(57)【要約】【課題】服飾品の曲面の領域における質感の再現の精度を従来に比較して高くし、消費者に対して実際と同程度の服飾品の画像を提供する布地画像処理システムを提供する。【解決手段】本発明の布地画像処理システムは、既知である複数の異なる曲率を有する布から取得した、曲率毎の観察視点と光源の照射方向との相対関係に対応した反射光強度から、布の曲率各々における観察視点及び光源の照射方向に基づいた輝度値を算出する輝度値算出関数を生成する輝度値関数生成部と、コンピュータグラフィックスにより、布製品の仮想の３次元形状を生成する３次元形状生成部と、３次元形状における画素である形状画素の平均曲率を抽出する曲率抽出部と、平均曲率に対応する曲率の輝度値算出関数を選択する関数選択部と、形状画素の輝度値を輝度値算出関数により算出する輝度値算出部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既知である複数の異なる曲率を有する布から取得した、前記曲率毎の観察視点と光源の照射方向との相対関係に対応した反射光強度から、前記布の前記曲率各々における観察視点及び光源の照射方向に基づいた輝度値を算出する輝度値算出関数を生成する輝度値関数生成部と、
コンピュータグラフィックスにより生成される布の仮想の３次元形状における画素である形状画素の平均曲率を抽出する曲率抽出部と、
前記平均曲率に対応する前記曲率の輝度値算出関数を選択する関数選択部と、
前記形状画素の輝度値を前記輝度値算出関数により算出する輝度値算出部と
を備えることを特徴とする布地画像処理システム。
【請求項２】
複数の異なる曲率における前記反射光強度が、
異なる曲率を有する凹凸形状を有するステージに密着された前記布を、前記ステージの中心を原点とする球面座標系における同一の動径における球面上の各座標点から観察される
ことを特徴とする請求項１に記載の布地画像処理システム。
【請求項３】
前記凹凸形状において、
凹形状が半径の異なる半球形状の溝で構成され、凸形状が半径の異なる半球形状の突起で構成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の布地画像処理システム。
【請求項４】
前記反射光強度が、
前記布を撮像した撮像画像の各画素の階調度として求められている
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布地画像処理システム。
【請求項５】
前記座標点の各々で撮像された前記撮像画像が、前記布を撮像した球面座標系における座標点と、前記布が密着したステージの中心と、を結ぶ線に対して撮像画像の面が垂直となるように正規化されている
ことを特徴とする請求項４に記載の布地画像処理システム。
【請求項６】
輝度値関数生成部が、既知である複数の異なる曲率を有する布から取得した、前記曲率毎の観察視点と光源の照射方向との相対関係に対応した反射光強度から、前記布の前記曲率各々における観察視点及び光源の照射方向に基づいた輝度値を算出する輝度値算出関数を生成する輝度値関数生成過程と、
曲率抽出部が、コンピュータグラフィックスにより生成される布の仮想の３次元形状における画素である形状画素の平均曲率を抽出する曲率抽出過程と、
関数選択部が、前記平均曲率に対応する前記曲率の輝度値算出関数を選択する関数選択過程と、
輝度値算出部が、前記形状画素の輝度値を前記輝度値算出関数により算出する輝度値算出過程と
を含むことを特徴とする布地画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＧ（computer graphics、コンピュータグラフィック）を用い、衣服などの布地の画像を生成する布地画像処理システム及び布地画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットの普及により、消費者が店頭で商品を直接に確認することをせずに、自宅の端末（パーソナルコンピュータなど）や携帯端末（パッド型コンピュータ、スマートフォンなど）から、ウェブ（Ｗｅｂ）上のショッピングサイトにおいて商品を確認して購入する機会が増加している。
ショッピングにおいては、取り扱っている商品の画像が表示されており、消費者が購入する商品の形態を確認する一つの目安となっている。しかし、商品が衣服などの布で形成された服飾品である場合、その服飾品の布の質感が購入を決定する際の重要な決め手となる場合が多く、服飾品の布における質感を加味した画像を提示する必要がある。
【０００３】
コンピュータグラフィックス（ＣＧ）により、服飾品などの布の質感を画像において再現する際、ＢＲＤＦ（Bidirectional Reflectance Distribution Function、双方向反射率分布関数、非特許文献１参照）あるいはＢＴＦ（Bidirectional Texture Function、双方向テクスチャ関数、非特許文献２参照）などの関数が用いられている。この関数を用いて布の素材表面の光の反射をシミュレーションし、布の画像における画素値を算出している。ＲＤＦ及びＢＴＦは、照明方向及び観察方向における反射光の強度を良く再現するため、布の質感表現を得るための観察形態（観察による布の見え方を決定する画像の形態、例えば観察における質感）を正確に再現することができる（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２８２５８７号公報
【特許文献２】特許第４８０２６７６号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Cook and Torrance, “A Reflectance Model for Computer Graphics,” ACM Transactions on Graphics, 1(1) pp.7-24, 1982.
