專利名稱：圖像處理裝置、圖像處理程序、記錄該程序的記錄介質(zhì)、圖像處理方法、陰影信息獲取裝置 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)在電腦上虛擬制作的虛擬三維模型進(jìn)行描寫(rendering)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在電腦上設(shè)定的虛擬三維空間內(nèi)制作的虛擬三維模型，考慮到三維空間內(nèi)設(shè)定的虛擬相機(jī)及光源的位置、由光源虛擬照射的光線在虛擬三維空間內(nèi)的反射或折射等影響，被描寫(rendering)在虛擬三維空間內(nèi)的在指定位置所設(shè)定的虛擬屏幕上，該描寫在虛擬屏幕上的圖像被顯示在顯示器上。在描寫虛擬三維模型時(shí)，雖然是將虛擬光源照射的光線的影響和虛擬三維模型的材質(zhì)等考慮在內(nèi)來進(jìn)行陰影處理，但是，現(xiàn)有的圖像處理裝置是通過讓操作人員設(shè)定參數(shù)來進(jìn)行陰影處理的。
然而，上述的現(xiàn)有裝置存在著，為了進(jìn)行逼真的陰影處理，操作人員就不得不準(zhǔn)確地設(shè)定參數(shù)，由于要求熟練的技能，因此對(duì)初學(xué)者來說非常困難，而且即使是熟練者也要付出大量的時(shí)間和勞力的問題。
特別是象布料等纖維狀結(jié)構(gòu)體，由于具有因光線照射的角度不同其光線反射率及擴(kuò)散也相應(yīng)地改變的光學(xué)異向性，要對(duì)由這樣的結(jié)構(gòu)體而構(gòu)成的虛擬三維模型進(jìn)行逼真的陰影處理，需要對(duì)虛擬三維空間內(nèi)的環(huán)境光(ambient)、發(fā)散光(diffuse)、反射光(specula)等各種參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確地設(shè)定，不但對(duì)初學(xué)者來說困難，而且對(duì)熟練者來說，要想進(jìn)行逼真的陰影處理也不得不付出大量的時(shí)間和勞力。
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問題，目的在于提供一種圖像處理裝置、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、陰影信息獲取裝置、圖像處理程序、記錄該程序的記錄介質(zhì)及圖像處理方法，不需要進(jìn)行各種參數(shù)的設(shè)定這一煩雜作業(yè)，通過簡(jiǎn)便的操作即可對(duì)虛擬三維模型進(jìn)行逼真的陰影處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所涉及的圖像處理裝置，是對(duì)在虛擬三維空間內(nèi)予以制作的虛擬三維模型進(jìn)行描寫的圖像處理裝置，它包括，以對(duì)實(shí)物試樣的至少包括攝影方向及光線照射方向的攝影條件作為參數(shù)，根據(jù)使該參數(shù)改變而拍攝的所述實(shí)物試樣的圖像，獲取按每項(xiàng)參數(shù)計(jì)算的陰影信息的陰影信息獲取單元，將所獲取的陰影信息與所述參數(shù)對(duì)應(yīng)起來進(jìn)行存儲(chǔ)的陰影信息存儲(chǔ)單元，根據(jù)在所述虛擬三維空間內(nèi)設(shè)定的虛擬相機(jī)的位置、虛擬光源的位置及所述虛擬三維模型的任意部位的形狀，計(jì)算對(duì)應(yīng)于該部位的所述規(guī)定參數(shù)的參數(shù)計(jì)算單元，將對(duì)應(yīng)于所獲取的參數(shù)的陰影信息從所述陰影信息存儲(chǔ)單元讀出來，根據(jù)讀出的陰影信息計(jì)算在所述虛擬三維模型上的相對(duì)應(yīng)的部位的亮度值的陰影處理單元。
根據(jù)本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)，可以獲取，以通過使包含攝影條件的參數(shù)發(fā)生改變而拍攝實(shí)物試樣所得到的圖像為根據(jù)的、陰影信息，所獲取的陰影信息可以與實(shí)物試樣的至少包含攝影條件的參數(shù)對(duì)應(yīng)起來被存儲(chǔ)在陰影信息存儲(chǔ)單元。然后，計(jì)算得出與虛擬三維模型的任意部位相對(duì)應(yīng)的指定的參數(shù)，并將與計(jì)算得出的參數(shù)相對(duì)應(yīng)的陰影信息從陰影信息存儲(chǔ)單元讀出，根據(jù)該讀出來的陰影信息，計(jì)算出指定部位的亮度，從而進(jìn)行陰影處理。
所以，不需要經(jīng)過煩雜的參數(shù)設(shè)定作業(yè)，只需簡(jiǎn)便的操作即可以進(jìn)行陰影處理。而且，由于是利用在各種不同攝影條件下分別拍攝實(shí)物試樣所得到的圖像所獲取的陰影信息進(jìn)行陰影處理，因此可以表現(xiàn)出由相干光等的影響所產(chǎn)生的素材質(zhì)感和布料的光學(xué)異向性等，可對(duì)虛擬三維模型進(jìn)行更為逼真的陰影處理。


圖1是表示本發(fā)明的圖像處理裝置的整體結(jié)構(gòu)的方框結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖像獲取機(jī)構(gòu)的側(cè)面圖；圖3是在圖2從箭頭K1方向所視的光源臂的放大圖；圖4是圖像獲取機(jī)構(gòu)的俯視圖；圖5是說明圖像獲取機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的斜視圖；圖6是本發(fā)明的圖像處理裝置的功能方框圖；
圖7是將陰影信息存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概念化后的示意圖；圖8是將陰影信息存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概念化后的示意圖；圖9是說明幾何信息獲取單元及參數(shù)計(jì)算單元執(zhí)行的處理的模式圖；圖10是說明幾何信息獲取單元及參數(shù)計(jì)算單元執(zhí)行的處理的模式圖；圖11是表示圖像處理裝置使用拍攝擺放在試樣臺(tái)的實(shí)物試樣的圖像計(jì)算陰影信息的處理的流程圖；圖12是表示圖像處理裝置執(zhí)行的陰影處理的流程圖；圖13是說明陰影處理單元所執(zhí)行的處理的示意圖，(a)是表示亮度值C與紋理亮度值T之間的關(guān)系的示意圖，(b)是表示紋理存儲(chǔ)單元所存儲(chǔ)的紋理的概念示意圖；圖14是說明本發(fā)明的圖像處理裝置的圖像處理效果的示意圖，(a)表示使用現(xiàn)有的圖像處理裝置進(jìn)行陰影處理后的圖像，(b)表示使用本發(fā)明的圖像處理裝置進(jìn)行陰影處理后的圖像。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)本發(fā)明的圖像處理裝置的最佳實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是表示根據(jù)本實(shí)施方式的圖像處理裝置的整體結(jié)構(gòu)的方框結(jié)構(gòu)圖。該圖像處理裝置具備，獲取用于描寫虛擬三維模型的陰影信息的陰影信息獲取裝置1及利用陰影信息獲取裝置1所獲取的陰影信息進(jìn)行描寫等圖像處理的個(gè)人電腦2。
陰影信息獲取裝置1包括，照射光線并拍攝實(shí)物試樣的圖像獲取機(jī)構(gòu)3及控制圖像獲取機(jī)構(gòu)3工作的控制部4。
圖2表示圖像獲取機(jī)構(gòu)3的側(cè)面圖，圖3表示在圖2中從箭頭K1方向所視的光源臂142的放大圖，圖4表示圖像獲取機(jī)構(gòu)3的俯視圖。圖像獲取機(jī)構(gòu)3包括，底座部11、垂直設(shè)置于底座部11上的軸12、在軸12上端轉(zhuǎn)動(dòng)支撐的試樣臺(tái)13、對(duì)擺放在試樣臺(tái)13上的實(shí)物試樣進(jìn)行照射的發(fā)光部14、對(duì)擺放在試樣臺(tái)13上的試樣進(jìn)行拍攝的攝影部15及蓋上裝置整體的會(huì)子16。
底座部11具有圓盤狀的凹部111及從凹部111呈放射狀圓接的四支腿，在凹部111形成有內(nèi)嵌固定軸12的支架112。而且在底座部11的外側(cè)邊緣附近的適當(dāng)?shù)牡胤桨惭b有用于移動(dòng)底座部11的車輪113及用于將底座部11相對(duì)地表予以固定的擋塊114。
試樣臺(tái)13是直徑尺寸小于底座部11的圓盤狀部件，在其中心部位向底座部11側(cè)形成有圓柱狀的凸部(省略圖示)，該凸部相對(duì)于軸12轉(zhuǎn)動(dòng)自如地被內(nèi)嵌。另外，在試樣臺(tái)13的凸部安裝有電動(dòng)機(jī)131以使試樣臺(tái)13在水平面上轉(zhuǎn)動(dòng)。在此，凸部與電動(dòng)機(jī)131被安裝成使安裝于凸部的外周部的齒輪與電動(dòng)機(jī)軸的齒輪相卡住。試樣臺(tái)13，在收到電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力時(shí)按規(guī)定角度轉(zhuǎn)動(dòng)并被定位。
