CN113119626A - 一种3d立体书制作的方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种3D立体书制作的方法，该方法具体为：步骤S1、对故事情节进行场景分割；步骤S2、对划分后的每个故事情节进行故事场景制作；步骤S3、将故事场景进行拍摄转化成场景的主视图、俯视图、左视图三个视图；步骤S4、通过透视投影算法对主视图、俯视图、左视图三个视图加标注尺寸注释；步骤S5、将标注尺寸后的三个视图制作成二维的剪纸效果图纸，并将二维的剪纸效果图纸还原成3D立体书。该发明有助于提高3D资源的重复利用率。
Description
技术领域
本发明涉及3D特效制作技术领域，特别是一种3D立体书制作的方法及其系统。
背景技术
随着手机，电脑和ipad等电子产品逐渐成为人们的日常生活用品，人们的阅读选择也逐渐趋于多元化，对传统图书产生强烈的冲击。传统图书如何应对日益激烈竞争，成为出版行业普遍关心的问题。在这种形势下，立体图书的出现在一定程度上为传统图书的创新找到了一条新路。立体书凭借其立体，多功能，互动的特点，比平面书籍更能激发读者的探索欲，求知欲。
目前国内立体书市场大多以引进国外优秀立体书为主，自主设计水平较低，缺乏原创性，或者有好的原创性，也因为立体书制作具有复杂性，不系统性和周期长等特点，而止步在构想上。
发明内容
为克服上述问题，本发明的目的是提供一种3D立体书制作的方法，有助于提高3D资源的重复利用率，同时也能把想像中的3D场景在系统中快速搭建，让用户获得更好的3D视觉享受。
本发明采用以下方案实现：一种3D立体书制作的方法，所述方法包括如下步骤：
步骤S1、对故事情节进行场景分割；
步骤S2、对划分后的每个故事情节进行故事场景制作；
步骤S3、将故事场景进行拍摄转化成场景的主视图、俯视图、左视图三个视图；
步骤S4、通过透视投影算法对主视图、俯视图、左视图三个视图加标注尺寸注释；
步骤S5、将标注尺寸后的三个视图制作成二维的剪纸效果图纸，并将二维的剪纸效果图纸还原成3D立体书。
进一步的，所述步骤S1进一步具体为：把故事情节分割成几个小故事，每个小故事就是一节3D场景，每一节场景能做为3D立体书中的一页，并确定每一节场景中哪些采用文字展示，哪些采用3D效果来展示。
进一步的，所述步骤S2进一步具体为：步骤S21、新建一场景，当作当前故事章节的底板；
步骤S22、制作模型，即能使用过往制作过的模型，也能导入网上可免费使用的3D物件模型；
步骤S23、按当前故事章节，拖动文字模块，放到场景中，做为场景的正文内容；
步骤S24、拖动故事中需要用到的人物，物件，合理分布在场景中；
步骤S25、对场景中物件及角色进行层次，大小比例，角度进行调整，来制作好故事场景；
步骤S26、重复执行步骤S21，对下一场景进行制作，直到整本立体书制作完毕。
进一步的，步骤S3进一步具体为：对当前构建好的故事场景，对正面，侧面，及上面分别进行拍摄，可调整角度，镜头远近，以达到最佳效果；其中的转换原理:场景的三个视图，分别从正面、上面和侧面，三个不同方向看一个物体，然后拍摄出三张所看到的图即视图；其中，从正面看到的图形，称为主视图；从上面看到的图形，称为俯视图；从侧面看到的图形，称为左视图。
本发明还提供了一种3D立体书制作的系统，所述系统包括分割模块、场景制作模块、视图转化模块、尺寸注释模块、以及立体书生成模块；
所述分割模块，用于对故事情节进行场景分割；
所述场景制作模块，用于对划分后的每个故事情节进行故事场景制作；
所述视图转化模块，将故事场景进行拍摄转化成场景的主视图、俯视图、左视图三个视图；
所述尺寸注释模块，通过透视投影算法对主视图、俯视图、左视图三个视图加标注尺寸注释；
所述立体书生成模块，将标注尺寸后的三个视图制作成二维的剪纸效果图纸，并将二维的剪纸效果图纸还原成3D立体书。
进一步的，所述分割模块的实现方式进一步具体为：把故事情节分割成几个小故事，每个小故事就是一节3D场景，每一节场景能做为3D立体书中的一页，并确定每一节场景中哪些采用文字展示，哪些采用3D效果来展示。
进一步的，所述场景制作模块进一步具体包括：底板生成单元、模型形成单元、正文内容形成单元、场景内容生成单元、调整单元、立体书形成单元；
所述底板生成单元，用于新建一场景，当作当前故事章节的底板；
所述模型形成单元，用于制作模型，即能使用过往制作过的模型，也能导入网上可免费使用的3D物件模型；