【非特許文献２】Dana, et al., “Reflectance and Texture of Real-World Surfaces,” ACM Transactions on Graphics, 18(1) pp.1-34, 1999.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＣＧの画像において服飾品の観察形態を再現する際、服飾品を形成する布の平面のみにおける質感が表現できれば良いわけではない。同じ布においても、人間が装着した場合における人間の形状や皺における凹凸の観察形態も再現される必要がある。
すなわち、衣服などは人間が着衣した場合、平らな面（曲率が０の平面）ばかりでなく、衣服の袖回りや首回りは曲率の絶対値が０より大きくなり、皺が発生した部分の曲率（曲面における平均曲率）の絶対値は非常に高くなる。
したがって、消費者に観察させる服飾品を再現した画像を生成する際、装着した服飾品における布の観察形態を完全とするためには、服飾品の装着時における布の各部における曲率に対応した観察形態も再現することが必要となる。
【０００７】
図１１は、衣服上の平均曲率の違いを示す模式図である。衣服６００において、例えば、布の領域として、襟領域６０１、袖領域６０２、前身頃（あるいは後身頃）領域６０３、前身頃における皺領域６０４などがある。皺領域６０４の曲率が最も高く（高程度）、襟領域３０１の曲率が次に高く（中程度）、袖領域６０２の曲率が次に高く（低程度）、皺のない前身頃領域６０３が曲率がない（平面）となる。
【０００８】
図１２は、曲率の異なる面における布の毛足の密度の差異を示す模式図である。この図１２は、異なる曲率における布の断面を示している。図１２（ａ）は所定の曲率（曲率半径）の凹上の溝形状の布領域５００の布表面５５０における毛足５５０Ｋの状態を示している。図１２（ｂ）は布領域５００に比較して曲率の高い（曲率半径の小さい）凹上の溝形状の布領域５０１の布表面５５１における毛足５５１Ｋの状態を示している。
一方、図１２（ｃ）は所定の曲率（曲率半径）の凸上の溝形状の布領域５０２の布表面５５２における毛足５５２Ｋの状態を示している。図１２（ｄ）は布領域５０２に比較して曲率の高い（曲率半径の小さい）凸上の溝形状の布領域５０３の布表面５５３における毛足５５３Ｋの状態を示している。
【０００９】
布の毛足は曲率を有する面の法線方向に伸びると考えられる。このため、布領域５００における毛足５５０Ｋの密度は平面における密度より高くなり、さらに布領域５０１における毛足５５１Ｋの密度は布領域５００に比較してより密度が高くなる。
一方、布領域５０２における毛足５５２Ｋの密度は平面における密度より低くなり、さらに布領域５０３における毛足５５３Ｋの密度は布領域５０２に比較してより密度が低くなる。
上述したように、布の毛足の密度の変化により、服飾品の曲率の異なる領域における観察形態は曲率の差異に対応して大きく異なる。すなわち、曲げられた曲率を有する布の領域は繊維の密度が変化する。このため、ウール素材など比較的に毛足の長い素材の布においては、平面領域で観察される観察形態と曲率を有した曲率領域で観察される観察形態とは異なった形態となる。
【００１０】
しかしながら、従来の質感再現システムにおいては、平面におけるＢＲＤＦあるいはＢＴＦに対応しており、服飾品における布の異なる曲率における観察形態に対応していない。このため、異なる曲率における布の質感を、ＣＧにおいて再現することは困難であった。
したがって、従来の質感再現システムのＣＧにおいて、服飾品における曲面の領域における質感の再現の精度が低いため、消費者に対して実際と大きく異なる服飾品の画像を提供することで、消費者が購入後に手にする商品と、ショッピングサイトの画像の商品との質感に差異を感じてしまう場合がある。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、服飾品における曲面の領域における質感の再現の精度を従来に比較して高くして布の画像を提供することが可能な布地画像処理システム及び布地画像処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の布地画像処理システムは、既知である複数の異なる曲率を有する布から取得した、前記曲率毎の観察視点と光源の照射方向との相対関係に対応した反射光強度から、前記布の前記曲率各々における観察視点及び光源の照射方向に基づいた輝度値を算出する輝度値算出関数を生成する輝度値関数生成部と、コンピュータグラフィックスにより生成される布の仮想の３次元形状における画素である形状画素の平均曲率を抽出する曲率抽出部と、前記平均曲率に対応する前記曲率の輝度値算出関数を選択する関数選択部と、前記形状画素の輝度値を前記輝度値算出関数により算出する輝度値算出部とを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の布地画像処理システムは、複数の異なる曲率における前記反射光強度が、異なる曲率を有する凹凸形状を有するステージに密着された前記布を、前記ステージの中心を原点とする球面座標系における同一の動径における球面上の各座標点から観察されることを特徴とする。
【００１４】
本発明の布地画像処理システムは、前記凹凸形状において、凹形状が半径の異なる半球形状の溝で構成され、凸形状が半径の異なる半球形状の突起で構成されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の布地画像処理システムは、前記反射光強度が、前記布を撮像した撮像画像の各画素の階調度として求められていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の布地画像処理システムは、前記座標点の各々で撮像された前記撮像画像が、前記布を撮像した球面座標系における座標点と、前記布が密着したステージの中心と、を結ぶ線に対して撮像画像の面が垂直となるように正規化されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の布地画像処理方法は、輝度値関数生成部が、既知である複数の異なる曲率を有する布から取得した、前記曲率毎の観察視点と光源の照射方向との相対関係に対応した反射光強度から、前記布の前記曲率各々における観察視点及び光源の照射方向に基づいた輝度値を算出する輝度値算出関数を生成する輝度値関数生成過程と、曲率抽出部が、コンピュータグラフィックスにより生成される布の仮想の３次元形状における画素である形状画素の平均曲率を抽出する曲率抽出過程と、関数選択部が、前記平均曲率に対応する前記曲率の輝度値算出関数を選択する関数選択過程と、輝度値算出部が、前記形状画素の輝度値を前記輝度値算出関数により算出する輝度値算出過程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、服飾品における曲面の領域における質感の再現の精度を従来に比較して高くして布の画像を提供することが可能な布地画像処理システム及び布地画像処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態による布地画像処理システムの構成例を示す図である。
