Отображение декоративных покрытий на электронных устройствах отображения

Изобретение относится к способам обработки изображений, отображаемых на электронных устройствах. Техническим результатом является обеспечение поддержания заданных цветовых свойств отображаемых изображений вне зависимости от значений их текстурных свойств. Предложен способ отображения изображения декоративного покрытия с текстурными и цветовыми свойствами с использованием измеренных цветовых данных и измеренных текстурных данных в качестве входных данных для генерирования изображения. Способ включает в себя этап, на котором генерируют изображение в оттенках серого, используя измеренные цветовые данные и измеренные текстурные данные, причем текстурные свойства выбираются из: рассеянной шероховатости, эффекта отблеска или их комбинации. Далее осуществляют преобразование сгенерированного текстурированного изображения в оттенках серого в текстурированное изображение. А также отображают текстурированное изображение с визуальными цветовыми свойствами, которые поддерживаются на предварительно заданном уровне независимо от возможных отклонений в текстурных свойствах. 3 н. и 13 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к способу отображения изображения декоративных покрытий на электронных устройствах отображения. Изобретение дополнительно относится к способу выбора соответствующего варианта покрытия и к системе для осуществления этого способа.

Способ вышеупомянутого типа известен из международной заявки на патент с серийным номером WO 2008/121358. Этот документ описывает систему для цифрового отображения изображений различных цветов и характеристик внешнего вида для изделия и использование этой системы. Документ дополнительно описывает систему для отображения изображений для выбора одной или нескольких формул для соответствия цвету и характеристик внешнего вида желаемого покрытия.

Значения цветовых координат для целевого цвета, измеренные средствами измерения цветов, фактически относятся к их цвету как средняя величина по области измерения, гораздо большей, чем пространственное разрешение человеческого глаза. Пространственная неоднородность цветного образца визуально выражается его текстурными свойствами.

Международная светотехническая комиссия (CIE), которой принадлежит разработка международных цветовых стандартов, признала, что воспринимаемая текстура может сильно влиять на воспринимаемую разницу в цвете между двумя образцами. Это констатируется в Техническом отчете CIE 175:2006, "Фреймворк для измерения визуальных характеристик внешнего вида", ISBN 3901906525, 2006, страница 55. Следствием этого эффекта является то, что при отображении изображения декоративного покрытия изменение в текстурных свойствах изображения будет, в общем, приводить к одновременному изменению в воспринимаемых цветовых свойствах, к примеру, когда текстура накладывается на цветное изображение.

US 2008/0158239 относится к устройству на основе процессора для отображения имитированных или моделированных данных поверхностного цвета и поверхностной текстуры. Устройство может использоваться в объединении со спектрофотометрами, колориметрами и т.д. Текстурная база данных может включать в себя информацию в отношении поверхностной текстуры и/или узора, которые должны быть смоделированы, включая способы обработки автомобильных поверхностей. Устройство может быть полезным для подбора соответствующих покрытий в условиях ремонта автомобильных корпусов.

US 2005/128484 относится к компьютерно-реализованному способу для подбора соответствия для краски на транспортных средствах, который использует дисплей видеомонитора для помощи пользователю в выборе оптимально соответствующего цвета покрытия. Цветовые характеристики целевого цвета идентифицируются, вводятся и обрабатываются, чтобы обеспечить визуальное отображение целевого цвета. Характеристики внешнего вида целевого цвета, такие как текстура, шероховатость, могут идентифицироваться на дополнительном этапе. Слоевые варианты выбора характеристик внешнего вида (оформление) являются визуально отображаемыми изображениями, которые пользователь может накладывать с наилучшим соответствием RGB-данным, чтобы выбрать лучшее слоевое оформление.

US 2003/0208345 относится к подбору соответствующего оформления многоцветного образца и к имитации оформления многоцветной поверхности. Воспроизведение оформления образца многоцветной поверхности содержит разделение многоцветной поверхности на области различных индивидуальных цветов, идентификацию индивидуального цвета каждой области, перевод упомянутых индивидуальных цветов в цветовые значения, которые соответствуют значениям в базе данных цветов, которые были произведены, и поиск по базе данных существующих цветов, которые близко соответствуют каждому цвету на многоцветном образце. Пользовательские входные данные могут содержать информацию цветовых компонентов и один или более из следующих параметров: параметры частиц, доли цветовых областей, текстура, глянцевитость и другие характеристики цветового образца, представляющие достижимые многокомпонентные обработки поверхностей с покрытием известного состава.

Известные методики для отображения декоративных покрытий на электронных устройствах отображения задействуют наложение текстурированного изображения, которое при отдельной оценке имеет объем текстуры, соответствующий измеренному текстурному значению образца, который следует отобразить, на цветное изображение, которое при отдельной оценке имеет цветовые свойства, соответствующие измеренным цветовым значениям образца, который следует отобразить. Эти методики имеют недостаток в том, что воспринимаемый цвет изображения изменяется, когда текстурированное изображение накладывается на него. Как следствие, воспринимаемый цвет сгенерированного изображения декоративного покрытия отклоняется от фактического цвета декоративного покрытия, которое следует отобразить.

