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特許6252691面材模様仕上がりシミュレーション装置及び面材模様仕上がりシミュレーション方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6252691
(24)【登録日】2017年12月8日
(45)【発行日】2017年12月27日
(54)【発明の名称】面材模様仕上がりシミュレーション装置及び面材模様仕上がりシミュレーション方法
(51)【国際特許分類】
G06T 15/00 20110101AFI20171218BHJP
【ＦＩ】
G06T15/00 501
【請求項の数】8
【全頁数】20
(21)【出願番号】特願2016-565364(P2016-565364)
(86)(22)【出願日】2016年6月1日
(86)【国際出願番号】JP2016066191
(87)【国際公開番号】WO2016203951
(87)【国際公開日】20161222
【審査請求日】2016年10月28日
(31)【優先権主張番号】特願2015-123931(P2015-123931)
(32)【優先日】2015年6月19日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000003193
【氏名又は名称】凸版印刷株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100139686
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 史朗
(74)【代理人】
【識別番号】100064908
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武
(74)【代理人】
【識別番号】100108578
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 詔男
(74)【代理人】
【識別番号】100152146
【弁理士】
【氏名又は名称】伏見 俊介
(72)【発明者】
【氏名】阿部 敬由
(72)【発明者】
【氏名】高瀬 紘一
【審査官】
千葉 久博
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１４−７１５６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００３−３６４４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００１−８４３９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許第６７６５５８４（ＵＳ，Ｂ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０６Ｔ １５／００−１５／８７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
表面に絵柄及び凹凸形状を有する面材における前記絵柄及び前記凹凸形状からなる模様の仕上がりを示す画像を出力する面材模様仕上がりシミュレーション装置であって、
法線マップと前記表面に照射される光を出射する光源の光源情報とを含む情報から、前記模様の仕上がりを示す前記画像の画素毎に入射する入射光の情報である入射光情報を算出する入射光計算部と、
前記入射光情報と、前記法線マップと、前記絵柄における拡散反射率情報と、前記面材の前記表面の光沢を示す光沢情報と、前記面材の観察条件情報とを含む計算情報から、前記表面からの反射光の放射輝度を、前記模様の仕上がりを示す前記画像の前記画素毎に求める反射光計算部と、
前記画素毎における前記放射輝度から求められた前記面材の前記表面における前記模様の仕上がりを示す前記画像を表示する表示部と
を備える面材模様仕上がりシミュレーション装置。
法線マップと前記表面に照射される光を出射する光源の光源情報とを含む情報から、前記模様の仕上がりを示す前記画像の画素毎に入射する入射光の情報である入射光情報を算出する入射光計算部と、
前記入射光情報と、前記法線マップと、前記絵柄における拡散反射率情報と、前記面材の前記表面の光沢を示す光沢情報と、前記面材の観察条件情報とを含む計算情報から、前記表面からの反射光の放射輝度を、前記模様の仕上がりを示す前記画像の前記画素毎に求める反射光計算部と、
前記画素毎における前記放射輝度から求められた前記面材の前記表面における前記模様の仕上がりを示す前記画像を表示する表示部と
を備える面材模様仕上がりシミュレーション装置。
【請求項2】
前記入射光計算部及び前記反射光計算部は、２つの画像において、凹凸形状情報、前記光源情報、前記拡散反射率情報、前記光沢情報、及び観察情報の各々のうち１つ以上の情報が異なっている前記模様の仕上がりをシミュレーションし、
前記表示部が前記２つの画像の各々を、前記表示部の表示画面に並べて表示する
請求項１に記載の面材模様仕上がりシミュレーション装置。
前記表示部が前記２つの画像の各々を、前記表示部の表示画面に並べて表示する
請求項１に記載の面材模様仕上がりシミュレーション装置。
【請求項3】
前記面材の前記表面の前記法線マップと前記拡散反射率情報と、前記光沢情報とをユーザの入力に対応して変更する変更部をさらに備える
請求項１又は請求項２に記載の面材模様仕上がりシミュレーション装置。
請求項１又は請求項２に記載の面材模様仕上がりシミュレーション装置。
【請求項4】
仕上がりをシミュレーションする前記計算情報と、前記計算情報のうち凹凸形状情報、光源情報、拡散反射率情報、光沢情報、及び観察情報のいずれかが異なる全ての計算情報に対し、ユーザの入力に対応した変更を同時に適用する変更部をさらに備える
請求項３に記載の面材模様仕上がりシミュレーション装置。
請求項３に記載の面材模様仕上がりシミュレーション装置。
【請求項5】
前記表示部の表示画面における、凹凸形状情報と前記拡散反射率情報と前記光沢情報との各々のデータを入力する各入力画像において、当該入力画像の操作の操作量に対応した数値を、前記凹凸形状情報と前記拡散反射率情報と前記光沢情報との各々のデータとして入力する操作部をさらに備える
請求項３又は請求項４に記載の面材模様仕上がりシミュレーション装置。
請求項３又は請求項４に記載の面材模様仕上がりシミュレーション装置。
【請求項6】
前記操作部は、
前記表示部の前記表示画面における、前記模様の仕上がりの拡大及び縮小の比率を示すサイズ情報を入力し、前記サイズ情報が前記操作部に入力された場合、前記サイズ情報の比率に対応して前記面材を示す画像のサイズを変更し、