【図２】撮像画像データベース１０８に記憶されている撮像画像テーブルの構成例を示す図である。
【図３】輝度値算出関数データベース１０９に記憶されている輝度値算出関数テーブルの構成例を示す図である。
【図４】撮像機構装置３の構成例におけるステージ、光源３０１及び画像撮像部２０４の各々の相対的な位置関係を説明する図である。
【図５】図４に示した撮像機構装置３による球面座標系における画像撮像部２０４及び光源３０１の座標位置の移動の制御を説明する図である。
【図６】本実施形態におけるステージ３０４の構成例を説明する図である。
【図７】本実施形態による撮像画像を撮像する処理の動作例を示すフローチャートである。
【図８】本実施形態による素材の撮像画像データから素材の輝度値算出関数を生成する処理の動作例を示すフローチャートである。
【図９】本実施形態によるＣＧにおいて素材の観察形態を再現する処理の動作例を示すフローチャートである。
【図１０】曲率マップの生成を説明する概念図である。
【図１１】衣服上の平均曲率の違いを示す模式図である。
【図１２】曲率の異なる面における布の毛足の密度の差異を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態による布地画像処理システムの構成例を示す図である。布地画像処理システムは、画像再現装置１、撮像画像取得装置２及び撮像機構装置３の各々を備えている。
画像再現装置１は、ＣＧにより作成した３次元形状における布を画像表示する際、布の曲率が異なる領域の画素毎に、曲率に対応した輝度値算出関数であるＢＴＦを用いて、観察形態となる階調度の画素からなる二次元画像を生成し、外部の表示装置に表示する。また、画像再現装置１は、表示装置を自身が備えていれば、この表示装置に上記観察形態の二次元画像を表示する。本実施形態においては、「曲率」とは曲がり部分の曲面における「平均曲率」を指すこととする。
撮像画像取得装置２は、画像再現装置１が使用するＢＴＦを生成する際に用いる、異なる曲率の凹凸形状を有するステージ上に密着された布の撮像画像を、撮像装置の位置及び光源の位置の各々が異なる組み合わせ毎に撮像する。
撮像機構装置３は、撮像画像取得装置２の制御により、撮像装置の位置及び光源の位置の各々を、上記ステージに対して相対的に移動させる機構を備えている。
【００２１】
画像再現装置１は、画像正規化部１０１、部分撮像画像抽出部１０２、輝度値関数生成部１０３、３次元形状生成部１０４、曲率抽出部１０５、輝度値算出部１０６、表示制御部１０７、撮像画像データベース１０８及び輝度値算出関数データベース１０９の各々を備えている。
画像正規化部１０１は、撮像画像取得装置２が撮像した撮像画像の各々に対して、撮像画像を撮像装置の観察方向に対して垂直な面（撮像装置からの距離は後述する動径と等しい）に投影する正規化の処理を行う。
部分撮像画像抽出部１０２は、画像正規化部１０１が正規化した正規化撮像画像の各々から、平面領域の平面部分撮像画像と、曲率が異なる複数の曲率領域毎の曲率部分撮像画像とを抽出する。
【００２２】
輝度値関数生成部１０３は、撮像装置の位置及び光源の位置の組み合わせ毎の平面部分撮像画像の各々を用いて、平面部分のＢＴＦを平面輝度値算出関数として生成する。また、輝度値関数生成部１０３は、曲率毎に、撮像装置の位置及び光源の位置の組み合わせ毎の曲率部分撮像画像の各々を用いて、曲率毎のＢＴＦを曲率輝度値算出関数として生成する。
３次元形状形成部１０４は、ユーザがシーン設定として入力する仮想空間の設定における物体（布を含む）の形状、観察方向、光源の配置に対応した仮想の３次元形状を、３次元仮想空間に生成する。
【００２３】
曲率抽出部１０５は、３次元形状形成部１０４が生成した３次元形状において、上記観察方向から観察される布の領域における曲率マップを抽出する。
輝度値算出部１０６は、曲率抽出部１０５が生成した曲率マップから、それぞれの観察画像の画素毎の曲率を抽出する。そして、輝度値算出部１０６は、画素の曲率に対応するＢＴＦを選択し、選択したＢＴＦに対して仮想空間の設定における照明光の色、照明光の強度、観察方向、光源の位置を代入することで、各画素の輝度値（階調度）を算出する。ここで、ＢＴＦは複数の光の波長に対応して、輝度値関数生成部１０３により生成されている。例えば、ＲＧＢ（Red、Green、Blue）の３波長ごとにＢＴＦが生成され、輝度値算出部１０６は、画素毎に各波長のＢＴＦの反射光の輝度値を合成して、画素の輝度値を算出する。
【００２４】
表示制御部１０７は、輝度値算出部１０６が各画素の輝度値を算出した表示画像を、図示しない表示装置に対して表示する。
撮像画像データベース１０８は、撮像画像のデータである撮像画像データが撮像画像取得装置２により書き込まれて記憶されている。また、撮像画像データベース１０８は、撮像画像データが記憶されている領域のアドレスを示す撮像画像テーブルが記憶されている。
【００２５】
図２は、撮像画像データベース１０８に記憶されている撮像画像テーブルの構成例を示す図である。この図２において、撮像画像テーブルは、観察視点座標値及び光源座標値の各々の組み合わせと、この組み合わせに対応した撮像画像データの記憶されている領域のアドレスである撮像画像アドレスとの対応を示している。後述するように各撮像画像データは、球面座標系における観察視点座標値と光源座標値との組み合わせ毎に、撮像画像取得装置２が撮像して撮像画像データベース１０８に対して書き込んで記憶させる。このため、撮像画像テーブルは、観察視点座標値と光源座標値との組み合わせ毎に、この組み合わせの位置において撮像された撮像画像データが記憶されている、撮像画像データベース１０８における領域を示す撮像画像アドレスが記載されている。
【００２６】
図１に戻り、輝度値算出関数データベース１０９は、平面部分撮像画像に対応するＢＴＦである平面輝度値算出関数と、曲率毎の曲率部分撮像画像に対応するＢＴＦである曲率輝度値算出関数とが、輝度値関数生成部１０３により書き込まれて記憶されている。
【００２７】
図３は、輝度値算出関数データベース１０９に記憶されている輝度値算出関数テーブルの構成例を示す図である。図３において、輝度値算出関数テーブルは、曲率と輝度値算出関数アドレスとの対応を示している。曲率は、曲率の数値を示し、平面部の曲率を０としている。輝度値算出関数は、輝度値算出関数データベース１０９の所定の領域に、輝度値関数生成部１０３により書き込まれて記憶されている。輝度値算出関数アドレスは、輝度値算出関数データベース１０９において、輝度値算出関数（平面輝度値算出関数、曲率輝度値算出関数）が記憶されている領域のアドレスを示している。
【００２８】