發(fā)光部14包括，向外側(cè)安裝以與軸12的軸方向垂直的臂狀的連接臂141、在連接臂141的外側(cè)的一端相對(duì)于連接臂141可轉(zhuǎn)動(dòng)自如地安裝有光源臂142及在光源臂142的一端連接的光源143。
在連接臂141的軸12側(cè)的一端安裝有內(nèi)部具備軸承144的筒狀的軸承座145，軸12通過軸承144內(nèi)插于軸承座145內(nèi)。在軸承座145，使連接臂141在水平面上轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)146，通過電動(dòng)機(jī)軸所具備的齒輪及軸承座145所具備的齒輪而被安裝。
光源臂142，在連接臂141的外側(cè)一端，通過與軸方向相平行地垂直設(shè)置的連接構(gòu)件147，以同連接臂141長(zhǎng)度方向相平行的方向作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸RL1而轉(zhuǎn)動(dòng)自如地予以安裝。如圖3所示，在由與轉(zhuǎn)動(dòng)軸RL1垂直的標(biāo)準(zhǔn)線KL和光源臂142所形成的角度為α并以逆時(shí)針方向?yàn)檎较虻臈l件下，該光源臂142可在α為-90度至+90度的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。在光源臂142，安裝有可使光源臂142相對(duì)于連接臂141轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)148，光源臂142收到電動(dòng)機(jī)148的驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)定的角度并被定位。
光源臂142呈圓弧狀，在角度α為0度被定位時(shí)，攝影裝置153的攝影方向指向試樣臺(tái)13的中心位置O。
光源143，具有作為光的發(fā)生源的金屬鹵化物光源，及安裝在金屬鹵化物光源的射出側(cè)并將射出的光轉(zhuǎn)換為平行光的，例如，柱面透鏡等部件(均省略圖示)，被連接在光源臂142的一端，使照射光的方向指向試樣臺(tái)的中心位置O。
攝影部15的結(jié)構(gòu)與發(fā)光部14大致相同，主要包括連接臂151、以方向與連接臂151的長(zhǎng)度方向相平行的轉(zhuǎn)動(dòng)軸RL2為軸，并相對(duì)于連接臂151可轉(zhuǎn)動(dòng)自如地安裝有攝影臂152及連接在攝影臂的一端的攝影裝置153。
連接臂151的長(zhǎng)度方向尺寸比連接臂141的長(zhǎng)度方向尺寸短。被連接在連接臂151的外側(cè)一端的攝影臂152與發(fā)光部14相同，在以標(biāo)準(zhǔn)線KL和攝影臂152所形成的角度為β并以逆時(shí)針方向?yàn)檎较虻臈l件下，可在該β處于-90度至+90度的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。攝影臂152呈圓弧狀，在角度β為0度被定位時(shí)，攝影裝置153的拍攝方向指向試樣臺(tái)13的中心位置O。
此外，攝影臂152，通過在連接臂151的外側(cè)一端垂直設(shè)置的連接構(gòu)件154，安裝有電動(dòng)機(jī)155，攝影臂152收到電動(dòng)機(jī)155的驅(qū)動(dòng)力按規(guī)定角度旋轉(zhuǎn)并予以定位。
在連接臂151的軸12側(cè)的一端安裝有筒狀的夾持器156，軸12被內(nèi)插于該夾持器156內(nèi)，而且夾持器156介于鍵157被固定在軸12上。
攝影裝置153，包括CCD相機(jī)、變焦鏡頭及特寫鏡頭等(均省略圖示)，被連接在攝影臂152的一端，其拍攝方向指向試樣臺(tái)的中心位置O。
套子16具有無底面長(zhǎng)方體形狀，套子161的底側(cè)截面的適當(dāng)?shù)牡胤桨惭b有用于搬運(yùn)套子16的車輪162，在各車輪162的附近安裝有用于使套子16固定在地面上的擋塊163。套子16的形狀不局限于長(zhǎng)方體形狀，也可以是圓頂形狀等，只要能蓋上裝置整體的形狀，任何形狀均可。
圖5是說明圖像獲取機(jī)構(gòu)3的結(jié)構(gòu)的斜視圖。在圖5，為說明方便，以試樣臺(tái)13的中心位置O作為原點(diǎn)，虛擬設(shè)定N、U及V互相垂直的座標(biāo)軸。U軸被設(shè)定在連接臂151的長(zhǎng)度方向上。試樣臺(tái)13的轉(zhuǎn)動(dòng)角度δ，以U軸為基準(zhǔn)。此外，U軸與連接臂141之間的角度γ為發(fā)光部14的水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。在本實(shí)施例中，作為實(shí)物試樣在試樣臺(tái)13上擺放布料S，在δ＝0度時(shí)，因布料S的纖維方向FL被擺放成與U軸是互相平行的，因此相對(duì)U軸的試樣臺(tái)13的角度δ與相對(duì)U軸的布料S的纖維方向FL的角度是一致的。
連接臂141，由電動(dòng)機(jī)146驅(qū)動(dòng)，使連接臂141的外側(cè)一端141a可沿U-V平面上的圓周C1，角度γ覆蓋0至360度的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)并被定位。光源臂142，由電動(dòng)機(jī)148驅(qū)動(dòng)，使光源143沿N-V平面上的圓弧C2，角度α以N軸為基準(zhǔn)在-90度至490度的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)并被予定位。攝影臂152，由電動(dòng)機(jī)155驅(qū)動(dòng)，使攝影裝置153沿N-V平面上的圓弧C3，角度β以N軸為基準(zhǔn)在-90度至+90度的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)并被定位。這4種角度α、β、γ及δ則為參數(shù)α、β、γ及δ。
如圖1所示，個(gè)人電腦2包括，接受操作人員的操作命令的輸入裝置21、存儲(chǔ)用于使個(gè)人電腦2運(yùn)轉(zhuǎn)的如BIOS等基本程序的只讀存儲(chǔ)器(ROM)22、執(zhí)行圖像處理程序的中央處理器(CPU)23、暫時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并用于作為中央處理器(CPU)23的作業(yè)領(lǐng)域的隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)24、存儲(chǔ)圖像處理程序和操作系統(tǒng)等的輔助存儲(chǔ)裝置25、顯示中央處理器(CPU)23所處理的圖像的顯示裝置26、讀取存儲(chǔ)在軟盤、CD-ROM及DVD-ROM等存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)的記錄介質(zhì)驅(qū)動(dòng)裝置27。
而且，個(gè)人電腦2還包括，視頻捕捉卡28和電動(dòng)機(jī)接口29，其中，視頻捕捉卡28，通過連接至依照IEEE1394規(guī)格的DV接頭的電纜CA，獲取攝影裝置153拍攝實(shí)物試樣所得到的圖像，而電動(dòng)機(jī)接口29將中央處理器(CPU)23與電動(dòng)機(jī)控制器46連接起來。
只讀存儲(chǔ)器(ROM)22、中央處理器(CPU)23、隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)24、輔助存儲(chǔ)裝置25、顯示裝置26及記錄介質(zhì)驅(qū)動(dòng)裝置27由母線(bus line)互相連接起來。輸入裝置21，包括鍵盤和鼠標(biāo)等，連接至個(gè)人電腦2本體背面的如USB接口等處。
本發(fā)明的圖像處理裝置，將存儲(chǔ)使個(gè)人電腦2作為圖像處理裝置起作用的圖像處理程序的如CD-ROM等存儲(chǔ)介質(zhì)裝進(jìn)記錄介質(zhì)驅(qū)動(dòng)裝置27中，并通過將圖像處理程序安裝在輔助存儲(chǔ)裝置25內(nèi)，使個(gè)人電腦2成為圖像處理裝置。此外，還可以從存儲(chǔ)圖像處理程序的WEB服務(wù)器，通過互聯(lián)網(wǎng)下載的形式安裝圖像處理程序。
另外，還可以在WEB服務(wù)器與個(gè)人電腦2之間分散執(zhí)行圖像處理程序，例如用個(gè)人電腦2輸入各種數(shù)據(jù)，將其數(shù)據(jù)在配置于互聯(lián)網(wǎng)上的WEB服務(wù)器上進(jìn)行處理，將處理結(jié)果傳輸?shù)絺€(gè)人電腦2等。
