(57)【要約】【課題】  製本の仕上がりを高精度に再現できるようにする。【解決手段】  製本を観察する仮想的な環境と製本方法を設定する設定部と、製本時の３次元形状を保持する保持部と、前記設定に応じた３次元形状を読み込む読込部と、前記３次元形状を用いてプルーフ画像を算出する算出部と、前記算出されたプルーフ画像を表示する表示部とを有する。【選択図】  図２
2013069050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製本を観察する仮想的な環境と製本方法を設定する設定部と、
製本時の３次元形状を保持する保持部と、
前記設定に応じた３次元形状を読み込む読込部と、
前記３次元形状を用いてプルーフ画像を算出する算出部と、
前記算出されたプルーフ画像を表示する表示部と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
製本を観察する仮想的な環境と製本方法を設定する設定部と、
製本時の３次元形状を算出し、該３次元形状を用いてプルーフ画像を算出する算出部と、
前記算出されたプルーフ画像を表示する表示部と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
前記設定部は、製本時のページ数、画像データ、紙の硬さ、綴じ方、の少なくともいずれかを設定することができることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記変角反射特性とは、照射された光が各出射角度に対してどのような強度で反射するかを示す特性、又は光沢成分の幅を示す値の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
コンピュータに読み込み込ませ実行させることで、前記コンピュータを請求項１に記載の画像処理装置として機能させるコンピュータプログラム。
【請求項６】
請求項５に記載のコンピュータプログラムを記憶したことを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項７】
コンピュータに読み込み込ませ実行させることで、前記コンピュータを請求項２に記載の画像処理装置として機能させるコンピュータプログラム。
【請求項８】
請求項７に記載のコンピュータプログラムを記憶したことを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項９】
画像処理装置の制御方法であって、
設定部により、製本を観察する仮想的な環境と製本方法を設定する工程と、
保持部により、製本時の３次元形状を保持する工程と、
読込部により、前記設定に応じた３次元形状を読み込む工程と、
算出部によって、前記３次元形状を用いてプルーフ画像を算出する工程と、
表示部によって、前記算出されたプルーフ画像を表示させる工程と、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１０】
画像処理装置の制御方法であって、
設定部によって、製本を観察する仮想的な環境と製本方法を設定する工程と、
算出部によって、製本時の３次元形状を算出し、該３次元形状を用いてプルーフ画像を算出する工程と、
表示部によって、前記算出されたプルーフ画像を表示させる工程と、
を有することを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルバムなどの製本時の仕上がりをプルーフするソフトプルーフ技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ等による実印刷物の仕上がり具合をＰＣなどによりシミュレーションして表示する技術をソフトプルーフ技術と呼ぶ。通常は、実印刷物の反射光の色成分（以下、拡散成分）に対してカラーマッチング処理を行い、その色味を忠実に表示デバイス上に再現する。ソフトプルーフでは近年、コンピュータグラフィックス（以下、ＣＧ）を利用して、印刷物の拡散成分だけでなく、光沢成分（照明像の写り込み）もプルーフし、さらには、アルバム等の製本の仕上がりもシミュレーションする技術が広まりつつある。ユーザがソフトプルーフ技術を用いてアルバム等の製本の仕上がりを確認する場合、ユーザが希望する製本方法（ページ数や各ページの素材、綴じ方等）を容易に設定できる必要があり、また、設定された製本方法に応じたプルーフ処理を実施する必要がある。