Это нежелательно, поскольку точное отображение декоративного покрытия гораздо проще, если цвет и текстурные свойства отображаемого изображения могут настраиваться независимым образом.

Связанный с этим недостаток известной методики состоит в том, что, когда пользователь модифицирует текстурные свойства отображаемого текстурированного изображения, изменится также и воспринимаемый цвет.

Дополнительно, когда используются методики предшествующего уровня техники, визуальная оценка соответствия между двумя отображаемыми изображениями декоративных покрытий зависит от расстояния между пользователем и устройством отображения ввиду нелинейного влияния текстуры на воспринимаемый цвет изображения.

Настоящее изобретение призвано уменьшить недостатки, описанные выше.

Соответственно, настоящее изобретение обеспечивает способ отображения изображения декоративного покрытия с текстурными и цветовыми свойствами на электронном устройстве отображения с использованием измеренных цветовых данных и измеренных данных текстуры в качестве входных данных для генерирования изображения, причем текстурированное изображение отображается с визуальными цветовыми свойствами, которые поддерживаются на заданном уровне независимо от возможных отклонений в текстурных свойствах.

Способ изобретения позволяет отображение изображений декоративных покрытий на электронных устройствах отображения, причем воспринимаемый цвет декоративного покрытия не подвергается воздействию конкретной текстуры.

Способ, описанный в этой заявке, обеспечивает то, что отображаемые изображения поддерживают свои заданные цветовые свойства вне зависимости от значений их текстурных свойств. К заданным цветовым свойствам относится набор параметров, которыми настраивается визуальная передача цвета. Широко известными примерами наборов цветовых параметров являются координаты цветового пространства L*a*b*, определяемые Международной светотехнической комиссией (CIE), и координаты цветового пространства L*u*v*, также определяемые CIE.

Помимо цвета пленка декоративного покрытия показывает дополнительные визуальные свойства. Когда декоративные пигменты, такие как, к примеру, пигменты чешуек алюминия или перламутровые пигменты, используются, визуальные свойства красочной пленки не являются однородными по всей поверхности. Это может включать в себя такие явления, как шероховатость, отблески, микроблеск, мутность, пятнистость, крапчатость, искристость или блеск. Далее текстура определяется как видимая поверхностная структура на поверхности красочной пленки, зависящая от размера и расположения составных частей материала малого размера. В данном контексте текстура не включает в себя неровность красочной пленки, а включает только визуальные неровности в плоскости красочной пленки. Также частицы, непосредственное наблюдение которых невозможно, могут влиять на общее визуальное оформление красочной пленки. Дезориентаторы являются примером таких частиц. Декоративные пигменты, как правило, являются чешуйками, стремящимися принять горизонтальное положение на отвержденной пленке. Для предотвращения этого и для достижения больших вариаций в положении чешуек используются сферические частицы, называемые дезориентаторами. Использование дезориентаторов в металлизированной краске приводит к усилению блеска. Структуры, меньшие чем разрешение человеческого глаза, влияют на цвет, в то время как большие структуры, как правило, влияют также и на текстуру.

Как упомянуто выше, способ изобретения использует измеренный цвет и измеренные текстурные данные в качестве входных данных для генерирования изображения.

Цвета могут измеряться при помощи средств измерения цветов, таких как спектрофотометры или трехкоординатные измерители. Заявка на патент США с серийным номером 2001/0036309 описывает способ измерения цвета при помощи многоракурсного спектрофотометра. Заявка на патент США с серийным номером US 4813000 раскрывает измерение выбранного цвета при помощи трехкоординатного цветового анализатора и используя измеренные данные хроматичности. В WO 01/25737 раскрывается, как измерить цвет посредством устройства формирования цифровых изображений, такого как сканер или цифровой фотоаппарат.

Параметры текстуры могут измеряться с использованием устройства формирования цифровых изображений, к примеру, цифрового фотоаппарата с CCD-датчиком. Параметр текстуры "шероховатость" описывает визуальную поверхностную неровность образца: покрытие демонстрирует шероховатость, когда на нем наблюдается ясный узор из темных и светлых областей, которые наилучшим образом различимы при условиях рассеянного освещения (шероховатость, видимая при таких условиях, называется "рассеянной шероховатостью"). Не только соотношение между темными и светлыми областями, которое для черно-белого изображения может быть выражено среднеквадратическим отклонением значения яркости серого, представляет важность, но также и размер областей. Была разработана шкала шероховатости, посредством которой наблюдатель может визуально изучить декоративное покрытие и выразить аспект шероховатости в виде числа. Некоторые декоративные покрытия будут иметь малое значение шероховатости, другие - большое значение шероховатости. Таким образом, текстурный аспект "шероховатость" покрытия может визуально определяться количественным образом.

Для выявления шероховатости может использоваться следующий алгоритм:

дано CCD-изображение N×N пикселей. Среднеквадратическое отклонение значения яркости серого GVSTD определяется при нескольких масштабах X: при наименьшем масштабе X=1 оно вычисляется для каждого пикселя. При втором по возрастанию масштабе оно вычисляется по средним значениям яркости серого в квадратах 2×2 пикселя (X=4). При третьем по возрастанию масштабе используются квадраты 4×4 пикселя, а X=16. Это повторяется вплоть до максимального масштаба N×N пикселей (X=N²).