控制部4包括，接受個(gè)人電腦2的指示而分別控制使試樣臺(tái)13轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)131、使光源臂142轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)148及使連接臂141轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)146的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器41～44、控制光源143的開/關(guān)及被照射的光線強(qiáng)度的光源驅(qū)動(dòng)器45、向電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器41～44輸出如脈沖信號(hào)或控制信號(hào)等各種信號(hào)的電動(dòng)機(jī)控制器46。
電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器41～44，接收從電動(dòng)機(jī)控制器46輸出的脈沖信號(hào)或用于指定電動(dòng)機(jī)的正逆轉(zhuǎn)動(dòng)的控制信號(hào)等，并將所接收的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào)而使各電動(dòng)機(jī)的線圈進(jìn)行勵(lì)磁，由此驅(qū)動(dòng)各電動(dòng)機(jī)。光源驅(qū)動(dòng)器45，接收從個(gè)人電腦2輸出的控制信號(hào)，產(chǎn)生例如具有與控制信號(hào)的強(qiáng)度相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流，使光源143發(fā)亮。電動(dòng)機(jī)控制器46，通過電動(dòng)機(jī)接口29，接收后述的攝影機(jī)構(gòu)控制單元208的各種信號(hào)，輸出驅(qū)動(dòng)與該各種信號(hào)相對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器41～44的信號(hào)。
圖6是本發(fā)明的圖像處理裝置的功能方框圖。圖像處理裝置包括，主要由隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)24構(gòu)成的存儲(chǔ)單元100及主要由中央處理器(CPU)23而構(gòu)成的程序執(zhí)行單元200。存儲(chǔ)單元100包括，陰影信息存儲(chǔ)單元101、三維模型存儲(chǔ)單元102及紋理存儲(chǔ)單元103。程序執(zhí)行單元200包括，陰影信息計(jì)算單元201、幾何信息獲取單元202、參數(shù)計(jì)算單元203、陰影信息讀取單元204、內(nèi)插處理單元205、陰影處理單元206、描寫處理單元207、攝影機(jī)構(gòu)控制單元208及陰影信息內(nèi)插單元209。
陰影信息計(jì)算單元201，接收?qǐng)D像獲取機(jī)構(gòu)3所拍攝的實(shí)物試樣的圖像，以所接收的圖像的指定位置(例如，中心位置)為重心，設(shè)定一縱向n個(gè)像素橫向m個(gè)像素的四角形范圍，計(jì)算該所設(shè)定范圍的亮度的平均值、最大值及最小值，并將計(jì)算得出的亮度的平均值、最大值及最小值作為陰影信息，與接收的圖像在被拍攝時(shí)的參數(shù)α、β、γ及δ對(duì)應(yīng)起來，存儲(chǔ)到陰影信息存儲(chǔ)單元101。
圖7及圖8是將陰影信息存儲(chǔ)單元101的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概念化后的示意圖。陰影信息存儲(chǔ)單元101具有由第1及第2表格而構(gòu)成的兩種表格，圖7表示第1表格，圖8則表示第2表格。
第1表格具有，表示光源臂142的垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)角度α的欄及表示試樣臺(tái)13的轉(zhuǎn)動(dòng)角度δ的欄。在角度α的欄，角度α，在-90度至+90度的范圍內(nèi)例如每隔10度進(jìn)行記載，在角度δ的欄，在0度至360度的范圍內(nèi)例如每隔15度進(jìn)行記載。在第1表格的各單元格里，存儲(chǔ)有由角度α及角度δ可特別指定的表示第2表格的索引。在圖7中，將英文字母T加上作為添加文字的各單元格的行號(hào)及列號(hào)作為第2表格的索引。例如，索引T00是存儲(chǔ)在0行0列的單元格的索引，因此作為添加文字是“00”。
第2表格由多個(gè)表格而構(gòu)成，各表格都被賦予有索引，該索引與記載于第1表格的各單元格的索引相對(duì)應(yīng)。第2表格分別由表示攝影臂152的轉(zhuǎn)動(dòng)角度β的欄及表示連接臂141的轉(zhuǎn)動(dòng)角度γ的欄而構(gòu)成。在角度β的欄，角度β，在-90度至+90度的范圍內(nèi)例如每隔10度進(jìn)行記載，在角度γ的欄，角度γ，在0度至360度的范圍內(nèi)例如每隔15度進(jìn)行記載。在第2表格的各單元格內(nèi)存儲(chǔ)有陰影信息。
在圖7及圖8中，雖然將角度α及角度β的幅度設(shè)定為每隔10度、將角度δ及角度γ的幅度設(shè)定為每隔15度，但是不只局限于上述幅度，即可以設(shè)定更小的幅度、也可以設(shè)定更大的幅度。并且，還可以按照角度范圍對(duì)幅度進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏?，例如?至45度的范圍設(shè)定為每隔5度、而在45至90度的范圍設(shè)定為每隔10度。
陰影信息內(nèi)插單元209，對(duì)在攝影裝置153位于光源143的光軸上(以下稱“交迭位置”，有多個(gè)交迭位置存在)時(shí)所獲取的陰影信息，用在鄰接于該交迭位置的多個(gè)位置所獲取的陰影信息進(jìn)行內(nèi)插(interpolating)處理，從而計(jì)算出在該交迭位置上的正式陰影信息。另外，由于交迭位置是基于圖像獲取機(jī)構(gòu)3的結(jié)構(gòu)而定，并是可以預(yù)先特別指定的，因此可預(yù)先存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元100。
三維模型存儲(chǔ)單元102，存儲(chǔ)在電腦上設(shè)定的虛擬三維空間內(nèi)操作人員預(yù)先制作的用于確定虛擬三維模型形狀的各種數(shù)據(jù)，例如，貼在虛擬三維模型表面上的由多個(gè)三角形或四角形等構(gòu)成的多邊形(polygon)的各頂點(diǎn)的座標(biāo)等，并且還存儲(chǔ)在虛擬三維空間內(nèi)設(shè)定的虛擬光源及虛擬相機(jī)的座標(biāo)。
紋理存儲(chǔ)單元103，存儲(chǔ)映射(maping)到虛擬三維模型上的紋理(texture)。在紋理存儲(chǔ)單元103，預(yù)先存儲(chǔ)多種紋理，操作人員從這些多種紋理中選擇映射到虛擬三維模型的紋理。另外，紋理存儲(chǔ)單元103，還可以存儲(chǔ)由操作人員制作的紋理。
圖9及圖10是說明幾何信息獲取單元202及參數(shù)計(jì)算單元203執(zhí)行的處理的模式圖。幾何信息獲取單元202，在虛擬三維模型表面上的指定位置設(shè)定注目位置HP，根據(jù)包括注目位置HP的多邊形的各頂點(diǎn)的座標(biāo)、虛擬相機(jī)VC的座標(biāo)及虛擬光源VL的座標(biāo)，計(jì)算注目位置HP的法線向量N’、由注目位置HP向虛擬光源VL的光源向量L及由注目位置HP向虛擬相機(jī)VC的視點(diǎn)向量CV。幾何信息獲取單元202，在整個(gè)虛擬三維模型上依次設(shè)定該注目位置HP。
參數(shù)計(jì)算單元203，在注目位置HP，計(jì)算法線向量N’與光源向量L之間的角度(光源的垂直角度Z)及法線向量N’與視點(diǎn)向量CV之間的角度(視點(diǎn)角度X)。另外，由圖5得知，光源的垂直角度Z與角度α相對(duì)應(yīng)，視點(diǎn)角度X與角度β相對(duì)應(yīng)。
另外，參數(shù)計(jì)算單元203，如圖10所示，在包括注目位置HP的多邊形的表面上，設(shè)定互相垂直的U’軸及V’軸，將光源向量L在U’-V’平而上的正投影向量(正投影光源向量LH)與U’軸之間的角度作為光源的水平角度Y計(jì)算得出。在此，為了使圖5所示的U軸及V軸與U’軸及V’軸對(duì)應(yīng)起來，U’軸被設(shè)定在視點(diǎn)向量CV在U’-V’平畫的正投影向量CH上。該光源的水平角度Y與圖5所示的角度γ相對(duì)應(yīng)。
此外，參數(shù)計(jì)算單元203，將在多邊形的表面上予以映射的虛擬布料的纖維方向FL與U’軸之間的角度，作為試樣角度W計(jì)算得出。該試樣角度W，與圖5所示的試樣臺(tái)13的轉(zhuǎn)動(dòng)角度δ相對(duì)應(yīng)。
