵柄画像データのボタン１１２とが選択されていることを通知する。
【００７３】
表示画像選択部１５は、入力部１１からの入力により、法線マップ及び絵柄画像データが反映された合成画像を表示する模様可視化画像として選択し、記憶部２３の結果データテーブルから、対応する合成画像（法線マップ及び絵柄画像データが反映）の結果インデックスを読み出す。そして、表示画像選択部１５は、この結果インデックスにより、合成画像記憶部２２から合成画像を読み出し、読み出した合成画像を画像表示制御部１６を介して、表示されている完全合成画像に換えて表示部１７の表示領域１１０に表示する。
【００７４】
ここで、画像表示制御部１６は、表示領域１１０に表示する画像の切り替えの際、表示領域１１０における画像の画素の各々の位置は不変、すなわち画像が遷移したとしても、表示領域１１０における画像の画素の各々は同一位置に表示する。
上述したように、本実施形態によれば、法線マップ、絵柄画像データ及び光沢画像データの各々が反映された模様可視化画像の各々の見えを画素単位で同一の部分を観察して比較することができる。これにより、本実施形態によれば、法線マップ、絵柄画像データ及び光沢画像データの各々が面材の見えにどのように影響するのかを、模様可視化画像の各々の同一の場所における影響を、表示領域１１０に表示されている画像全体でそれぞれ観察することができる。
【００７５】
また、本実施形態によれば、同一の表示領域１１０に対して、各画素が同一位置となるように、ボタンによって反映されるデータを切り替えて模様可視化画像を表示するため、同一箇所を確認することにより、法線マップ、絵柄画像データ及び光沢画像データの反映による見えの変化が観察し易く、影響の検出がし易い。
また、本実施形態によれば、ボタンによって反映されるデータを切り替えるため、データの切り替えの際に注視箇所が移動してしまい影響の検出が困難となることを防止し、完全に同一箇所を確認することが可能となり、法線マップ、絵柄画像データ、光沢画像データの各層の見えに対する影響を容易に観察することができる。  
【００７６】
本実施形態においては、予め、絵柄画像、凹凸形状画像、光沢画像、合成画像の各々の模様可視化画像を求めておき、ユーザが選択したボタン１１１、ボタン１１２及びボタン１１３の選択に対応して、表示領域１１０に表示させる構成としたが、ボタン１１１、ボタン１１２及びボタン１１３の選択に対応してその都度、選択されたデータに対応する模様可視化画像を生成し、表示領域１１０に表示させる構成としても良い。
また、本実施形態において、表示されている模様可視化画像の縮小及び拡大を行う構成としても良い。例えば、表示領域１１０において任意の画像部分を範囲指定すると、その範囲指定された画像部分が表示領域１１０全体に拡大して表示され、表示領域１１０をクリックすると縮小するように構成する。
【００７７】
また、本実施形態において、図６から図９の各々に示したように、ボタン１１１、ボタン１１２及びボタン１１３を設けずに、１つの切替ボタンのみを設け、この切替ボタンを選択する毎に、順次、表示領域１１０に表示される模様可視化画像を切り替えるように構成しても良い。例えば、何も表示されていない状態で上記切替ボタンを選択すると、入力部１１は、切替ボタンが選択されたことを表示画像選択部１５に対して出力する。これにより、表示画像選択部１５は、１回めの選択であるため、１層目の凹凸形状画像を表示領域１１０に表示する模様可視化画像として選択する。そして、表示画像選択部１５は、凹凸形状画像を凹凸形状画像記憶部２０から読み出し、画像表示制御部１６を介して表示領域１１０に表示する。
【００７８】
また、切替ボタンがもう一度選択されると、表示画像選択部１５は、２回めの選択であるため、凹凸形状画像に２層目の絵柄画像が重ねられた凹凸形状画像と絵柄画像画像との合成画像を表示領域１１０に表示する模様可視化画像として選択する。そして、表示画像選択部１５は、凹凸形状画像と絵柄画像画像との合成画像を合成画像記憶部２２から読み出し、画像表示制御部１６を介して表示領域１１０に表示する。さらに、切替ボタンがもう一度選択されると、表示画像選択部１５は、３回めの選択であるため、凹凸形状画像と絵柄画像画像と光沢画像の３層全てが重なった完全合成画像を、表示領域１１０に表示する模様可視化画像として選択する。そして、表示画像選択部１５は、完全合成画像を合成画像記憶部２２から読み出し、画像表示制御部１６を介して表示領域１１０に表示する。