例えば、ユーザがページの素材を変更した場合、光沢感やページをめくった際の紙のたわみなどが確認できるプルーフ技術が必要となる。これまで、素材の硬さや厚みの変化による３次元形状の変化を、物理モデルに基づき正確にシミュレーションするアプリケーションが知られている。また、光沢等の反射特性を素材ごとに設定可能な手法も提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３―３３１３１８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、素材の硬さや厚みの変化による３次元形状の変化を、物理モデルに基づき正確にシミュレーションする手法においては、製本の綴じ方を設定させる機能を有していない。従って、ユーザが自ら、希望する綴じ方に沿う３次元形状を作成する必要があり、大きな手間であった。また、反射特性を素材ごとに設定可能な手法においては、製本のページ数や素材の硬さ等がプルーフ処理に反映されないため、ページをめくった際に形状が変化する挙動を正確に再現されないという課題があった。
本発明は上記従来例に鑑みてなされたものであり、製本の仕上がりを高精度に再現できるようにすることを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の画像処理装置によれば、製本を観察する仮想的な環境と製本方法を設定する設定部と、製本時の３次元形状を保持する保持部と、前記設定に応じた３次元形状を読み込む読込部と、前記３次元形状を用いてプルーフ画像を算出する算出部と、前記算出されたプルーフ画像を表示する表示部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、製本の仕上がりを高精度に再現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】画像処理装置のシステム構成を示すブロック図
【図２】画像処理装置１を構成する各処理部とデータの関係を示すブロック図
【図３】製本の３次元形状の一例を示した図
【図４】実印刷物の各色の変角反射特性を示した図
【図５】画像処理装置１が実行する処理フローを示した図
【図６】仮想環境の一例を示した図
【図７】照明強度分布の一例を示した図
【図８】製本方法を設定するユーザインターフェースを示した図
【図９】素材を選択するユーザインターフェースを示した図
【図１０】各製本方法と３次元形状データの対応を示した図
【図１１】プルーフ画像を算出する処理フローを示した図
【図１２】複数の照射光が、メディア表面で反射して視点方向に出射する様子を示した図と、各照射位置上に変角反射強度を対応させた図
【図１３】視線ベクトルとその正反射ベクトルの関係を示した図
【図１４】拡散ＬＵＴの一例を示した図
【図１５】画像処理装置１を構成する各処理部とデータの関係を示すブロック図
【図１６】画像処理装置１が実行する処理フローを示した図
【図１７】ＲＧＢ値とインク量の対応を示した図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明による実施例を、図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】
＜実施例１＞
図１は、本発明の実施例における画像処理装置１の構成を示したものである。入力部１０１は、ユーザからの指示や、データを入力する装置で、キーボードやマウスなどのポインティングシステムを含む。表示部１０２は、ＧＵＩなどを表示する表示デバイスであり、ＣＲＴや液晶ディスプレイなどである。データ保存部１０３は、画像データ、プログラムを蓄積する装置で、通常はハードディスクが用いられる。ＣＰＵ１０４は、上述した各構成の処理全てに関わる。ＲＯＭ１０５とＲＡＭ１０６は、その処理に必要なプログラム、データ、作業領域などをＣＰＵ１０４に提供する。また、処理に必要な制御プログラムがデータ保存部１０３に格納されている場合や、ＲＯＭ１０５に格納されている場合には、ＲＡＭ１０６に読み込まれてから実行される。あるいは通信部１０７を経由して装置がプログラムを受信する場合には、データ保存部１０３に記録した後にＲＡＭ１０６に読み込まれるか、又は、通信部１０７からＲＡＭ１０６に直接読み込まれて実行される。通信部１０７は、機器間の通信を行うためのＩ／Ｆである。これは例えば、公知のＥｔｈｅｒｎｅｔやＵＳＢ、ＩＥＥＥ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどの通信方式である。