図１に戻り、撮像画像取得装置２は、光源制御部２０１、ステージ制御部２０２、撮像制御部２０３及び画像撮像部２０４の各々を備えている。
また、撮像機構装置３は、光源３０１、光源機構部３０２及びステージ機構部３０３の各々を備えている。
【００２９】
図４は、撮像機構装置３の構成例におけるステージ、光源３０１及び画像撮像部２０４の各々の相対的な位置関係を説明する図である。
ステージ３０４は、ステージ制御部２０２により駆動されるステージ機構部３０３に取り付けられている。ステージ機構部３０３は、ステージ３０４の表面３０４Ｓに並行にステージ３０４に設けられた回転軸３１２を方向Ｑ１に回転させ、画像撮像部２０４の観察方向と表面３０４Ｓとの角度（後述する球面座標系における角度（天頂角）θν）を調整する機構を有している。また、ステージ機構部３０３は、上記回転軸３１２の一端及び他端の各々が回転自在に取り付けられた固定具３１１Ａ、固定具３１１Ｂそれぞれが固定された固定具３１１の表面３１１Ｓに対して垂直な、固定台３１８に回転自在に取り付けられた回転軸３１３を方向Ｑ２に回転させ、画像撮像部２０４の観察方向と表面Ｓとの角度（後述する球面座標系における角度（方位角）φν）を調整する機能を有している。また、ステージ３０４の表面３０４Ｓの角度調整においては、画像撮像部２０４の観察視点がステージ３０４の表面Ｓの中心点３０４Ｃと常に一致するように制御される。
【００３０】
光源３０１は、光源制御部２０１により駆動される光源機構部３０２に取り付けられている。光源機構部３０２は、光源３０１が固定された固定具３１４に取り付けられた回転軸３１５を回転方向Ｒ１に回転させ、光源３０１の光の照射方向と表面３０４Ｓとの角度（後述する球面座標系における角度（天頂角）θｌ）を調整する機構を有している。また、光源機構部３０２は、上記回転軸３１５が回転自在に取り付けられた固定具３１６が固定された固定具３１７の表面３１７Ｓに対して垂直な回転軸（不図示）を、円盤状の固定台３１８の円周に沿って方向Ｒ２に回転させ、光源３０１の光の照射方向と表面Ｓとの角度（後述する球面座標系における角度（方位角）φｌ）を調整する機能を有している。また、光源３０１の光の照射方向の角度調整においては、光源３０１の光の照射方向がステージ３０４の表面３０４Ｓの中心点３０４Ｃと常に一致するように制御される。
【００３１】
図５は、図４に示した撮像機構装置３による球面座標系における画像撮像部２０４及び光源３０１の座標位置の移動の制御を説明する図である。
図５において、球面座標系４００は、ステージ３０４の表面３０４Ｓにおける中心点３０４Ｃを原点として構成されている。画像撮像部２０４の観察座標値及び光源の照射座標値の各々は、球面座標系４００における半径ｄの球面４０１の面上において移動するように、撮像機構装置３は構成されている。すなわち、球面座標系４００において、観察座標値は、Ｐ（ｄ，θν，φν）とで表される。この観察座標値Ｐ（ｄ，θν，φν）における観察方向は、ＰＤ（θν，φν）である。また、球面座標系４００において、光源座標値は、Ｌ（ｄ，θｌ，φｌ）とで表される。この光源座標値Ｌ（ｄ，θｌ，φｌ）における光の照射方向は、ＬＤ（θｌ，φｌ）である。このため、観察方向ＰＤ（θν，φν）及び照射方向ＬＤ（θｌ，φｌ）の各々は、中心点３０４Ｃを原点とし、その法線を極（天頂角０度）としたときの球面座標系における天頂角（θν、θｌ）と方位角（φν、φｌ）で表している。
【００３２】
ここで、球面４０１の面に格子状に線を引き、一方の線とこの一方の線に対して垂直な他方の線とが交差した座標点である交差座標点を、上記観察座標値Ｐ（ｄ，θν，φν）及び光源座標値Ｌ（ｄ，θｌ，φｌ）を移動させる座標値として用いる。隣接する交差座標点の距離は、球面４０１の面上で同一となるように一方の線と他方の線とを形成する。
また、図５に示す様に、ステージ３０４の表面３０４Ｓ上に素材（布）４５０を密着させ、観察座標値Ｐ（ｄ，θν，φν）及び光源座標値Ｌ（ｄ，θｌ，φｌ）を移動させつつ、素材４５０の撮像画像を撮像する。すなわち、光源３０１から放射された光が素材により反射され、この反射された反射光の強度を画像撮像部２０４で測定する。すでに説明したＢＲＤＦは素材の反射光の強度を点（光センサで取得）で、ＢＴＦは素材からの反射光の強度を面（画像撮像部２０４で取得）で表現する。
【００３３】
例えば、天頂角（θν、θｌ）方向の角度をそれぞれ１０°単位（単位角度）で０°から８０°までの天頂角移動範囲内で移動させ、方位角（φν、φｌ）方向の角度をそれぞれ３０°単位（単位角度）で０°から３３０°までの方位角移動範囲内で移動させる場合、１１６６４点の観察座標値Ｐ及び光源座標値Ｌの組み合わせ（計測ジオメトリ）が得られる。
また、本実施形態においては、一例として図４の撮像機構装置３を用い、球面４０１上を観察座標値Ｐ（ｄ，θν，φν）及び光源座標値Ｌ（ｄ，θｌ，φｌ）が移動させている。しかしながら、同様にするように、観察座標値Ｐ（ｄ，θν，φν）及び光源座標値Ｌ（ｄ，θｌ，φｌ）の各々を、球面４０１上において移動させることができれば、どのような機構を用いてもよい。
【００３４】
図１に戻り、光源制御部２０１は、図４の光源機構部３０２における回転軸３１５及び固定具３１７に取り付けられた図示しない回転軸の各々を回転させる制御を行い、図５の球面座標系における光源３０１の光源座標値を制御する。
ステージ制御部２０２は、図４のステージ機構部３０３における回転軸３１２及び回転軸３１３の各々を回転させる制御を行い、図６の球面座標系における画像撮像部２０４の観察座標値を制御する。
【００３５】
図６は、本実施形態におけるステージ３０４の構成例を説明する図である。図６において、ステージ３０４の表面３０４Ｓには、平面の領域である平面領域６０１と、半球状の突起が形成された突起形成領域６０２と、半球上の溝が形成された溝形成領域６０４との各々が設けられている。突起形成領域６０２には、半球の半径が異なる突起６０３Ａから突起６０３Ｅの各々が形成されている。突起６０３Ａから突起６０３Ｅの順番に、半球の半径が小さくなっている。すなわち、突起の曲率は、正の値を有しており、その絶対値が突起６０３Ａから突起６０３Ｅの順番に大きくなっている。一方、溝形成領域６０４には、半球の半径が異なる突起６０５Ａから突起６０５Ｅの各々が形成されている。溝６０５Ａから溝６０５Ｅの順番に、半球の半径が小さくなっている。すなわち、溝の曲率は、負の値を有しており、その絶対値が溝６０５Ａから溝６０５Ｅの順番に大きくなっている。
【００３６】
この平面領域６０１、突起形成領域６０２及び溝形成領域６０４の各々が形成された表面３０４Ｓに対して素材（図５における素材４５０）を密着させる。このとき、平面領域６０１、突起６０３Ａから突起６０３Ｅ及び溝６０５Ａから溝６０５Ｅの各々の形状が素材の形状に反映されるように、表面３０４Ｓに対して素材を、突起６０３Ａから突起６０３Ｅの各々の突起表面と、溝６０５Ａから溝６０５Ｅの各々の溝内面に対して密着させる必要がある。例えば、素材の裏面に接着剤を塗布し、この裏面を表面３０４Ｓに対して貼着させることで、密着させても良い。