陰影信息讀取單元204，將參數(shù)計(jì)算單元203計(jì)算的光源的垂直角度Z、視點(diǎn)角度X、光源的水平角度Y及試樣角度W作為參數(shù)，參照陰影信息存儲(chǔ)單元101，讀取對(duì)應(yīng)于這些參數(shù)的陰影信息。在此，當(dāng)對(duì)應(yīng)于參數(shù)計(jì)算單元203計(jì)算的參數(shù)的陰影信息在陰影信息存儲(chǔ)單元101不存在時(shí)，陰影信息讀取單元204讀取與最接近于所計(jì)算的參數(shù)相對(duì)應(yīng)的陰影信息。
內(nèi)插處理單元205，在參數(shù)計(jì)算單元203計(jì)算的參數(shù)與陰影信息讀取單元204讀取的陰影信息相對(duì)應(yīng)的參數(shù)不一致時(shí)，對(duì)所讀取的陰影信息進(jìn)行內(nèi)插處理，從而計(jì)算出與所計(jì)算的參數(shù)相對(duì)應(yīng)的陰影信息。例如在參數(shù)計(jì)算單元203計(jì)算的視點(diǎn)角度X為42度、與視點(diǎn)角度X相對(duì)應(yīng)的角度β為40度的條件下讀取陰影信息時(shí)，利用存儲(chǔ)在與存儲(chǔ)所讀取的陰影信息的單元格相鄰的單元格的陰影信息，計(jì)算出在視點(diǎn)角度X為42度時(shí)的相應(yīng)的陰影信息。
陰影處理單元206，利用通過陰影信息讀取單元204讀取或內(nèi)插處理單元205進(jìn)行內(nèi)插處理所獲取的陰影信息、及紋理存儲(chǔ)單元103所存儲(chǔ)的紋理，計(jì)算出虛擬三維模型的注目位置HP處的亮度值。這種計(jì)算是，使紋理亮度的最大值、最小值及平均值分別與所獲取的陰影信息的最大值、最小值及平均值分別對(duì)應(yīng)，對(duì)所獲取的陰影信息的亮度的最大值、最小值及平均值進(jìn)行樣條內(nèi)插(spline interpolation)，從而計(jì)算出所獲取的陰影信息與紋理的相關(guān)函數(shù)，然后利用所計(jì)算得出的相關(guān)函數(shù)來計(jì)算虛擬三維模型的注目位置HP處的亮度值。
描寫處理單元207，在虛擬三維空間內(nèi)所設(shè)定的虛擬屏幕上，例如使用光線跟蹤等手法(aray tracing technique)，描寫(rendering)虛擬三維模型。然后，將描寫的圖像傳輸?shù)斤@示裝置26并顯示出來。
攝影機(jī)構(gòu)控制單元208，通過向電動(dòng)機(jī)控制器46輸出控制信號(hào)，使電動(dòng)機(jī)控制器46按規(guī)定時(shí)間和規(guī)定角度分別移動(dòng)試樣臺(tái)13、發(fā)光部14及攝影部15并予以定位，以此控制試樣臺(tái)13、發(fā)光部14及攝影部15。此外，攝影機(jī)構(gòu)控制單元208，提供驅(qū)動(dòng)電流來控制光源143，使光源143按規(guī)定時(shí)間、例如就要拍攝實(shí)物試樣之前，按規(guī)定光能亮起，在結(jié)束攝影時(shí)使光源143熄滅。
圖11是表示本圖像處理裝置利用拍攝擺放在試樣臺(tái)13上的實(shí)物試樣的圖像而計(jì)算陰影信息的處理的流程圖。此時(shí)，在試樣臺(tái)13的中心位置O(參照?qǐng)D5)，預(yù)先擺放具有規(guī)定長(zhǎng)度及寬度并剪裁為四角形狀的布料，作為實(shí)物試樣。
在步驟S1，收到開始攝影的指示，攝影機(jī)構(gòu)控制單元208，通過驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)131使試樣臺(tái)13按規(guī)定角度、例如15度、轉(zhuǎn)動(dòng)，以設(shè)定試樣臺(tái)13的角度δ。
在步驟S2，攝影機(jī)構(gòu)控制單元208，通過驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)146使連接臂141按規(guī)定角度、例如15度、轉(zhuǎn)動(dòng)，以設(shè)定發(fā)光部14的水平方向的角度γ。
在步驟S3，攝影機(jī)構(gòu)控制單元208，通過驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)148使光源臂142按規(guī)定角度、例如10度、轉(zhuǎn)動(dòng)，以設(shè)定發(fā)光部14的垂直方向的角度α。
在步驟S4，攝影機(jī)構(gòu)控制單元208，通過驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)155使攝影臂152按規(guī)定角度、例如10度、轉(zhuǎn)動(dòng)，以設(shè)定攝影部15的角度β。
另外，在步驟S1至S4，雖然角度δ及角度γ是每隔15度予以定位，角度α及β是每隔10度予以定位，但這些值是由操作人員通過輸入裝置21預(yù)先設(shè)定的，也可以對(duì)這些角度進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏?br> 在步驟S5，攝影機(jī)構(gòu)控制單元208，使光源143按規(guī)定光能亮起并使攝影裝置153拍攝擺放在試樣臺(tái)13上的實(shí)物試樣，并在攝影結(jié)束之后，使光源143熄滅。攝影機(jī)構(gòu)控制單元208，雖然是使光源143，在每當(dāng)對(duì)試樣臺(tái)13、發(fā)光部14及攝影部15予以定位時(shí)亮起的，也可以使光源143在陰影信息獲取裝置1運(yùn)轉(zhuǎn)之間一直亮著。
在步驟S6，陰影信息計(jì)算單元201，通過電纜線CA接收攝影裝置153所拍攝的實(shí)物試樣的圖像，在所接收的圖像上設(shè)定規(guī)定范圍，并計(jì)算所設(shè)定的范圍的亮度最大值、最小值及平均值，并將這些計(jì)算得出的數(shù)值作為陰影信息。
在步驟S7，陰影信息計(jì)算單元201，將在步驟S6計(jì)算得出的陰影信息與其拍攝條件(角度α、β、γ及δ)對(duì)應(yīng)起來存儲(chǔ)在陰影信息存儲(chǔ)單元101。此時(shí)，陰影信息內(nèi)插單元209，對(duì)預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元100的位于交迭位置的陰影信息，利用鄰接的多個(gè)位置的陰影信息進(jìn)行內(nèi)插處理，計(jì)算出正確的陰影信息。
在步驟S8，攝影機(jī)構(gòu)控制單元208，判斷攝影部15的角度β是否為規(guī)定的最終角度，若是最終角度(在S8回答YES)則進(jìn)入步驟S9，若不是最終角度(在S8回答NO)則返回到步驟S4，并重新設(shè)定攝影部15的角度β。在本實(shí)施例中，攝影部15的角度β的初期值被設(shè)定為-90度，以10度為單位依次變更，直到+90度為止。
在步驟S9，攝影機(jī)構(gòu)控制單元208，判斷光源143的垂直方向角度α是否為規(guī)定的最終角度，若是最終角度(在S9回答YES)則進(jìn)入步驟S10，若不足最終角度(在S9回答NO)則返回到步驟S3，并重新設(shè)定發(fā)光部14的角度α。在本實(shí)施例中，角度α的初期值被設(shè)定為-90度，以10度為單位依次變更，直到+90度為止。因此，最終角度為+90度。
在步驟S10，攝影機(jī)構(gòu)控制單元208，判斷發(fā)光部14的水平方向角度γ是否為規(guī)定的最終角度，若是最終角度(在S10回答YES)則進(jìn)入步驟S11，若不是最終角度(在S10回答NO)則返回到步驟S2，并重新設(shè)定發(fā)光部14的角度γ。在本實(shí)施例中，角度γ的初期值被設(shè)定為0度，以15度為單位依次變更，直到360度為止。因此最終角度為360度。
在步驟S11，攝影機(jī)構(gòu)控制單元208，判斷試樣臺(tái)13的角度是否為最終角度，若是最終角度(在S11回答YES)，則處理到此結(jié)束，若不是最終角度(在S11回答NO)則返回到步驟S1，并重新設(shè)定試樣臺(tái)13的角度δ。在本實(shí)施例中，角度δ的初期值被設(shè)定為0度，以15度為單位，依次變更直到360度為止。因此，最終角度為360度。
圖12是表示圖像處理裝置進(jìn)行的陰影處理的流程圖。在步驟S21，幾何信息獲取單元202，如圖9所示，將存儲(chǔ)在三維模型存儲(chǔ)單元102的數(shù)據(jù)讀出來，根據(jù)虛擬相機(jī)VC的座標(biāo)、虛擬光源VL的座標(biāo)及在虛擬三維模型表面上指定的注目位置HP的座標(biāo)，分別計(jì)算出在該注目位置HP處的法線向量N’、光源向量L及視點(diǎn)向量CV。
