CN105128589A - 一种用uv-led喷墨打印机实现油画立体复制的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用UV-LED喷墨打印机实现油画立体复制的方法，包括以下步骤：1）使用二维非接触式扫描设备获取油画的彩色图像信息；2）使用三维扫描设备获取油画颜料高度信息并建立油画表面形态三维模型；3）根据模型的Z轴高度确定打印层数，其层数为Z轴最大值除以白色UV油墨单层平均厚度；4）提取每一分层的截面，矢量化处理后导入UV打印机等待打印；5）按照分层数据以白色UV油墨进行叠加打印，得到油画白色三维实体；6）将彩色图像在油画白色三维实体上打印，形成立体油画复制品。本发明可真实还原油画原稿表面颜料的凹凸起伏特征，具有真实油画的立体观感，弥补了一般喷绘打印无法实现油画立体复制的不足，能够满足高保真油画复制的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种油画复制方法，具体涉及用UV-LED喷墨打印机实现油画立体复制的方法。
背景技术
随着人们的审美水平的不断提高，大家对油画艺术品质量的要求也越来越高，然而世界名画原稿一般消费者很难获得，故高仿真复制油画越来越受到人们的亲睐。
目前油画高仿真复制的相关专利有：（1）“在织物上通过丝网印刷制作仿真油画的方法”（1997.7），公开号：CN1155479A，该专利能够制作一定的油画表面立体起伏感，但无法复制与原画一模一样的颜料高度；（2）“一种复制油画新工艺”（1999.12），公开号CN1236711A，该专利使用二维扫描仪获取油画图像信息，并用喷墨打印机打印出来，无法实现油画表面高低起伏的复制；（3）“一种浮雕油画及其制作方法”（2003.8），公开号CN1436671A，该专利使用一种粘合剂粘贴在油画布上，再在其表面上上色，其立体感强，但制作效率低，且难以对油画原稿进行复制。（4）“THREE-DIMENSIONALOFFSETPRINTINGMETHODFOROILPAINTINGPRINTING”（2012.8），国际公布号WO2012/113141A1，该专利先使用丝网印刷制作油画表面的凹凸起伏，再使用胶印的方法得到具有凹凸感的油画，但由于没有精确的原稿表面高低起伏数据，所以复制出的油画表面高低起伏必然是不准确的；（5）“一种高仿真油画面料印花工艺”（2012.12），公开号CN103103814A，该专利主要通过制备油画面料，使得打印出来的油画具有原画的色光和总体观感，但也缺乏颜料凹凸起伏的复制；（6）“一种表面具有立体感的油画制作方法”（2013.6），公开号CN103332095A，该专利主要通过粘贴立体绳索或金属物品来实现油画的立体观感，但作为油画复制目的来说，无法实现原稿的高保真复制；（7）“一种油画复制的方法”（2014.5），公开号CN103770488A，该专利通过测厚仪来测量原画颜料凹凸起伏的高度，并用丝网印刷与胶印的方式进行复制，该方法可以大体上复制原稿的颜料高度，但使用测厚仪测量颜料高度效率低，不连续，只能测某一点的厚度，且该复制方法耗时长，成本高，不适于小批量的复制。另外，如果使用手绘复制油画，也存在许多问题，其过程需要时间长，效率低，颜料的颜色与笔触的高低起伏很难做到精确的复制，成画质量在很大程度上受作画人员水平的限制。
发明内容
本发明的目的旨在克服上述方法的不足，而提供一种利用UV-LED喷墨打印技术进行油画的高仿真立体复制，不仅再现油画的色彩与纹理，而且能精确复制出油画表面颜料高低起伏的立体形态，比起现有方法，其效率高，效果好，方案简单且成本低，还适用于小批量甚至单幅作品的复制。
为实现上述目的，本发明采用以下的技术方案。
用UV-LED喷墨打印机实现油画立体复制的方法，所述制作方法包括以下步骤：
1）使用二维非接触式扫描设备通过CCD镜头对油画原稿进行扫描，获取油画的彩色图像信息；