上述したように、突起６０３Ａから突起６０３Ｅの各々と、溝６０５Ａから溝６０５Ｅの各々との形状を素材に反映させることで、素材表面に突起の半球面に対応する曲率の形状と溝の半球面に対応する曲率の形状が得られる。
【００３７】
ステージ３０４の表面３０４Ｓに密着した素材を、図５で示す球面座標系４００における球面４０１の面上で、表面３０４Ｓの中心点３０４Ｃに対して画像撮像部２０４の観察座標値及び光源３０１の光源座標値を相対的に移動させつつ、ステージ３０４の表面３０４Ｓ上の素材を撮像する。これにより、画像撮像部２０４の観察方向と光源３０１の光の照射方向との組み合わせ毎に、複数の異なる曲率の領域（突起形成領域６０２及び溝形成領域６０４）を有する素材の面からの反射光の強度を得ることができる。
【００３８】
光源制御部２０１は、光源機構部３０２を制御して稼働させ、光源３０１の位置を画像撮像部２０４の位置に対して相対的に移動させる制御を行う。
ステージ制御部２０２は、ステージ機構部３０３を制御して稼働させ、ステージの位置を画像撮像部２０４の位置に対して相対的に移動させる制御を行う。
撮像制御部２０３は、ステージ３０４に対して、画像撮像部２０４の観察座標値及び光源３０１の光源座標値の各々が変化する毎に、画像撮像部２０４に対して撮像画像を撮像させる制御信号を出力する。
【００３９】
画像撮像部２０４は、観察座標値及び光源座標値の各々と、ステージ３０４の表面３０４Ｓの中心点３０４Ｃとの位置関係が相対的に変化する毎に供給される制御信号のタイミングにより撮像画像を撮像する。
また、撮像制御部２０３は、画像撮像部２０４が撮像した撮像画像を撮像画像データとして、撮像画像データベース１０８に対して書き込んで記憶させる。また、撮像制御部２０３は、撮像画像データを書き込んだ際、撮像画像データベース１０８のどの領域に書き込んだのかを示す撮像画像アドレスを、撮像画像データを撮像した観察座標値と光源座標値との組み合わせに対応させ、撮像画像テーブルに書き込んで記憶させる。
【００４０】
次に、図を用いて本実施形態による布地画像処理システムにおいて、撮像画像を撮像する処理の動作例を説明する。図７は、本実施形態による撮像画像を撮像する処理の動作例を示すフローチャートである。ステージ３０４の表面３０４Ｓには、素材として布が密着されて配置されている。
ステップＳ１０１：
作業者が、天頂角θν及び天頂角θｌの各々と、方位角φν及び方位角φｌの各々との移動の角度範囲、また変化させる単位角度を、図示しない入力手段（例えば、キーボードなど）により布地画像処理システムに対して入力する。
【００４１】
ステップＳ１０２：
光源制御部２０１は、光源機構部３０２を制御し、光源３０１の光源座標値を初期の座標値に移動させる。
また、ステージ制御部２０２は、ステージ機構部３０３を制御し、ステージ３０４の表面３０４Ｓを初期の座標値に移動させる。
光源制御部２０１及びステージ制御部２０２の各々は、上述したように所定の光源座標値、観察座標値それぞれが移動したことを、観察座標値、光源座標値とともに撮像制御部２０３に対して通知する。
【００４２】
ステップＳ１０３：
撮像制御部２０３は、光源座標値、観察座標値それぞれが移動したことが通知された場合、ステージ３０４の表面３０４Ｓに密着した素材を、画像撮像部２０４に撮像させる。
【００４３】
ステップＳ１０４：
そして、撮像制御部２０３は、画像撮像部２０４から撮像された撮像画像データが供給されると、撮像画像データベース１０８に対して書き込んで記憶させる（一時保存）。
また、撮像制御部２０３は、撮像画像データベース１０８における撮像画像データを書き込んだ領域を示す撮像画像アドレスを、観察座標値及び光源座標値に対応させて、撮像画像テーブルに書き込んで記憶させる。
【００４４】
このとき、撮像制御部２０３は、光源制御部２１から供給される光源３０１の光の放射強度に対応して、撮像画像データにおける各画素の反射光の輝度値を浮動小数点で表現するＨＤＲ（high dynamic range）フォーマットで、撮像画像データベース１０８に対して書き込んで記憶させる。例えば、既知のＯｐｅｎＥＸＲ（Industrial Light & Magic 社）などのＨＤＲフォーマットを用いる。また、後述するステップＳ１０８により露光時間を標準値（撮像条件として所定の露光時間が設定されている）に対して所定の割合として低下させて撮像画像データを取得した場合、撮像制御部２０３は、取得した反射光の輝度値を標準値より低下させた割合で増加させて、撮像画像データベース１０８に対して書き込んで記憶させる。例えば、露光時間を標準値の１／１０の割合で低下させて撮像画像を撮像した場合、取得した反射光の輝度値を１０倍として記憶させる。
【００４５】
また、複数の露光時間の異なる撮像画像データから、一枚のＨＤＲフォーマットの撮像画像データへ変換する方法は、既知の方法のいずれを使用してよい。（例えば、Reinhard et al., “High Dynamic Range Imaging: Acquisition, Display, and Image-based Lighting 2nd Edition,” Morgan Kaufmann Publishers, 2010 などの記載を参照）。
【００４６】
ステップＳ１０５：
撮像制御部２０３は、撮像画像データベース１０８に書き込んだ撮像画像データにおける画素それぞれの画素値の解析を行う。
ここで、撮像制御部２０３は、撮像画像データにおける画素の中で、画素値が飽和している画素の有無を確認する。撮像制御部２０３は、例えば、画素値が画素値範囲において最大値である画素を飽和していると判定する。
【００４７】
ステップＳ１０６：
撮像制御部２０３は、画素値が飽和している画素が存在する場合、処理をステップＳ１０８へ進める。一方、撮像制御部２０３は、画素値が飽和している画素が存在しない場合、処理をステップＳ１０７へ進める。
【００４８】
ステップＳ１０７：
光源制御部２０１は、光源３０１の照射する光の露光量を標準値に再設定し、光源３０１の光源座標値を移動させる。すなわち、光源制御部２０１は、撮像制御部２０３に対して露光量を標準値に戻す制御信号を出力する。これにより、撮像制御部２０３は、画像撮像部２０４のシャッタースピードを、露光量が標準値となるように調整する。
ここで、光源制御部２０１は、例えば、方位角φｌを固定した状態で天頂角θｌを単位角度で天頂角移動範囲内を移動させる。
【００４９】
そして、光源制御部２０１は、天頂角移動範囲内の移動が終了した後、天頂角θｌを初期位置に移動させ、方位角φｌを単位角度で移動させる。光源制御部２０１は、方位角φｌを固定した状態で天頂角θｌを単位角度で天頂角移動範囲内を移動させる。
また、光源制御部２０１は、この処理を方位角移動範囲内及び天頂角移動範囲内にて、方位角φｌ、天頂角θｌそれぞれの単位角度での光源座標値の移動が終了するまで繰り返して制御する。