在步驟S22，參數(shù)計(jì)算單元203，如圖9所示，利用在步驟S21所計(jì)算的法線向量N’、光源向量L及視點(diǎn)向量CV，計(jì)算出在注目位置HP處的光源垂直角度Z及視點(diǎn)角度X。而且，參數(shù)計(jì)算單元203，在包括注目位置HP的多邊形的平面上設(shè)定U’軸及V’軸，將相對(duì)U’軸的正投影光源向量LH的角度作為光源的水平角度Y計(jì)算得出。而且，參數(shù)計(jì)算單元203，還將在注目位置HP處的多邊形的表面上所設(shè)定的虛擬布料的纖維方向FL’相對(duì)U’軸的角度作為試樣角度W，計(jì)算得出。
在步驟S23，陰影信息讀取單元204，將與在步驟S22計(jì)算的視點(diǎn)角度X(對(duì)應(yīng)于角度β)、光源的垂直角度Z(對(duì)應(yīng)于角度α)、光源的水平角度Y(對(duì)應(yīng)于角度γ)及試樣角度W(對(duì)應(yīng)于角度δ)這4種參數(shù)相對(duì)應(yīng)的陰影信息，從陰影信息存儲(chǔ)單元101讀出。而且，陰影信息讀取單元204，當(dāng)與在步驟S22所計(jì)算的4種參數(shù)相對(duì)應(yīng)的陰影信息不存在于陰影信息存儲(chǔ)單元101時(shí)，將與最接近于該4種參數(shù)的參數(shù)相對(duì)應(yīng)的陰影信息，從陰影信息存儲(chǔ)單元101讀出。
在步驟S24，當(dāng)步驟S23讀出來的陰影信息是與被近似過的參數(shù)相對(duì)應(yīng)時(shí)，則認(rèn)為需要內(nèi)插處理(在S24回答YES)而進(jìn)入步驟S25；在S23讀出來的陰影信息為與在S22計(jì)算的參數(shù)相對(duì)應(yīng)時(shí)，則認(rèn)為不需要內(nèi)插處理，并進(jìn)入步驟S26。
在步驟S25，內(nèi)插處理單元205，根據(jù)在步驟S22計(jì)算的參數(shù)、與在步驟S23讀出的陰影信息所對(duì)應(yīng)的參數(shù)、之間的差，計(jì)算出與對(duì)讀出的陰影信息進(jìn)行內(nèi)插處理而計(jì)算出的參數(shù)相對(duì)應(yīng)的陰影信息。
在步驟S26，當(dāng)有由操作人員指定用于陰影的顏色(在S26回答YES)時(shí)，則進(jìn)入步驟S27，并由陰影處理單元206對(duì)陰影信息著色上所設(shè)定的指定顏色；當(dāng)沒有指定用于陰影的顏色(在S26回答NO)時(shí)，則進(jìn)入步驟S28。
在步驟S28，當(dāng)有由操作人員對(duì)陰影設(shè)定的透明度(在S28回答YES)時(shí)，則進(jìn)入步驟S29，并由陰影處理單元206對(duì)陰影信息設(shè)定透明度；當(dāng)沒有設(shè)定透明度(在S28回答NO)時(shí)，則進(jìn)入步驟S30。
在步驟S30，陰影處理單元206，利用在步驟S23至S29所設(shè)定的陰影信息及紋理存儲(chǔ)單元103所存儲(chǔ)的多個(gè)紋理中由操作人員所指定的那個(gè)紋理，計(jì)算注目位置HP的亮度值。
圖13是說明陰影處理單元206執(zhí)行的處理的示意圖，(a)是表示亮度值C與紋理亮度值T之間的關(guān)系的示意圖，(b)是表示紋理存儲(chǔ)單元103所存儲(chǔ)的紋理的概念示意圖。在圖(a)所示的縱軸上的Cmax、Cave及Cmin分別代表包含于陰影信息中的亮度值的最大值、平均值及最小值。如圖(b)所示，紋理存儲(chǔ)單元103，將邊長(zhǎng)為1的正方形的左上頂點(diǎn)作為原點(diǎn)，沿上邊設(shè)定u軸，沿左邊設(shè)定v軸，若定下了u及v的值，則紋理的亮度值T也被決定。
陰影處理單元206，將所設(shè)定的陰影信息所包含的亮度的最大值Cmax、平均值Cave及最小值Cmin與紋理亮度的最大值Tmax、平均值Tave及最小值Tmin分別對(duì)應(yīng)起來，以使紋理亮度的最大值Tmax為1、平均值Tave為0.5、最小值Tmin為0。通過這樣對(duì)應(yīng)起來，與紋理的所有亮度值T相對(duì)應(yīng)的亮度值C則存在，由此可以進(jìn)行更為逼真的陰影處理。然后，對(duì)Cmax、Cave及Cmin這3點(diǎn)進(jìn)行樣條內(nèi)插(spline interpolation)，并且計(jì)算亮度值C與紋理亮度值T的相關(guān)函數(shù)C(T)，以使Cmin＝0。
陰影處理單元206，當(dāng)映射(maping)到注目位置HP的紋理的亮度值T(u，v)一定下來，則將亮度值T(u，v)代入到相關(guān)函數(shù)C(T)并計(jì)算在注目位置HP的亮度值C。然后，使注目位置HP依次改變，在每個(gè)注目位置HP予以同樣的處理，從而對(duì)虛擬三維模型進(jìn)行陰影處理。如上所述，通過利用紋理及拍攝實(shí)物試樣所獲取的陰影信息進(jìn)行陰影處理，可以再現(xiàn)布料的細(xì)微的質(zhì)感。
在步驟S31，描寫處理單元207，在虛擬三維空間內(nèi)的指定位置所設(shè)定的虛擬屏幕上，描寫虛擬三維模型。被描寫的圖像在顯示裝置26上顯示出來。
圖14是說明本發(fā)明的圖像處理裝置的圖像處理效果的示意圖，(a)表示使用現(xiàn)有的圖像處理裝置進(jìn)行陰影處理后的圖像，(b)表示使用本發(fā)明的圖像處理裝置進(jìn)行陰影處理后的圖像。
圖14(a)及(b)的圖像均是虛擬人體模型TO穿著紅色禮服DO。如圖14(a)所示，現(xiàn)有的圖像處理裝置，雖然在禮服DO的軀干側(cè)部稍微表現(xiàn)出有陰影，但是表面還是停留在只不過示出著成一身紅色，缺乏逼真性。相對(duì)來說，由圖14(b)可見，而本發(fā)明的圖像處理裝置，由于利用通過拍攝實(shí)物試樣所獲取的圖像進(jìn)行陰影處理，因此可以正確地表現(xiàn)出當(dāng)考慮到布料的光學(xué)異向性時(shí)的陰影，從而使禮服DO的前端部分或胸部褶子顯得更為逼真。
另外，本發(fā)明還可以采用以下的實(shí)施方式。
(1)在上述實(shí)施方式中，是示出了將圖像處理程序安裝在個(gè)人電腦2的方式，然而本發(fā)明不只局限于此，也可以由LSI等硬件所構(gòu)成圖像處理程序。
(2)在上述實(shí)施方式中，攝影部15是相對(duì)于底座部11沿水平方向不轉(zhuǎn)動(dòng)的，然而本發(fā)明不只局限于此，也可以是沿水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，只要將連接臂151轉(zhuǎn)動(dòng)自如地安裝于軸12，并用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)連接臂151即可。
(3)在上述實(shí)施方式中，是示出了使用存儲(chǔ)在紋理存儲(chǔ)單元103的紋理來進(jìn)行紋理映射(texture maping)，然而本發(fā)明不只局限于此，即使不映射紋理的實(shí)施方式也包括在本發(fā)明之內(nèi)。此時(shí)，陰影處理單元206，只利用陰影信息中的亮度平均值，將該亮度平均值作為與其相對(duì)應(yīng)的虛擬三維模型的注目位置HP的亮度值即可。
(4)另外，本發(fā)明的圖像處理裝置通過拍攝實(shí)物試樣所獲取的陰影信息，也可以被用于PTM(Polynomial Texture Mapping)陰影處理。
本發(fā)明的要點(diǎn)可以總結(jié)如下。
本發(fā)明的圖像處理裝置，是對(duì)在虛擬三維空間內(nèi)予以制作的虛擬三維模型進(jìn)行描寫的圖像處理裝置，它包括，以對(duì)實(shí)物試樣的至少包含攝影方向及光線照射方向的攝影條件作為參數(shù)，根據(jù)使該參數(shù)改變而拍攝的所述實(shí)物試樣的圖像，獲取按每項(xiàng)參數(shù)計(jì)算的陰影信息的陰影信息獲取單元，將所獲取的陰影信息與所述參數(shù)對(duì)應(yīng)起來進(jìn)行存儲(chǔ)的陰影信息存儲(chǔ)單元，根據(jù)在所述虛擬三維空間內(nèi)設(shè)定的虛擬相機(jī)的位置、虛擬光源的位置及所述虛擬三維模型的任意部位的形狀，計(jì)算出與該部位相對(duì)應(yīng)的所述指定的參數(shù)的參數(shù)計(jì)算單元，將對(duì)應(yīng)于所獲取的參數(shù)的陰影信息從所述陰影信息存儲(chǔ)單元讀出來，根據(jù)讀出的陰影信息，計(jì)算在所述虛擬三維模型上的相對(duì)應(yīng)的部位的亮度值的陰影處理單元。
根據(jù)本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)，可以獲取，以通過使包含攝影條件的參數(shù)發(fā)生改變而拍攝實(shí)物試樣所得到的圖像為根據(jù)的陰影信息，所獲取的陰影信息可以與實(shí)物試樣的至少包含攝影條件的參數(shù)對(duì)應(yīng)起來被存儲(chǔ)在陰影信息存儲(chǔ)單元。然后，計(jì)算得出與虛擬三維模型的任意部位相對(duì)應(yīng)的指定的參數(shù)，并將與計(jì)算得出的參數(shù)相對(duì)應(yīng)的陰影信息從陰影信息存儲(chǔ)單元讀出，根據(jù)該讀出的陰影信息，計(jì)算出指定部位的亮度，從而進(jìn)行陰影處理。