【００７９】
また、表示領域１１０に完全合成画像が表示されている状態において、４回目として切替ボタンが選択されると、完全合成画像から光沢画像が反映されていない、凹凸形状画像に絵柄画像が重なった凹凸形状画像と絵柄画像画像との合成画像が表示領域１１０に表示される可視化画像として選択される。さらに、５回目として切替ボタンが選択されると、凹凸形状画像と絵柄画像画像との合成画像から絵柄画像が反映されていない、凹凸形状画像が表示領域１１０に表示される可視化画像として選択される。さらに、５回目として切替ボタンが選択されると、０回目にリセットされ、いずれの模様可視化画像も選択されていない、例えば一面のグレー表示などに表示領域１１０の表示が切り替わる。
この時点で、何も表示されていない状態となり、以降、切替ボタンが選択される毎に上述した処理が繰り返される。
【００８０】
本実施例においては、シミュレーションにおける絵柄画像データ（絵柄層）と光沢画像データ（エンボス膜）からなる模様可視化画像の作成方法が示されているが、絵柄層とエンボス膜以外にもマットコート層等のコーティングが用いられている面材が考えられる。その際には面材データベース１８に記憶されている各層の光学特性情報を用いて面材の模様のシミュレーション画像を作成する。透過・減衰はLambert-Beerの法則式を用いて、散乱はplane-parallel理論等を用いることで計算が可能となる。これにより各層における絵柄の透過・減衰もしくは散乱によるボケといった見えを再現した画像を得ることができる。
【００８１】
本実施形態によれば、表示領域１１０に表示される模様可視化画像を、この模様可視化画像の画素を同一位置とした状態で、任意に他の層の画像あるいは層を重ね合わせた合成画像を切り替えて表示させることにより、模様可視化画像の同一場所における面材模様仕上がり（模様形態）を比較すること可能となり、各層の面材模様に対する影響を容易に確認することができる。
また、本実施形態によれば、操作表示ボタンの各々がオンオフスイッチ的な切り替え入力が行えるため、層が変更された模様可視化画像の同一領域を常に注視して、オンオフしたい層のボタンのみをクリックあるいは触れることにより、操作のためにボタンを確認することなく、層が変更された模様可視化画像の同一領域を常に注視して、各層の面材模様に対する影響を容易に確認することができる。
【００８２】
＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１０は、本発明の第２の実施形態による面材模様仕上がりシミュレーションシステムの構成の一例を示すブロック図である。図１０において、面材模様仕上がりシミュレーションシステム１Ａは、入力部１１、画像処理部１３、表示領域設定部１４、表示画像選択部１５、画像表示制御部１６、表示部１７、面材データベース１８、絵柄画像記憶部１９、凹凸形状画像記憶部２０、光沢画像記憶部２１、合成画像記憶部２２、記憶部２３及び編集部２４の各々を備えている。図１０において、第１の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してある。以下、第１の実施形態と異なる構成及び動作について説明する。
【００８３】
編集部２４は、凹凸形状データの変更、例えば頂部と底部との距離を変化させて法線マップを調整する編集、絵柄画像データの拡散反射率を調整する編集、光沢画像データの鏡面反射率を調整する編集、の各々を行う。上記調整の割合は、ユーザが編集の際に行う設定により決定される。
また、画像処理部１３は、編集部２４の調整した凹凸形状データ、拡散反射率、光沢画像データにより、第１の実施形態で説明した画像処理により、表示領域１１０に表示されている模様可視化画像（絵柄画像、凹凸形状画像、光沢画像及び合成画像のいずれか）を、再生成する。そして、画像表示制御部１６は、再生成された模様可視化画像を、表示領域１１０すでに表示されている画像に上書きして表示する。
また、画像処理部１３は、再生成した模様可視化画像を、絵柄画像記憶部１９，凹凸形状画像記憶部２０、光沢画像記憶部２１、合成画像記憶部２２における対応する編集前の画像に上書きし，再生成された可視化画像と入れ替える。
【００８４】
