Síntese de imagem em impressão estéreo
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Do ponto de vista do processo de impressão tridimensional, a síntese de imagens estéreo é o elo mais importante na impressão estéreo, e seu efeito está diretamente relacionado à qualidade do material impresso. Existem muitos métodos para a síntese de imagens estereoscópicas. Este artigo descreve três métodos típicos de síntese de imagens estereoscópicas.
Em primeiro lugar, síntese de imagem estéreo tradicional
1. Métodos simultâneos de fotografia e síntese
Captura e síntese de imagens estereoscópicas são realizadas simultaneamente. Com uma câmera estéreo de tamanho grande, o eixo óptico da câmera é centralizado no assunto enquanto a imagem está sendo visualizada. Ao mesmo tempo, a grade sobreposta ao fotorreceptor se move na direção oposta (veja a Fig. 1).
Figura 1 Captura e síntese de imagem estereoscópica Figura 2 Síntese de projeção de varredura em movimento
2. Método de síntese de projeção óptica
Uma câmera estéreo com várias lentes ou uma câmera plana de lente única é equipada com um guia de posicionamento para capturar um conjunto de imagens planas das cenas esquerda e direita, e o filme é então submetido a um método de projeção óptica.
2.1 método de síntese de projeção de movimento relativo de filme de grade e fotossensível (Figura 2)
Figura 3 Alterando a síntese da projeção do ângulo de projeção
2.2 alterar o método de síntese de projeção de ângulo de projeção (Figura 3)
Em segundo lugar, a síntese de imagem estéreo do computador
1. Método de processamento de imagem de impressão tridimensional por multi-view
Fazer uma imagem impressa tridimensional usando as vistas esquerda e direita é o método mais simples de processamento de imagem estereoscópica, mas ela deve ser tomada por uma câmera estéreo profissional ou simulada pelos ângulos de observação dos olhos esquerdo e direito. Como a fotografia tirada contém informações estereoscópicas, o método de processamento de imagens também é relativamente simples, desde que cada visualização seja dividida e combinada, mas cada imagem deve ter o mesmo tamanho.
Normalmente, para se obter um melhor efeito estereoscópico, geralmente é necessário usar duas ou mais imagens, isto é, filmar a partir de múltiplos ângulos, para que a imagem impressa possa produzir um melhor efeito estereoscópico em diferentes ângulos. De acordo com a análise do princípio de imagem da placa de lente cilíndrica, desde que as respectivas vistas constituintes da imagem estereoscópica sejam adequadamente processadas, as vistas esquerda e direita são respectivamente decompostas em tiras de imagem muito finas, que são colocadas em ambos os lados da imagem. o eixo óptico de cada lente cilíndrica e, respectivamente, Faça os olhos esquerdo e direito apenas ver a informação da vista correspondente.
O processo de sintetizar a imagem estereoscópica a partir da visão múltipla é como mostrado na FIG. 4, e as imagens visuais da esquerda e da direita são desbastadas verticalmente de acordo com os parâmetros da placa de grade, e as mesmas barras numeradas são arranjadas sequencialmente de acordo com a ordem de posição das imagens no momento do disparo para formar uma nova moldura. A imagem incluindo a informação estéreo é tal que cada tira de imagem (A1, B1, C1 na Fig. 4) deve ocupar um passo. Desta forma, a informação de posição correspondente de cada grupo de imagens de cena é organizada seqüencialmente em intervalos iguais sob o mesmo número de linhas de varredura, e a chave da síntese de imagem de varredura de varredura é a correspondência mútua entre as tiras de imagem de cena numerada.
Figura 4 Processo de imagem rasterizada de síntese computacional
Como mostrado na Figura 5, os olhos esquerdo e direito podem visualizar a imagem de cada cena através de diferentes unidades de pitch da placa de grade. As imagens de cada unidade visualizada são diferentes, mas podem ser sintetizadas no cérebro. E forme uma imagem estéreo. Quando o espectador faz qualquer movimento contínuo no mesmo plano horizontal, as imagens combinadas vistas pelos olhos esquerdo e direito também são continuamente alteradas, e as imagens estereoscópicas formadas no cérebro são continuamente alteradas de acordo, como se os olhos estivessem vendo diretamente os três reino tridimensional da cena real. Isso alcança o propósito da exibição de imagens tridimensionais.