所述正文内容形成单元，按当前故事章节，拖动文字模块，放到场景中，做为场景的正文内容；
所述场景内容生成单元，用于拖动故事中需要用到的人物，物件，合理分布在场景中；
所述调整单元，对场景中物件及角色进行层次，大小比例，角度进行调整，来制作好故事场景；
所述立体书形成单元，重复执行底板生成单元到所述调整单元，对下一场景进行制作，直到整本立体书制作完毕。
进一步的，所述视图转化模块的实现方式进一步具体为：对当前构建好的故事场景，对正面，侧面，及上面分别进行拍摄，可调整角度，镜头远近，以达到最佳效果；其中的转换原理:场景的三个视图，分别从正面、上面和侧面，三个不同方向看一个物体，然后拍摄出三张所看到的图即视图；其中，从正面看到的图形，称为主视图；从上面看到的图形，称为俯视图；从侧面看到的图形，称为左视图。
本发明的有益效果在于：本发明实现了立体场景转化成2D剪纸效果再还原成3D立体书的方法，有助于提高3D资源的重复利用率，同时也能把想像中的3D场景在系统中快速搭建，经过透视投影技术，也能加快设计人员快速把场景变成剪纸效果，并对比场景让用户获得更好的3D视觉享受。
附图说明
图1是本发明的方法流程示意图。
图2是透视投影的基本模型。
图3是透视图成像原理示意图。
图4是有限视平面的可视区间。
图5是透视投影的视椎体模型。
图6是本发明的系统原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
请参阅图1所示，本发明提供了一种3D立体书制作的方法，所述方法包括如下步骤：
步骤S1、对故事情节进行场景分割；
步骤S2、对划分后的每个故事情节进行故事场景制作；
步骤S3、将故事场景进行拍摄转化成场景的主视图、俯视图、左视图三个视图；
步骤S4、通过透视投影算法对主视图、俯视图、左视图三个视图加标注尺寸注释；
步骤S5、将标注尺寸后的三个视图制作成二维的剪纸效果图纸，并将二维的剪纸效果图纸还原成3D立体书。
下面结合一具体实施例对本发明作进一步说明：
一种3D立体书制作的方法，
1、对故事情节进行场景分割；
把故事情节分割成几个小故事，每个小故事就是一节3D场景，每一节场景能做为3D立体书中的一页，并确定每一节场景中哪些采用文字展示，哪些采用3D效果来展示。
2、对划分后的每个故事情节进行故事场景制作；
其中的步骤如下：
（1）新建一场景，当作当前故事章节的底板。
（2）制作模型，也可以使用过往制作过的可模型，也可以导入网上可免费使用的3D物件模型；
（3）按当前故事章节，拖动文字模块，放到场景中，做为场景的正文内容；
（4）拖动故事中需要用到的人物，物件，合理分布在场景中；
（5）对场景中物件及角色进行层次，大小比例，角度参数进行调整；
（6）重复执行（1），对下一场景进行制作，直到整本立体书制作完毕。
3、将故事场景进行拍摄转化成场景的主视图、俯视图、左视图三个视图；
这一步主要对当前构建好的3D场景，对正面，侧面，及顶视图分别进行拍摄，可适当调整角度，镜头远近，以达到最佳效果。
其中的转换原理：场景的三视图，分别从正面、上面和侧面（左面或右面），三个不同方向看一个物体，然后拍摄出三张所看到的图即视图。其中，从正面看到的图形，称为主视图；从上面看到的图形，称为俯视图。从侧面看到的图形，称为侧面图（经常以左视图为主），反之，也可由视图到立体书的场景进行转换，只是仅由一个视图无法准确还原出场景，只有借助于三个视图的综合分析、对比本系统制作好的场景才能确定场景。
4、通过透视投影算法对主视图、俯视图、左视图三个视图加标注尺寸注释；
其中的透视投影算法原理如下：
基本的透视投影模型由视点E和视平面P两部分构成（要求E不在平面P上）。视点可以认为是观察者的位置，也是观察三维世界的角度。视平面就是渲染三维对象透视图的二维平面。如图2所示。对于世界中的任一点X，构造一条起点为E并经过X点的射线R，R与平面P的交点Xp即是X点的透视投影结果。三维世界的物体可以看作是由点集合 { Xi} 构成的，这样依次构造起点为E，并经过点Xi的射线Ri，这些射线与视平面P的交点集合便是三维世界在当前视点的透视图，如图3所示。
基本透视投影模型对视点E的位置和视平面P的大小都没有限制，只要视点不在视平面上即可。P无限大只适用于理论分析，实际情况总是限定P为一定大小的矩形平面，透视结果位于P之外的透视结果将被裁减。可以想象视平面为透明的玻璃窗，视点为玻璃窗前的观察者，观察者透过玻璃窗看到的外部世界，便等同于外部世界在玻璃窗上的透视投影。