図１１は、本発明の第２の実施形態における面材模様仕上がりシミュレーションシステムの操作画面の一例を示している。この図１１において、表示画面１００には、第１の実施形態における操作表示ボタンであるボタン１１１、ボタン１１２及びボタン１１３の各々に加え、操作表示ボタンであるボタン１２１＿１、ボタン１２２＿１及びボタン１２３＿１の各々と、調整スライダであるスライダ１２１＿２、スライダ１２２＿２及びスライダ１２３＿２の各々とが設けられている。このボタン１１１、ボタン１１２、ボタン１１３、ボタン１２１＿１、ボタン１２２＿１及びボタン１２３＿１の各々と、スライダ１２１＿２、スライダ１２２＿２及びスライダ１２３＿２の各々とは、表示領域設定部１４により、表示画面１００の表示領域１１０近傍に表示される。
【００８５】
ボタン１１１、ボタン１１２及びボタン１１３の各々は、第１の実施形態と同様のため、説明を省略する。
ボタン１２１＿１は、表示領域１１０に表示される模様可視化画像の凹凸形状（法線マップ）の調整を行うか否かを設定するために用いる。画像表示制御部１６は、ボタン１２１＿１の横に対し、ボタン１２１＿１が凹凸形状（法線マップ）を調整させるボタンとして教示するため、「法線マップ」の文字を表示させる。スライダ１２１＿２は、例えば、凹凸形状における頂部と底部との予め設定されている距離に乗じる縮小率・拡大率を調整する手段として設けられている。
【００８６】
ボタン１２２＿１は、表示領域１１０に表示される模様可視化画像の絵柄画像データである拡散反射率の調整を行うか否かを設定するために用いる。画像表示制御部１６は、ボタン１２２＿１の横に対し、ボタン１２２＿１が絵柄画像データである拡散反射率を調整させるボタンとして教示するため、「絵柄画像」の文字を表示させる。スライダ１２２＿２は、例えば、絵柄画像における拡散反射率の予め設定されている数値に乗じる縮小率・拡大率を調整する手段として設けられている。
【００８７】
ボタン１２３＿１は、表示領域１１０に表示される模様可視化画像の光沢画像データである鏡面反射率の調整を行うか否かを設定するために用いる。画像表示制御部１６は、ボタン１２３＿１の横に対し、ボタン１２３＿１が光沢画像データである鏡面反射率を調整させるボタンとして教示するため、「光沢画像」の文字を表示させる。スライダ１２３＿２は、例えば、光沢画像における拡散反射率の予め設定されている数値に乗じる縮小率・拡大率を調整する手段として設けられている。
【００８８】
上述したように、図１１においては、ボタン１１１及びボタン１１２が選択されているため、表示領域１１０には、凹凸形状画像と絵柄画像との合成画像が画像表示制御部１６により表示されている。すなわち、凹凸形状画像データ、絵柄画像データが反映され、光沢画像データが反映されていない、凹凸形状画像と絵柄画像との合成画像が表示領域１１０に表示されている。
【００８９】
また、編集処理において、ボタン１２１＿１が選択されているため、表示領域１１０に表示されている凹凸形状画像と絵柄画像との合成画像における法線マップの編集を行うことが設定されている。このため、予め設定されていた凹凸形状データにおける頂部と底部と距離に対し、スライダ１２１＿１により調整される縮小率及び拡大率がこの距離に乗算されることで、画像処理部１３は、調整後の距離に対応した法線マップを作成し、この新たに作成された法線マップと、拡散反射率とが反映された凹凸形状画像と絵柄画像との合成画像を生成する。そして、画像表示制御部１６は、凹凸形状データの編集の結果として再生成された凹凸形状画像と絵柄画像との合成画像を、表示領域１１０に表示されている画像に上書きして表示する。
【００９０】
図１１の状態において、ボタン１２２＿１が選択されていないため、スライダ１２２＿２を調整しても、入力部１１が編集部２４に対して、スライダ１２２＿２からのデータの入力を行わないため、表示領域１１０に表示されている可視化画像の絵柄画像データの調整は行われない。
また、光沢画像データに関しても、ボタン１２３＿１が選択されていないため、絵柄画像データと同様に入力部１１が編集部２４に対して、スライダ１２２＿２からのデータの入力を行わない。また、ボタン１１３が選択されていないため、いずれにしても、光沢画像データの編集は行われない。
上述したように、入力部１１は、ボタン１２１＿１、ボタン１２２＿１及びボタン１２３＿１の各々が選択されていない場合、スライダ１２１＿２、１２２＿２、１２３＿２それぞれを稼働させても調整量としての縮小率及び拡大率の入力を行わない。