前記反射光計算部は、
前記サイズが変更された前記面材を示す前記画像の画素毎の反射光の前記放射輝度を求める
請求項５に記載の面材模様仕上がりシミュレーション装置。
前記表示部の前記表示画面における、前記模様の仕上がりの拡大及び縮小の比率を示すサイズ情報を入力し、前記サイズ情報が前記操作部に入力された場合、前記サイズ情報の比率に対応して前記面材を示す画像のサイズを変更し、
前記反射光計算部は、
前記サイズが変更された前記面材を示す前記画像の画素毎の反射光の前記放射輝度を求める
請求項５に記載の面材模様仕上がりシミュレーション装置。
【請求項7】
前記面材の前記表面における前記凹凸形状を示す法線ベクトルを前記面材を示す前記画像の画素毎に求め、前記法線マップを生成する法線マップ生成部をさらに備える
請求項１から請求項６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装置。
請求項１から請求項６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装置。
【請求項8】
表面に絵柄及び凹凸形状を有する面材における前記絵柄及び前記凹凸形状からなる模様の仕上がりを示す画像を出力する面材模様仕上がりシミュレーション方法であって、
入射光計算部が、法線マップと前記表面に照射される光を出射する光源の光源情報とを含む情報から、前記模様の仕上がりを示す前記画像の画素毎に入射する入射光の情報である入射光情報を算出し、
反射光計算部が、前記入射光情報と、前記法線マップと、前記絵柄における拡散反射率情報と、前記面材の前記表面の光沢を示す光沢情報と、前記面材の観察条件情報とを含む計算情報から、前記表面からの反射光の放射輝度を、前記模様の仕上がりを示す前記画像の前記画素毎に求め、
表示部が、前記画素毎における前記放射輝度から求められた前記面材の前記表面における前記模様の仕上がりを示す前記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。
入射光計算部が、法線マップと前記表面に照射される光を出射する光源の光源情報とを含む情報から、前記模様の仕上がりを示す前記画像の画素毎に入射する入射光の情報である入射光情報を算出し、
反射光計算部が、前記入射光情報と、前記法線マップと、前記絵柄における拡散反射率情報と、前記面材の前記表面の光沢を示す光沢情報と、前記面材の観察条件情報とを含む計算情報から、前記表面からの反射光の放射輝度を、前記模様の仕上がりを示す前記画像の前記画素毎に求め、
表示部が、前記画素毎における前記放射輝度から求められた前記面材の前記表面における前記模様の仕上がりを示す前記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。
【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や布地など、表面に凹凸形状を有する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装置及び面材模様仕上がりシミュレーション方法に関する。本願は、２０１５年６月１９日に日本に出願された特願２０１５−１２３９３１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【0002】
従来から、特許文献１に開示されているように、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、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による模様が形成されている。面材表面に対して絵柄の印刷を行い、面材表面の上部に凹凸形状を形成することで、模様が面材表面に作成される。また、布地に模様を形成する場合には、染色された糸を平織りや綾織りなどのパターンに従って織ったり、織り上がった布を染色したり、あるいは織り上がった布に絵柄を印刷することで模様（凹凸）が作成される。この模様を確認するためには、面材表面に絵柄を印刷する工程又は面材表面に凹凸形状を形成する工程を行って試作品を製作する必要があった。また、面材表面に凹凸形状を形成する加工方法として、このため、エンボス加工を用いる場合には、エンボス版を作成するために、また、絵柄の印刷を行うために、試作品の作成には、作成費用及び作成時間がかかり、面材の価格が増大してしまう欠点がある。
この欠点を解決するため、実際に試作品を作成せずに、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装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】日本国特許第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、上記特許文献１は、凹凸形状の仕上がりの確認を行うことができるが、色を含めた絵柄に対するシミュレーションが行えない。このため、特許文献１は、絵柄とエンボス加工の凹凸形状とからなる模様の仕上がりを確認するためのシミュレーションを行うことができない。【0005】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、面材表面において色を含めた絵柄と凹凸形状とからなる模様の仕上がりのシミュレーションを行い、この模様の仕上がり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装置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】
本発明の第一態様に係る面材模様仕上がりシミュレーション装置は、表面に絵柄及び凹凸形状を有する面材における前記絵柄及び前記凹凸形状からなる模様の仕上がりを示す画像を出力する面材模様仕上がりシミュレーション装置であって、法線マップと前記表面に照射される光を出射する光源の光源情報とを含む情報から、前記模様の仕上がりを示す前記画像の画素毎に入射する入射光の情報である入射光情報を算出する入射光計算部と、前記入射光情報と、前記法線マップと、前記絵柄における拡散反射率情報と、前記面材の前記表面の光沢を示す光沢情報と、前記面材の観察条件情報とを含む計算情報から、前記表面からの反射光の放射輝度を、前記模様の仕上がりを示す前記画像の前記画素毎に求める反射光計算部と、前記画素毎における前記放射輝度から求められた前記面材の前記表面における前記模様の仕上がりを示す前記画像を表示する表示部とを備える。【0007】