Среднеквадратическое отклонение значения яркости серого GVSTD может описываться как функция масштаба X, использующая:

где GVSTD и X известны, параметры A, B и C могут вычисляться методом приближения.

Параметры A, B и C могут коррелироваться со значением визуальной шероховатости VC следующим образом:

Значения для α₁, α₂, α₃ и α₄ были предопределены предварительно путем сравнения с набором панелей образцовых цветов для автомобилей. Эти опорные цвета оцениваются "на глаз", и значения назначаются в соответствии с опорным масштабом. Оценка выполняется некоторым количеством людей и для назначенных значений выводится среднее значение на панель. Для каждого из этих опорных цветов измеренная VC должна быть равна значению, соответствующему опорному масштабу для визуальной оценки. Параметры α₁, α₂, α₃ и α₄ находятся путем минимизации разницы между наблюдаемым и измеренным значениями для всех использованных панелей в наборе образцовых цветов для автомобилей. Для нахождения равных значений для параметров α₁, α₂, α₃ и α₄ для всех панелей из набора образцовых цветов для автомобилей квадрат разницы между значением в опорном масштабе и значением визуальной шероховатости VC вычисляется для каждой панели. Сумма всех этих квадратов значений Σ_{по_всем_панелям} (визуальная_оценка_{панель_i}-VC_{панель_i})² впоследствии минимизируется, давая в результате значения для α₁, α₂, α₃ и α₄. При известности этих параметров шероховатость любой автомобильно-красочной пленки может быть определена.

Вышеприведенный способ использования теоретической модели (2) может применяться в общем случае для любого параметра текстуры для любых условий наблюдения и освещения для любой конкретной модели. Эта конкретная модель может включать в себя любой физический параметр (как размер частицы, композиция чешуек и т.д.), цветовой параметр (как CIE Lab-параметры и т.д.) или параметры изображения (как среднеквадратическое отклонение значения яркости серого и т.д.).

Альтернативный способ измерения текстуры, в частности так называемый микроблеск, посредством устройства формирования цифровых изображений и программных средств анализа изображений раскрывается в US 2001/0036309, которая включена в настоящий документ посредством ссылки.

Параметр "отблески" является еще одним параметром текстуры, который описывает восприятие ярких маленьких световых пятен на поверхности декоративного покрытия при условиях направленного освещения, которые вспыхивают и погасают при изменении угла обзора. Отблеск лучше всего наблюдается при прямом солнечном свете, т.е. при безоблачном небе, с расстояния меньше одного метра. Даже когда условия наблюдения одни и те же, некоторые декоративные покрытия проявляют много ярких отблесков, в то время как другие декоративные покрытия проявляют мало отблесков или даже не проявляют вовсе. Была разработана шкала отблесков, посредством которой наблюдатель может визуально изучить декоративное покрытие и выразить аспект отблесков в виде числа, которое называется "эффект отблеска". Некоторые декоративные покрытия будут иметь малое значение отблесков, другие - большое значение отблесков. Таким образом, текстурный аспект "отблеск" покрытия может визуально определяться количественным образом.

Параметр текстуры "отблески" может описываться точнее, если провести различие между интенсивностью отблеска и размером отблеска. Интенсивностью отблеска является интенсивность света или распределение интенсивности света ярких маленьких световых пятен. Размером отблеска является область или распределение области этих пятен.

Второй способ провести дополнительное различие между отблесками состоит в различении их по цвету или распределению цвета.

Отблеск виден только в заданном диапазоне взаимных ориентаций направления освещения, направления наблюдения и ориентации образца. Следовательно, третий способ характеризовать отблески состоит в определении диапазона углов освещения (или их распределения), для которых отблеск виден человеческому глазу, при некотором заданном угле наблюдения и ориентации образца. Подобным образом диапазон углов наблюдения (или их распределения), для которых отблеск виден человеческому глазу, может использоваться при некотором заданном фиксированном угле освещения и ориентации образца, или диапазон ориентаций образца (или их распределение), для которых отблеск виден человеческому глазу, может использоваться при некотором заданном фиксированном угле наблюдения и фиксированном угле освещения.

Примером имеющегося в продаже инструмента для измерения параметров текстуры является BYK-mac® от BYK-Gardner. Посредством этого инструмента несколько параметров текстуры могут измеряться для различных условий освещения, таких как различные углы направленности источника света и различные углы освещения и углы обнаружения. Задействование данных, полученных текстурными измерениями с более чем одного угла освещения и/или угла обнаружения, и использование этих данных для отображения изображений, которые учитывают вариации в текстурных свойствах при вариации этих углов, являются еще одним характерным возможным преимуществом настоящего изобретения по сравнению с предшествующим уровнем техники, примером которого является раскрытие в международной заявке на патент WO 2008/121358.