【００９１】
図１２は、本発明の第２の実施形態における面材模様仕上がりシミュレーションシステムの操作画面の他の一例を示している。この図１２において、表示画面１００には、上述した第２の実施形態における操作表示ボタンであるボタン１１１、ボタン１１２及びボタン１１３の各々と、操作表示ボタンであるボタン１２１＿１、ボタン１２２＿１及びボタン１２３＿１の各々と、調整パッド領域１３０とは、表示領域設定部１４により、表示画面１００の表示領域１１０近傍に表示される。ボタン１２１＿１、ボタン１２２＿１及びボタン１２３＿１の各々の近傍には、それぞれのボタンの調整する対象を教示するため、「法（法線マップ）」、「絵（絵柄画像）」、「光（光沢画像）」それぞれが画像表示制御部により表示される。
【００９２】
図１２は、図１１の第２の実施形態におけるスライダ１２１＿２、スライダ１２２＿２、スライダ１２３＿２の各々に換えて、調整パッド領域１３０が設けられている。
ボタン１２１＿１、ボタン１２２＿１及びボタン１２３＿１の中からいずれか一つを選択し、選択されたボタン１２１＿１、ボタン１２２＿１、ボタン１２３＿１のいずれかに対応するデータが調整される。
例えば、図１２においては、ボタン１２１＿１が選択されているため、選択対象として凹凸形状画像が選択されており、調整パッド領域１３０において観察者が指を移動させることにより、凹凸形状における頂部と底部との距離を調整する縮小率・拡大率が調整される。そして、調整された法線マップにより再生成された模様可視化画像が表示領域１１０に表示される。すなわち、入力部１１は、調整パッド領域１３０から入力する縮小率・拡大率のデータを、選択されたボタンの調整を行うことを示す情報とともに編集部２４に対して出力する。これにより、編集部２４は、入力部１１から供給される情報により、凹凸形状画像データ、絵柄画像データ、光沢画像データのいずれかを調整する。
また、図１１のスライダ１２１＿２、スライダ１２２＿２及びスライダ１２３＿２の各々を、上述した調整パッド領域１３０に変更する構成としても良い。この場合、編集の操作は、図１１で説明した処理と同様である。
【００９３】
図１３は、本発明の第２の実施形態における面材模様仕上がりシミュレーションシステムの操作画面の他の一例を示している。この図１３は、図１１の第２の実施形態におけるスライダ１２１＿２、スライダ１２２＿２、スライダ１２３＿２の各々に換えて、調整パッド領域１３１、操作表示ボタンであるボタン１２１＿３、ボタン１２２＿３、ボタン１２３＿３の各々が設けられている。調整パッド領域１３１には、データ座標軸１３１Ａと調整座標点１３１Ｂとの各々が表示されている。
データ座標軸１３１Ａの縦軸と横軸とは、ともにデータ調整を行うための調整量として縮小率・拡大率を示す。調整座標点１３１Ｂは、ユーザの調整（例えば、指で移動させる）により、縦軸の調整量と横軸の調整量との２次元平面である調整量平面上の任意の座標点にある。
【００９４】
また、ボタン１２１＿１、ボタン１２２＿１及びボタン１２３＿１の中からいずれか一つを選択することにより、選択されたボタンに対応させて、凹凸形状画像データ、絵柄画像データ、光沢画像データのいずれを調整する対象とするかと、対象としたデータの調整量をデータ座標軸１３１Ａの縦軸を示すかが設定される。さらに、ボタン１２１＿３、ボタン１２２＿３及びボタン１２３＿３の中からいずれか一つを選択することにより、選択されたボタンに対応させて、凹凸形状画像データ、絵柄画像データ、光沢画像データのいずれを調整する対象とするかと、対象としたデータの調整量をデータ座標軸１３１Ａの縦軸を示すかが設定される。
【００９５】
図１３においては、データ座標軸１３１Ａの縦軸に対応してボタン１２１＿１が選択され、データ座標軸１３１Ａの横軸に対応してボタン１２２＿３が選択されている。これにより、縦軸が凹凸形状画像データの調整量に対応し、横軸が絵柄画像データの調整量に対応している。したがって、ユーザが調整パッド領域１３１における調整座標点１３１Ｂを移動させる際、縦軸に平行に移動させた場合、凹凸形状画像データが調整され、一方、横軸に平行に移動させた場合、絵柄画像データが調整される。また、ユーザが調整パッド領域１３１において、調整量平面上で調整座標点１３１Ｂを任意に移動させた場合、その調整座標点１３１Ｂの縦軸の座標が凹凸形状画像の調整量となり、横軸の座標が絵柄画像データの調整量となる。