本発明の第一態様に係る面材模様仕上がりシミュレーション装置においては、前記入射光計算部及び前記反射光計算部は、２つの画像において、前記凹凸形状情報、前記光源情報、前記拡散反射率情報、前記光沢情報、及び前記観察情報の各々のうち１つ以上の情報が異なっている前記模様の仕上がりをシミュレーションし、前記表示部が前記２つの画像の各々を、前記表示部の表示画面に並べて表示してもよい。【0008】
本発明の第一態様に係る面材模様仕上がりシミュレーション装置においては、前記面材の前記表面の前記法線マップと前記拡散反射率情報と、前記光沢情報とをユーザの入力に対応して変更する変更部をさらに備えてもよい。【0009】
本発明の第一態様に係る面材模様仕上がりシミュレーション装置においては、仕上がりをシミュレーションする前記計算情報と、前記計算情報のうち凹凸形状情報、光源情報、拡散反射率情報、光沢情報、及び観察情報のいずれかが異なる全ての計算情報に対し、ユーザの入力に対応した変更を同時に適用する変更部をさらに備えてもよい。【0010】
本発明の第一態様に係る面材模様仕上がりシミュレーション装置においては、前記表示部の表示画面における、前記凹凸形状情報と前記拡散反射率情報と前記光沢情報との各々のデータを入力する各入力画像において、当該入力画像の操作の操作量に対応した数値を、前記凹凸形状情報と前記拡散反射率情報と前記光沢情報との各々のデータとして入力する操作部をさらに備えてもよい。【0011】
本発明の第一態様に係る面材模様仕上がりシミュレーション装置においては、前記操作部は、前記表示部の前記表示画面における、前記模様の仕上がりの拡大及び縮小の比率を示すサイズ情報を入力し、前記サイズ情報が前記操作部に入力された場合、前記サイズ情報の比率に対応して前記面材を示す画像のサイズを変更し、前記反射光計算部は、前記サイズが変更された前記面材を示す前記画像の画素毎の反射光の前記放射輝度を求めてもよい。【0012】
本発明の第一態様に係る面材模様仕上がりシミュレーション装置においては、前記面材の前記表面における前記凹凸形状を示す法線ベクトルを前記面材を示す前記画像の画素毎に求め、前記法線マップを生成する法線マップ生成部をさらに備えてもよい。【0013】
本発明の第二態様に係る面材模様仕上がりシミュレーション方法は、表面に絵柄及び凹凸形状を有する面材における前記絵柄及び前記凹凸形状からなる模様の仕上がりを示す画像を出力する面材模様仕上がりシミュレーション方法であって、入射光計算部が、法線マップと前記表面に照射される光を出射する光源の光源情報とを含む情報から、前記模様の仕上がりを示す前記画像の画素毎に入射する入射光の情報である入射光情報を算出し（入射光算出過程）、反射光計算部が、前記入射光情報と、前記法線マップと、前記絵柄における拡散反射率情報と、前記面材の前記表面の光沢を示す光沢情報と、前記面材の観察条件情報とを含む計算情報から、前記表面からの反射光の放射輝度を、前記模様の仕上がりを示す前記画像の前記画素毎に求め（反射光計算過程）、表示部が、前記画素毎における前記放射輝度から求められた前記面材の前記表面における前記模様の仕上がりを示す前記画像を表示する（表示過程）。【発明の効果】
【0014】
以上説明したように、本発明の態様によれば、色を含めた絵柄と凹凸形状とからなる面材表面の模様の仕上がりのシミュレーションを行うことができ、試作品を作成する必要が無く、面材の模様の仕上がりを高速かつ容易に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装置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ことができる。【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の一実施形態に係る面材模様仕上がりシミュレーション装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図2A】面材データベース２０に予め書き込まれて記憶されている計算情報のテーブルの構成例を示す図である。
【図2B】面材データベース２０に予め書き込まれて記憶されている計算情報のテーブルの構成例を示す図である。
【図2C】面材データベース２０に予め書き込まれて記憶されている計算情報のテーブルの構成例を示す図である。
【図2D】面材データベース２０に予め書き込まれて記憶されている計算情報の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１９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】光源から出射される出射光Ｉ１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5】記憶部１９の絵柄情報テーブルの絵柄画像インデックスに対応して記憶されている絵柄画像データの一例を示す図である。
【図6】記憶部１９の光沢情報テーブルの光沢画像インデックスに対応して記憶されている光学光沢画像データの一例を示す図である。
【図7】記憶部１９の凹凸形状テーブルの凹凸形状データインデックスに対応して記憶されている凹凸形状データの一例を示す図である。
【図9】本発明の一実施形態の面材模様仕上がりシミュレーション装置における結果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。
【図10】面材倍率データにおける面材倍率データを異ならせた際の面材の模様の画像表示を説明する図である。
【図11】光沢画像データ及び絵柄画像データが同一であり、凹凸形状データを異ならせた際の面材の模様の画像表示を説明する図である。
【図12】光沢画像データ及び凹凸形状データが同一であり、絵柄画像データを異ならせた際の面材の模様の画像表示を説明する図である。
【図13】絵柄画像データ及び凹凸形状データが同一であり、光沢画像データを異ならせた際の面材の模様の画像表示を説明する図である。
【図14】絵柄画像データ、光沢画像データ及び凹凸形状データのポインティングデバイスを用いた変更について説明する図である。
【図15A】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変更をすべての面材に対して反映させる場合を説明する図である。
【図15B】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変更をすべての面材に対して反映させる場合を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る面材模様仕上がりシミュレーション装置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装置１は、入力部１１、操作部１２、法線マップ生成部１３、入射光計算部１４、反射光計算部１５、画素値計算部１６、編集部１７、表示部１８、記憶部１９及び面材データベース２０を備えている。
