立体图像制作技术.doc

立体图像制作技术每天，我们张开双眼，就可以看到变化万千、绚丽多彩的世界。可是美好的事物总是会瞬间消失，人们用照相机捕捉这美好的画面，想要永远的保留，但美中不足的是，照片拍得再好，它们只能是以平面的形式来表现物体，缺乏立体的空间感觉。几百年来，许多科学家都在研究，怎样才能在平面的图象上，看到栩栩如生的立体景色、呼之欲出的人物呢？今天我们要介绍的立体图像制作技术，就与这个问题有关。它的核心是距离产生美。一、 立体成像的原理距离产生美怎样理解距离产生美呢？这与我们的双眼有关。您闭上一只眼睛再来看周围的东西，它就没有距离的差别了，变成平面的了。你可能会说，不对，我看到的东西还是有距离差别的，我知道那个近，那个远。但是我们会告诉你，那是因为你对周围环境很熟悉了，它们的影像存在你的大脑里。还有许多辨别远近的习惯思维方法，在你大脑里起作用。其实你一个眼睛看东西时，是分不出哪个近哪个远的。你不信，我们来做一个小小的实验：把一支笔竖在你的面前，你挡上一只眼睛，用手拿另一支笔，你能一次就将两个笔尖对在一起吗？再开着双眼试试。怎么样，你得承认，是双眼帮助我们，分清了物体的前后及其距离吧。谁都知道我们人类拥有两只眼睛，它们呈水平状的排列在我们脸上，两眼瞳孔的间隔约为60mm。这就造成我们在看同一物体时，由于两只眼睛所处的位置略有不同，它们所能看到物体也是略有差别的。如用一排玻璃瓶，纵向排列在我们的前面。我们用左眼看，它所看到的是玻璃瓶的正面和它的左侧面的平面图，用右眼看，它所看到的是玻璃瓶的正面和它的右侧面的平面图，我们的大脑，能将两个眼睛所看到的不同图像，以我们自己都测觉不到的速度迅速地综合在一起，在大脑里形成一排纵向排列玻璃瓶的立体图。这个长相奇怪的东西是什么呢？原来它是在清朝时用来探索立体视觉的立体观片器。现在我们模拟的做了一个。这是一个视框，我们人的眼睛从这里看出去，在中间有一块小板将两个眼睛的视线隔开，使左右眼睛分别只能看到左右不同的照片，我们将两张同一景物，在水平的不同位置上，拍摄的照片放在这里，可以看出它们略有差别。这个照片架子，可以前后调整照片到眼睛的距离，当距离调整好以后，我们大脑能把由两个眼睛看到的这两张不同的照片合成一张，而且还使照片里的各个物体之间产生有距离的感觉。现代的立体照片观片机，观看、体会立体效果的原理同清朝时的观片机是一样的。科学家们用猫的眼晴做视觉实验，确定了这个被叫做“像差敏感细胞”的“中央眼”，是经过后天练习刺激才生成的。这个发现还在1981年获得了诺贝尔奖。立体效果再现的主要方法照像机就象人的一只眼睛，它所拍摄下来的照片都是平面的。要在这些平面的照片中再现双眼看到的立体效果，是一个非常困难的事情。数百年来，科学家们经过艰苦的努力，创造出了许多方法，努力的再现创造美感的距离。出现了诸如立体照片、立体电影等不少作品。看过立体电影的人都知道，在观看立体电影时都要戴上一付红緑眼睛或偏振眼镜。那么，能不能去掉加在我们眼睛上的辅助工具,在我们要看的照片上加上一种东西，使我们直接能看到立体画面的效果呢？经过科研人员的不断努力探索，早在1928年就有了一种无须配戴眼镜，就能观看照片立体效果的办法，那就是在照片的上面，加一层透明的柱镜光栅，柱镜光栅一面是平的;另一面的表面是由一条条垂直、距离相同,透镜状的半圆柱形排列而成的。在平的一面，我们粘上用3张或3张以上不同视角拍摄的照片合成的光栅图，由于光栅上柱镜的作用，我们的左眼只能看光栅柱镜左边的图像，右眼只能看到光栅柱镜右边的图像。我们的大脑就能将两眼看到的图像迅速合成有距离感的立体图像。 知道了我们两个眼睛，在观察大千世界中辨别距离的作用，又知道了利用光栅制作立体图像的原理，接下来我们就要告诉您，如何具体制作立体图像的方法。这里需要说明一点，由于我们是用摄像机来拍摄，把这一过程展示给大家，这就像用一只眼睛在看立体图像，无法表现立体效果。因此我们采用左右摆动立体图片的方法，在动态中让大家看到，立体图片中物体之间存在的空间感觉。最好还是在您看本完片后，自己动手做一幅立体图片，体会一下其中的奥妙。二、 立体图像制作技术立体图像的制作主要有二种方法。照相机多张照片合成它拍摄的方法又分二种：一种是用几个照像机，同时对同一个景物进行一次拍摄。