【００９６】
次に、フローチャートを用いて、本実施形態における面材模様仕上がりシミュレーションシステム１Ａにおけるデータの編集を含む模様可視化画像の生成の動作を説明する。図１４は、本実施形態の面材模様仕上がりシミュレーションシステムにおける模様可視化画像の画像データ生成の処理の動作例を示すフローチャートである。
ステップＳ１：
ユーザは、例えば、表示部１７に表示されている光源特性データ、絵柄画像データ、光沢画像データ、凹凸形状データの種類を、入力部１１により選択する。
また、ユーザは、例えば、観察位置データ、光源位置データ、面材位置データを、表示部１７に表示されている入力欄にキーボードなどの入力手段から入力する。
【００９７】
上述したユーザの処理により、入力部１１は、入力された光源特性データ、絵柄画像データ、光沢画像データ及び凹凸形状データの各々の光源特性データ、絵柄画像データインデックス、光沢画像データインデックス及び凹凸形状データインデックスそれぞれを面材データベース１８における光源情報テーブル、絵柄情報テーブル、光沢情報テーブル、凹凸形状テーブルから読み出す。そして、入力部１１は、読み出した光源特性データ、絵柄画像データインデックス、光沢画像データインデックス及び凹凸形状データインデックスそれぞれを、記憶部２３の結果テーブルに対して書き込んで記憶させる。また、入力部１１は、表示部１７の入力欄に入力された観察位置データ、光源位置データ及び面材位置データの各々を、記憶部１９の結果テーブルに対して書き込んで記憶させる。
【００９８】
ステップＳ２：
画像処理部１３は、記憶部２３における結果データテーブルから凹凸形状データインデックスを読み出し、この凹凸形状データインデックスにより、面材データベース１８に記憶されている凹凸形状データを読み出す。
そして、画像処理部１３は、この凹凸形状データを面材表面に対してエンボス膜として展開し、画面表面の画素毎において凹凸形状の表面の法線ベクトルを求める。画像処理部１３は、求めた画素毎の法線ベクトル、すなわち画素の座標毎に法線ベクトルが対応付けられた法線マップを記憶部２３に対して書き込んで記憶させる。また、画像処理部１３は、記憶部２３における法線マップを書き込んだアドレスを法線マップデータインデックスとして、記憶部２３の結果データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
凹凸形状データが法線マップである場合は、その法線マップを記憶部２３に対して書き込んで記憶させる。
【００９９】
ステップＳ３：
画像処理部１３は、記憶部２３の結果データテーブルから、法線マップデータインデックスを読み出す。これにより、入射光計算部１４は、法線マップデータインデックスにより、記憶部２３から法線マップを読み出す。また、画像処理部１３は、記憶部２３の結果データテーブルから、光源特性データ、光源位置データ及び面材位置データを読み出す。また、画像処理部１３は、記憶部２３から（１）式を読み出す。
画像処理部１３は、光源特性データ、光源位置データ、面材位置データ及び法線マップより、出射光Ｉｉから面材表面の画素（対象点）毎に対して入射される光の放射照度Ｅを読み出した（１）式を用いて算出する。そして、画像処理部１３は、画素毎に求めた入射される光の放射照度Ｅを記憶部２３に書き込んで記憶させる。
【０１００】
ステップＳ４：
画像処理部１３は、記憶部２３の結果データテーブルから、法線マップデータインデックスを読み出す。これにより、画像処理部１３は、法線マップデータインデックスにより、記憶部２３から法線マップを読み出す。また、画像処理部１３は、算出した各画素に入力される放射照度Ｅを、記憶部２３から読み出す。画像処理部１３は、記憶部２３の結果データテーブルから光源特性データ、光源位置データ、観察位置データ、面材位置データ、絵柄画像データインデックス及び光沢画像データインデックスを読み出す。画像処理部１３は、絵柄画像データインデックス及び光沢画像データインデックスの各々により、面材データベース１８から絵柄画像データ、光沢画像データそれぞれを読み出す。
【０１０１】