Электронным устройством отображения, на котором изображение декоративного покрытия отображается, может быть компьютерный монитор, проектор, телеэкран, "электронный помощник" (PDA), сотовый телефон, смартфон, объединяющий функции PDA и сотового телефона, гибкое тонкопленочное средство отображения или любые другие устройства, которые могут отображать информацию или изображения на основе цифровых сигналов. Устройством отображения может также быть печатающее устройство, которое печатает, на основе цифровых сигналов, информацию или изображение на бумаге, пластмассе, ткани или любых других поверхностях, которые подходят для печати на них информации или изображений. Устройством отображения может также быть двухфункциональное устройство отображения/ввода данных, такое как сенсорный экран.

В одном характерном варианте осуществления способ изобретения содержит первый этап a), на котором генерируется изображение в оттенках серого с заданными текстурными свойствами, причем текстурным свойством может быть рассеянная шероховатость, или эффект отблеска, или любая их комбинация. На следующем этапе b) сгенерированное текстурированное изображение в оттенках серого конвертируется в текстурированное изображение с заданными цветовыми свойствами.

В еще одном варианте осуществления отображаемое изображение учитывает расстояния между наблюдателем и отображаемым декоративным покрытием. Это может достигаться некоторым способом, в котором на этапе a) изображению рассеянной шероховатости изменяют размер по интерполяционному алгоритму изменения размера, изображению эффекта отблеска изменяют размер по неинтерполяционному алгоритму изменения размера, и впоследствии изображение рассеянной шероховатости и изображений эффекта отблеска с измененными размерами объединяются в изображение в оттенках серого с измененным размером с заданными текстурными свойствами, и причем степень изменения размера зависит от расстояния между наблюдателем и отображаемыми покрытиями.

На первом этапе два изображения в оттенках серого с заданными текстурными свойствами генерируются по алгоритму, который накладывает заплаты определенного размера и определенного уровня серого на некоторое количество случайным образом сгенерированных позиций на изображении. Одно изображение используется для имитации аспектов рассеянной шероховатости, в то время как второе изображение используется для имитации аспектов эффекта отблеска. На последующем этапе оба аспекта объединяются в одно итоговое изображение, возможно учитывающее расстояние между наблюдателем и устройством отображения.

Оба изображения генерируются по базовому алгоритму, описанному ниже, который задействует входные параметры размер, уровень серого, индекс и искристость. Для первого изображения размер, уровень серого, индекс и искристость выбираются функциями, зависящими только от измеренного значения рассеянной шероховатости:

где f(dc), g(dc), h(dc) и k(dc) описываются как функции от рассеянной шероховатости dc:

При известной dc для образцового набора цветов для автомобилей либо из визуальных оценок, либо через измерения базовый алгоритм имеет возможность имитировать изображения, которые были захвачены цифровым фотоаппаратом при четко определенных условиях освещения и обнаружения для этого набора панелей. Чтобы добиться сходства между имитированными изображениями и измеренными изображениями, параметры A _f , B _f , ..., C _k должны быть оптимизированы. В этом процессе имитированные изображения считаются оптимальными, когда некоторое количество осторожно выбранных статистических характеристик их гистограмм соответствует таковым у измеренного набора. Примерами таких статистических характеристик являются медиана, среднее значение и процентиль для 10, 20, ..., 100 процентов.

Для нахождения равных значений для параметров A _f , B _f , ..., C _k для всех панелей набора образцовых цветов для автомобилей квадрат разницы между этими статистическими характеристиками вычисляется для измеренных и имитированных изображений. Сумма квадратов разниц впоследствии минимизируется, давая в результате оптимизированное значение для каждого параметра A _f , B _f , ..., C _k. С этими значениями параметров рассеянная шероховатость любой автомобильно-красочной пленки может быть точно имитирована на цифровом изображении.

Для второго изображения размер, уровень серого, индекс и искристость выбираются функциями, зависящими только от измеренного значения эффекта отблеска:

где функции m, n, p и q подобны функциям f, g, h и k, введенным в уравнении (4), но дополнительно преобразованные с использованием упрощенной функции распределения Ферми-Дирака:

Аналогично предыдущему случаю параметры A _f , B _f , ..., C _k должны быть оптимизированы для генерирования изображений, сходных по эффекту отблеска с измеренным набором образцовых цветов для автомобилей; опять же, таким образом, чтобы один набор параметров давал изображение, сходное с панелью с заданным значением эффекта отблеска.

Здесь под цифровым изображением понимается двухмерная матрица пиксельных значений. Базовый алгоритм начинается с матрицы нужного размера или слегка избыточного размера, заполненной нолями.

На следующем этапе, который повторяется индекс×матрица_размер, количество раз, алгоритм увеличивает значения в случайных малых прямоугольных секциях изображения. Для заданных значений параметров в уравнениях (3) и (5) эти увеличения имеют заданный размер и узор, зависящий от заданного размера. Узором может быть функция рассеяния точки или сгенерированное или измеренное вторичное изображение, возможно зависящее от большего числа параметров. После каждого увеличения узор может умножаться на значение искристости.

После добавления заданного значения уровня серого итоговая матрица нормируется, чтобы в ней не осталось значений, превосходящих единицу.

