立体影像(营造视差的技术)

立体影像营造视差的技术

“立体影像”把平面成像技术引入到三维、动感、变幻的多维全景时代,开辟了一个崭新的蓝海市场。

立体影像技术,采用了视差营造、景深拓展、层间优化、多维展示等先进技术。

在画面表现上可以体现出栩栩如生、活灵活现、身临其境的独特效果,为人们开创出新的艺术境界。

立体影像有很多种,按材料不同分为金属立体画、纸叠立体画、塑料立体画、布料立体画、植物立体画等。

中文名

立体影像

外文名

Stereo image

别称

立体画,光栅画,光栅立体画

特点

时尚、原创、个性、风格多样化

原理

用数码相机拍出照片,然后PS

调整图像

打开一幅设计好的分层图像。

图像”菜单——图像大小,分辨率设为100.227像素/厘米,宽高自己定。

光栅层制作

新建图层,隐藏其它图层,通过导航器把图像调到最大。

选择单列选框工具,在画布上单击;选择铅笔工具(把铅笔工具笔头放到8、9个像素),在选区上单击。

按Ctrl+Alt点右方向键7次,放开Ctrl+Alt键再点一次右方向键。

选择矩形选框工具、框选7个黑色,1个透明、宽度为8个像素的矩形区域。从编辑菜单里选择定义图案,点好。

清空当前图层:全选——删除——取消选择(Ctrl+D)。

编辑——填充,使用图案,自定图案:选择最后一个自定的图案,点好——隐藏光栅层。

得到8个相似的图像

选择一个需要做立体的图层(除中景以外的其它图层)。

复制一个副本(Ctrl+J),选择移动工具,点左方向键移动10次(具体移动次数参照移动次数表)。

再复制、再移动(移动次数相同),循环操作,共复制移动7个图像(复制7个,加原来的一个,共8个图像)。

分割排列图像

选择原图层,隐藏其它图层,载入光栅层选区(按着Ctrl单击光栅层),选择矩形选框工具。

按删除键(Delete)删除,按左方向键一次,选择上一层。

继续删除,循环操作,直到分割完其它复制的图层,取消选择(Ctrl+D)。

拼合图像:

合并可见图层(Ctrl+Shift+E)。

至此,一个图层的立体操作完成。其它需要做立体的图层,同理按照上述步骤制作。只是移动次数与方向有所不同。

所有图层都制作完成以后,把光栅层删除。

说明

打开一幅图像,先确定表现的主体,表现的主体即为中景,在主体前边的为前景,主体后边的为背景。前景向左移背景向右移,主体尽量保持清晰即一般不移动。

靠画布右边缘的前景,因为在得到相似图像的过程中,图像要向左偏移,所以要在右边画布之外预留一定宽度的图像,避免出现空白或下层图像;同理,靠画布左边缘的背景,需要在左边画布之外预留一定宽度的图像。

定义图案的宽度与获取相似图像的个数相同。

按着Shift+点方向键一次,相当于只按方向键10次。

所有图层都制作完成以后,不合并图层,可以作模板使用;合并后,占用空间小。

图像制作完成不得更改图像大小及分辨率,不得对图像进行变形等操作。

这种ps制作立体画是最基本最原始的制作方法,这种方法费事费力还容易出错,现在一般都是使用专业的软件来制作,效率提高很多。

制作材料

光栅膜

40线光栅膜,卷材光栅,规格有幅面122宽,100宽,50平方或者100平方一卷,聚焦4MM。

32线光栅膜,卷材光栅,规格有幅面122宽,100宽,50平方或者100平方一卷聚焦5MM。

立体光栅膜主要用于中大型挂画,大幅面展示图,成本低廉。但是柱镜光栅膜材由于需要粘贴在玻璃等介质上才能使用及透明度低,清晰度差等缺点也渐渐被市场淘汰。

狭缝光栅,通常叫黑光栅

42线狭缝光栅,卷材,122X8300CM,100平方/卷,自带背胶。

30线狭缝光栅,卷材,122X8300CM,100平方/卷,自带背胶。

20线狭缝光栅,卷材,122X8300CM,100平方/卷,自带背胶。

10线狭缝光栅,卷材,122X8300CM,100平方/卷,自带背胶。

用于地下通道以及室内展示,动感灯箱展示等。但狭缝光栅立体灯箱有以下缺陷:透光率仅20-30%,不环保,不节能,照明灯多耗能大,发热大,亮度低,仅适用于室内灯箱类。也渐渐被市场淘汰。

片材光栅

70线光栅片:规格有51CMX102CM,80CMX120CM,120CMX120CM,厚度0.9MM。

75线光栅片:规格51X71CM,厚度0.45MM,0.65MM。

160线光栅片:规格51X71CM,厚度0.33MM。

70线光栅片主要用于40X60幅面以下的挂画、画册、封面、台历挂历等;75张片材用于UV印刷和纸张印刷合成;160线用于UV印刷等。片材光栅的产品特点是:

材料薄(一般都在0.18至0.9毫米之间,所以称为片材光栅)

线数多(一般都在60-140lpi)

视距短目前市场中的片材画视距超过1.5米以上时立体效果就大大下降,所以制作出的立体图像幅面小,观赏距离近,一般不超过40*60厘米,否则幅面大了,观赏距离距离远了,立体效果将大幅下降。

成本低

由于片材光栅线数多的特点,对图像分辨率,清晰度有很高要求,所以国内大多数生产片材立体画的厂家一般都选用印刷工艺去生产小幅面片材立体画(一般不超过40*60)。

但是由此也产生了严重的弊端,那就是单幅图像的数量要有一定的规模才能够生产。

无法个性化生产,只能选择厂家已有的图案。造成了市场中的立体图案素材少,艺术感差。而且受幅面限制应用领域狭窄。

另外片材立体图像是由印刷厂依据固定数据统一印刷出来的,这样的图案受立体成像原理和片材线数误差的影响,无法保障每幅立体图像都能够消除掉摩尔条纹(俗称光波),就大大降低了立体画的观赏性。

造成市场不能够全面打开,限制了立体产业的发展。

光栅板

生产小幅面直压注塑光栅板:

42线光栅板,规格有40X50CM横纹,40X50CM直纹;20X25CM横纹,20X25CM直纹,厚度2MM。

32线线光栅板,规格有:50X60CM横纹,20X30CM横纹,20X30CM直纹,20X25CM直纹等厚度3MM。

25线光栅板:规格40X60CM横纹,40X60CM直纹,60X80CM横纹,60X80CM直纹,80X120CM横纹,厚度4MM。

大幅面辊压立体光栅板:

25线直纹,规格122X244CM,厚度4MM和3.7MM。

32线直纹,规格122X244CM,厚度3.2MM。

42线直纹,规格122X244CM,厚度3.2MM。

板材光栅主要制作广告灯箱、广告展示、婚纱影楼后期、、文化娱乐场所和公共场所大型展示画面,中大幅面立体挂画、家庭装饰画等。板材光栅板的产品特点是:

材料厚(一般在2毫米以上)

线数少(10至60lpi之间)

视距远(2至10米左右,厚度不同,视距不同)

成本高(目前国内一般选用ps,pet材料,价格130元/平方,左右)

由于板材光栅的特点,板材立体画的立体效果和整体效果大大好于片材立体画,更适合于小规模打印生产。也满足了

个性化生产的需求。但由于板材材料成本过高造成了板材立体画的零售价格居高不下,市场小,普及艰难。

光栅的技术指标通常包括:

LPI(线数)——每英寸单位所包括的光栅条数,也有人说节距,就是每条光栅的宽度。LPI与节距的关系可以用下列公式表达:LPI=25.4毫米/节距。

视角——形成图像或观察图像时所能允许的角度。一般来讲,视角小,光栅厚,这样的光栅适合制作立体图像。视角大,光栅薄,这样的光栅适合制作变换图像。

光栅线数多,适合制作小画面的立体或变换图,适合近距离观看。光栅线数少,适合制作大画面的立体或变换图,适合远距离观看。

打印机的分辨率和立体图像的打印有什么关系:

打印机的分辨率实际上叫做打印定位精度,通俗地讲,打印机分辨率的含义就是指打印机在连续不断的移动过程中,以把墨滴打印在某一个指定的位置的精度。立体图像的技术术语叫做“图像细节的错位排列”。

打印机就是要把细节打出来,同时,要把细节打印到指定的位置。所以,打印定位精度越高的打印机,其制作的立体图像的质量越高。不同打印定位精度的打印机适合不同宽度的图像和不同节距的光栅。

例如,打印定位精度2880dpi的打印机,适合75——90LPI的光栅和20*25cm的图像;打印定位精度1440dpi的打印机,适合40——60LPI的光栅和40*50cm的图像;等等。

另外,光栅画通过不同加工和材料的选择,还可以做出网上所说的二变,三变,旋转,缩放,彩虹等效果,实际都是光栅成像原理上的引申做法。

立体影像的保存与清洁

由于立体影像是有立体光栅来制作的,成本比较高,保存好库存的光栅立体画就非常重要,常用的方式是:

光栅板不能变形。变形是光栅板的大敌,光栅板一旦变形就成为废塑料一堆。光栅板存放时,必须水平搁置,且最底层的搁置面必须平整。切光栅板的堆放层数不能过多,一般以50张光栅的堆放为宜。

光栅板表面不能有划伤。尤其是国产的PS材料的光栅板,抗磨性差。光栅板从货堆上装卸时,切忌“抽拉”动作。光栅板出厂时一般都带有保护膜,在最后的后期制作才除去这种保护膜。

在后期制作时,由于静电的作用,会在光栅板表面吸附灰尘。切忌用硬性或易落屑工具来清扫灰尘。如果有些灰尘不易清扫,可以用冷膜等将其粘去,切忌用酒精等溶剂进行清洗。

应用

数学模型

自立体影像技术诞生以来,已经经历了数百年。在早期,它主要被应用于影视、广告行业中,丰富了电影电视的传播内容和表现形式。随着立体影像技术的发展,低质量的3D特效已经不能满足观众对立体感和舒适度的追求。[1]

近年来,舞台表演中开始使用立体影像技术,需要高质量的立体特效扩展表演的艺术空间,所以,探究立体影像的数学模型就成为一个重要的课题。针对立体影像的拍摄和呈现过程,建立了数学模型。

在该模型中,拍摄过程中的变量(焦距、容许弥散圆直径、2台摄像机的间距等)和呈现过程中的变量(视角、视角差、像素差等)都会影响立体影像最终的立体效果(立体感和舒适度)。

铁路大场景

大场景立体影像模型是由正射影像和立体辅助影像构成的无缝立体影像模型,传统模型制作方法工作量大、作业效率低下,限制了生产应用。[2]

本文根据大场景立体影像模型制作原理,优化作业模式,从航摄影像匀色、数字高程模型生产及影像拼接线编辑生产等大场景立体影像模型制作关键技术上提出可行的方案,实现大场景立体影像模型的高效快速制作,以满足生产应用需求。

参考资料

1.立体影像制作及呈现数学模型研究·中国知网

2.铁路大场景立体影像模型制作关键技术及应用·中国知网

关键词:立体影像