所以本發(fā)明不需要經(jīng)過煩雜的參數(shù)設(shè)定作業(yè)，只需簡(jiǎn)便的操作即可進(jìn)行陰影處理。而且由于是利用在各種不同攝影條件下分別拍攝實(shí)物試樣所得到的圖像所獲取的陰影信息進(jìn)行陰影處理，因此可以表現(xiàn)出由相干光等的影響所產(chǎn)生的素材質(zhì)感和布料的光學(xué)異向性等，可對(duì)虛擬三維模型進(jìn)行更為逼真的陰影處理。
而且，所述陰影信息獲取單元，最好還包括底座、配設(shè)于所述底座上并擺放所述實(shí)物試樣的試樣臺(tái)、對(duì)于所述實(shí)物試樣從第一方向照射光線的發(fā)光單元及從第二方向拍攝所述實(shí)物試樣的攝影單元，其中所述發(fā)光單元具有使所述第一方向能夠改變的結(jié)構(gòu)，所述攝影單元具有使所述第二方向能夠改變的結(jié)構(gòu)。
此時(shí)，由于從光源向?qū)嵨镌嚇拥恼丈涔饩€的第一方向及從攝影裝置向?qū)嵨镌嚇舆M(jìn)行拍攝的第二方向均是分別能夠改變的，因此可以容易地使攝影條件發(fā)生改變而拍攝實(shí)物試樣，從而可高效率地獲取多個(gè)陰影信息。
而且，所述陰影信息獲取單元，最好還包括，將在所述第一方向與第二方向交迭時(shí)的所述發(fā)光單元及所述攝影單元的位置作為交迭位置預(yù)先予以存儲(chǔ)的存儲(chǔ)單元，和通過對(duì)由鄰接于所述交迭位置的位置而確定的陰影信息進(jìn)行內(nèi)插處理，計(jì)算由所述交迭位置所確定的陰影信息的陰影信息內(nèi)插單元。
第一方向與第二方向若重疊，則由發(fā)光單元射出的光被攝影單元遮擋，因此不能正確地照射實(shí)物試樣，或者在作為攝影方向的第二方向的前面存在發(fā)光單元時(shí)，也不能正確地拍攝實(shí)物試樣。為此，無法獲取正確的陰影信息。在本圖像處理裝置中，由于是通過利用由鄰接于該交迭位置的位置所確定的陰影信息來進(jìn)行內(nèi)插處理，來計(jì)算在第一方向與第二方向交迭位置上的陰影信息，因此可以計(jì)算出在交迭位置處的正確的陰影信息。
而且，所述發(fā)光單元最好是朝著所述試樣臺(tái)的上側(cè)被形成為圓弧狀，并具備在上側(cè)前端部配設(shè)光源的光源臂，其中，所述第一方向是由以與所述試樣臺(tái)的臺(tái)面的垂線互相垂直的線為轉(zhuǎn)動(dòng)軸使所述光源臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置、以所述垂線為轉(zhuǎn)動(dòng)軸使所述試樣臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置或以所述垂線為轉(zhuǎn)動(dòng)軸使所述光源臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置來確定的。
此時(shí)由于作為向?qū)嵨镌嚇诱丈涔饩€的方向的第一方向，可由兩種自由度來確定，因此可以從各種不同方向照射實(shí)物試樣，從而可獲取更詳細(xì)的陰影信息。
而且，所述發(fā)光單元最好在所述光源的照射側(cè)還具備將光線轉(zhuǎn)換為平行光線的鏡頭。此時(shí)，由光源照射的光線通過鏡頭轉(zhuǎn)換為平行光線之后被引導(dǎo)至試樣，因此可以大致均勻的光量照射實(shí)物試樣整體。
而且，所述攝影單元，最好是朝著所述試樣臺(tái)的上側(cè)被形成為圓弧狀，并具備在上側(cè)端部安裝有攝影裝置的攝影臂，其中，所述第二方向是由以與所述試樣臺(tái)的臺(tái)面的垂線互相垂直的線為轉(zhuǎn)動(dòng)軸使所述攝影臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置、以所述垂線為轉(zhuǎn)動(dòng)軸使所述試樣臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置或以所述垂線為轉(zhuǎn)動(dòng)軸使所述攝影臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置來確定的。
此時(shí)，由于作為拍攝實(shí)物試樣的方向的第二方向，可由兩種自由度來確定，因此可以從各種不同方向拍攝實(shí)物試樣，從而可獲取更為詳細(xì)的陰影信息。
而且，所述參數(shù)最好包括相對(duì)所述拍攝方向的所述實(shí)物試樣的纖維方向的角度。
此時(shí)，由于以纖維方向相對(duì)拍攝方向的角度為參數(shù)，根據(jù)使該參數(shù)改變而拍攝的實(shí)物試樣的圖像，來計(jì)算陰影信息，因此可以將虛擬三維模型的光學(xué)異向性表現(xiàn)得更為逼真。
此外，本發(fā)明的裝置，最好還包括存儲(chǔ)映射到所述虛擬三維空間的表面上的紋理的紋理存儲(chǔ)單元；所述陰影信息獲取單元，在所拍攝的實(shí)物試樣的圖像內(nèi)設(shè)定指定的范圍，并將在所設(shè)定的范圍內(nèi)的亮度平均值、最大值及最小值作為陰影信息計(jì)算得出；所述陰影處理單元，根據(jù)所讀出的陰影信息及紋理存儲(chǔ)單元所存儲(chǔ)的紋理，計(jì)算用于計(jì)算所述虛擬三維模型上的任意部位的亮度值的指定函數(shù)，并利用所計(jì)算的函數(shù)，計(jì)算出所述任意部位的亮度值。
此時(shí)，當(dāng)映射到虛擬三維模型上的任意部位的紋理的亮度值一旦定下來，利用陰影信息處理部所計(jì)算的指定函數(shù)，以該紋理的亮度值為自變數(shù)計(jì)算出在任意部位的亮度值，并進(jìn)行陰影處理。如上所述，通過使用紋理及陰影信息進(jìn)行陰影處理，可以再現(xiàn)虛擬三維模型的細(xì)微的質(zhì)感。
另外，所述陰影處理單元，最好還通過對(duì)讀出的陰影信息所包含的亮度的最大值、最小值及平均值進(jìn)行規(guī)定的內(nèi)插處理，計(jì)算所述指定函數(shù)，以使讀出的陰影信息所包括的亮度的最大值、最小值及平均值分別與所述紋理的亮度的最大值、最小值及平均值相對(duì)應(yīng)。
此時(shí)，由于亮度的最大值、最小值及平均值分別是與紋理的亮度的最大值、最小值及平均值相對(duì)應(yīng)的，因此對(duì)于所有紋理的亮度值都可計(jì)算得出虛擬三維模型的亮度值，這樣就不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)的遺漏，可以進(jìn)行更加逼真的陰影處理。此外，由于陰影處理單元是通過對(duì)所讀出的陰影信息所包含的亮度最大值、最小值及平均值進(jìn)行內(nèi)插處理從而計(jì)算出指定的函數(shù)，因此可以高速地計(jì)算該指定函數(shù)。
本發(fā)明所涉及的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是有關(guān)存儲(chǔ)陰影信息的陰影信息存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲(chǔ)利用電腦對(duì)在虛擬三維空間內(nèi)予以制作的虛擬三維模型進(jìn)行描寫時(shí)的陰影信息，所述陰影信息，是將至少包括拍攝方向及光線照射方向的攝影條件作為參數(shù)，根據(jù)使該參數(shù)改變而拍攝的所述實(shí)物試樣的圖像按每項(xiàng)參數(shù)所獲取的信息，其中，所述實(shí)物試樣的拍攝圖像與所述參數(shù)是互相對(duì)應(yīng)起來的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，由于以攝影條件為參數(shù)，根據(jù)使該參數(shù)改變而拍攝的實(shí)物試樣的圖像計(jì)算得出的陰影信息與該參數(shù)是對(duì)應(yīng)起來進(jìn)行存儲(chǔ)的，從而對(duì)應(yīng)于在虛擬三維模型的任意部位的參數(shù)與陰影信息是對(duì)應(yīng)起來的，因而可以容易地在虛擬三維模型上映射陰影信息。而且，由于該陰影信息是根據(jù)所拍攝的實(shí)物試樣的圖像而計(jì)算得出的，因此可以對(duì)虛擬三維模型進(jìn)行更為逼真的陰影處理。
本發(fā)明所涉及的陰影信息獲取裝置，是用于獲取利用電腦對(duì)在虛擬三維空間內(nèi)予以制作的虛擬三維模型進(jìn)行描寫時(shí)的陰影信息的陰影信息獲取裝置，它包括，底座、被設(shè)置在所述底座上并擺放實(shí)物試樣的試樣臺(tái)、對(duì)所述實(shí)物試樣從第一方向照射光線的發(fā)光單元及從第二方向拍攝所述實(shí)物試樣的攝影單元，其中，所述發(fā)光單元具有使所述第一方向能夠改變的結(jié)構(gòu)，所述攝影單元具有所述第二方向能夠改變的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的陰影信息獲取裝置，由于作為從光源對(duì)實(shí)物試樣照射光線方向的第一方向及作為從攝影裝置對(duì)實(shí)物試樣的拍攝方向的第二方向均是分別能夠改變的，從而可以容易地改變攝影條件對(duì)實(shí)物試樣進(jìn)行拍攝，可以高效率地獲取多個(gè)陰影信息。