На дополнительном этапе изображения в оттенках серого с установленным эффектом отблеска или установленным значением рассеянной шероховатости, сгенерированные по ранее описанному алгоритму, объединяются и производят одно цифровое изображение с текстурой и цветовыми свойствами, соответствующими установленным условиям освещения, для которых воспринимаемый цвет равен заданному цвету.

Для установленной комбинации угла освещения и угла наблюдения, кратко называемых термином "геометрия", сгенерированное изображение в оттенках серого с установленным эффектом отблеска конвертируется на этом этапе в цветное изображение с тем же установленным значением для эффекта отблеска и с воспринимаемым цветом, равным заданному цвету. С использованием способов, хорошо известных специалистам в данной области техники, нетекстурированное цветное цифровое изображение с заданными цветовыми свойствами для установленной геометрии генерируется на основе измерения методом отраженных волн посредством, например, спектрофотометра, причем учитывается распределение спектральной интенсивности от источника света. Будем писать Rm, Gm и Bm для так называемых Красного, Зеленого и Синего значений этого изображения, g означает рассматриваемую геометрию, x, y означают координаты пикселя на цифровом изображении.

Изображение в оттенках серого с эффектом отблеска, установленного для некоторой геометрии g, имеет пиксельные значения, которые обозначаются здесь через GI, который, как очевидно, равен для красного, зеленого и синего каналов. Эти значения меняются для различных пикселей x, y. Значения, усредненные по всем пиксельным координатам, будут обозначаться через GIavg. Любая непредусмотренная цветовая разница между сгенерированными изображениями в оттенках серого учитывается путем вычитания среднего значения.

Также итоговые пиксельные значения ограничиваются фиксированным диапазоном значений и здесь принимаются как нормированные с диапазоном от ноля до единицы. Таким образом, промежуточное цифровое изображение генерируется с пиксельными значениями Rsa, Gsa и Bsa для красного, зеленого и синего каналов, соответственно.

Этот способ обеспечивает то, что для итогового промежуточного изображения не только эффект отблеска текстурного аспекта равен установленному значению, но также то, что его воспринимаемый цвет согласуется со значениями отраженных волн, измеренными спектрофотометром. Это осуществляется отчасти путем поправки на средние значения текстурированных изображений в оттенках серого. Однако это также получается потому, что базовый алгоритм для получения текстурированных изображений в оттенках серого калибруется путем визуального сравнения сгенерированных изображений с некоторой последовательностью изображений в оттенках серого из так называемых шаблонных панелей. Эти шаблонные панели являются образцами покрытия, которые разработаны цветовыми экспертами, которым дается задание предоставить набор серых образцов покрытия, которые не демонстрируют разницу в цвете, но демонстрируют поэтапное изменение в текстуре при наблюдении при надлежащих, четко определенных условиях освещения и наблюдения.

Таким образом, предоставляется последовательность шаблонных панелей, которая поэтапно изменяется по рассеянной шероховатости при наблюдении при рассеянном освещении. Предоставляется другая последовательность шаблонных панелей, которая поэтапно изменяется в эффекте отблеска при наблюдении при направленном освещении. Посредством цифрового фотоаппарата с установленным углом обнаружения изображения в оттенках серого захватываются с шаблонных панелей. Это дает в результате одну последовательность изображений в оттенках серого с диапазоном известных значений рассеянной шероховатости и другую последовательность изображений в оттенках серого с диапазоном известных значений для эффекта отблеска. Путем визуального сравнения изображений в оттенках серого, сгенерированных по базовому алгоритму, с одной стороны и изображений в оттенках серого от шаблонных панелей с другой стороны, базовый алгоритм гарантированно обеспечивает ахроматические изображения с установленными текстурными свойствами.

Подобным образом генерируется другое промежуточное цифровое изображение с пиксельными значениями Rsd(x,y), на котором текстурный аспект рассеянной шероховатости учитывается на основе сгенерированного в оттенках серого цифрового изображения DC(x,y) и его среднего значения DCavg.

В последнем выражении параметры Rmd, Gmd, Bmd обозначают значения для красного, зеленого и синего каналов, вычисленные для нетекстурированного цветного изображения, которое было бы получено, если бы образец был освещен рассеянным освещением. Значения параметров Rmd, Gmd, Bmd наилучшим образом измеряются посредством спектрофотометра с рассеянным светом или, альтернативно, они могут вычисляться на основе комбинации значений отраженных волн, измеренных для некоторого количества установленных геометрий под направленным, нерассеянным освещением.

На основе двух промежуточных цветных цифровых изображений, которые демонстрируют установленный текстурный аспект эффекта отблеска (применительно к условиям направленного освещения) и рассеянной шероховатости (применительно к условиям рассеянного освещения), соответственно, создается конечное цветное цифровое изображение, демонстрирующее итоговую текстуру при установленных условиях освещения.