【0017】
入力部１１には、例えば、キーボード、マウス、タッチパッドなどの入力装置（入力手段）から供給される情報が入力される。入力部１１においては、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、凹凸形状データなどの計算情報の入力及び計算情報に対する変更の操作の入力が行われる。ここで、光源特性データは、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。光源位置データとは、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次元空間の座標における位置を示す情報である。観察位置データとは、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。
【0018】
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。面材倍率データは、シミュレーションの３次元空間における面材表面の倍率（面材表面を表示する画像解像度と表示サイズを調整する倍率）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領域における拡散反射率情報である。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膜の凹凸の形状（凹凸形状）を示している。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装置を説明している。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装置は、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。
【0019】
図２Ａ〜図２Ｄは、面材データベース２０に予め書き込まれて記憶されている計算情報のテーブルの構成例を示す図である。図２Ａ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、この光源識別情報が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２０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。【0020】
図２Ｂ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拡散反射率情報を示す絵柄情報テーブルである。絵柄情報テーブルには、絵柄を識別する絵柄識別情報と、この絵柄識別情報が示す絵柄の領域における各画素における拡散反射率情報が記憶されている面材データベース２０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。【0021】
図２Ｃ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る。光沢情報テーブルには、光沢を識別する光沢識別情報と、この光沢識別情報が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２０に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。【0022】
図２Ｄは、シミュレーションに用いる面材の表面に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る。凹凸形状テーブルには、凹凸形状を識別する凹凸識別情報と、この凹凸識別情報が示す凹凸の凹凸周期、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２０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。【0023】
図１に戻り、面材データベース２０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装置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よい。この場合、面材模様仕上がりシミュレーション装置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よい。また、面材データベース２０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。【0024】
図３は、シミュレーションの結果に対応して記憶部１９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、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記憶部１９に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及び凹凸形状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２Ａ〜図２Ｄの光源情報テーブル、絵柄情報テーブル、光沢情報テーブル及び凹凸形状テーブルのそれぞれから読み込まれたデータである。【0025】
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により記憶部１９に書き込まれる。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１９におけるアドレスなどのインデックスである。この法線マップデータインデックスは、記憶部１９に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１９におけるアドレスなどのインデックスである。この結果インデックスは、記憶部１９に予め書き込まれて記憶されている。【0026】
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１９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１８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２０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１９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１８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のそれぞれを、面材データベース２０における絵柄情報テーブル、光沢情報テーブル、凹凸形状テーブルから読み出し、結果識別情報に対応させて記憶部１９の結果データテーブルに書き込んで記憶させる。【0027】