そして、画像処理部１３は、光源特性データ、光源位置データ、観察位置データ、面材位置データ、絵柄画像データ、光沢画像データ及び法線マップの各々を用いて、双方向反射率分布関数のモデル式により、面材１００の表面１００Ｓにおける各画素からの観察位置３００における反射光の放射輝度ＩＯを算出する。
このとき、画像処理部１３は、記憶部２３から読み出した法線マップ、または法線が一様な法線マップの２種類の法線マップのいずれか１つの法線マップと、面材データベース１８から読み出した絵柄画像データ、または拡散反射率が一様な絵柄画像データの２種類の絵柄画像データのいずれか１つの絵柄画像データと、面材データベース１８から読み出した光沢画像データ、または光沢が一様な光沢画像データの２種類の光沢画像データのいずれか１つの光沢画像データから成る８通りの組み合わせに対し、反射光の放射輝度ＩＯを算出する。
【０１０２】
ステップＳ５：
画像処理部１３は、上記（２）式と、各画素における反射光の放射輝度ＩＯとの各々を、記憶部２３から読み出す。
そして、画像処理部１３は、計算した観察位置における各画素の反射光の放射輝度ＩＯから、（２）式を用いることにより、観察位置からの見えである各画素の画素値を算出する。編集部２４は、画像処理部１３の計算した各画素における画素値ｄを、模様可視化画像の画像データとし、絵柄画像データ及び光沢画像データ及び法線マップの各々の反映された層に対応させて、絵柄画像記憶部１９、凹凸形状画像記憶部２０、光沢画像記憶部２１、合成画像記憶部２２それぞれに対して書き込んで記憶させる。そして、編集部２４は、模様可視化画像の画像データを書き込んだアドレスを、結果識別情報に対応させて結果インデックスとして記憶部２３における結果データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
【０１０３】
ステップＳ６：
表示部１７は、記憶部２３の結果データテーブルから結果インデックスを読み出し、この結果インデックスにより、絵柄画像記憶部１９、凹凸形状画像記憶部２０、光沢画像記憶部２１及び合成画像記憶部２２の各々から、法線マップ、絵柄画像データ、光沢画像データ、あるいはこれらの組み合わせに対して計算した合成画像を模様可視化画像の画像データとして、いずれか１枚を読み出し、模様可視化画像の画像データを表示面に対して図１１、図１２、図１３のように表示する。
図１１、図１２、図１３において、表示領域１１０に表示される模様可視化画像を、記憶部２３から読み出した法線マップと、面材データベース２０から読み出した絵柄画像データと、面材データベース２０から読み出した光沢画像データにより画素値ｄを計算した模様可視化画像を示す。
表示部１７は、第１の実施形態と同様に、法線マップ、絵柄画像データ、光沢画像データのいずれか１つ以上の情報が空間的に一様である計算情報を用いて作成された模様可視化画像へと切替えて表示することができる。
【０１０４】
ステップＳ７：
ユーザは、表示部１７の表示領域１１０に画像表示された模様可視化画像を観察し、所望の模様形態（見え）が得られたか判定する。ユーザは、模様可視化画像の模様形態が所望の形態である場合、面材模様仕上がりシミュレーションシステム１Ａに対して、エンボス加工される面材の設計の処理を終了させる制御を入力手段を用いて行う。
一方、ユーザは、表示部１７の表示領域１１０に画像表示された模様可視化画像が、所望の模様形態でないことを確認した場合、処理をステップＳ８に移行する。
【０１０５】
ステップＳ８：
ユーザは、表示部１７の不図示の編集欄に対して、光源特性データ、光源位置データ、観察位置データ及び面材位置データの各々を入力するとともに、すでに説明した操作表示ボタン、あるいは調整パッド領域において、絵柄画像データ、光沢画像データ及び凹凸形状データのいずれかあるいは組合せ、または全てのデータの調整量を変更する。これにより、編集部２４は、データの入力されたことが検出すると、表示領域１１０に表示する、模様の仕上がりのシミュレーションによる模様可視化画像を再生成するため、処理をステップＳ３へ進める。
【０１０６】
上述したように、本実施形態においては、凹凸形状データ、絵柄画像データ及び光沢画像データなど、エンボス加工による凹凸形状と、面材表面に施される絵柄とによる模様形態（見え）を決定するパラメータ（光源特性データ、光源位置データ、観察位置データ、面材位置データ、絵柄画像データ、光沢画像データ及び凹凸形状データなど）を調整して、模様の仕上がりのシミュレーションにより、その面材の模様の模様形態と、面材の模様から陰影による効果を除いた模様形態と、面材の模様から絵柄による効果を除いた模様形態などを可視化した模様可視化画像を比較することにより、凹凸形状及び絵柄が模様形態に与える影響を容易に把握することができる。