Это реализуется путем введения дополнительного параметра v, определяющего расстояние между наблюдателем и отображаемыми покрытиями, и параметра d, определяющего долю рассеянного света в световых условиях, которые действуют в том месте, где покрытия изучаются. В таком случае значение v=1 означает немасштабированную текстуру, v=2 означает обычное расстояние наблюдения (≈60 см) и далее. Перед объединением двух изображений изображение рассеянной шероховатости следует масштабировать по интерполяционному алгоритму изменения размера, такому как алгоритм "билинейного изменения размера", в то время как изображение эффекта отблесков следует масштабировать по неинтерполяционному алгоритму изменения размера, такому как метод "ближайших соседей". Это различие обеспечивает то, что соответствующие свойства рассеянного и направленного света на изображениях сохраняются.

Дополнительно, вводится параметр d, определяющий долю рассеянного света в световых условиях, которые действуют в том месте, где изучаются покрытия.

В таком случае значение d=1 означает полностью рассеянный свет, d=0 означает полностью направленный свет, а промежуточные значения означают соответствующие промежуточные условия освещения.

Чтобы ограничить количество времязатратных вычислений текстурированных изображений в оттенках серого, образцовый набор изображений в оттенках серого с некоторым количеством установленных значений для рассеянной шероховатости или эффекта отблеска вычисляется и сохраняется. Использование сохраненных текстурированных изображений может приводить к видимым искажениям, когда имитированные изображения с использованием одних и тех же текстур показываются одновременно. В этом случае пользователь может заметить, что используется ограниченное количество сохраненных предварительно вычисленных изображений, и в силу этого отвлечется от изображений. Это предотвращается путем применения операций случайного отражения и/или поворота к участкам изображений.

Спектрофотометры современного уровня техники обеспечивают кривые отражения, как правило, для шести-двадцати различных геометрий g. Изображения или части изображений, относящиеся к геометриям g, которые не равны одной из геометрий, доступных спектрофотометру, могут генерироваться с использованием интерполяционных методик, таких как линейная интерполяция, квадратичная интерполяция и сплайн-функции.

Для геометрий, близких к углу отражения, которые не измеряются стандартными спектрофотометрами, сгенерированное изображение получает еще большее сходство с физическими образцами с покрытиями, если учитывается глянцевитость. Это может реализоваться путем прибавления, к пиксельным значениям, белого отражения источника света, представляющего уровень глянцевитости физического образца (к примеру, как правило, четыре процента для покрытий с высокой глянцевитостью), сглаженного функцией, которая распределяет глянцевитость по геометриям вблизи угла отражения для учета поверхностной неровности и для размытости в проекции источника света.

Визуальные свойства декоративных покрытий с текстурными и цветовыми свойствами, как правило, зависят от условий освещения и наблюдения.

Таким образом, в одном варианте осуществления текстурные данные, измеренные по меньшей мере при двух разных условиях освещения и/или наблюдения, используются в качестве входных данных для генерирования изображения. Для лучшего представления общих визуальных свойств конкретного декоративного покрытия также предпочтительно отобразить изображение декоративного покрытия на электронном устройстве отображения по меньшей мере при двух разных условиях освещения и/или наблюдения.

В одном варианте осуществления, по меньшей мере два разных условия освещения и/или наблюдения осуществляются посредством источников света с различным спектральным выходом. В дополнительном варианте осуществления по меньшей мере два разных условия освещения и/или наблюдения осуществляются посредством света с разными углами направленности, к примеру, полностью рассеянного света и света с высокой степенью направленности. В дополнительном варианте осуществления по меньшей мере два разных условия освещения и/или наблюдения осуществляются посредством различных углов освещения и/или различных углов наблюдения. Также возможно объединение одного или нескольких вариантов осуществления, которые осуществляют различные условия освещения и/или наблюдения.

При наблюдении объекта его поверхность обозревается под некоторым диапазоном углов освещения и/или углов обзора в соответствии с локальной поверхностью. Таким образом, в дополнительном варианте осуществления каждое отображаемое изображение представляет диапазон углов освещения и/или углов наблюдения. Это дает возможность представить любой искривленный объект под многими углами освещения и/или обзора. Зависимость цветовых и текстурных свойств от этих углов учитывается. Также возможно отобразить изображения под разными диапазонами углов освещения и/или наблюдения, которые не соответствуют реалистичным ситуациям, но которые могут оказаться полезными для выделения характерной зависимости цветовых и/или текстурных свойств от этих углов.

Также возможно отобразить два или более изображений декоративных покрытий одновременно. Одновременное отображение декоративных покрытий особенно полезно для сравнения визуальных свойств различных декоративных покрытий.

В дополнительном варианте осуществления отображаемое изображение связано с соответствующим способом приготовления покрытия, и изменения текстурных и цветовых свойств при модификации способа приготовления покрытия визуально представляются.

Способ отображения декоративных покрытий изобретения очень хорошо подходит для выбора вариантов покрытий для соответствия целевому покрытию. В одном варианте осуществления изображения по меньшей мере двух декоративных покрытий, отображаемые одновременно, включают в себя изображение целевого покрытия, которому следует найти соответствие, и изображение варианта покрытия, который потенциально соответствует визуальным свойствам желаемого покрытия.