2）使用三维扫描设备获取油画表面颜料凹凸特征信息，建立油画表面形态三维模型；
3）根据油画表面形态三维模型的Z轴最大值确定打印层数，所述打印层数为所述Z轴最大值除以白色UV油墨的单层平均厚度，所述白色UV油墨的单层平均厚度在10μm-20μm之间；
4）使用三维CAD软件对由步骤2）得到的所述油画表面形态三维模型进行分层处理，生成等高线，再用图像编辑处理软件对所述等高线进行边界提取、矢量化处理，并转换为UV-LED喷墨打印机可识别的格式的实地色块后导入打印机中等待打印；
5）根据所述实地色块以白色UV油墨在承印材料上进行叠加打印，得到具有与油画原稿表面凹凸起伏高度一致的油画白色三维实体；
6）在UV-LED喷墨打印机的控制软件中设置使由步骤1）所获取的所述彩色图像位置与所述油画白色三维实体的图像位置相对应，然后使用四色UV-LED颜料型油墨在油画白色三维实体上打印所述彩色图像信息，最终得到彩色立体复制品。
进一步优化地，步骤1）中的非接触式扫描设备可以为台式扫描仪或移动式采集系统，光学水平分辨率应不低于300dpi。
进一步优化地，步骤2）中的三维扫描设备可以为三维激光扫描仪、结构光三维扫描仪或基于摄影测量原理的三维扫描系统，扫描精度应不低于10μm。
进一步优化地，步骤4）中的所述三维CAD软件可以是PRO-E、Rhino犀牛软件、SolidWorks或GeomagicStudio；所述图像编辑处理软件可以是Photoshop或AdobeIllustrator。
进一步优化地，步骤5）中所使用的UV喷墨打印设备应支持白色底纹打印功能，且支持最大介质厚度应达到10mm。
进一步优化地，步骤5）中所述承印材料可以是亚麻油画布、纯棉油画布、涤纶油画布、由55%麻，45%棉组成的棉麻油画布或其他材质油画布。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.采用UV环保型油墨，对环境无污染，无需等待干燥，且色彩鲜艳逼真；2.采用三维扫描设备对油画原稿进行扫描，可获取油画表面凹凸形态数据，建立精确的油画的表面形态三维模型；3.使用UV-LED喷墨打印机叠加打印的方法能够实现精确的油画表面立体形态复制，其精度在10μm-20μm之间，人眼几乎无法觉察，复制品非常真实，且均为机器自动复制；4.成品不需要进行后处理，且耐水、耐磨性好。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施和保护不限于此。
本实例的用UV-LED喷墨打印机实现油画立体复制的方法，包括油画原稿的二维彩色扫描、三维立体扫描；油画三维模型的分层处理；UV-LED喷墨叠加打印三个主要部分，以下分步进行说明。
（1）选取一幅手工油画，画幅30cm×30cm；
（2）用二维非接触式彩色扫描仪对其进行扫描，获取油画原稿的色彩及纹理信息。其中扫描仪的扫描原件为RGB三线线阵CCD；单幅扫描尺寸为618*1400mm；水平光学分辨率达到530dpi；扫描保存格式为“.GIFf”；
（3）用三维激光扫描仪对油画原稿进行扫描，获取油画颜料凹凸高度数据，建立油画表面形态三维模型。其中所使用的三维激光扫描仪垂直精度达到10μm，扫描后得到油画的点云模型，三角化后得到“.STL”文件；
（4）使用GeomagicStudio软件进行模型分层处理。首先用软件打开油画三维模型文件，使用软件中自带的等高线生成工具，按照白色UV油墨的厚度进行等高线等高距设置。测量所得本实施例中所用的白色UV油墨单层厚度为13.7μm，即以13.7μm为等高距生成等高线，油画三维模型Z轴最大值为1240μm，结果共生成90层等高线；
（5）将闭合的等高线图形导入PHOTOSHOP软件中，使用软件的“魔棒”功能，将每一层的等高线提取出来，并以等高线为边缘，使用“建立工作路径”与“创建矢量蒙版”功能，生成90层截面的矢量化文件，并填充为黑色，最后另存为“.EPS”格式；