【００５０】
ステップＳ１０８：
光源制御部２０１は、撮像制御部２０３から画素値が飽和しているとの通知が供給されると、光源３０１からの照射光の露光量を所定の割合に低下させる制御信号を撮像制御部２０３に対して出力し、処理をステップＳ１０３に戻す。このため、露光量の調整は、例えばステップＳ１０３において、撮像制御部２０３が画像撮像部２０４におけるシャッタースピードを調整することにより行う。
例えば、露光量を低下させるために、露光時間を標準値の１／１０の割合で低下させて撮像画像を撮像した場合、撮像制御部２０３は、取得した反射光の輝度値（撮像画像の各々の輝度値）を１０倍として、標準値の露光量で撮像した際の露光量に対応した輝度値に補正した後、撮像画像データとして撮像画像データベース１０８に対して書き込む。
【００５１】
ステップＳ１０９：
光源制御部２０１は、方位角移動範囲内及び天頂角移動範囲内にて、方位角φｌ、天頂角θｌそれぞれの単位角度での光源座標値の移動が終了したか否かの判定を行う。
このとき、光源制御部２０１は、光源座標値の移動が終了した場合、処理をステップＳ１１０に進める。一方、光源制御部２０１は、光源座標値の移動が終了していない場合、処理をステップＳ１０３に進める。
【００５２】
ステップＳ１１０：
光源制御部２０１は、光源機構部３０２を制御し、光源３０１を初期位置としての光源座標値に戻す。
ステージ制御部２０２は、画像撮像部２０４の観察座標値を移動させるため、ステージ３０４を稼働させる。ここで、ステージ制御部２０２は、例えば、方位角φνを固定した状態で天頂角θνを単位角度で天頂角移動範囲内を移動させる。そして、ステージ制御部２０２は、天頂角移動範囲内の移動が終了した後、天頂角θνを初期位置に移動させ、方位角φνを単位角度で移動させる。ステージ制御部２０２は、方位角φνを固定した状態で天頂角θνを単位角度で天頂角移動範囲内を移動させる。ステージ制御部２０２は、この処理を方位角移動範囲内及び天頂角移動範囲内にて、方位角φν、天頂角θνそれぞれの単位角度での観察座標値の移動が終了するまで繰り返して制御する。
【００５３】
ステップＳ１１１：
ステージ制御部２０２は、方位角移動範囲内及び天頂角移動範囲内にて、方位角φｌ、天頂角θｌそれぞれの単位角度での観察座標値の移動が終了したか否かの判定を行う。
このとき、ステージ制御部２０２は、観察座標値の移動が終了した場合、撮像画像の撮像処理を終了する。一方、ステージ制御部２０２は、観察座標値の移動が終了していない場合、処理をステップＳ１０３に進める。
【００５４】
次に、図を用いて本実施形態による布地画像処理システムにおいて、素材の撮像画像データから素材の輝度値算出関数を生成する処理の動作例を説明する。図８は、本実施形態による素材の撮像画像データから素材の輝度値算出関数を生成する処理の動作例を示すフローチャートである。
ステップＳ２０１：
画像正規化部１０１は、撮像画像データベース１０８における撮像テーブルを参照し、例えば上から順番に、順次、撮像画像アドレスを読み出す。
そして、画像正規化部１０１は、撮像画像アドレスに記憶されている撮像画像データを読み出す。
【００５５】
ステップＳ２０２：
画像正規化部１０１は、取得した透視投影の歪みを補正するため、観察視点における観察方向（θν，φν）から透視投影のパラメータを求める。そして、画像正規化部１０１は、透視投影のパラメータから透視投影行列を求め、この透視投影行列から透視投影の逆変換を行う逆変換行列を求めて、撮像画像データの各画素の新たな座標値を求める。また、画像正規化部１０１は、逆変換による撮像画像データの画素において、画素値が存在しない画素の画素値を、周辺の画素の画素値により補完する処理を行う。
【００５６】
また、以下のように正規化処理を行っても良い。画像正規化部１０１は、読み出した撮像画像データを正規化する処理を行う。
すなわち、画像正規化部１０１は、撮像画像データにおけるステージ３０４の表面３０４Ｓ上のマーカーの形状と、ステージ３０４の表面３０４Ｓに対して垂直方向の観察視点で撮像されたマーカーの参照画像の形状とを比較する。そして、画像正規化部１０１は、撮像画像データにおけるマーカーの形状が、参照画像の形状と合致するように、撮像画像データを補正する。画像正規化部１０１は、正規化処理した撮像画像データを、撮像画像データベース１０８に書き込んで記憶させるとともに、部分撮像画像抽出部１０２に対して出力する。また、画像正規化部１０１は、撮像画像データベース１０８における撮像画像データを書き込んだ領域のアドレスを撮像画像アドレスとして、撮像画像テーブルの撮像画像アドレスに上書きする。
【００５７】
ステップＳ２０３：
部分撮像画像抽出部１０２は、正規化処理が終了した撮像画像データから、予めステージ３０４の表面３０４Ｓにおける配置位置が設定されている平面領域（平面領域６０１）の画像である平面部分撮像画像を抽出する。
【００５８】
ステップＳ２０４：
部分撮像画像抽出部１０２は、突起形成領域（突起形成領域６０２）における曲率が異なる突起（突起６０３Ａから突起６０３Ｅ）の各々の画像である曲率部分撮像画像（以下、突起曲率部分撮像画像）を抽出する。また、部分撮像画像抽出部１０２は、溝形成領域（溝形成領域６０４）における曲率が異なる溝（溝６０５Ａから溝６０５Ｅ）の各々の画像である曲率部分撮像画像（以下、溝曲率部分撮像画像）の各々を抽出する。
【００５９】
ステップＳ２０５：
画像正規化部１０１は、撮像画像データベース１０８における撮像画像テーブルに、未処理の撮像画像データが存在するか否かの判定を行う。このとき、画像正規化部１０１は、未処理の撮像画像データが存在する場合、処理をステップＳ２０１へ進める。一方、画像正規化部１０１は、未処理の撮像画像データが存在しない場合、処理をステップＳ２０６へ進める。
【００６０】
ステップＳ２０６：
輝度値関数生成部１０３は、観察座標点及び光源座標点の各々の組み合わせ毎の平面部分撮像画像の各画素の画素値から、平面領域（曲率が０）のＢＴＦを輝度値算出関数として平面輝度値算出関数を生成する。
そして、輝度値関数生成部１０３は、生成した平面輝度値算出関数を輝度値算出関数データベース１０９に対して書き込んで記憶させる。また、輝度値関数生成部１０３は、平面輝度値算出関数を書き込んだ輝度値算出関数データベース１０９における領域の輝度値算出関数アドレスを、曲率０と対応させて輝度値算出関数テーブルに書き込んで記憶させる。
【００６１】
ステップＳ２０７：
輝度値関数生成部１０３は、観察座標点及び光源座標点の各々の組み合わせ毎の突起曲率部分撮像画像の各画素の画素値から、突起の異なる曲率毎のＢＴＦを輝度値算出関数として突起曲率輝度値算出関数を生成する。そして、輝度値関数生成部１０３は、生成した突起曲率輝度値算出関数を輝度値算出関数データベース１０９に対して書き込んで記憶させる。また、輝度値関数生成部１０３は、突起曲率輝度値算出関数を書き込んだ輝度値算出関数データベース１０９における領域の輝度値算出関数アドレスを、それぞれ曲率と対応させて輝度値算出関数テーブルに書き込んで記憶させる。