Таким образом, в одном аспекте способ содержит этапы, на которых

a) визуально сравнивается степень соответствия текстурных и цветовых свойств желаемого покрытия на грунтовке с текстурными и цветовыми свойствами с двумя или более физическими образцами вариантов покрытий,

b) выбирается физический образец варианта покрытия с наилучшим соответствием целевому покрытию,

c) визуально определяются отклонения в текстуре и цвете между целевым покрытием и физическим образцом варианта покрытия, выбранным на этапе b),

d) отображается изображение физического образца варианта покрытия, выбранного на этапе b), и по меньшей мере одного альтернативного потенциального варианта покрытия, с использованием способа, описанного выше, и

e) выбирается на основе отклонений, определенных на этапе c), вариант покрытия с наилучшим соответствием из отображаемых изображений.

Этот способ не требует измерения текстурных и цветовых свойств целевого покрытия и отображения его изображения.

В другом аспекте изобретение относится к способу выбора варианта покрытия с текстурными и цветовыми свойствами, соответствующими текстурным и цветовым свойствам целевого покрытия на изделии, содержащему этапы, на которых

a) отображается изображение целевого покрытия и изображение по меньшей мере одного варианта покрытия на электронном устройстве отображения с использованием способа, описанного выше,

b) устанавливается степень соответствия цветовых и текстурных свойств между целевым покрытием и по меньшей мере одним вариантом покрытия путем визуального сравнения изображений, отображаемых на этапе a), и

c) выбирается вариант покрытия с допустимой степенью соответствия.

В предпочтительном варианте осуществления способа выбора варианта покрытия изображения двух или более вариантов покрытий отображаются на электронном устройстве отображения. Два или более изображения вариантов покрытий могут отображаться одновременно или последовательно.

Когда видимые различия между изображениями целевого покрытия, которому следует найти соответствие, и одним или несколькими вариантами покрытий малы, может быть сложно выбрать вариант покрытия с наибольшей степенью соответствия.

Таким образом, в дополнительном варианте осуществления различия в текстурных и/или цветовых свойствах целевого покрытия и по меньшей мере одного варианта покрытия усиливаются на отображаемых изображениях и/или на отдельных изображениях, демонстрирующих усиленную цветовую разницу. Это упрощает выбор из нескольких вариантов покрытий варианта с наибольшей степенью соответствия целевому покрытию. В дополнительном варианте осуществления изображения целевого покрытия и по меньшей мере одного варианта покрытия отображаются для некоторого диапазона углов освещения и/или углов наблюдения, и диапазон отображаемых углов освещения и/или углов наблюдения включает в себя те углы, под которыми разница в текстурных и/или цветовых свойствах между целевым покрытием и по меньшей мере одним вариантом покрытия достигает максимума. В дополнительном варианте осуществления диапазон углов освещения и/или углов наблюдения, использованных в отображаемом изображении, не является образцовым (репрезентативным) для диапазонов углов, реализуемых, когда наблюдаются реалистические физические объекты, но выбирается для выделения различий в текстурных и/или цветовых свойствах.

В одном варианте осуществления варианты изображений дополняются текстовыми или графическими указаниями точности соответствия по цветовым свойствам и/или точности соответствия по текстурным свойствам и/или по оттеночности варианта. Таким образом, пользователю предоставляется помощь в нахождении варианта с наибольшим соответствием. Если вариант с наибольшим соответствием недостаточно хорош, пользователю следует изменить способ приготовления цвета этого наилучшего варианта, этот процесс известен как коррекция или оттенение.

К процессу коррекции/оттенения способов приготовления цвета, которые были получены из базы данных, относится дополнительный вариант осуществления, причем процесс осуществляется путем отображения цветовых и текстурных свойств одного или нескольких вариантов покрытий и визуализации того, как эти свойства будут изменяться после одной или нескольких предлагаемых модификаций способов приготовления цвета. Предлагаемые модификации способов приготовления цвета могут получаться в результате вычислений.

В дополнительном варианте осуществления предлагаемые модификации способов приготовления цвета состоят из заданных малых изменений способа приготовления.

В одном варианте осуществления измеренные цветовые данные и измеренные текстурные данные, используемые в качестве входных данных для генерирования текстурированного изображения с заданными цветовыми свойствами, сохраняются в базе данных и извлекаются из базы данных, содержащей измеренные цветовые данные и измеренные текстурные данные декоративных покрытий. База данных может реализовываться на локальном запоминающем устройстве. Альтернативно, база данных может осуществляться на удаленном запоминающем устройстве с доступом по линии передачи данных, к примеру по Интернету.

В дополнительном аспекте, изобретение относится к системе для осуществления способа и, в частности к системе для отображения изображения декоративного покрытия с текстурными и цветовыми свойствами на электронном устройстве отображения, причем система содержит электронное устройство отображения под управлением блока обработки данных, который сконфигурирован для использования измеренных цветовых данных и измеренных текстурных данных в качестве входных данных для генерирования текстуры изображения с визуальными цветовыми свойствами, которые поддерживаются на заданном уровне независимо от возможных отклонений в текстурных свойствах.