操作部１２は、入力部１１から供給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、新たな結果識別情報を付与して、記憶部１９の結果データテーブルに書き込んで記憶させる。また、各データの変更処理については、後述する。【0028】
法線マップ生成部１３は、記憶部１９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２０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。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でもよい。また、凹凸形状データとしては、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よい。【0029】
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、一般的な方法（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。【0030】
このとき、法線マップ生成部１３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の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１３は、求めた法線マップを記憶部１９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１９の結果データテーブルに対して書き込んで記憶させる。【0031】
入射光計算部１４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Ｅｉを以下の（１）式を用いて算出する。【0032】
【数1】
【0033】
図４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Ｅ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１０１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。
【0034】
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Ｅを計算している。このため、実際に（２）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Ｅ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１４は、同様に放射照度Ｅの計算を行う。また、図４において、符号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。
【0035】
図１に戻り、反射光計算部１５は、入射光計算部１４が算出した各画素に入力される放射照度Ｅと、記憶部１９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、光沢画像データ及び法線マップの各々とを用いて、面材１００の表面１００Ｓにおける各画素からの観察位置３００に対する反射光の放射輝度Ｉ２を算出する。このとき、反射光計算部１５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。【0036】
画素値計算部１６は、反射光計算部１５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。【0037】
【数2】
【0038】
上記（２）式のｆ（αＩ０）は、放射輝度Ｉ０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１８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１８に表示される画素値が変化してしまう。【0039】
上述した画素値計算部１６の説明において、説明を簡単にするため、一つの画素に注目して説明している。しかしながら、反射光計算部１５は、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から、面材１００の表面１００Ｓを構成する画素の全てにおいて、放射輝度Ｉ２と画素値ｄとを計算する画素を求める。すなわち、凹凸形状において、他の凹凸に遮られて出射光Ｉｉが照射されない画素を除いて、出射光Ｉｉが入射される画素を抽出する。そして、反射光計算部１５は、このように求めた出射光Ｉｉが入射される全ての画素の放射輝度Ｉ２を計算する。また、画素値計算部１６は、反射光計算部１５の算出した各画素の放射輝度Ｉ２から、上記（２）式を用い、これらの画素の画素値ｄを算出する。【0040】
また、上述した説明は、単一波長を対象とした放射輝度Ｉ２の計算について説明した。しかしながら、反射光計算部１５は、複数の波長を計算する場合、以下の（３）式により放射輝度Ｉ２を計算する。
【0041】
【数3】
【0042】
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Ｉ２は、波長毎に求めた放射輝度Ｉλを積算した値になる。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１５が行う。すなわち、反射光計算部１５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、出射光ＩｉにおけるＲＧＢのチャネル毎の放射輝度とを用い、ＲＧＢの各チャネルの反射光の放射輝度Ｉ２を計算する。また、反射光計算部１５は、出射光ＩｉにおけるＲＧＢのチャネル毎の放射輝度として、光源の出射する出射光Ｉｉの分光データを用いてもよい。
【0043】