【００６２】
また、輝度値関数生成部１０３は、観察座標点及び光源座標点の各々の組み合わせ毎の溝曲率部分撮像画像の各画素の画素値から、溝の異なる曲率毎のＢＴＦを輝度値算出関数として溝曲率輝度値算出関数を生成する。そして、輝度値関数生成部１０３は、生成した溝曲率輝度値算出関数を輝度値算出関数データベース１０９に対して書き込んで記憶させる。また、輝度値関数生成部１０３は、溝曲率輝度値算出関数を書き込んだ輝度値算出関数データベース１０９における領域の輝度値算出関数アドレスを、それぞれ曲率と対応させて輝度値算出関数テーブルに書き込んで記憶させる。
上記平面輝度値算出関数、突起曲率輝度値算出関数及び溝曲率輝度値算出関数の各々は、光の波長毎に生成される。反射光が所定の波長毎、例えばＲＧＢの波長毎に分解され、それぞれの輝度値（階調度）が求められて、波長毎のＢＴＦが生成される。
【００６３】
次に、図を用いて本実施形態による布地画像処理システムにおいて、ＣＧにおいて素材の観察形態を再現する処理の動作例を説明する。図９は、本実施形態によるＣＧにおいて素材の観察形態を再現する処理の動作例を示すフローチャートである。
ステップＳ３０１：
作業者が、布地画像処理システムに対してシーン設定のデータを入力手段から入力する。このシーン設定とは、ＣＧにおける仮想空間における３次元形状を生成するための条件の設定であり、例えば３次元形状の形状情報、３次元形状の素材、画像撮像部２０４のカメラパラメータ、光源３０１から照射する光の色、照射する光の強度、観察方向、光の照射方向、３次元形状の配置された座標値などの情報が含まれている。また、このシーン設定には、本実施形態が衣服の画像再現を行うため、衣服の素材としての布の形状情報（首回り、袖、皺などを含む）が含まれている。
【００６４】
ステップＳ３０２：
輝度値算出部１０６は、輝度値算出関数を読み出す際に用いるため、輝度値算出関数データベース１０９から輝度値算出関数テーブルを読み込む。
【００６５】
ステップＳ３０３：
３次元形状生成部１０４は、シーン設定に基づいて３次元仮想空間において３次元形状を生成する。
ここで、３次元形状生成部１０４は、観察方向及び３次元形状の配置の各々に基づき、３次元形状の観察される面（後述するスクリーン画像における布地部分）である観察面の形状が生成される。
そして、３次元形状生成部１０４は、上記観察面のスクリーン画像を輝度値算出関数データベース１０９に対して書き込んで記憶させる。
【００６６】
ステップＳ３０４：
曲率抽出部１０５は、観察される面の形状における法線マップから曲率マップを生成する。
図１０は、曲率マップの生成を説明する概念図である。図１０（ａ）において、シーン設定の入力における観察方向及び３次元形状の配置の各々によって、表示制御部１０７により図示しない表示部に表示されるスクリーン画像（上記３次元形状の観察面を含む）である。このスクリーン画像は２次元平面である。
一方、図１０（ｂ）は、衣服における曲率の領域において、表示部の表示画面に描画された観察面の画素単位（あるいはピクセル単位）で２次元平面における分布として曲率マップを表している。
【００６７】
曲率抽出部１０５は、３次元形状の観察面の形状の法線を各ピクセル上で算出して法線マップを生成し、この法線マップに基づいて曲率マップを生成する。ここで、曲率抽出部１０５は、シーン設定で入力された衣服の大きさを示す寸法等に対応して、衣服の布の曲がり（首回り、袖、皺など）の寸法をＣＧで生成した３次元形状から求める。これにより、曲率抽出部１０５は、輝度値算出関数データベース１０９における輝度値算出関数テーブルにおける曲率の縮尺と同一の曲率を、３次元形状から求める。
【００６８】
すなわち、曲率抽出部１０５は、実測した反射光から求めた曲率毎の輝度値算出関数から、３次元形状における曲がり領域の曲率に対応する輝度値算出関数を抽出することができる。そして、曲率抽出部１０５は、生成した曲率マップを輝度値算出関数データベース１０９に書き込んで記憶させる。この曲率マップは、スクリーン画像における布地部分の画素毎の曲率を示している。
【００６９】
ステップＳ３０５：
輝度値算出部１０６は、３次元形状の観察される面のスクリーン画像から、観察面の布地部分の画素を選択する。このとき、輝度値算出部１０６は、所定の位置の画素から順次、布地部分の画像の画素を１個ずつ選択する処理を行う。
【００７０】
ステップＳ３０６：
次に、輝度値算出部１０６は、輝度値算出関数データベース１０９における曲率抽出部１０５の生成した曲率マップから、選択した画素の曲率を読み出す。
輝度値算出部１０６は、画素の曲率に対応する輝度値算出関数アドレスを、輝度値算出関数データベース１０９における輝度値算出関数テーブルから読み出す。
そして、輝度値算出部１０６は、読み出した輝度値算出関数アドレスに対応した輝度値算出関数データベース１０９から読み出す。これにより、輝度値算出部１０６は、選択した画素に対し、この画素の曲率に対応した輝度値算出関数を割り当てる。
【００７１】
ステップＳ３０７：
輝度値算出部１０６は、画素に対して割り当てた輝度値算出関数により、この画素の輝度値（階調度）を算出する。ここで、輝度値算出部１０６は、シーン設定において入力された光の色、すなわち光の波長に対応した輝度値算出関数により、波長毎の階調度を算出する。例えば、シーン設定においてＲＧＢで光の色が設定されていた場合、輝度値算出部１０６は、曲率に対応した輝度値算出関数からＲＧＢの波長に対応した輝度値算出関数を選択し、階調度の算出を行う。
【００７２】
また、輝度値算出部１０６は、画素の階調度を算出する際、輝度値算出関数に対して、シーン設定で入力された観察方向（θν，φν）と、光の照射方向（θｌ，φｌ）と、波長毎の光の強度とを代入し、選択された画素の階調度を算出する。
そして、輝度値算出部１０６は、輝度値算出関数データベース１０９のスクリーン画像の対応する画素に対して算出した階調度を、表示装置の表示画面に表示する際の階調度として設定する。
【００７３】
ステップＳ３０８：
輝度値算出部１０６は、３次元形状の観察される面のスクリーン画像の布地部分の画素の全ての画素の画素値の算出が終了したか否かの判定を行う。このとき、輝度値算出部１０６は、布地部分の全ての画素に対する処理が終了した場合、処理をステップＳ３０９へ進める。一方、輝度値算出部１０６は、布地部分の全ての画素に対する処理が終了していない場合、処理をステップＳ３０５へ進める。
【００７４】
ステップＳ３０９：
そして、輝度値算出部１０６は、算出した画素値が表示する表示装置のダイナミックレンジに対応していない場合、スクリーン画像における画素の画素値がこのダイナミックレンジに対応するように、画素値に対するトーンマッピングを行う。このトーンマッピングにより、スクリーン画像における画素の画素値の範囲を圧縮して、表示装置のダイナミックレンジに合わせる。このトーンマッピングは、いずれの手法を用いても良い。