（6）将90层分层图片批量导入UV-LED喷墨打印机进行打印，把准备好的亚麻油画布固定在打印平台上，设定打印位置右边距为20mm，下边距为22mm；截面叠加打印的顺序按照分层结果从低至高排序；截面原来的黑色填充色用打印机的“白墨替代功能”替换成白色UV油墨打印；打印头距离设置为离打印平台2.5mm。
（7）90层分层图片经过叠加打印后，形成油画白色三维实体，即原稿的颜料凹凸起伏高度复制完成；
（8）将通过二维彩色扫描获取到的油画图像信息导入UV-LED喷墨打印机，在UV-LED喷墨打印机的控制软件中设定其打印位置右边距为20mm，下边距为22mm，与油画白色三维实体相对应，使用四色UV-LED颜料型油墨将二维彩色扫描获取到的油画图像信息进行彩色打印，打印图像覆盖在油画白色三维实体上，最终形成一幅油画复制品。
所得复制品的表面凹凸感与原稿几乎一致，色彩复制准确，达到了油画高保真复制的要求，精度在10μm-20μm之间，人眼几乎无法觉察，复制品非常真实，且均为机器自动复制；成品不需要进行后处理，且耐水、耐磨性好。
Claims (7)
1.种用UV-LED喷墨打印机实现油画立体复制的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）使用二维非接触式扫描设备通过CCD镜头对油画原稿进行扫描，获取油画的彩色图像信息；
2）使用三维扫描设备获取油画表面颜料凹凸特征信息，建立油画表面形态三维模型；
3）根据油画表面形态三维模型的Z轴最大值确定打印层数，所述打印层数为所述Z轴最大值除以白色UV油墨的单层平均厚度，所述白色UV油墨的单层平均厚度为10μm-20μm；
4）使用三维CAD软件对由步骤2）得到的所述油画表面形态三维模型进行分层处理，生成等高线，再用图像编辑处理软件对所述等高线进行边界提取、矢量化处理，并转换为UV-LED喷墨打印机可识别的格式的实地色块后导入打印机中等待打印；
5）根据所述实地色块以白色UV油墨在承印材料上进行叠加打印，得到具有与油画原稿表面凹凸起伏高度一致的油画白色三维实体；
6）在UV-LED喷墨打印机的控制软件中设置使由步骤1）所获取的所述彩色图像信息与所述油画白色三维实体的图像相对应，然后使用四色UV-LED颜料型油墨在油画白色三维实体上打印所述彩色图像信息，最终得到彩色立体复制品。
2.根据权利要求1所述的用UV-LED喷墨打印机实现油画立体复制的方法，其特征在于步骤1）中的非接触式扫描设备为台式扫描仪或移动式采集系统，光学水平分辨率不低于300dpi。
3.根据权利要求1所述的用UV-LED喷墨打印机实现油画立体复制的方法，其特征在于步骤2）中的三维扫描设备为三维激光扫描仪、结构光三维扫描仪或基于摄影测量原理的三维扫描系统，扫描精度应不低于10μm。
4.根据权利要求1所述的用UV-LED喷墨打印机实现油画立体复制的方法，其特征在于步骤4）中的所述三维CAD软件是PRO-E、Rhino犀牛软件、SolidWorks或GeomagicStudio；所述图像编辑处理软件是Photoshop或AdobeIllustrator。
5.根据权利要求1所述的用UV-LED喷墨打印机实现油画立体复制的方法，其特征在于步骤5）中所使用的UV喷墨打印设备应支持白色底纹打印功能，且支持最大介质厚度应达到10mm。
6.根据权利要求1所述的用UV-LED喷墨打印机实现油画立体复制的方法，其特征在于步骤5）中所述承印材料为油画布。
7.根据权利要求6所述的用UV-LED喷墨打印机实现油画立体复制的方法，其特征在于亚麻油画布、纯棉油画布、涤纶油画布、或由55%麻和45%棉组成的棉麻油画布。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151209 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |