【CPP114】訊：從立體印刷的工藝流程來看，立體圖像的合成是立體印刷中的最重要的一個環節，它的效果好壞直接關系到印刷品的質量。立體圖像合成的方法很多，本文講述三種典型的立體印刷圖像合成方法。

    
　　一、傳統立體圖像合成

    
　　1.攝影及合成同時進行的方法

    
　　立體影像的拍攝及合成同時進行，用大底片的立體相機，攝影進行時照相機的光軸以被攝物為軸心環繞，同時，重疊在感光片上的光柵以反方向移動。

    
　　2.光學投影合成方法

    
　　用多鏡頭立體照相機或用單鏡平面照相機配上定位導軌拍攝一組左右景的平面影像，底片再經過后期光學投影方式的合成方法。

    
　　①光柵和感光片相對移動投影合成方法

   
　　 ②改變投射角度投影合成方法

    
　　二、計算機立體圖像合成

    
　　1.由多視圖制作立體印刷圖像處理方法

    
　　利用左右視圖制作立體印刷圖像是最簡單的立體圖像處理方法，但必須由專業立體相機進行拍攝，或者模擬左右眼的觀察角度分別拍攝。由于這樣拍攝的照片中包含了立體視覺的信息，所以圖像處理的方法也比較簡單，只要將各視圖進行分割組合即可，但必須要求每幅圖像尺寸相同。

    
　　通常，為了得到更好的立體效果，一般要用兩幅以上的圖片，即從多角度拍攝，才能使印刷圖像在不同角度觀察都能產生較好的立體效果。根據對柱透鏡光柵板成像原理的分析可知，只要將構成立體圖像的各視圖進行適當處理，分別將左右視圖分解成很細的圖像條，置于各柱透鏡光軸的兩側，就可以分別使左右眼只看到相應的視圖信息。

    
　　由多視圖合成立體圖像的過程如圖四所示，將左右視覺圖像根據光柵板參數進行縱向條狀分割編號，再按照拍攝時圖像所居位置次序將同樣編號的條順序排列，形成一幅新的包括立體信息的圖像，使得每一幅圖像條（如圖四中a1、b1、c1）應占滿1個柵距。這樣，在同一光柵線數下等間距順序排列著該組各景物圖像相應位置信息，光柵條紋圖像合成的關鍵就在于各編號景物圖像條間的相互匹配。

    
　　左右眼能通過光柵板不同的柵距單元中觀看到每一點景物的圖像，所觀看到的由各單元組成的圖像，兩者雖然有所不同，但在大腦內可以合成而形成立體像。當觀看者在同一水平面上做任意連續移動時，其左右眼觀看到的組合圖像也在連續變化，在大腦內形成的立體像也相應地作連續變化，就仿佛雙眼直接觀看實景的三維境界，這就實現了三維圖像顯示的目的。

    
　　2.平面視圖制作立體印刷圖像的處理方法

    
　　由于計算機圖像處理技術的發展，可以實現非常復雜的圖像處理工作。通過圖像處理的方法，不僅可以將左右視圖圖像合成為與觀察實際景物感覺一樣的立體圖像，還可以將互不相關的任意平面圖像合成為偽立體圖像，即生成實際并不存在的虛擬立體圖像。利用這種方法不僅可以將不同圖像合成為一幅偽立體圖像，也可以將一幅平面圖像中的不同部位做出遠近感覺不同的立體效果。但這種圖像處理的方法相對由多視圖制作立體印刷圖像處理方法來說要復雜一些，并且只能具有有限的幾個景深層次，而不能像真正立體圖像那樣具有任意的深度層次，因此稱為偽立體圖。

    
　　與處理多視圖方法最大區別在于，這種處理偽立體視圖的方法不是將分割的圖像條按左右視圖順序一次排列，而是要按立體視覺的成像規律排列，左右視圖不再排列在同一個柱透鏡下面。如圖六所示，a平面是距離眼睛較近的平面圖像，b平面是距離眼睛較遠的平面圖像，要將這兩個圖像合成為具有遠近感覺的立體圖像，就要將他們分割組合到c平面上。對于近景點a，左右眼所成的像分別位于c平面的右邊和左邊（a和a1）；而遠景點b，左右眼所成的像分別位于c平面的右邊和左邊（b和b1）。當觀察c平面圖像時，通過柱透鏡令左視覺圖像進入左眼，右視覺圖像進入右眼，形成立體視覺，因此圖像處理的目的就是要根據圖像距離眼睛的遠近計算出各點在c平面的投影點，并計算出各景深圖像合成后的坐標位置。對于處理多個景深的偽立體圖像的原理與此相同，只是分割的圖像數越多。