【００７５】
上述したように、本実施形態は、予め半径の異なる半球状の複数の突起及び溝を用いて、素材の複数の曲率に対応した輝度値算出関数を求めているため、ＣＧにより生成した３次元形状における上記素材の曲がりの存在する領域における曲率に対応した輝度値算出関数を用い、曲がり領域の各画素の階調度を算出することができる。
これにより、本実施形態によれば、観察方向及び光の照射方向と曲率とに対応して、曲がり領域の各画素の階調度が算出することが可能のため、従来に比較して素材の特性に合わせた階調度が得られ、ＣＧにおける素材の形状における階調度の再現性を向上させることができる。
したがって、比較的毛足の長い布地など、平面と曲面とで光の反射が大きく異なる布地が素材であっても、正確にその質感を再現させることができる。
【００７６】
本実施形態において、画像撮像部２０４は、例えば、ＲＧＢにより撮像画像データを取得する構成としてことができるとした。しかしながら、これに限定されるものではなく、モノクロカメラとして１チャンネル（所定の１波長）の画像を取得することができるものとしても良い。
また、画像撮像部２０４は、所定の複数の波長の分光情報を取得することのできる構成として用いても良い。この場合、ＣＧにおける３次元形状の画像の再現時には、分光の情報を持つ輝度値算出関数（例えばＢＴＦ）から、表示装置に入力する画像の色情報に対応させる必要がある。例えば、分光で得た波長に対応する画素値を、ＲＧＢへの色情報への色変換処理が必要となる。
【００７７】
また、本実施形態においては、複数の計測ジオメトリ（画像撮像部２０４の観察方向と光源３０１の光の照射方向の組み合わせ、すなわち観察座標値及び光源座標値の組み合わせ）を実現するため、ステージ３０４および光源３０１の位置を撮像機構装置３により制御する構成として説明した。
しかしながら、これに限定されるものではなく、ステージ３０４を移動させるのではなく、画像撮像部２０４を移動させるように構成しても良い。
【００７８】
また、複数の位置に画像を撮像する撮像装置および光を照射する光源を配置し、光源のいずれかに光を照射させ、いずれかの撮像装置で撮像する構成とし、ステージ及び光源を移動させる撮像機構装置３を用いない構成としても良い。
さらに、光源から照射される光をミラーで反射させて、光の照射方向を変化させても良いし、ミラー及びレンズなどを組み合わせ、ステージ上の素材からの反射光を計測する光学系を介する計測系を構成しても良い。
【００７９】
また、本実施形態において、図１において輝度値算出関数データベース１０９に質感を再現する輝度値算出関数及び生成したスクリーン画像を記憶させる構成として説明した。しかしながら、これに限定されるものではなく、生成した輝度値算出関数及びスクリーン画像を、外部記憶装置などに一端保存蓄積し、他のコンピュータにコピーし、表示装置での画像再現を行う構成としても良い。
【００８０】
また、本実施形態において、画像再現装置１は素材としての布地の曲率毎の輝度値算出算数としてＢＴＦを取得するとして説明した。しかしながら、これに限定されるものではなく、輝度値算出関数としてＢＲＤＦを取得する構成としても良い。この場合、画像撮像部２０４は、画像を撮像する撮像装置ではなく、素材からの反射する光の強度を点計測により計測する光センサを用いる。
【００８１】
また、本実施形態において、ステップＳ１０８の露光量の調整を画像撮像部２０４のシャッタースピードを制御して行うとして説明した。しかしながら、これに限定されるものではなく、光源３０１の光の照射量を調整することにより、露光量を制御する構成や、画像撮像部２０４の絞りを調整するなど、露光量を制御する処理を行う構成としても良い。この場合、光の照射量を調整する、あるいは絞りを調整するなど、いずれの露光量を調整する手段を取った場合においては、調整に対応した元の撮影条件に対する露光量の比率を実験などによって求めておき、これらの調整と露光量の変化の比率を既知としておく必要がある。
【００８２】
また、図１における布地画像処理システム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ＣＧにおける布地の再現画像を生成する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。
【００８３】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）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を送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その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。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く、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であっても良い。
【００８４】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００８５】
１…画像再現装置
２…撮像画像取得装置
３…撮像機構装置
１０１…画像正規化部
１０２…部分撮像画像抽出部
１０３…輝度値関数生成部
１０４…３次元形状生成部
１０５…曲率抽出部
１０６…輝度値算出部
１０７…表示制御部
１０８…撮像画像データベース
１０９…輝度値算出関数データベース
２０１…光源制御部
２０２…ステージ制御部
２０３…撮像制御部
２０４…画像撮像部
３０１…光源
３０２…光源機構部
３０３…ステージ機構部
３０４…ステージ
３０４Ｓ，３１１Ｓ，３１７Ｓ…表面
３０４Ｃ…中心点  
３１１，３１１Ａ，３１１Ｂ，３１４，３１６，３１７…固定具
３１２，３１３，３１５…回転軸
３１８…固定台
４００…球面座標系
４０１…球面
４５０…素材（布）
５００，５０１，５０２，５０３…布領域
５５０，５５１，５５２，５５３…布表面
５５０Ｋ，５５１Ｋ，５５２Ｋ，５５３Ｋ…毛足
６００…衣服
６０１…襟領域
６０２…袖領域
６０３…前身頃領域
６０４…皺領域
【図１】
2017174268.tif 000003
【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】
2017174268.tif 000009
【図８】
2017174268.tif 000010
【図９】
2017174268.tif 000011
【図１０】
2017174268.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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