【００１０】
＜画像処理装置１の処理＞
図２は、画像処理装置１を構成する各処理部とデータの関係を示すブロック図である。本実施例ではまず、仮想環境生成部２０２において、照明強度分布保持部２０１に保持されている照明強度分布を用いて仮想環境を作成する。本処理の詳細は、ステップＳ１００１にて説明する。
【００１１】
次に、製本方法設定部２０３において、ユーザが設定した製本方法を読み込む。本処理の詳細は、ステップＳ１００２にて説明する。続いて３次元形状読込部２０５において、３次元形状保持部２０４から、製本方法設定部において設定された設定内容（ページ数や各ページの硬さ、厚み、綴じ方）に対応した３次元形状を読み込む。
【００１２】
３次元形状とは、図３（ａ）に示すように、格子点からなる立体形状を示すデータのことを指し、ＣＧ分野においてはメッシュなどと呼ばれることが多い。このような３次元形状は、その作成者が図中に示す格子点を３次元空間に配置し、格子点間をスプライン補間等の方法を用いて滑らかに補間して作成する。
【００１３】
図３（ｂ）は、図３（ａ）と異なる綴じ方に対応した３次元形状を示しており、図３（ａ）（ｂ）に示すような３次元形状は、ページ数や、素材、綴じ方など製本方法の違いの全てに対してあらかじめ準備されている。本処理の詳細は、ステップＳ１００３にて説明する。続いて変角反射特性読込部２０７において、変角反射特性保持部２０６から、製本方法設定部において設定された素材に対応する変角反射特性を読み込む。
【００１４】
変角反射特性とは、図４（ａ）に示すように、実印刷物の各ＲＧＢ値について、光をある角度から照射した際の各出射角度についての反射光強度のことを指す。なお、図中の出射角度は、正反射角度を０度としている。
【００１５】
変角反射特性は、例えば図４（ｂ）に示すように、実照明３０１によりある一定方向（例えば入射光角度４５度）から実印刷物３０２に光を照射し、測定器３０３を用いて各出射角の反射光強度を測定するなどして得る。
【００１６】
次に、プルーフ画像算出部２０８において、前記３次元形状、及び、変角反射特性に応じたプルーフ画像を作成する。本処理の詳細は、ステップＳ１００５にて説明する。最後に表示画像生成部２０９において、ディスプレイ表示用のＲＧＢ値に変換する。以下、各ステップの処理を説明する。
【００１７】
図５は、画像処理装置１が実行する処理のフローチャートである。ステップＳ１００１では、仮想的に印刷物を観察する環境を作成する。
【００１８】
まず、図６に示すような壁や天井、床などの３Ｄオブジェクトを設定して仮想空間４０１を作成する。次に、仮想印刷物を観察する仮想照明４０２、仮想印刷物４０３を仮想空間の中央近辺に設定し、最後に仮想視点４０４を設定する。本実施例では、仮想照明４０２に、図７に示すような、照明強度分布保持部２０１が保持する照明強度分布を設定する。
【００１９】
ステップＳ１００２では、図８に示すような製本方法を設定可能なインターフェースを介して製本方法の設定を行う。このインターフェースは、製本時のページ数、各ページの画像データ、素材、メディアの硬さ、厚さ、及び、綴じ方を設定可能なものである。ユーザは、「ページ数」項目５０１について、製本時のページ数を表紙や裏表紙も含めた枚数を入力する。「画像データ」項目５０２については、ユーザがあらかじめ準備した各ページの画像データのファイル名を設定する。
【００２０】
「素材」項目５０３については、各ページの素材を、図９に示すようなプルダウンメニューから選択する。「硬さ・厚み」項目５０４については、スライダを用いて硬さや厚みを選択する。「綴じ方」項目５０５については、提示されている綴じ方の中から選択する。全ての項目について設定完了後、完了ボタンを押下する。
【００２１】
ステップＳ１００３では、ステップＳ１００２において設定された素材や硬さ、厚み、綴じ方に応じてあらかじめ準備された１ページ分の３次元形状を読み込む。図１０は、素材、硬さ、厚み、綴じ方と、対応する１ページ分の３次元形状のデータを示したもので、各項目に応じて、３次元形状を構成する格子点数とその座標が格納されている。
【００２２】