Figura 5 Diagrama esquemático do efeito visual da impressão tridimensional
2. Visão de plano para processar imagem impressa estereoscópica
Devido ao desenvolvimento da tecnologia de processamento de imagem por computador, pode ser realizado um trabalho de processamento de imagem muito complicado. Por meio do método de processamento de imagens, não apenas as imagens da vista esquerda e direita podem ser sintetizadas na mesma imagem estereoscópica da percepção da cena, mas também imagens planares arbitrárias não relacionadas podem ser sintetizadas em uma imagem pseudoestereoscópica, ou seja, um estereoscópio virtual. imagem que na verdade não existe pode ser gerada. . Com esse método, não apenas imagens diferentes podem ser combinadas em uma imagem pseudoestereoscópica, mas também diferentes partes de uma imagem planar podem ter diferentes efeitos estereoscópicos. No entanto, esse método de processamento de imagem é mais complicado do que o método de processamento de imagens estereoscópico com múltiplas visualizações, e só pode ter um número limitado de camadas de profundidade e não pode ter um nível de profundidade arbitrário como uma imagem estéreo real. Pseudo perspectiva.
A maior diferença do método multi-view é que o método de processamento da visão pseudo-estereoscópica não é organizar as faixas de imagem segmentadas na ordem das vistas esquerda e direita, mas organizá-las de acordo com a visão estereoscópica. As vistas esquerda e direita já não estão dispostas na mesma coluna. Abaixo da lente. Conforme mostrado na Figura 6, o plano A é uma imagem plana que está mais próxima do olho, e o plano B é uma imagem planar que fica mais distante do olho. Para sintetizar as duas imagens em uma imagem estereoscópica com uma sensação quase distante, é necessário dividi-las em No plano C. Para a atração próxima A, as imagens formadas pelos olhos esquerdo e direito estão localizadas respectivamente nos lados direito e esquerdo do plano C (a e a1); e os pontos distantes B, as imagens formadas pelos olhos esquerdo e direito estão localizadas respectivamente nos lados direito e esquerdo do plano C (b e b1). Ao observar a imagem do plano C, a imagem da esquerda entra no olho esquerdo através da lente cilíndrica, e a imagem da direita entra no olho direito para formar uma visão estereoscópica. Portanto, o propósito do processamento de imagens é calcular os pontos no plano C de acordo com a distância da imagem do olho. Projete o ponto e calcule a posição das coordenadas depois que a imagem de cada profundidade de campo for sintetizada. O princípio para processar imagens pseudoestereoscópicas de várias profundidades de campo é o mesmo, exceto que o número de imagens divididas é maior.
Vale ressaltar que, além do cálculo da projeção do plano-C nos pontos próximos e distantes, também é necessário considerar a oclusão dos objetos distantes pelos objetos em close-up. Se os diferentes efeitos de oclusão dos olhos esquerdo e direito forem calculados quando a oclusão é processada, um melhor efeito estereoscópico pode ser obtido.
Figura 6 Relação de projeção entre objetos próximos e distantes
Em terceiro lugar, com base na síntese de imagem estéreo 3D4U
"3D4U PRINTING Special Effects Design Design Software" é um software profissional abrangente desenvolvido pela Medib Leopard. É o único software abrangente do mundo com um conjunto completo de produção e saída de efeitos visuais e estéreo profissionais. Ele tem sido amplamente utilizado e reconhecido pela indústria de impressão tridimensional no mundo, e seu formato de saída de imagem tornou-se gradualmente o formato de saída padrão da indústria de impressão tridimensional e da indústria de produção digital.