編集部１７は、画素値計算部１６の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１９に対して書き込んで記憶させる。そして、編集部１７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１９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。表示部１８は、記憶部１９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、表示部１８は、この結果インデックスにより、記憶部１９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２０は、図２Ａ〜図２Ｄ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。
【0044】
図５は、記憶部１９の絵柄情報テーブルの絵柄画像インデックスに対応して記憶されている絵柄画像データの一例を示す図である。図５において、領域５０１の画素の各々には、領域５０２の画素と異なる拡散反射率が設定されている。【0045】
図６は、記憶部１９の光沢情報テーブルの光沢画像インデックスに対応して記憶されている光学光沢画像データの一例を示す図である。図６において、領域５０３の画素の各々は、領域５０４の画素と異なる鏡面反射率及び粗さが設定されている。ＲＧＢ画像を生成する場合には、Ｒ、Ｇ、Ｂの各々に光沢画像データが設けられる。【0046】
図７は、記憶部１９の凹凸形状テーブルの凹凸形状データインデックスに対応して記憶されている凹凸形状データの一例を示す図である。図７において、例えば、凸部５０５と、凹部５０６とが所定の周期で配列されている。すでに説明したように、各画素に対してデプス情報、ハイト情報、あるいは３次元空間における座標値が設定されている。【0047】
図８は、図５の絵柄画像データ、図６の光沢画像データ及び図７の凹凸形状データの各々により求めた模様の仕上がりを示す結果画像の画像データを示している。絵柄画像データ、光沢画像データ及び凹凸形状データの情報を反映していることが判る。【0048】
図９は、本実施形態の面材模様仕上がりシミュレーション装置における結果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１８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、面材倍率データを、表示部１８に表示されている入力欄に入力装置から入力する。
【0049】
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のそれぞれを面材データベース２０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のそれぞれを、記憶部１９の観察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１８の入力欄に入力された観察位置データ、光源位置データ、面材位置データ及び面材倍率データの各々を、記憶部１９の観察結果テーブルに対して書き込んで記憶させる。【0050】
ステップＳ２：法線マップ生成部１３は、記憶部１９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２０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。法線マップ生成部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１９に対して書き込んで記憶させる。また、法線マップ生成部１３は、記憶部１９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１９の結果データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
【0051】
ステップＳ３：入射光計算部１４は、記憶部１９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１９から法線マップを読み出す。また、入射光計算部１４は、記憶部１９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、面材位置データ及び面材倍率データを読み出す。また、入射光計算部１４は、記憶部１９から（１）式を読み出す。
入射光計算部１４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、入射光計算部１４は、画素毎に求めた入射される光の放射照度Ｅを記憶部１９に書き込んで記憶させる。
【0052】
ステップＳ４：反射光計算部１５は、記憶部１９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１９から法線マップを読み出す。また、反射光計算部１５は、入射光計算部１４が算出した各画素に入力される放射照度Ｅを、記憶部１９から読み出す。反射光計算部１５は、記憶部１９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。反射光計算部１５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２０から絵柄画像データ、光沢画像データのそれぞれを読み出す。
そして、反射光計算部１５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、絵柄画像データ及び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Ｉ２を算出する。
【0053】
ステップＳ５：画素値計算部１６は、上記（２）式と、各画素における反射光の放射輝度Ｉ２との各々を、記憶部１９から読み出す。
そして、反射光計算部１５が計算した観察位置における各画素の反射光の放射輝度Ｉ２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１７は、画素値計算部１６の計算した各画素における画素値ｄを、結果画像の画像データとし、記憶部１９に対して書き込んで記憶させる。そして、編集部１７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１９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。
【0054】
ステップＳ６：表示部１８は、記憶部１９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、記憶部１９から結果画像の画像データを読み出し、結果画像の画像データを表示面に対して画像表示する。
【0055】