本發(fā)明所涉及的圖像處理程序，是一種對(duì)在虛擬三維空間內(nèi)予以制作的虛擬三維模型進(jìn)行描寫的圖像處理程序，它使電腦作為參數(shù)計(jì)算單元、陰影信息存儲(chǔ)單元、及陰影處理單元發(fā)揮其作用，其中，所述參數(shù)計(jì)算單元根據(jù)在所述虛擬三維空間內(nèi)所設(shè)定的虛擬相機(jī)的位置、虛擬光源的位置及所述虛擬三維模型的任意部位的形狀，計(jì)算出與該部位相對(duì)應(yīng)的指定的參數(shù)；所述陰影信息存儲(chǔ)單元將以對(duì)實(shí)物試樣的至少包括攝影方向及光線照射方向的攝影條件作為參數(shù)，根據(jù)使該參數(shù)變化而拍攝的實(shí)物試樣的圖像，按每項(xiàng)參數(shù)計(jì)算得出的陰影信息，與所述參數(shù)對(duì)應(yīng)起來進(jìn)行存儲(chǔ)；所述陰影處理單元將與所述計(jì)算得出的參數(shù)相對(duì)應(yīng)的陰影信息從陰影信息存儲(chǔ)單元讀出，并根據(jù)所讀出的陰影信息，計(jì)算所述虛擬三維模型的相對(duì)應(yīng)的部位的亮度值。
根據(jù)本發(fā)明的圖像處理程序，可以計(jì)算得出與虛擬三維模型的指定位置相對(duì)應(yīng)的指定的參數(shù)，將對(duì)應(yīng)于所計(jì)算的參數(shù)的陰影信息從預(yù)先將陰影信息與規(guī)定參數(shù)對(duì)應(yīng)起來并存儲(chǔ)的陰影信息存儲(chǔ)單元讀出來，以此計(jì)算在相對(duì)應(yīng)的任意部位的亮度值。因此，即使不經(jīng)過煩雜的參數(shù)設(shè)定作業(yè)也可以進(jìn)行陰影處理，而且由于是利用在不同的攝影條件下分別拍攝實(shí)物試樣的圖像而計(jì)算的陰影信息對(duì)虛擬三維模型進(jìn)行陰影處理，從而可以表現(xiàn)出當(dāng)受到光的相干光等影響時(shí)素材質(zhì)感和布料的光學(xué)異向性等，可以對(duì)虛擬三維模型進(jìn)行更為逼真的陰影處理。
本發(fā)明所涉及的記錄介質(zhì)，是記錄用于對(duì)在虛擬三維空間內(nèi)予以制作的虛擬三維模型進(jìn)行描寫的圖像處理程序的記錄介質(zhì)，它記錄有使電腦作為參數(shù)計(jì)算單元、陰影信息存儲(chǔ)單元、及陰影處理單元發(fā)揮作用的圖像處理程序，其中，所述參數(shù)計(jì)算單元根據(jù)在所述虛擬三維空間內(nèi)所設(shè)定的虛擬相機(jī)的位置、虛擬光源的位置及所述虛擬三維模型的任意部位的形狀，計(jì)算出與該部位相對(duì)應(yīng)的指定的參數(shù)；所述陰影信息存儲(chǔ)單元將以對(duì)實(shí)物試樣的至少包括攝影方向及光線照射方向的攝影條件作為參數(shù)，根據(jù)使該參數(shù)變化而拍攝的實(shí)物試樣的圖像按每項(xiàng)參數(shù)計(jì)算得出的陰影信息，與所述參數(shù)對(duì)應(yīng)起來進(jìn)行存儲(chǔ)；所述陰影處理單元將與所述計(jì)算得出的參數(shù)相對(duì)應(yīng)的陰影信息從陰影信息存儲(chǔ)單元讀出，根據(jù)所讀出的陰影信息計(jì)算所述虛擬三維模型的相對(duì)應(yīng)的部位的亮度值。
根據(jù)本發(fā)明的圖像處理程序的記錄介質(zhì)，可以計(jì)算得出與虛擬三維模型的任意部位相對(duì)應(yīng)的指定的參數(shù)，將對(duì)應(yīng)于所計(jì)算的參數(shù)的陰影信息從預(yù)先將陰影信息與規(guī)定參數(shù)對(duì)應(yīng)起來一并存儲(chǔ)的陰影信息存儲(chǔ)單元讀出來，在相對(duì)應(yīng)的任意部位進(jìn)行映射。因此，即使不經(jīng)過復(fù)雜而煩雜的參數(shù)設(shè)定作業(yè)也可以進(jìn)行陰影處理，而且由于是利用在不同的攝影條件下分別拍攝實(shí)物試樣所得到的圖像計(jì)算的陰影信息對(duì)虛擬三維模型進(jìn)行陰影處理，因此可以表現(xiàn)出當(dāng)受到光的相干光等影響的素材質(zhì)感和布料的光學(xué)異向性等，可以對(duì)虛擬三維模型進(jìn)行更為逼真的陰影處理。
另外，本發(fā)明所涉及的圖像處理方法，是描寫在虛擬三維空間內(nèi)予以制作的虛擬三維模型的圖像處理方法，它包括，電腦根據(jù)在所述虛擬三維空間內(nèi)所設(shè)定的虛擬相機(jī)的位置、虛擬光源的位置及所述虛擬三維模型的任意部位的形狀計(jì)算出與該部位相對(duì)應(yīng)的指定的參數(shù)的步驟；電腦以對(duì)實(shí)物試樣的至少包括攝影方向及光線照射方向的攝影條件作為參數(shù)，根據(jù)使該參數(shù)變化而拍攝的實(shí)物試樣的圖像，將按每項(xiàng)參數(shù)計(jì)算陰影信息與所述參數(shù)對(duì)應(yīng)起來進(jìn)行存儲(chǔ)的步驟；電腦將與所述計(jì)算得出的參數(shù)的陰影信息從所述陰影信息存儲(chǔ)單元讀出，并根據(jù)所讀出的信息計(jì)算所述虛擬三維模型的相對(duì)應(yīng)的部位的亮度值的步驟。
根據(jù)本發(fā)明的圖像處理方法，可以計(jì)算得出與虛擬三維模型的任意部位相對(duì)應(yīng)的指定的參數(shù)，對(duì)應(yīng)于所計(jì)算的參數(shù)的陰影信息從預(yù)先將陰影信息與規(guī)定參數(shù)對(duì)應(yīng)起來并存儲(chǔ)的陰影信息存儲(chǔ)單元讀出來，計(jì)算在相對(duì)應(yīng)的任意部位的亮度值。因此，即使不經(jīng)過復(fù)雜而煩雜的設(shè)定參數(shù)作業(yè)也可以進(jìn)行陰影處理，而且由于是利用在不同的攝影條件下分別拍攝實(shí)物試樣所得到的圖像計(jì)算陰影信息對(duì)虛擬三維模型進(jìn)行陰影處理，從而可以表現(xiàn)出當(dāng)受到光的相干光等影響的素材質(zhì)感或布料的光學(xué)異向性等，還可以對(duì)虛擬三維模型進(jìn)行更為逼真的陰影處理。
工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明，無需設(shè)定各種參數(shù)，以簡(jiǎn)便的操作即可以對(duì)虛擬三維模型進(jìn)行逼真的陰影處理。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理裝置，用于對(duì)在虛擬三維空間內(nèi)予以制作的虛擬三維模型進(jìn)行描寫，其特征在于包括以對(duì)實(shí)物試樣的至少包括攝影方向及光線照射方向的攝影條件作為參數(shù)，根據(jù)使該參數(shù)變化而拍攝的所述實(shí)物試樣的圖像，獲取按每項(xiàng)參數(shù)計(jì)算的陰影信息的陰影信息獲取單元；將所獲取的陰影信息與所述參數(shù)對(duì)應(yīng)起來進(jìn)行存儲(chǔ)的陰影信息存儲(chǔ)單元；根據(jù)在所述虛擬三維空間內(nèi)所設(shè)定的虛擬相機(jī)的位置、虛擬光源的位置及所述虛擬三維模型的任意部位的形狀，計(jì)算出與該部位相對(duì)應(yīng)的所述規(guī)定參數(shù)的參數(shù)計(jì)算單元；將對(duì)應(yīng)于所獲取的參數(shù)的陰影信息從所述陰影信息存儲(chǔ)單元讀出，并根據(jù)讀出的陰影信息，計(jì)算在所述虛擬三維模型上的相對(duì)應(yīng)的部位的亮度值的陰影處理單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述陰影信息獲取單元包括底座；被配設(shè)于所述底座上并擺放所述實(shí)物試樣的試樣臺(tái)；對(duì)于所述實(shí)物試樣從第一方向照射光線的發(fā)光單元；及從第二方向拍攝所述實(shí)物試樣的攝影單元；其中，所述發(fā)光單元具有使所述第一方向能夠改變的結(jié)構(gòu)，所述攝影單元具有使所述第二方向能夠改變的結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述陰影信息獲取單元包括，將所述第一方向與第二方向交迭時(shí)的所述發(fā)光單元及所述攝影單元的位置作為交迭位置預(yù)先予以存儲(chǔ)的存儲(chǔ)單元，其中，由所述交迭位置所確定的陰影信息，通過對(duì)由鄰接于所述交迭位置的位置而確定的陰影信息進(jìn)行內(nèi)插處理計(jì)算得出。