另一种是一个照像机对同一个景物进行多次拍摄。由于这种方法拍照的专业性太强，在这里就不作详细介绍。（二）、单张图像软件制作合成今天要介绍的是用一张照片，通过专业的软件，把它做成光栅图。图片分层 首先在photoshop里将图中的景物，按照它在现实中所处的位置，一层层的将它们抠出来，要注意的是每抠出一层物体，要将所抠出的物体存为新的图层,当新的图层关了以后，要将原来图层空白处,用橡皮图章等工具，参照周围的纹理、颜色把它的四周填补上。因为新的图层往前位移了后，与原来的图层产生了一个距离,当斜着看这个距离时,原来空缺的地方就会漏出白厎来。这样会破坏立体图的效果。我们把坐在椅子上看书的女孩子分成了六层，另外又加上三层画面作前后景。再把它保存为PSD格式。勾画封闭的空间位置线目前，用于制作立体照片的软件有不少，基本上大同小异。它们大都采用一种类似在地图上所用的等高线表示法。为形象的说明这一方法的原理，我们把红薯切成几片，作为例子来说明。当将切割线置于水平位置时，它就是一种等高线的表示，我们把它竖起来，可以看到有一条封闭线，它实际上代表着一个平面，如果这条线代表为海平面，我们可以理解为，在这个平面上的任何一点到海平面上的距离，都是一样的，所以叫等高线。当我们将这个切成片的红薯垂直放置时， 就表示为所切开的某一个平面上的所有点，它与我们眼睛的距离是一样的，我们可以将它理解为，我们的视线先看到最前面的，慢慢的往后面看，最后看到整个物体。在这些制作立体效果的软件里，基本上都是先沿着最前面的顶端，到物体某一平面的一个切片线，将它用封闭的线条勾画出来，它代表的是这条线形成的平面，以及这个平面向人眼睛方向的所有物体。然后再勾画后一条封闭线，就像是再往后切一个平面一样。至于这一个平面与后一个平面之间的过渡形状，软件会自动计算好。明白这个道理，我们就可以开始勾画立体效果图了。这里我们采用的是国产的3DMagic软件。在3DMagic软件中打开已在Photoshop中生成的PSD文件，在出来的对话框菜单中，指定我们要输出的尺寸，可以看到文件在这里打开，同样是九层。在这个表格的右边，是每一原始图层的空间位置，它默认位置的数据就是在100中均分，如果我们要调整每一原始图层的空间位置，可以在这里移动指示标志，它在上面的空间位置数据就会跟着变化。原始图层的空间位置设定好以后，进行立体效果的勾画，在最前面的原始图层点击右键，在出现的菜单中，选“勾画立体”，在下面按增加细节图层，到十层左右，太少了可以在后面再加，太多了可以在勾画完后删除，软件右上方的工具栏上，是勾图中要用的工具：依次是勾图工具、修改工具、选择工具、删除工具、缩放工具、移动工具及缩放到窗口的大小。为了便于勾画，我们先将原始图层放大，用勾图工具将离我们眼睛距离最近的由小平面构成的几个点，勾画出来，每勾画好一个细节图层就好比往后退了一个距离，每次画的轮廓线都是封闭的，下面的一层范围包含了上面一层。退到最后,全勾画完了，就预览一次。在这个对话框中，设定视图数量为10个左右。预览时可以选择与整个图像大小一致，也可以选择与图层大小一致。这里我们选与图层大小一致，预览勾画的立体效果时会发现，拿着书的手是围绕着书的前沿在作摆动，这是因为我们把这一原始图层的焦点，设定在最前面的书的细节图层上，为了与后面的原始图层中，身体处肘关节的衔接，我们把焦点移到这两个原始图层的交接点，也就是这个原始图层勾画手肘的那一细节图层，再次预览，我们就可以看到，拿着书的双手是围绕着手肘这点在做摆动。 这一层的空间位置怎么定呢？软件给了我们一个很方便的选择，点击“物体保持中景位置”左边的选项,就把经过立体勾画的，这一原始图层设为中景位置。接着是把手图层，勾画好后预览。在勾画身体这一层原始图层时,我们要从与第一个双手拿手书的原始图层,相连的手肘处开始一层一层地往后勾画细节图层。我们把焦点移到手肘这一细节层，这样整个身体就以这里为中心进行摆动了，预览，与原始层中的手肘正好衔接上。勾画头部立体位置时，离我们双眼距离最近的是肩膀，就从这里开始勾画。如果出现没有勾画好的地方，不要紧，可以在同一层上面作补充，对这一层是不会有影响的。要把人的眼睛设定为眼睛所在的原始图层的焦点，这样头的左右摆动是以眼睛为中心，人的眼睛才会清晰明亮。预览时出现了头部与身体左右位移不一样，这实际上是前后距离没有调整好。水平位移越大，说明这两个物体前后距离越大。我们可以在这里调整这一原始图层的空间位置，点击取消“保持中景位置”选项。调整数据，找到合适的数据后，位移的问题也就解决了。接着用同样的方法勾画后面几个原始图层，全部勾画好以后，我们再做一次预览。这时整幅图的立体效果已经跃出在眼前了。我们要将它保存为r3D格式。三、 配光栅从电脑里面勾画并已经生成动态的立体效果图，到制作出立体照片，还需要将这个动态的立体图变成静态的光栅图，然后在光栅图上配上光栅板。确定要使用的光栅板光栅的一类为柱镜光栅，它利用柱镜的折射作用来获得立体图的成像。要达到好的立体效果，在挑选光栅板时，要注意表面光洁度要好，材质要透亮，如果板材上的光栅不整齐划一，甚至有凹陷是不能用的。光栅的另一类为狭缝光栅，它利用的是遮光原理。在透明基材上，印上有规则排列的黑条，黑条用来遮盖画面，人的眼睛只能从黑条之间的狭缝中间看到画面，它要求黑线的均匀度要好。两者的效果基本相同。用狭缝光栅制作的立体画，立体的效果要好一些。但它只适合于有强烈背光照明的场合。为了表现方便，我们以柱镜光栅为例进行介绍。测准光栅的距离光栅的栅距有许多规格。栅距小的适宜近看，栅距大的适宜远看。（加表格11）保证光栅图上的栅距与复盖上去的光栅的栅距一致，是立体光栅图还原立体效果的一个重要环节。在3DMagic软件的界面上，打开测试光栅对话框。在基本设定里，如果使用的是EPSON（爱普生）打印机，将分辨率设为720DPI。我们在这儿输入由光栅供应商提供的光栅板栅距，35.5DPI，将测试的精度定为0.01，将文件存为TIF格式，在PS中打开保存的35.5的文件，根据我们使用的纸的材质，选择优秀照片的模式进行打印，把柱镜光栅复盖在打印出来的光栅测试图上，轻轻的左右摆动，可以看到在上面众多的测试条中,有一个测试条，在摆动时呈现出大部分黑或大部分白，拿掉光栅板我们看到，它的数值是35.03。我们把35.03重新输入到光栅测试对话框的初始光栅数据中，将测试的精度提高到0.001，再次生成和打印测试图，再把光栅板盖在新打印出来的光栅测试图上，左右摆动它，我们能看到有一条全部变成白或全部变成黑的测试条。它的数值是35.07851，这个数值就是我们要的栅距。 生成光栅图 打开刚才勾画好的立体效果图，在这输入35.07851的数值，重新预览，软件会按照这个栅距，重新计算满足立体效果图的各种数据。预览后点确定。在这个地方再进行一次“任务预览”，然后点击“关闭”。点击“输出选中的任务”，在出现的对话框中将图存为TIF格式，它生成的图就是我们需要的光栅图。 在PS 中打开刚才生成的光栅图，放大后我们可以看到，它是由许多根垂直的带有图案的线条组成，这就是光栅线。在没有加光栅以前，这个图是看不出立体效果的。 我们用打印机将它打印出来。复光栅板 复光栅板的关键是，要将光栅板上的直线与光栅图上的直线，准确地叠在一起。如何对准光栅图和光栅板上的直线呢？比较简便有效的方法是，打印前在光栅图的左边，打上光栅的校对线，把光栅覆盖在上面后，用左手按住光栅板，右手上下轻轻移动，到光栅板左端的校对线呈现出全黑或全白时，说明光栅板已与光栅图对直了。这时右手可放下右端的光栅板。对于大型的图片，也可以将他们先用磁性吸附，固定在专门用于校准光栅线的灯箱上，退后两步看效果，然后轻轻敲击光栅板的边沿，进行调整，到光栅图上的校对线对齐，或眼睛看上去图像清晰了，就可以了。但这需要一定的经验。将光栅板复合到光栅图上的方法很多，自动化程度比较髙，气动带动橡胶棍压紧，自动复合的冷裱机，适宜于产量比较高，图又比较大的情况下使用。产量比较低的，可以采用自动化程度比较低的冷裱机，拧两边的压紧杆，用手边转动橡胶棍、边压紧，慢慢复合。复合的操作过程：将有光栅的一面朝下，将略大于光栅板的双面胶平摊在光栅板上，将1/3左右送到两个橡胶棍中间，压下上面的橡胶棍，将双面胶的下面一层纸撕到一半的位置，从下方往回折，退出光栅板，前面部分的双面胶就已经粘合在板上了，再将它退回到两个橡胶棍中间，压紧，提起另一端的双面胶，将下面一层透明膜拉向上面，搓动上面的橡胶棍，一直到双面胶全部贴向光