ステップＳ１００４では、製本方法設定により設定された各ページの変角反射特性を読み込む。ステップＳ１００５では、前記読み込んだ３次元形状、及び、変角反射特性を用いて表示部１０２に表示させるプルーフ画像のＸＹＺ値を算出する。本ステップＳ１００５の詳細については後述する。ステップＳ１００６では、前記プルーフ画像を、例えば、下式３に示すＸＹＺ値からｓＲＧＢ値への変換式等を利用して、ディスプレイ表示用の信号値に変換する。
【００２３】
【数１】
2013069050.tif 000003
【００２４】
＜ステップＳ１００６において実行される処理の詳細＞
以下ではステップＳ１００６におけるプルーフ画像算出処理について、図１１のフローチャートを用いて説明する。本ステップでは、ステップＳ２００１では、前記正反射近傍領域の変角反射特性（Θ）を、前記照明強度分布上の位置と対応させた２次元ローパスフィルタを算出する。
【００２５】
図１２は、変角反射特性の出射角度Θと照明強度分布上の位置（ａ，ｂ）と関係を示したものである。図１２（ａ）の照明Ａ、Ｂ（点線部、実線部）はそれぞれ、仮想環境の天井面上の座標（ａ１，ｂ１）、（ａ２，ｂ２）に位置しており、メディア表面に角度α、βで入射している。天井面上の座標（ａ，ｂ）は、仮想環境で定義される仮想上の距離であり、例えばピクセルを単位とするものである。図１２（ｂ）は、変角反射特性の出射角度Θと照明強度分布上の位置（ａ，ｂ）と関係を示したものである。
本ステップではまず、変角反射特性（Θ）の正反射領域近傍の反射強度を、下式２に従って正規化した一次元ＬＰＦ（Θ）を算出する。
【００２６】
【数２】
2013069050.tif 000004
【００２７】
次に、仮想環境における照明と印刷物間の距離Ｐを取得し、下式３にしたがって、出射角度Θを照明強度分布上の距離Ｄｉｓに変換した一次元ＬＰＦ（Ｄｉｓ）を算出する。本計算により、図１２（ｂ）に示すように、照明Ａ、Ｂから照射された光が視点方向に出射する強度（図中点線丸部、実線丸部）が照明強度分布上に対応付けられる。
【００２８】
【数３】
2013069050.tif 000005
【００２９】
最後に、一次元ＬＰＦ  （Ｄｉｓ）を、下式４にしたがって、２次元ローパスフィルタＬＰＦ（ａ、ｂ）に変換する。
【００３０】
【数４】
2013069050.tif 000006
【００３１】
ステップＳ２００２では、プルーフ対象画素のＲＧＢ値、位置、及び、素材を取得する。
【００３２】
ステップＳ２００３では、ユーザ操作に応じて仮想印刷物４０３の位置を取得し、下式５に従って、仮想環境における視線ベクトル（仮想視点から対象画素へのベクトル）の正反射ベクトルを算出する。図１３に、仮想環境での視線ベクトルとその正反射ベクトルの関係を示す。ベクトルＮは仮想印刷物表面の法線方向を示すベクトルであり、ユーザが入力部１０１により指定した仮想印刷物４０３から取得する。また、ベクトルＥは視線ベクトル、ベクトルＲは視線ベクトルＥの正反射方向を示すベクトルであり、（Ｎ・Ｅ）はベクトルＮとＥの内積を表す。
【００３３】
【数５】
2013069050.tif 000007
【００３４】
ステップＳ２００４では、まず、正反射ベクトルＲが参照する仮想照明４０２上の位置座標（ｉ、ｊ）を取得する。次に、下式６に従って、前記位置座標（ｉ、ｊ）における仮想照明４０２の照明強度ＬＵＭ（ｉ、ｊ）と前記対象画素の素材に対応したローパスフィルタＬＰＦとの畳み込み演算を行い、写り込み強度ＳｐｅｃｕｌａｒＳｔｒｅｎｇｔｈを算出する。
【００３５】
【数６】
2013069050.tif 000008
【００３６】
ステップＳ２００５では、前記プルーフ対象画素のＲＧＢ値に対応した拡散成分のＸＹＺ値ＸＹＺｄｉｆｆを拡散ＬＵＴから、光沢成分のＸＹＺ値ＸＹＺｓｐｅｃを光沢ＬＵＴから取得する。それぞれのＬＵＴは、図１２に示すように、実印刷物の各ＲＧＢ値について拡散成分、及び、光沢成分のＸＹＺ値を測定した３次元ルックアップテーブル（ＬＵＴ）である。拡散ＬＵＴに存在しないＲＧＢ値に対しては、四面体補間等の補間演算により算出する。ステップＳ２００６では、前記拡散成分のＸＹＺ値ＸＹＺｄｉｆｆ、光沢成分のＸＹＺ値ＸＹＺｓｐｅｃ、及び、写り込み強度ＳｐｅｃｕｌａｒＳｔｒｅｎｇｔｈを用いて、下式７に従ってプルーフ色ＸＹＺｏｕｔを算出する。
【００３７】
【数７】
2013069050.tif 000009
