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ディスプレイ上での光沢表現方法

国内特許コード P08A013935
整理番号 KP05-095
掲載日 2008年10月31日
出願番号 特願2006-054814
公開番号 特開2007-233701
登録番号 特許第4710016号
出願日 平成18年3月1日(2006.3.1)
公開日 平成19年9月13日(2007.9.13)
登録日 平成23年4月1日(2011.4.1)
発明者
  • 塚本 昌彦
出願人
  • 国立大学法人神戸大学
発明の名称 ディスプレイ上での光沢表現方法
発明の概要

【課題】ディスプレイ上のアイコンやウィンドウ等の物体にあたかも金・銀などの光沢があるかのように見せる方法を提供することを目的とする。
【解決手段】コンピュータや携帯端末のディスプレイ上の物体の表示方法において、1)ディスプレイ上に設けられたカメラ撮像手段を用いて、ユーザの頭部を含む風景のカメラ映像を取得するステップと、2)得られたカメラ映像からユーザの頭部位置(カメラからの向きと距離)を推定するステップと、3)得られたカメラ映像から光源の方向および量を推定するステップと、4)推定されたユーザの頭部位置と光源の方向および量から風景画像の中から光沢として映りこむ部分を抽出するステップと、5)ディスプレイ画面上において、表示オブジェクトの光沢面に抽出画像を貼り付けて表示させるステップとを備えることにより、ユーザに対して光沢があるかのように表示物体を擬似的に表示させる。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


近年コンピュータが急速に社会に浸透し、その性能だけでなくデザインに対する要求が高まってきている。身の回りの高級品などにみられる光沢はその質感をあらわす要素のひとつであり、豪華さや安らぎをかもし出す上で重要となるが、コンピュータや携帯端末などのディスプレイ上の画面中に表示されるものについては十分に光沢を表現することはできていない。



また、一方で、安価なコンピュータも、デザイン性を重視したコンピュータも、性能スペックが高いコンピュータも、オペレーティングシステム(OS)が同じである限り表示される画面に大差はない。そして、それらのインタフェース(例えば、メニューバー,ウィンドウフレーム等)は使いやすくはあるものの、シンプルで味気ないものである。デザインを重視したコンピュータでこういったメニューなどは特に不自然に感じられる。中には見た目にこだわったもの、例えば、一風変わった色や形状のインタフェースを持つアプリケーションや、更に変更もしくは作成(スキンカスタマイズ)できるものも存在する。



しかしそれらは、あらかじめ用意された画像を決められた位置に表示するだけという点では、前述のインタフェースと本質的には変わらない。このような背景からコンピュータや携帯端末などのディスプレイ上の画面全体の装飾性の向上を図ることができる方法やシステムが要望されている。



装飾性が必要とされるもっとも重要な場面として、高級なものや豪華なものであることを示す付加価値というものがある。一般に高級なものや豪華なものとしての装飾には、きれいに磨かれた金属や反射性の高い素材を用いられることが多い。光沢をリアリティに再現することができれば、装飾性の高いディスプレイ上の画面環境を構築できるはずである。実際、ディスプレイ画面上で装飾としてこれらの材質を表現しようとするものも多い。
しかしながら、実際にディスプレイ上の画面上に色情報の集合として反射を再現するのは非常に困難である。すなわち、反射によってできる光沢は、いわば鏡と同じであり、ディスプレイ上に光沢を忠実に再現するならば、ディスプレイ表面に自分の顔や背後の風景が映っていなければならないが、従来のコンピュータや携帯端末では、それら自分の顔や背後の風景の情報を得ることができないのである。



従来から、コンピュータのディスプレイ画面上の表現の幅を広げる研究,開発は盛んに行われている。例えば、コンピュータのデスクトップ環境を金色で統一することで、デスクトップ環境を豪華に装飾することができるものがある。しかしながら、このような金属素材をモチーフにしたものは表示の際に、リアルな反射を表現できないという問題がある。これは、金属色を正しく表現するためには周囲の風景を写しこむ必要があるからである。このため通常の色の描画ではリアルな描画には限界があるのである。現実での物体でも強弱の差はあるものの周囲の風景や光源の影響を受けている。ディスプレイ上に表示されるものにリアリティを欠いているのは、この風景や光源の影響を再現できないためである。



また、コンピュータのディスプレイ上で、質感や光沢感まで完全に伝えることができる色再現装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。これは、撮影場所と再現場所が照明器具の形状が異なった場合、対象物における鏡面反射の映り込み状態が変化することに鑑み、対象物を含む画像を取り込むカメラで構成される画像入力装置と、取り込まれた画像をコンピュータに入力し、その画像を再現したモニタ表示画面内で、任意に照明環境を設定して、様々な照明環境下で対象物を3次元的に移動・回転させて所望する方向から観察できるように対象物の画像を変更するものである。
しかし、上記の色再現装置の場合、計算処理が膨大であり、高速・高性能の画像解析コンピュータで処理を行う必要があるといった問題があった。