    
　　值得注意的是，除了要考慮近景和遠景點在c平面的投影計算以外，還要考慮到近景物體對遠景物體的遮擋。如果處理遮擋時計算出左右眼睛的不同遮擋效果，則可以得到更好的立體效果。

   
　　 三、基于3d4u的立體圖像合成

    
　　“3d4uprinting特種視覺效果設計軟件”是美迪豹公司研發的專業綜合性軟件，是目前世界上唯一具有全套專業立體及視覺效果制作和輸出的綜合性軟件。現已得到世界各國立體印刷業者的廣泛使用和肯定，其圖像輸出格式逐漸成為立體印刷業及數碼輸出業的標準輸出格式。

    
　　1.從一張平面圖像中產生出真實的立體圖像

    
　　一個立體圖像序列一般可由一個立體的照相系統來獲得。但是我們通常擁有的圖像并不是由這樣一個特殊的系統得來的，而是一些一般照相機攝取的單一照片。當然，我們可以通過合成景物的方法，將一些景物分割，然后再以不同的像差合成它們，以獲得的序列圖。在這樣的合成圖中，各個物體自身的深度變化是被忽略的，對于小物體這比較合理，但對較大的物體而言，可能就不太理想了。因為各物體的像差變化是不連續的，看上去跳躍性比較大，所以這樣合成立體圖的真實感總是不如由立體照相獲得的立體圖那么自然完美。我們知道一個立體圖像序列一般是由多個在不同平行位置所拍攝的照片組成的，而每一個單一圖像和我們通常所拍攝的圖像并無差別。如果我們知道了所拍攝的物體的形狀，在一定的條件下，我們就可以從一張簡單的圖像計算出一個立體序列圖像。3d4u為我們提供了一個這樣的工具，平面到立體序列圖像轉換器。我們可以將一些已知形狀的景物或者近似于這些形狀的景物，從一個圖像生成一個立體序列圖像。在所生成的立體序列圖中，給出了一個連續變化的像差，可直接存入一個立體格式圖片文件mb3d或一個格式mbf的圖像序列。前一種格式用于光柵圖像編輯，后一種用于光柵圖像合成。

    
　　2.利用photoshop配合3d4u制作立體圖

    
　　①首先在photoshop中做出設計好的圖片，以*.psd的格式保存。把每個圖層剪切提取出來，圖層的背景色要與實際成稿背景色基本一致，以*.jpg格式存盤，這一步是為了在3d4u中快捷方便的使用掩膜工具，能大大節省手工掩膜的時間。

    
　　②接下來調用3d4u，在3d4u中調出剛才剪切提取的*.jpg圖像，每個*.jpg圖像經過掩膜或立體圖像制作后，都要以*.mbf或*.mb3d的格式存儲，才可以在光柵圖像編輯器中渲染最后的立體圖像。

    
　　③對于哪個圖片用*.mbf格式，哪個用*.mb3d，我們需要看圖片內容的形狀。比如海灘為了體現近大遠小的立體效果，就要用光柵圖像→工具→立體圖像形成的調節，存儲后的文件格式就是*.mbf格式。

    
　　④可以看一下預覽，由于剛才在立體圖像形成選項中用了圖像數12，所以在光柵合成器中把最多圖片數調成12，這樣就成了12幀的動畫了。現在就可以感覺到圖像的立體效果了。平面的人物和花朵在掩膜后就可以直接用*.mbf格式存儲了，按shift可以方便地觀看最后的掩膜效果。

    
　　⑤所有的圖片都存儲以后就可以開始光柵圖片編輯了，打開光柵圖像編輯器，調整好尺寸，在文件→參數設定→一般項中調整單元，裝載所有圖片，調節各個圖片層次。裝載后調節像差，預覽后并存盤。

    
　　⑥制作光柵圖像。由于最多圖片數是12，所以要渲染12次。打開文件→參數設定→定制，比如24線進口2mm光柵，輸出計算為24線×12幀=288/英寸，用300dpi就可以了。點擊垂直光柵，制作光柵圖像→調節輸出尺寸，點擊確定等結果。

    
　　⑦最后可以生成預覽，并做成gif小動畫看效果。復上光柵板看最終效果后，就可以打印了。

    
　　四、結論

    
　　以上三種圖像合成方法在立體印刷中得到廣泛應用，所以是立體圖像合成方法中比較核心和典型的。隨著計算機圖像合成技術的發展，立體圖像合成方法會更加成熟，立體印刷才會隨之有更大的發展。



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