JP7016646B2 - 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents
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Description
本実施形態では、レンダリング対象のオブジェクト表面の形状の特徴に応じて、光沢を強調する強調度合いを変える処理を行う。以下で詳しく説明する。
図1は、画像処理装置100のハードウェア構成例を示す図である。画像処理装置100は、CPU101、ROM102、RAM103、ハードディスクドライブ(HDD)104、HDDインタフェース(I/F)105、入力I/F106、出力I/F107、システムバス108で構成される。CPU101は、RAM103をワークメモリとして、ROM102及びHDD104に格納されたプログラムを実行し、システムバス108を介して後述する各部を制御する。HDDI/F105は、HDD104や光ディスクドライブなどの二次記憶装置を接続する、例えばシリアルATA(SATA)等のインタフェースである。CPU101は、HDDI/F105を介した、HDD104からのデータの読み出し、およびHDD104へのデータ書き込みが可能である。さらにCPU101は、HDD104に格納されたデータをRAM103に展開し、同様に、RAM103に展開されたデータをHDD104に保存することが可能である。そしてCPU101は、RAM103に展開したデータをプログラムとみなし、実行することができる。入力I/F106は、キーボードやマウス、3Dスキャナなどの入力デバイス109を接続する、例えば、USB等のシリアルバスインタフェースである。CPU101は、入力I/F106を介して入力デバイス109から各種データを読み込むことが可能である。出力I/F107は、モニタやプリンタ等の出力デバイス110を接続する、例えばUSBやIEEE等のシリアルバスインタフェースである。CPU101は、出力I/F107を介して出力デバイス110にデータを送り、表示や記録を実行させることができる。尚、USBやIEEE等の双方向通信インタフェースを利用すれば、入力I/F106と出力I/F107を一つにまとめることができる。
図2は、画像処理装置100の機能構成を示すブロック図である。画像処理装置100は、第1取得部201、第2取得部202、算出部203、生成部204を有する。
I=IDr+IAr+ISr・・・式(1)
IDr=IDi×kd×(N・L)・・・式(2)IAr=IAi×ka・・・式(3)
ISr=ISi×ks×(L・R)n・・・式(4)R=-E+2(N・E)N・・・式(5)
図3は、画像処理装置100における一連の処理の動作手順を示すフローチャートである。この一連の処理は、以下に示す手順を記述したコンピュータ実行可能なプログラムを、ROM102あるいはHDD104からRAM103上に読み込んだ後に、CPU101によって該プログラムを実行することによって実現される。以下、各ステップ(工程)は符号の前にSをつけて表す。
I’Sr(i,j)=ISr(i,j)×FEmphasize(i,j) ・・・式(9)
FEmphasize(i,j)=α×FFlat(i,j)+1 ・・・式(10)
FFlat(i,j)=1/(1+F(i,j)) ・・・式(11)
IDAr(i,j)=IDr(i,j)+IAr(i,j)・・・式(12)
I′(i,j)=I′Sr(i,j)+IDAr(i,j)・・・式(13)
尚、S302において、法線画像を分割した領域ごとに形状特徴量を算出したが、法線画像全体から(領域分割せずに)1つの形状特徴量を求めてもよい。また、法線画像を生成せずに、オブジェクト表面の法線ベクトルから直接そのばらつき(分散)を求めて形状特徴量としてもよい。また、法線ベクトルのばらつき以外にも、オブジェクト表面の曲率を形状特徴量としてもよい。
オブジェクト表面の法線方向は、面の向きによって定まる。また、拡散反射光や鏡面反射光の強度は、一般に式(2)や式(4)のような法線方向の関数でモデル化される。そのため、オブジェクトの表面形状の特徴は反射光にも現れる。例えば、オブジェクトの形状が平面であった場合、その法線方向は場所に依らず一定となり、面が様々な方向を向く複雑な形状の場合と比べて反射光の強度のばらつきが小さくなる。そこで、本実施形態では反射光の強度のばらつき度合いを形状特徴量として用いる。実施形態1と本実施形態とは、先述したS302における形状特徴量の算出方法が異なる。以下、実施形態1と異なる点を中心に簡潔に説明する。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
201 第1取得部
202 第2取得部
203 算出部
204 生成部
Claims (11)
- オブジェクト表面の形状を表す形状情報と前記オブジェクトの反射特性を表す反射特性情報とを取得する第1取得手段と、
前記オブジェクトを見る視点に関する視点情報と、前記オブジェクトに光を当てる光源に関する光源情報とを取得する第2取得手段と、
前記反射特性情報と前記視点情報と前記光源情報と前記形状情報とに基づいて、前記オブジェクトを表す画像データにおいて、前記形状の平面度合いが高いほど強調度合いを上げるように、前記オブジェクトの光の反射強度を強調する強調手段と、
前記強調手段によって前記光の反射強度が強調された前記オブジェクトを表す前記画像データを出力する出力手段と、を有し、
前記形状の平面度合いは、前記オブジェクト表面の微細な凹凸形状とは異なる大局的な形状の平面度合いであることを特徴とする画像処理装置。 - 前記形状の平面度合いが高い場合とは、前記大局的な形状における法線の分散が小さい場合であることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記形状の平面度合いが高い場合とは、前記反射特性情報と前記視点情報と前記光源情報と前記形状情報とに基づいて得られる、前記大局的な形状における光の反射強度の分散が小さい場合であることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記視点情報は、前記視点の位置及び、前記視点からの視線方向及び、前記視点から見る範囲であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記光源情報は、前記光源の位置及び、前記光源からの光が向かう方向及び、前記光源が発する光の強度であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記強調手段は、前記形状の平面度合いと比例の関係にある前記光の反射強度を強調するための前記強調度合いに基づいて、前記オブジェクトの光の反射強度を強調することを特徴とする請求項1乃至請求5のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記強調手段は、前記オブジェクトの領域ごとに光の反射強度を強調することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記オブジェクトの近傍の領域間で前記強調度合いを平滑化する平滑化手段をさらに有し、
前記強調手段は、前記平滑化手段によって平滑化された前記強調度合いに基づいて、前記オブジェクトの領域ごとに光の反射強度を強調することを特徴とする請求項7に記載の画像処理装置。 - 前記強調手段は、前記形状の平面度合いに応じて設定されたガンマ曲線又はS字曲線に基づいたトーンカーブ補正によって、前記オブジェクトの光の反射強度を強調することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- コンピュータを、請求項1乃至請求項9のいずれか一項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
- オブジェクト表面の形状を表す形状情報と前記オブジェクトの反射特性を表す反射特性情報とを取得する第1取得ステップと、
前記オブジェクトを見る視点に関する視点情報と、前記オブジェクトに光を当てる光源に関する光源情報とを取得する第2取得ステップと、
前記反射特性情報と前記視点情報と前記光源情報と前記形状情報とに基づいて、前記オブジェクトを表す画像データにおいて、前記形状の平面度合いが高いほど強調度合いを上げるように、前記オブジェクトの光の反射強度を強調する強調ステップと、
前記強調ステップによって前記光の反射強度が強調された前記オブジェクトを表す前記画像データを出力する出力ステップと、を有し、
前記形状の平面度合いは、前記オブジェクト表面の微細な凹凸形状とは異なる大局的な形状の平面度合いであることを特徴とする画像処理方法。
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