【０１０７】
図１０に戻り、編集部２４は、すでに説明した図１３のフローチャートのステップＳ８において、画素値の変更が、入力部１１を介してユーザより入力された場合、すでに説明したように、模様の仕上がりのシミュレーションを再度行い、模様可視化画像の再生成を行う。
このとき、表示部１７の表示画面には、凹凸形状データ、絵柄画像データ及び光沢画像データを変更するための操作手段として、操作表示ボタン、あるいは調整パッド領域またはキーボード入力などの操作によって行う。この操作手段における変更されたデータが編集部２２４によって入力部１１を介して入力され、記憶部２３の結果データテーブルに反映される。
【０１０８】
ｘ軸及びｙ軸からなる２次元表面に垂直方向に対する凹凸形状の拡大及び縮小は、面材の各画素における法線ベクトルＮを表す法線マップの画素値を変更することにより行う。
上述したｘ軸及びｙ軸からなる２次元表面に垂直方向に対する凹凸形状の拡大あるいは縮小した後の法線ベクトルＮｄは、画像処理部１３（法線マップ生成部１３０１）が法線マップからハイト画像を作成し、ハイト画像における高さを倍率を用いて変更した後に、ハイト画像から法線マップを作成し、記憶部２３の結果データテーブルに書き込んで記憶させることにより反映させる。
例えば、文献（The Variational Approach to Shape from Shading、 Berthold K. P. Horn 、 and Michael J. Brooks、Computer Vision, Graphics, and Image Processing 1986、 Vol.33 No.2）に記載されている方法により、法線マップからハイト画像を作成することができる。
【０１０９】
また、光源位置の変更が、ユーザが編集欄から入力部１１を介して指示した場合、すでに説明したように、画像処理部１３は、模様の仕上がりのシミュレーションを再度行い、模様可視化画像の再生成を行う。
特に、入力手段がマウスやタッチパッドなどのポインティングデバイスである場合、すでに説明した絵柄画像データなどのデータの調整と同様に、表示部１７の画面上でのスライダあるいは調整パッド領域などのポインティングデバイスの移動量に応じて、上述したｘ軸及びｙ軸の方向に光源位置を移動するように構成しても良い。表示部に対するポインティングデバイスの左右の移動量ｍｈ、上下の移動量ｍｖ及び移動前の光源位置ｘ、ｙ、ｚから以下の（４）式、（５）式及び（６）式により、移動後の光源位置ｘｄ、ｙｄ、ｚｄを算出する。ｍｈは表示部左方向へ移動したときに負となり、右方向へ移動したときに正となる。また、ｍｖは表示部上方向へ移動したときに正となり、下方向へ移動したときに負となる。
【０１１０】
【数４】
0006672845.tif 000005
【０１１１】
【数５】
0006672845.tif 000006
【０１１２】
【数６】
0006672845.tif 000007
【０１１３】
上述では、面材仕上がりのシミュレーションにおける、面材に対する光源位置の移動について、光源位置の移動量ｍｈ及びｍｖの各々を、ポインティングデバイスの操作によって調整する一例を示した。しかしながら、光源位置の移動量の指定方法はこの手法に限られず、表示部１７の表示画面における編集欄に対して、キーボードなどで直接に数値で移動量を指定するように構成しても良い。また、光源位置を移動量で移動させるのではなく、例えば、マウスなどのポインティングデバイスで光源をドラッグアンドドロップすることにより、表示画面上における光源位置を移動させたり、光源位置の移動先の位置（座標）を編集欄に対して入力し、光源位置ｘｄ、ｙｄ、ｚｄを直接指定しても良い。
【０１１４】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、表示領域１１０に表示される模様可視化画像を、この模様可視化画像の画素を同一位置とした状態で、任意に他の層の画像あるいは層を重ね合わせた合成画像を切り替えて表示させることにより、模様可視化画像の同一場所における面材模様仕上がり（模様形態）を比較すること可能となり、各層の面材模様に対する影響を容易に確認することができる。