【特許文献1】特開2000-090233号公報

産業上の利用分野


本発明は、カメラを用いたコンピュータや携帯端末等のディスプレイ上での光沢表現方法に関する技術である。

特許請求の範囲 【請求項1】
コンピュータや携帯端末のディスプレイ上の物体(オブジェクト)の表示方法において、
1)ディスプレイ上に設けられたカメラ撮像手段を用いて、ユーザの頭部を含む風景のカメラ映像を取得する映像取得ステップと、
2)前記映像取得ステップから得られたカメラ映像からユーザの頭部位置(カメラからの向きと距離)を推定する頭部位置推定ステップと、
3)前記頭部位置推定ステップから推定されたユーザの頭部位置から風景画像の中から光沢として映りこむ部分を抽出する抽出ステップと、
4)ディスプレイ画面上において、表示オブジェクトの光沢面に、前記抽出ステップから得られた抽出画像を貼り付けて表示させる光沢表示ステップと、
を備えることにより、ユーザに対して光沢があるかのように表示オブジェクトを擬似的に表示させることを特徴とするディスプレイ上での光沢表現方法。

【請求項2】
コンピュータや携帯端末のディスプレイ上の物体(オブジェクト)の表示方法において、
1)ディスプレイ上に設けられたカメラ撮像手段を用いて、ユーザの頭部を含む風景のカメラ映像を取得する映像取得ステップと、
2)前記映像取得ステップから得られたカメラ映像から光源の方向および量を推定する光源環境推定ステップと、
3)前記光源環境推定ステップから推定された光源の方向および量から風景画像の中から光沢として映りこむ部分を抽出する抽出ステップと、
4)ディスプレイ画面上において、表示オブジェクトの光沢面に、前記抽出ステップから得られた抽出画像を貼り付けて表示させる光沢表示ステップと、
を備えることにより、ユーザに対して光沢があるかのように表示オブジェクトを擬似的に表示させることを特徴とするディスプレイ上での光沢表現方法。

【請求項3】
コンピュータや携帯端末のディスプレイ上の物体(オブジェクト)の表示方法において、
1)ディスプレイ上に設けられたカメラ撮像手段を用いて、ユーザの頭部を含む風景のカメラ映像を取得する映像取得ステップと、
2)前記映像取得ステップから得られたカメラ映像からユーザの頭部位置(カメラからの向きと距離)を推定する頭部位置推定ステップと、
3)前記映像取得ステップから得られたカメラ映像から光源の方向および量を推定する光源環境推定ステップと、
4)前記頭部位置推定ステップおよび前記光源環境推定ステップから推定されたユーザの頭部位置と光源の方向および量から風景画像の中から光沢として映りこむ部分を抽出する抽出ステップと、
5)ディスプレイ画面上において、表示オブジェクトの光沢面に、前記抽出ステップから得られた抽出画像を貼り付けて表示させる光沢表示ステップと、
を備えることにより、ユーザに対して光沢があるかのように表示オブジェクトを擬似的に表示させることを特徴とするディスプレイ上での光沢表現方法。

【請求項4】
前記抽出ステップにおいて、前記表示オブジェクトの光沢面が、表示オブジェクトの周囲の輪郭部位であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のディスプレイ上での光沢表現方法。

【請求項5】
前記光沢表示ステップにおいて、前記抽出画像そのもの自体を反転処理、色変換処理、若しくは変形処理の中から選択されたいずれかの処理、又は複数の処理を施して光沢面に貼り付け、光沢表現部分の一部に利用することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のディスプレイ上での光沢表現方法。

【請求項6】
ディスプレイ上の複数の物体(オブジェクト)、あるいはディスプレイ上の物体(オブジェクト)の複数の部位にて光沢表現を利用する場合において、前記光沢表示ステップは個々のプログラムで処理を行い、それ以外のステップは共通して一つのプログラムで処理を行うことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のディスプレイ上での光沢表現方法。

【請求項7】
前記請求項1乃至6のいずれか1項に記載のディスプレイ上での光沢表現方法を実行することを特徴とするプログラム。

【請求項8】
前記請求項1乃至6のいずれか1項に記載のディスプレイ上での光沢表現方法を実行することを特徴とするプログラムを搭載した携帯電話。
産業区分
  • 計算機応用
  • 事務機
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006054814thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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