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述發(fā)光單元是朝著所述試樣臺(tái)的上側(cè)被形成為圓弧狀，包括在其上側(cè)端部配設(shè)光源的光源臂，其中，所述第一方向，是由以與所述試樣臺(tái)的臺(tái)面的垂線互相垂直的線為轉(zhuǎn)動(dòng)軸使所述光源臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置、以所述垂線為轉(zhuǎn)動(dòng)軸使所述試樣臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置或以所述垂線為轉(zhuǎn)動(dòng)軸使所述光源臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置來確定的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述發(fā)光單元包括將由所述光源射出的光轉(zhuǎn)換為平行光的鏡頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述攝影單元是朝著所述試樣臺(tái)的上側(cè)被形成為圓弧狀，包括在其上側(cè)端部安裝攝影裝置的攝影臂，所述第二方向，是由以與所述試樣臺(tái)的臺(tái)面的垂線互相垂直的線為轉(zhuǎn)動(dòng)軸使所述攝影臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置、以所述垂線為轉(zhuǎn)動(dòng)軸使所述試樣臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置或以所述垂線為轉(zhuǎn)動(dòng)軸使所述攝影臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置來確定的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述參數(shù)包括相對(duì)所述拍攝方向的所述實(shí)物試樣的纖維方向的角度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，還包括存儲(chǔ)映射到所述虛擬三維模型的紋理的紋理存儲(chǔ)單元，其中，所述陰影信息獲取單元，在所拍攝的實(shí)物試樣的圖像內(nèi)設(shè)定指定的范圍，并將在所設(shè)定的范圍內(nèi)的亮度平均值、最大值及最小值作為陰影信息計(jì)算得出，所述陰影處理單元，根據(jù)所讀出的陰影信息及紋理存儲(chǔ)單元所存儲(chǔ)的紋理，計(jì)算用于計(jì)算所述虛擬三維模型上的任意部位的亮度值的指定函數(shù)，并利用所計(jì)算的函數(shù)，計(jì)算出所述任意部位的亮度值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述陰影處理單元，通過對(duì)讀出的陰影信息所包含的亮度的最大值、最小值及平均值進(jìn)行指定的內(nèi)插處理，計(jì)算所述指定的函數(shù)，從而使讀出的陰影信息所包含的亮度的最大值、最小值及平均值分別與所述紋理的亮度的最大值、最小值及平均值相對(duì)應(yīng)。
10.一種陰影信息存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲(chǔ)，利用電腦對(duì)在虛擬三維空間內(nèi)予以制作的虛擬三維模型進(jìn)行描寫時(shí)的陰影信息，其特征在于所述陰影信息，是將對(duì)實(shí)物試樣的至少包括拍攝方向及光線照射方向的攝影條件作為參數(shù)，根據(jù)使該參數(shù)變化而拍攝的所述實(shí)物試樣的圖像按每項(xiàng)參數(shù)所獲取的信息，其中，所述實(shí)物試樣的拍攝圖像與所述參數(shù)是互相對(duì)應(yīng)起來的數(shù)據(jù)。
11.一種陰影信息獲取裝置，用于獲取，利用電腦對(duì)在虛擬三維空間內(nèi)予以制作的虛擬三維模型進(jìn)行描寫時(shí)的陰影信息，其特征在于包括底座；被設(shè)置于所述底座上并擺放實(shí)物試樣的試樣臺(tái)；對(duì)所述實(shí)物試樣從第一方向照射光線的發(fā)光單元；及從第二方向拍攝所述實(shí)物試樣的攝影單元；其中，所述發(fā)光單元具有使所述第一方向能夠改變的結(jié)構(gòu)，所述攝影單元具有使所述第二方向能夠改變的結(jié)構(gòu)。
12.一種圖像處理程序，用于對(duì)在虛擬三維空間內(nèi)予以制作的虛擬三維模型進(jìn)行描寫，其特征在于，所述圖像處理程序使電腦作為以下的單元發(fā)揮作用參數(shù)計(jì)算單元，根據(jù)在所述虛擬三維空間內(nèi)所設(shè)定的虛擬相機(jī)的位置、虛擬光源的位置及所述虛擬三維模型的任意部位的形狀，計(jì)算出與該部位相對(duì)應(yīng)的指定的參數(shù)；陰影信息存儲(chǔ)單元，將以對(duì)實(shí)物試樣的至少包括攝影方向及光線照射方向的攝影條件作為參數(shù)，根據(jù)使該參數(shù)變化而拍攝的實(shí)物試樣的圖像按每項(xiàng)參數(shù)計(jì)算得出的陰影信息，與所述參數(shù)，對(duì)應(yīng)起來進(jìn)行存儲(chǔ)；陰影處理單元，將與所述計(jì)算得出的參數(shù)相對(duì)應(yīng)的陰影信息從陰影信息存儲(chǔ)單元讀出，并根據(jù)所讀出的陰影信息，計(jì)算所述虛擬三維模型的相對(duì)應(yīng)的部位的亮度值。
13.一種電腦可讀取的記錄介質(zhì)，記錄有用于對(duì)在虛擬三維空間內(nèi)予以制作的虛擬三維模型進(jìn)行描寫的圖像處理程序，其特征在于，所述圖像處理程序使電腦作為以下的單元發(fā)揮作用參數(shù)計(jì)算單元，根據(jù)在所述虛擬三維空間內(nèi)所設(shè)定的虛擬相機(jī)的位置、虛擬光源的位置及所述虛擬三維模型的任意部位的形狀，計(jì)算出與該部位相對(duì)應(yīng)的指定的參數(shù)；陰影信息存儲(chǔ)單元，將以對(duì)實(shí)物試樣的至少包括攝影方向及光線照射方向的攝影條件作為參數(shù)，根據(jù)使該參數(shù)變化而拍攝的實(shí)物試樣的圖像按每項(xiàng)參數(shù)計(jì)算得出的陰影信息，與所述參數(shù)，對(duì)應(yīng)起來進(jìn)行存儲(chǔ)；陰影處理單元，將與所述計(jì)算得出的參數(shù)相對(duì)應(yīng)的陰影信息從陰影信息存儲(chǔ)單元讀出，并根據(jù)所讀出的陰影信息，計(jì)算所述虛擬三維模型的相對(duì)應(yīng)的部位的亮度值。
14.一種圖像處理方法，對(duì)在虛擬三維空間內(nèi)予以制作的虛擬三維模型進(jìn)行描寫，其特征在于包括以下的步驟電腦，根據(jù)在所述虛擬三維空間內(nèi)予以設(shè)定的虛擬相機(jī)的位置、虛擬光源的位置及所述虛擬三維模型的任意部位的形狀，計(jì)算出與該部位相對(duì)應(yīng)的指定的參數(shù)；電腦，以對(duì)實(shí)物試樣的至少包括攝影方向及光線照射方向的攝影條件作為參數(shù)，根據(jù)使該參數(shù)變化而拍攝的實(shí)物試樣的圖像，將按每項(xiàng)參數(shù)計(jì)算得出的陰影信息，與所述參數(shù)對(duì)應(yīng)起來進(jìn)行存儲(chǔ)；電腦，將與所述計(jì)算得出的參數(shù)相對(duì)應(yīng)的陰影信息從陰影信息存儲(chǔ)單元讀出，并根據(jù)所讀出的陰影信息，計(jì)算所述虛擬三維模型的相對(duì)應(yīng)的部位的亮度值。
全文摘要
本發(fā)明包括，用于拍攝實(shí)物試樣的陰影信息獲取裝置1；利用陰影信息獲取裝置1所獲取的圖像計(jì)算陰影信息，并將計(jì)算得出的陰影信息與包含拍攝圖像時(shí)的拍攝條件在內(nèi)的參數(shù)對(duì)應(yīng)起來進(jìn)行存儲(chǔ)到陰影信息存儲(chǔ)單元101的陰影信息計(jì)算單元201；計(jì)算在虛擬三維模型的指定位置的參數(shù)的參數(shù)計(jì)算單元203；將對(duì)應(yīng)于計(jì)算得出的參數(shù)的陰影信息由陰影信息存儲(chǔ)單元101讀出的陰影信息讀取單元204以及利用所讀出的陰影信息及紋理存儲(chǔ)單元103所存儲(chǔ)的紋理，計(jì)算在虛擬三維模型的注目位置HP的亮度值的陰影處理單元206。
文檔編號(hào)G06T15/04GK1692376SQ20038010045
公開日2005年11月2日 申請(qǐng)日期2003年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月30日
發(fā)明者坂口嘉之, 竹村伸太郎, 三井茂, 山內(nèi)康晉, 國(guó)松敦 申請(qǐng)人:數(shù)碼時(shí)尚株式會(huì)社, 株式會(huì)社東芝