また、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、操作表示ボタンの各々がオンオフスイッチ的な切り替え入力が行えるため、表示領域における模様可視化画像の所定部分を注視した状態において、オンオフしたい層のボタンのみをクリックあるいは触れることにより、操作のためにボタンを確認することなく、層が変更された模様可視化画像の同一領域を常に注視して、各層の面材模様に対する影響を容易に確認することができる。
【０１１５】
また、本実施形態によれば、模様可視化画像の凹凸形状画像データ、絵柄画像データ及び光沢画像データの各々のいずれかあるいは組み合わせを調整対象として選択しておくことにより、表示領域における模様可視化画像の所定部分を注視した状態において、調整手段（スライダ、調整パッド領域）により、調整対象の調整量を変更することができるため、調整対象のデータが調整された模様可視化画像の同一領域を常に注視して、各層の調整量が面材模様に対する影響を容易に確認することができる。
したがって、本実施形態によれば、表示部１７の表示領域１１０において、模様可視化画像と全く同一の画素位置に、他の計算情報により作成された模様可視化画像を表示するため、全く同じ位置に表示することにより、面材のある画素における面材の模様形態から各種情報（絵柄画像データ、凹凸形状画像データ、光沢画像データ）による影響を除いた見えを比較することが可能となり、面材の絵柄に合わせた細かい編集が容易となる。
【０１１６】
また、本実施形態によれば、面材の模様の見え（模様形態）と、面材の模様形態から陰影による効果を除いた見えと面材の模様から絵柄による効果を除いた見えなどを可視化した画像を比較することで、凹凸形状及び絵柄が模様に与える影響を把握しやすくなり、面材のデザインに要する時間及び費用を削減できる。
また、本実施形態によれば、処理速度が高速な装置を用いることにより、光源位置を上述のポインティングデバイスで移動し、かつ凹凸形状画像データ、絵柄画像データ及び光沢画像データの各々のデータを調整して、模様形態を連続的に変更して観察することが可能となり、凹凸形状画像データ、絵柄画像データ及び光沢画像データの各々が模様形態に与える影響を把握し易くなり、面材のデザインに要する時間及び費用を削減することができる。
【０１１７】
なお、本発明における図１及び図１０の各々の面材模様仕上がりシミュレーションシステム１、１Ａそれぞれの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりエンボス加工が施される面材の模様のシミュレーションの処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【０１１８】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【０１１９】
１，１Ａ…面材模様仕上がりシミュレーションシステム
１１…入力部
１３…画像処理部
１４…表示領域設定部
１５…表示画像選択部
１６…画像表示制御部
１７…表示部
１８…面材データベース
１９…絵柄画像記憶部
２０…凹凸形状画像記憶部
２１…光沢画像記憶部
２２…合成画像記憶部
２３…記憶部
１３０１…法線マップ生成部
１３０２…入射光計算部
１３０３…反射光計算部
１３０４…画素値計算部
【図１】
0006672845.tif 000008
【図２】
0006672845.tif 000009
【図３】
0006672845.tif 000010
【図４】
0006672845.tif 000011
【図５】
0006672845.tif 000012
【図６】
0006672845.tif 000013
【図７】
0006672845.tif 000014
【図８】
0006672845.tif 000015
【図９】
0006672845.tif 000016
【図１０】
0006672845.tif 000017
【図１１】
0006672845.tif 000018
【図１２】
0006672845.tif 000019
【図１３】
0006672845.tif 000020
【図１４】
0006672845.tif 000021