ステップＳ７：ユーザは、表示部１８の表示面に画像表示された結果画像を観察し、希望の見えに対応した仕上がりに模様が形成されているか否かの判定を行う。このとき、ユーザは、希望通りの仕上がりに模様が形成されていると感じた場合、面材模様仕上がりシミュレーション装置１に対して、凹凸形状が形成される面材の設計の処理を終了させる制御を入力装置を用いて行う。一方、ユーザは、希望通りの仕上がりに模様が形成されていないと感じた場合、表示部１８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、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、または全ての変更しようとするデータを入力する。
このとき、操作部１２は、記憶部１９の結果データテーブルにおいて、新たな結果識別情報を付与して、変更されたデータを書き換え、変更されないデータをそのままとして、変更されたデータ群により新たに結果画像を求めるレコードを生成する。
【0056】
ステップＳ８：操作部１２は、ユーザが変更しようとするデータの中に、凹凸形状データが含まれるか否かの判定を行う。
操作部１２は、ユーザが変更しようとするデータの中に、凹凸形状データが含まれる場合、処理をステップＳ２へ進める。一方、操作部１２は、ユーザが変更しようとするデータの中に、凹凸形状データが含まれない場合、処理をステップＳ３へ進める。
【0057】
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、凹凸形状と、面材表面に施される絵柄とによる模様の見えを左右するパラメータを用いてシミュレーションする。このため、実際の試作品に近い精度により結果を確認することができるため、試作品を作成する必要が無く、面材の模様の仕上がりを高速かつ容易に確認することができる。【0058】
図１０は、面材倍率データにおける面材倍率データを異ならせた際の面材の模様の画像表示を説明する図である。観察位置データにおける観察位置を面材の表面から遠くすることによっても同様の結果を得ることができる。図１０において、表示部１８の表示画像８０１における画像８０２は面材倍率が実寸としての倍率「１」における模様の見えを示す結果画像であり、一方、画像８０３は面材倍率が実寸に対して倍率「０．５」とした場合の模様の見えを示す結果画像である。表示部１８は、結果データテーブルにおけるユーザが選択した結果画像の画像データを、図１０に示すように、並列に並べて表示する。これにより、ユーザは、同一面材の表面における模様の仕上がりを、遠近同時に観察することが可能となり、エンボス膜の凹凸形状及び絵柄などの最適化の判定を行うことができる。また、表示部１８は、面材の実際のサイズより表示する結果画像のサイズが小さい場合、面材の結果画像を必要な大きさに切り抜いて表示面に表示する。一方、表示部１８は、面材の実際のサイズより表示する結果画像のサイズが大きい場合、面材の結果画像を複製（コピー）して、必要な大きさにつなぎ合わせることにより合成して表示面に表示する。
【0059】
図１１は、光沢画像データ及び絵柄画像データが同一であり、凹凸形状データを異ならせた際の面材の模様の画像表示を説明する図である。図１１において、表示部１８の表示画像９０１における画像９０２及び画像９０３の各々は絵柄画像データ及び光沢画像データが同一であり、凹凸形状データが異なっている。表示部１８は、結果データテーブルにおけるユーザが選択した結果画像の画像データを、図１１に示すように、並列に並べて表示する。これにより、ユーザは、同一面材の表面における模様の仕上がりを、凹凸形状データが異なる画像を同時に観察することが可能となり、エンボス膜の凹凸形状データの最適化の判定を行うことができる。図１１のように、同一の絵柄画像データ及び光沢画像データに対して、複数の異なる凹凸形状データを組み合わせたときの模様の仕上がりの結果画像を並列に表示させることにより、絵柄画像データ及び光沢画像データに対して、所望の模様の仕上がりに近い凹凸形状データを選択することが可能となる。また、異なる凹凸形状データに対して１組の絵柄画像データと光沢画像データとを同時に最適化することが可能となる。【0060】
図１２は、光沢画像データ及び凹凸形状データが同一であり、絵柄画像データを異ならせた際の面材の模様の画像表示を説明する図である。図１２において、表示部１８の表示画像１００１における画像１００２及び画像１００３の各々は凹凸形状データ及び光沢画像データが同一であり、絵柄画像データが異なっている。表示部１８は、結果データテーブルにおけるユーザが選択した結果画像の画像データを、図１２に示すように、並列に並べて表示する。これにより、ユーザは、同一面材の表面における模様の仕上がりを、絵柄画像データが異なる画像を同時に観察することが可能となり、面材表面に施される絵柄画像データの最適化の判定を行うことができる。図１２のように、同一の絵柄画像データ及び光沢画像データに対して、異なる絵柄画像データを組み合わせたときの模様の仕上がりの結果画像を並列に表示させることにより、凹凸形状データ及び光沢画像データに対して、所望の模様の仕上がりに近い絵柄画像データを選択することが可能となる。また、異なる絵柄画像データに対して、１組の凹凸形状データと光沢画像データとを同時に最適化することが可能となる。【0061】
図１３は、絵柄画像データ及び凹凸形状データが同一であり、光沢画像データを異ならせた際の面材の模様の画像表示を説明する図である。図１３において、表示部１８の表示画像１１０１における画像１１０２及び画像１１０３の各々は凹凸形状データ及び絵柄画像データが同一であり、光沢画像データが異なっている。表示部１８は、結果データテーブルにおけるユーザが選択した結果画像の画像データを、図１３に示すように、並列に並べて表示する。これにより、ユーザは、同一面材の表面における模様の仕上がりを、光沢画像データが異なる画像を同時に観察することが可能となり、面材表面の光沢画像データの最適化の判定を行うことができる。図１３のように、同一の絵柄画像データ及び凹凸形状データに対して、異なる光沢画像データを組み合わせたときの模様の仕上がりの結果画像を並列に表示させることにより、凹凸形状データ及び絵柄画像データに対して、所望の模様の仕上がりに近い光沢画像データを選択することが可能となる。また、異なる光沢画像データに対して、１組の絵柄画像データと凹凸形状データとを同時に最適化することが可能となる。【0062】