当限定P的大小后，视点E的可视区间（或叫视景体）退化为一棱椎体，如图4所示。该棱椎体仍然是一个无限区域，其中视点E为棱椎体的顶点，视平面P为棱椎体的横截面。实际应用中，往往取位于两个横截面中间的棱台为可视区域（如图5所示），完全位于棱台之外的物体将被剔除，位于棱台边界的物体将被裁减。该棱台也被称为视椎体，它是计算机图形学中经常用到的一个投影模型。
5、将标注尺寸后的三个视图制作成二维的剪纸效果图纸（即根据视图来做出剪纸效果图纸），并将二维的剪纸效果图纸还原成3D立体书。
总之，本发明中用户只需构思故事情节，制作人员只需要把故事情况分割成几个小故事，每个小故事就是一个3D场景，每一节场景可以做为3D立体书中的一页,人物及物件摆设可以直接采用现有预设物件。像积木方块一样摆放到场景中即可制作立体书。
如图6所示，本发明还提供了一种3D立体书制作的系统，所述系统包括分割模块、场景制作模块、视图转化模块、尺寸注释模块、以及立体书生成模块；
所述分割模块，用于对故事情节进行场景分割；
所述场景制作模块，用于对划分后的每个故事情节进行故事场景制作；
所述视图转化模块，将故事场景进行拍摄转化成场景的主视图、俯视图、左视图三个视图；
所述尺寸注释模块，通过透视投影算法对主视图、俯视图、左视图三个视图加标注尺寸注释；
所述立体书生成模块，将标注尺寸后的三个视图制作成二维的剪纸效果图纸，并将二维的剪纸效果图纸还原成3D立体书。
其中，所述分割模块的实现方式进一步具体为：把故事情节分割成几个小故事，每个小故事就是一节3D场景，每一节场景能做为3D立体书中的一页，并确定每一节场景中哪些采用文字展示，哪些采用3D效果来展示。
所述场景制作模块进一步具体包括：底板生成单元、模型形成单元、正文内容形成单元、场景内容生成单元、调整单元、立体书形成单元；
所述底板生成单元，用于新建一场景，当作当前故事章节的底板；
所述模型形成单元，用于制作模型，即能使用过往制作过的模型，也能导入网上可免费使用的3D物件模型；
所述正文内容形成单元，按当前故事章节，拖动文字模块，放到场景中，做为场景的正文内容；
所述场景内容生成单元，用于拖动故事中需要用到的人物，物件，合理分布在场景中；
所述调整单元，对场景中物件及角色进行层次，大小比例，角度进行调整，来制作好故事场景；
所述立体书形成单元，重复执行底板生成单元到所述调整单元，对下一场景进行制作，直到整本立体书制作完毕。
所述视图转化模块的实现方式进一步具体为：对当前构建好的故事场景，对正面，侧面，及上面分别进行拍摄，可调整角度，镜头远近，以达到最佳效果；其中的转换原理:场景的三个视图，分别从正面、上面和侧面，三个不同方向看一个物体，然后拍摄出三张所看到的图即视图；其中，从正面看到的图形，称为主视图；从上面看到的图形，称为俯视图；从侧面看到的图形，称为左视图。
本发明的应用场景如下：
比如要制作一本西游记的3D立体书，主要人物便是孙悟空，唐僧，猪八戒，沙和尚，白龙马。
《西游记》原著共有100回,但并不是一回一个故事,唐僧师徒四人经历了九九八十一难,就有81个故事,再加上之前的孙悟空大闹天宫，猴王出世,可发分成83个故事。
这里以猴王出世来说明，如果看原著，可以大致总结为，孙悟空是在傲来国边是海中的花果山中的仙石中崩出来的,并带领猴子猴孙们找到花果山水帘洞，高登王位号称美猴王。
如果要精确表达这一环节，可以在这一场景中布景一个大海，大海中一座山，山顶一块石头，加一个炸裂的特效，并在中间摆上一个石猴，并在山中挂一瀑布，瀑布打开里面可以见到花果山福地，福地中可以摆放石锅、石灶、石碗、石盆、石床、石凳。
传统制作上面，要一次性把书中的内容想像完成，如果做好剪纸后发现错了，经常要推倒重来，耗时耗力。而采用本系统，则可以所有的场景，角色，以及人物，通过3D物件的形式摆放到场景中去，而且可以模拟效果，比如石猴从石头中出来的角度，速度都能在场景中先进行演练。
发现水帘洞的场景也可以用不同的瀑布演示出最佳效果。在这些场景摆放完成后。再在适当的位置摆上文字说明模块。全部完全成后，可以用透视摄像从正面，侧面，以及顶面拍出图，并标注出尺寸。如果效果不佳也可以反复重新调整场景，直到出最佳效果。将标注尺寸后的三个视图制作成二维的剪纸效果图纸（即根据视图来做出剪纸效果图纸），并将二维的剪纸效果图纸还原成3D立体书。