1. Способ отображения изображения декоративного покрытия с текстурными и цветовыми свойствами с использованием измеренных цветовых данных и измеренных текстурных данных в качестве входных данных для генерирования изображения, при этом способ включает в себя этапы, на которых:
генерируют изображение в оттенках серого, используя измеренные цветовые данные и измеренные текстурные данные, причем текстурные свойства выбираются из: рассеянной шероховатости, эффекта отблеска или их комбинации;
преобразуют сгенерированное текстурированное изображение в оттенках серого в текстурированное изображение;
отображают текстурированное изображение с визуальными цветовыми свойствами, которые поддерживаются на предварительно заданном уровне независимо от возможных отклонений в текстурных свойствах.

2. Способ по п. 1, в котором на упомянутом этапе генерирования изображению рассеянной шероховатости изменяют размер посредством интерполяционного алгоритма изменения размера, изображению эффекта отблеска изменяют размер по неинтерполяционному алгоритму изменения размера, и затем изображение рассеянной шероховатости и изображение эффекта отблеска с измененными размерами объединяются в изображение с измененным размером в оттенках серого с предварительно заданными текстурными свойствами, причем степень изменения размера зависит от расстояния между наблюдателем и отображаемым декоративным покрытием.

3. Способ по п. 1, в котором текстурные данные, измеренные при по меньшей мере двух разных условиях освещения и/или наблюдения, используются в качестве входных данных для генерирования изображения.

4. Способ по п. 1, в котором изображение отображается при по меньшей мере двух разных условиях освещения и/или наблюдения.

5. Способ по любому из предыдущих пп. 3 и 4, в котором по меньшей мере два разных условия освещения и/или наблюдения осуществляются источниками света с разным спектральным выходом.

6. Способ по любому из предыдущих пп. 3 и 4, в котором по меньшей мере два разных условия освещения осуществляются светом с разным углами направленности.

7. Способ по п. 1, содержащий этапы, на которых
a) визуально сравнивают степень соответствия текстурных и цветовых свойств целевого покрытия на грунтовке с текстурными и цветовыми свойствами с двумя или более физическими образцами вариантов покрытий,
b) выбирают физический образец варианта покрытия с наилучшим соответствием целевому покрытию,
c) визуально определяют отклонения в текстуре и цвете между целевым покрытием и физическим образцом варианта покрытия, выбранным на этапе b),
d) отображают изображение физического образца варианта покрытия, выбранного на этапе b), и по меньшей мере один альтернативный потенциальный вариант покрытия, с использованием способа по любому из предыдущих пунктов,
e) выбирают на основе отклонений, определенных на этапе c), вариант покрытия с наилучшим соответствием из отображаемых изображений.

8. Способ по п. 1, в котором отображаемое изображение связано с соответствующим способом приготовления покрытия и в котором при модификации способа приготовления покрытия изменения текстурных и цветовых свойств визуально представляются.

9. Способ по п. 1, в котором изображения по меньшей мере двух декоративных покрытий отображаются одновременно.

10. Способ по п. 9, в котором изображения по меньшей мере двух декоративных покрытий включают в себя изображение целевого покрытия, которому следует найти соответствие, и изображение варианта покрытия, который потенциально соответствует визуальным свойствам целевого покрытия.

11. Способ выбора варианта декоративного покрытия с текстурными и цветовыми свойствами, соответствующими текстурным и цветовым свойствам целевого декоративного покрытия на изделии, содержащий этапы, на которых
a) отображают изображение целевого декоративного покрытия и изображение по меньшей мере одного варианта декоративного покрытия на электронном устройстве отображения с использованием способа по любому из пп. 1-10,
b) устанавливают степень соответствия цветовых и текстурных свойств между целевым декоративным покрытием и по меньшей мере одним вариантом декоративного покрытия путем визуального сравнения изображений, отображенных на этапе a), и
c) выбирают вариант декоративного покрытия с допустимой степенью соответствия.

12. Способ по п. 11, в котором изображение варианта декоративного покрытия выполняется путем текстурных или графических указаний степени соответствия цветовых и/или текстурных свойств между целевым декоративным покрытием и вариантом декоративного покрытия.

13. Способ по п. 11 или 12, в котором изображения по меньшей мере двух вариантов декоративных покрытий отображаются одновременно на электронном устройстве отображения.

14. Способ по п. 11, в котором разницы в текстурных и/или цветовых свойствах целевого декоративного покрытия и по меньшей мере одного варианта декоративного покрытия усиливаются на отображаемых изображениях.

15. Способ по п. 11, в котором изображения целевого декоративного покрытия и по меньшей мере одного варианта декоративного покрытия отображаются для некоторого диапазона углов освещения и/или углов наблюдения и в котором диапазон отображаемых углов освещения и/или углов наблюдения включает в себя те углы, под которыми разница в текстурных и/или цветовых свойствах между целевым декоративным покрытием и по меньшей мере одним вариантом декоративного покрытия достигает максимума.

16. Система для отображения изображения декоративного покрытия с текстурными и цветовыми свойствами на электронном устройстве отображения, причем система содержит электронное устройство отображения под управлением блока обработки данных, который сконфигурирован для использования измеренных цветовых данных и измеренных текстурных данных в качестве входных данных для генерирования текстурированного изображения с визуальными цветовыми свойствами, которые поддерживаются на предварительно заданном уровне независимо от возможных отклонений в текстурных свойствах.