図１に戻り、操作部１２は、すでに説明した図９のフローチャートのステップＳ８において、画素値の変更、図１０に示した結果画像の拡大及び縮小（画像解像度と表示サイズの変更）、凹凸形状データ、絵柄画像データ及び光沢画像データの拡大及び縮小、回転、あるいは平行移動などの操作がユーザから、入力装置により指示された場合、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う。このとき、表示部１８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装置（操作手段）として、タッチパッドなどによるタップやスワイプ、ピンチなどの操作によって行う。この操作装置における変更されたデータが操作部１２によって取り込まれ、記憶部１９の結果データテーブルに反映される。
【0063】
図１４は、絵柄画像データ、光沢画像データ及び凹凸形状データのポインティングデバイスを用いた変更について説明する図である。ここで、ポインティングデバイスとしては、マウスやタッチパッドなどが用いられる。図１４においては、例えば、ユーザが１２０１の矢印の画像に沿った右方向（図のｘ軸の＋方向）にマウスを移動させることにより、ｘ軸方向における絵柄画像データ（あるいは光沢画像データまたは凹凸形状データ）を縮小する。一方、ユーザが１２０２の矢印の画像に沿った左方向（図のｘ軸の−方向）にマウスを移動させることにより、ｘ軸方向における絵柄画像データ（あるいは光沢画像データまたは凹凸形状データ）を拡大する。【0064】
また、ユーザが１２０３の矢印の画像に沿った上方向（図のｙ軸の＋方向）にマウスを移動させることにより、ｙ軸方向における絵柄画像データ（あるいは光沢画像データまたは凹凸形状データ）を縮小する。一方、ユーザが１２０４の矢印の画像に沿った下方向（図のｙ軸の−方向）にマウスを移動させることにより、ｙ軸方向における絵柄画像データ（あるいは光沢画像データまたは凹凸形状データ）を拡大する。ここで、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に対して拡大あるいは縮小の処理を行うかについては、ユーザが図１４で説明した処理を行う前に、予め表示部１８の表示画面において選択する。上述した絵柄画像データ（あるいは光沢画像データまたは凹凸形状データ）に対する拡大及び縮小における画像の座標の計算は、以下の（３）式及び（４）式によって操作部１２が行う。【0065】
【数4】
【0066】
【数5】
【0067】
ここで、操作部１２は、（４）式及び（５）式を用いて、画像の倍率から面材の四隅と対応する画像の座標を計算し、テクスチャマッピングを行うことにより、倍率に対応した画像の拡大及び縮小を行う。ここで、（４）式はｘ軸方向における拡大あるいは縮小、（５）式はｙ軸方向における拡大あるいは縮小に用いられる。（４）式及び（５）式の各々において、ｍは倍率（面材倍率）であり、（４）式において、ｗは画像の幅であり、（５）式において、ｈは画像の高さである。また、（４）式において、ｘは拡大あるいは縮小前の面材の四隅のｘ座標値に対応し、ｘｄは拡大あるいは縮小後のｘ座標値に対応している。同様に、（５）式において、ｙは拡大あるいは縮小前の面材の四隅のｙ座標値に対応し、ｙｄは拡大あるいは縮小後のｙ座標値に対応している。上述した（３）式及び（４）式により、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画像のピッチの変更を行うことで、ユーザは変更する倍率の数値を直感的に選択することができる。なお、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変更においては、画像の一部あるいは全てを面材データベース２０に記憶されている他の絵柄画像データ、光沢画像データ及び凹凸形状データのそれぞれに置き換えてもよい。【0068】
また、ユーザが１２０５の矢印の画像に沿った上方向（図のｙ軸の＋方向）にマウスを移動させることにより、凹凸形状データにおける凸部分の頂部と凹部分の底部との距離（すなわちｘ軸及びｙ軸からなる２次元表面に垂直方向）を拡大する。一方、ユーザが１２０６の矢印の画像に沿った下方向（図のｙ軸の−方向）にマウスを移動させることにより、凹凸形状データにおける凸部分の頂部と凹部分の底部との距離を縮小する。上述したように、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（３次元におけるｚ方向の画素値）を変更することにより行う。【0069】
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、操作部１２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１９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。
【0070】
図１５Ａ及び図１５Ｂは、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変更をすべての面材に対して反映させる場合を説明する図である。図１５Ａ及び図１５Ｂにおいて、図１５Ａは、図８に対して凹凸形状データにおける凹凸形状のピッチを拡大している。また、図１５Ｂは、図８に対して凹凸形状データを９０°回転させている。この変更を、すでに模様の仕上がりをシミュレーションした全ての面材の結果画像に反映させるか、あるいは１つ以上の面材の結果画像に反映させるかは、表示部１８が表示画面に表示させるチェックボックスにより切り替える。これにより、操作部１２が結果データテーブルにシミュレーションが必要なレコードをすでに説明したように新たに作成する。そして、結果データテーブルのレコードに対応して新たにシミュレーションがすでに説明したように行われる。このように、凹凸形状の修正を対話的に繰り返すことにより、面材における所望の模様の仕上がりを簡易的にかつ迅速に提示することができる。【0071】
なお、本発明の一実施形態における図１の面材模様仕上がりシミュレーション装置１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（可読媒体）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凹凸形状が形成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。
【0072】
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よい。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）であってもよい。【符号の説明】
【0073】
１…面材模様仕上がりシミュレーション装置１１…入力部
１２…操作部
１３…法線マップ生成部
１４…入射光計算部
１５…反射光計算部
１６…画素値計算部
１７…編集部
１８…表示部
１９…記憶部
２０…面材データベース