【００３８】
ステップＳ２００７では、全画素Ｎについて処理が終了したか判定を行う。ｎ≠ＮであればステップＳ２００２に戻り、ｎ＝Ｎであれば処理を終了する。ステップＳ２００８では、プルーフ対象画素ｎを更新し、対応するＲＧＢ値、位置、素材を更新する。
【００３９】
なお、上記実施例では、図８に示すインターフェースを用いてユーザが製本方法を設定するとしたが、このようなインターフェースを用いる方法に限定するものではない。例えば、製本方法が記述されたデータファイルを読み込む方法でも良い。
【００４０】
上記実施例では、変角反射特性を出射角度−４５度〜４５度におけるＸＹＺ値で示しているが、変角反射特性を測定したものであれば、これに限るものではない。例えば、出射角度−９０度〜９０度において測定したＬａｂ値などを用いても良い。
【００４１】
上記実施例では、照明強度分布を実環境における照明の発光強度の２次元分布を測定したものとしたが、照明の発光強度を示すデータであれば、これに限るものではない。例えば、測定したものではなく、あらかじめＣＧ内部に保持されている照明強度分布を用いても良い。
【００４２】
上記実施例では、式２に従って写り込み強度を算出するものとしたが、照明強度分布と変角反射特性に基づくローパスフィルタを用いて算出するものであれば、これに限るものではない。
【００４３】
上記実施例では、式６に従ってプルーフ色を算出するものとしたが、個別に測定、又は、計算した拡散成分と光沢成分を用いて算出するものであれば、これに限るものではない。
【００４４】
上記実施例では、式５に従ってプルーフ色のＸＹＺ値からディスプレイ表示用のＲＧＢ値へ変換するものとしたが、これに限るものではない。例えば、公知であるＡｄｏｂｅＲＧＢへの変換式等を用いても良い。
【００４５】
＜実施例２＞
本発明による実施例２として、ユーザに設定された製本方法に応じて３次元形状を算出し、算出された３次元形状を用いてプルーフ処理について説明する。本実施例における画像処理装置の構成は、実施例１と同様のため、説明を省略する。
【００４６】
＜画像処理装置１が実行する処理＞
図１５は、画像処理装置１を構成する各処理部とデータの関係を示すブロック図であり、図１６は、画像処理装置１が実行する処理のフローチャートである。
【００４７】
以下では、実施例１から処理が変更となる３次元形状算出部５０３が実行するステップＳ３００３（３次元形状算出処理）のみの説明する。その他の処理は実施例１と同様のため、説明を省略する。
【００４８】
ステップＳ３００３では、まず、製本方法設定部で設定された各ページの画像データに対し、各画素のＲＧＢ値に対して印刷に必要なインク重量を算出する。図１７は各ＲＧＢ値に対するインク打ち込み量を示しており、ＲＧＢ値の全てに対して用意されている。このインク打ち込み量を画像データのＲＧＢ値全てに対して和をとることで、画像データのインク総重量を算出する。次に、設定された各ページの素材の重さにインク総重量を足し、得られた重さを用いて、物理モデルを用いて３次元形状を算出する。各ページの素材の重さは、図１０に示すようにあらかじめ準備されている。物理モデルはこれまで種々提案されており、例えば、有限要素法などを用いるが、本発明の主眼ではないので、説明を省略する。有限要素法の詳細は、例えば、特開２００４―０５４８６３号に記されている。
【００４９】
上記実施例では、ユーザにより設定された画像データに基づき、その印刷に必要なインク量を各ページの重さに足して３次元形状を算出するとしたが、その他、ページの厚みなど他の製本方法設定項目を反映させて３次元形状を算出しても良い。
【００５０】
＜変形例＞
なお、上述した各実施形態は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上記実施形態の各工程や機能を実現するソフトウェア（コンピュータプログラム）を、ネットワークや記憶媒体を介してシステムに供給し、そのシステムのコンピュータ（またはＣＰＵ等）が上記プログラムを読み込んで実行する処理である。上記コンピュータプログラムや、それを記憶したコンピュータ可読記憶媒体も本発明の範疇に含まれる。
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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