1. Produza uma imagem estéreo real a partir de uma imagem plana
Uma sequência de imagens estereoscópicas é normalmente obtida por um sistema de câmera estéreo. Mas as imagens que normalmente temos não são derivadas de um sistema tão especial, mas uma única foto tirada por uma câmera geral. Naturalmente, podemos sintetizar algumas cenas sintetizando cenas e depois sintetizá-las com diferentes aberrações para obter o diagrama de seqüência. Em um mapa composto, a variação de profundidade de cada objeto em si é ignorada, o que é razoável para objetos pequenos, mas pode não ser ideal para objetos maiores. Como a variação de aberração de cada objeto é descontínua e parece mais nervosa, o realismo do estereograma sintetizado não é tão perfeito quanto o estereograma obtido pela fotografia estéreo. Sabemos que uma seqüência de imagens estéreo é geralmente composta de várias fotografias tiradas em diferentes posições paralelas, e cada imagem única não difere da imagem que costumamos ter. Se soubermos a forma do objeto sendo fotografado, sob certas condições, podemos calcular uma imagem de sequência estereoscópica a partir de uma imagem simples. O 3D4U nos fornece essa ferramenta, um conversor de imagem de seqüência plana para estéreo. Podemos gerar uma imagem de sequência estereoscópica a partir de uma imagem usando cenas de forma conhecida ou cenas semelhantes a essas formas. No diagrama de sequência estéreo gerado, é dada uma aberração continuamente variável, que pode ser armazenada diretamente em um arquivo de imagem de formato estéreo MB3D ou em uma seqüência de imagens de formato MBF. O formato anterior é usado para edição de imagens rasterizadas, e o último é usado para a síntese de imagens rasterizadas.
2. Usando o Photoshop com 3D4U para fazer uma exibição estéreo
2.1 Primeiro faça uma imagem bem projetada no Photoshop e salve-a no formato * .psd. Recorte cada camada, a cor de fundo da camada deve ser consistente com a cor de fundo real do original e salve-a no formato * .jpg. Este passo é usar a ferramenta de máscara de forma rápida e conveniente em 3D4U, o que pode economizar muito dinheiro. O tempo do mascaramento manual (Figura 7).
Figura 7 Processando camadas de imagens no Photoshop
2.2 Em seguida, ligue para o 3D4U e chame a imagem * .jpg que acabou de ser cortada no 3D4U. Depois que cada imagem * .jpg é produzida através de máscara ou imagem estéreo, ela deve ser armazenada no formato * .mbf ou * .mb3d. A imagem estéreo final pode ser renderizada no Raster Image Editor (Figura 8).
Figura 8 Chamando e processando imagens em 3D4U
2.3 Para qual imagem usar o formato * .mbf, que usa * .mb3d, precisamos ver a forma do conteúdo da imagem. Por exemplo, para refletir o efeito tridimensional do próximo e do longe, a praia é ajustada pela imagem rasterizada → ferramenta → formação de imagem estéreo. O formato do arquivo após o armazenamento é o formato * .mbf (Figura 9).
Figura IX Escolhendo o formato correto para armazenar a imagem
2.4 Você pode olhar para a pré-visualização. Como o número de imagem 12 foi usado na opção de formação de imagem estéreo, o número máximo de imagens é ajustado para 12 no sintetizador raster, que se torna uma animação de 12 quadros. Agora você pode sentir o efeito estéreo da imagem. Os caracteres e flores simples podem ser armazenados diretamente no formato * .mbf após a máscara. Pressione shift para ver facilmente o efeito final da máscara (Figura 10).
Figura 10 Visualizar o efeito da máscara
2.5 Depois que todas as imagens estiverem armazenadas, você poderá iniciar a edição de imagens raster. Abra o editor de imagens raster, ajuste o tamanho, ajuste a unidade em Arquivo → Configurações de Parâmetros → Itens Gerais, carregue todas as imagens e ajuste o nível da imagem. Ajuste a aberração após o carregamento e salve-a após a visualização (Figura 11).
Figura 11 Editando imagens rasterizadas com o editor de imagens raster 3D4U
2.6 Faça uma imagem rasterizada. Como o número máximo de fotos é 12, é renderizado 12 vezes. Abra o arquivo → configuração de parâmetro → personalizado, como grade de 2mm importada de 24 linhas, a saída é calculada como 24 linhas × 12 quadros = 288 / polegada, com 300dpi. Clique na varredura vertical para criar uma imagem rasterizada → ajuste o tamanho da saída e clique em OK (Figura 12).
Figura 12 Renderizando e ajustando o tamanho da saída
2.7 Finalmente, você pode gerar uma visualização e criar um pequeno efeito GIF animado. Depois de olhar para o efeito final da placa de grade, ela pode ser impressa (Figura 13).
Figura 13 Visualizar imagem estéreo
Em quarto lugar, a conclusão
Os três métodos de síntese de imagem acima são amplamente utilizados na impressão estéreo, por isso são relativamente centrais e típicos no método de síntese de imagem estéreo. Com o desenvolvimento da tecnologia de síntese de imagem por computador, o método de síntese de imagem estéreo será mais maduro, e a impressão estereoscópica terá maior desenvolvimento.