后面的章节也是如此，而且大量的角色和场地是可以复用的，而且透视场景，也可以单拍其中的一个物件，直接从最佳角度打印出多种，也能减少制作3d书的工作量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种3D立体书制作的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
步骤S1、对故事情节进行场景分割；
步骤S2、对划分后的每个故事情节进行故事场景制作；
步骤S3、将故事场景进行拍摄转化成场景的主视图、俯视图、左视图三个视图；
步骤S4、通过透视投影算法对主视图、俯视图、左视图三个视图加标注尺寸注释；
步骤S5、将标注尺寸后的三个视图制作成二维的剪纸效果图纸，并将二维的剪纸效果图纸还原成3D立体书。
2.根据权利要求1所述的一种3D立体书制作的方法，其特征在于：所述步骤S1进一步具体为：把故事情节分割成几个小故事，每个小故事就是一节3D场景，每一节场景能做为3D立体书中的一页，并确定每一节场景中哪些采用文字展示，哪些采用3D效果来展示。
3.根据权利要求1所述的一种3D立体书制作的方法，其特征在于：所述步骤S2进一步具体为：步骤S21、新建一场景，当作当前故事章节的底板；
步骤S22、制作模型，即能使用过往制作过的模型，也能导入网上可免费使用的3D物件模型；
步骤S23、按当前故事章节，拖动文字模块，放到场景中，做为场景的正文内容；
步骤S24、拖动故事中需要用到的人物，物件，合理分布在场景中；
步骤S25、对场景中物件及角色进行层次，大小比例，角度进行调整，来制作好故事场景；
步骤S26、重复执行步骤S21，对下一场景进行制作，直到整本立体书制作完毕。
4.根据权利要求1所述的一种3D立体书制作的方法，其特征在于：步骤S3进一步具体为：对当前构建好的故事场景，对正面，侧面，及上面分别进行拍摄，可调整角度，镜头远近，以达到最佳效果；其中的转换原理:场景的三个视图，分别从正面、上面和侧面，三个不同方向看一个物体，然后拍摄出三张所看到的图即视图；其中，从正面看到的图形，称为主视图；从上面看到的图形，称为俯视图；从侧面看到的图形，称为左视图。
5.一种3D立体书制作的系统，其特征在于：所述系统包括分割模块、场景制作模块、视图转化模块、尺寸注释模块、以及立体书生成模块；
所述分割模块，用于对故事情节进行场景分割；
所述场景制作模块，用于对划分后的每个故事情节进行故事场景制作；
所述视图转化模块，将故事场景进行拍摄转化成场景的主视图、俯视图、左视图三个视图；
所述尺寸注释模块，通过透视投影算法对主视图、俯视图、左视图三个视图加标注尺寸注释；
所述立体书生成模块，将标注尺寸后的三个视图制作成二维的剪纸效果图纸，并将二维的剪纸效果图纸还原成3D立体书。
6.根据权利要求5所述的一种3D立体书制作的系统，其特征在于：所述分割模块的实现方式进一步具体为：把故事情节分割成几个小故事，每个小故事就是一节3D场景，每一节场景能做为3D立体书中的一页，并确定每一节场景中哪些采用文字展示，哪些采用3D效果来展示。
7.根据权利要求5所述的一种3D立体书制作的系统，其特征在于：所述场景制作模块进一步具体包括：底板生成单元、模型形成单元、正文内容形成单元、场景内容生成单元、调整单元、立体书形成单元；
所述底板生成单元，用于新建一场景，当作当前故事章节的底板；
所述模型形成单元，用于制作模型，即能使用过往制作过的模型，也能导入网上可免费使用的3D物件模型；
所述正文内容形成单元，按当前故事章节，拖动文字模块，放到场景中，做为场景的正文内容；
所述场景内容生成单元，用于拖动故事中需要用到的人物，物件，合理分布在场景中；
所述调整单元，对场景中物件及角色进行层次，大小比例，角度进行调整，来制作好故事场景；
所述立体书形成单元，重复执行底板生成单元到所述调整单元，对下一场景进行制作，直到整本立体书制作完毕。
8.根据权利要求5所述的一种3D立体书制作的系统，其特征在于：所述视图转化模块的实现方式进一步具体为：对当前构建好的故事场景，对正面，侧面，及上面分别进行拍摄，可调整角度，镜头远近，以达到最佳效果；其中的转换原理:场景的三个视图，分别从正面、上面和侧面，三个不同方向看一个物体，然后拍摄出三张所看到的图即视图；其中，从正面看到的图形，称为主视图；从上面看到的图形，称为俯视图；从侧面看到的图形，称为左视图。
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